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第八章MCS-51单片机存储器的扩展8.1MCS-51单片机存储器扩展的概述8.2程序存储器的扩展8.3数据存储器的扩展8.4扩展外部存储器的综合设计举例8.1MCS-51单片机扩展的概述系统扩展的含义单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、定时器、中断系统、存储器等计算机的基本部件（即系统资源），但是对一些较复杂应用系统来说,有时感到以上资源中的一种或几种不够用，这就需要在单片机芯片外加相应的芯片、电路，使得有关功能得以扩充，称为系统扩展（即系统资源的扩充）接口的含义：接口是连接单片机与外围电路、芯片、设备（如I/O设备、A/D、D/A设备）的中间环节。接口牵涉到包括外围电路、设备、芯片的结构、使用方法、时序要求；单片机本身的硬件、软件资源等很多问题。接口技术要解决系统扩展时单片机与相应芯片的接口（如地址总线、数据总线、控制总线的连接）与编程问题。系统扩展和接口技术一般有以下几方面内容：1.外部总线的扩展2.外部存储器的扩展3.输入、输出接口的扩展4.管理功能部件（如定时/计数器、键盘/显示器等）的扩展5.A/D和D/A的接口技术外部总线的扩展一、外部总线的扩展图8.1MCS-51外部三总线示意图图8.2地址锁存器的引脚和接口常用的地址锁存器3.地址锁存器的原理74LS373是51系列单片机最常用的低八位地址锁存器74LS373、8282功能锁存输出允许输出G(STB)OEQi10Di0不变×1Z扩展使用的三总线地址总线：P0－低8位P2－高8位数据总线：P0控制总线：RD＊(读)、WR＊(写)、ALE(地址锁存允许)、PSEN＊(外部程序存储器读选通)程序存储器的扩展要解决的几个问题：程序存储器的作用——存放程序代码或常数表格扩展时所用芯片——一般用只读型存储器芯片（可以是EPROM、E2PROM、FLASH芯片等）扩展电路连接——用EPROM2716、2732等扩展程序存储器存储器地址分析——单片机输出什么地址值时，可以指向存储器中的某一单元8.2外部程序存储器的扩展图8.3MCS-51单片机程序存储器的扩展1.外部程序存储器的扩展原理2.EPROM扩展芯片图8.42716的引脚图2716容量：2K*8位2716有五种工作方式,见下表2716工作方式选择图8.52716与8031的连接图由图8.5可确定2716芯片的地址范围。方法是A10～A0从全0开始,然后从最低位开始依次加1,最后变为全1,相当于211=2048个单元地址依次选通,称为字选。即地址与单元是多对一的关系2764(8K)/27128(16K)/27256(32K)VppVccA12PGMA7NCA6A8A5A9A4A11A3OEA2A10A1CEA0D7D0D6D1D5D2D4GNDD32764VppVccA12PGMA7A13A6A8A5A9A4A11A3OEA2A10A1CEA0D7D0D6D1D5D2D4GNDD327128VppVccA12A14A7A13A6A8A5A9A4A11A3OEA2A10A1CEA0D7D0D6D1D5D2D4GNDD3272563.2764与MCS51的连接1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Apr-2004SheetofFile:F:\我的工作\教学\新建文件夹\电子设计大赛.DdbDrawnBy:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U?89C51+5+5VCRYSTAL20P20P200KRES21N4148DIODE22uCAP12U?A7406+5V4.7KRES2复位SW-PBD03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U?74ALS373A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D719U?27648.3数据存储器的扩展一.随机读写存储器RAM的扩展数据存储器一般采用RAM芯片，这种存储器在电源关断后，存储的数据将全部丢失。RAM器件有两大类：动态RAM（DRAM），一般容量较大，易受干扰静态RAM（SRAM），在工业现场常使用SRAMSRAM的引脚6264逻辑图6264引脚图型号：6264前两位数62,表示SRAM后两位64÷8=8k字节容量62256256÷8=32k字节容量6264管脚图I/O0～7：数据线A0～A12：地址线CE1、CE2：片选线OE：输出使能WE：写入使能VCC、GND：电源NC：未使用6264的工作方式6264扩展6264的8KB地址范围不唯一（因为A14A13可为任意值）,6000H～7FFFH是一种地址范围。当向该片6000H单元写一个数据DATA时,可用如下指令:MOVA,＃DATAMOVDPTA,＃6000HMOVX@DPTR,A从７FFFH单元读一个数据时,可用如下指令:MOVDPTR,＃7FFFHMOVXＡ,@DPTR1.线选法微型机剩余高位地址线直接连接各存储器片选线2.译码片选法微型机剩余高位地址线通过地址译码器输出片选信号多片存储器芯片组成大容量存储器连接常用片选方法三、地址译码的方法多片存储器芯片的扩展1.线选法寻址线选法使用P2、P0口的低位地址线对每个芯片内的统一存储单元进行寻址，称为字选。所需地址线数由每片的存储单元数决定，对于8K×8容量的芯片需要13根地址线A0～A12。将余下的高位地址线分别接到个存储芯片的片选端CS，称为线选。图8.13用线选法实现片选利用线选法，用3片2764A扩展24K×8位EPROM的电路图：各芯片的地址范围如下:2．译码片选法3-8地址译码器：74LS138C、B、A分别接A15、A14、A13Y0、Y1、Y2分别连接三片存储器的片选端CE0、CE1、CE2各片存储器芯片分配地址：A13A14A15+5VAY0BY1CY2G1…G2A.BY774LS138CE0CE1CE2CE7Ⅰ：0000H～1FFFHⅡ：2000H～3FFFHⅢ：4000H～5FFFH芯片片选地址范围C(A15)B(A14)A(A13)A12～A00#0000～00000H1～11FFFH1#0010～02000H1～13FFFH2#0100～04000H1～15FFFH…………………7#1110～00E000H1111～10FFFFH1234ABCD4321DCBAEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U?8031A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CE20OE22PGM27VPP1D011D112D213D315D416D517D618D719U?2764A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A1021A1123A122CS120CS226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D719U?6264D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U?74ALS373VCC121312U?A74ALS15VCC8.4扩展外部存储器的综合设计举例补充：E2PROM2864A的扩展2864A(a)(b)原理框图表2864A工作方式2864A与8031的接口