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1、第八章 单片机系统扩展 程序存储器扩展 数据存储器扩展 并行 I/程序存储器扩展 单片机程序存储器概述 单片机应用系统由硬件和软件组成 ， 软件的载体就是硬件中的程序存储器 。 对于 位单片机 ，片内程序存储器的类型及容量如表 表 单片机型号 片内程序存储器 类型 容量 /B 8031 无 8051 K 8751 K 8951 K 对于没有内部 片内 用户必须在单片机外部扩展程序存储器 。 6条地址线 ， 即 2口 ，因此最大寻址范围为 64 0000H 。 这里要注意的是 ， 跟程序存储器的扩展有关 。 如果 接高电平 ， 那么片内存储器地址范围是 0000H 04 ， 片外程序存储器地址范
2、围是 1000H 60 。 如果 接低电平 ， 不使用片内程序存储器 ， 片外程序存储器地址范围为 0000H 64 。 8031单片机没有片内程序存储器 ， 因此 管脚总是接低电平 。 扩展程序存储器常用的芯片是 （紫外线可擦除型）， 如2716（ 2K 8）、 2732（ 4K 8）、 2764（ 8K 8）、 27128（ 16K 8）、 27256（ 32K 8）、 27512（ 64K 8）等。另外，还有 +5 2816（ 2K 8）、 2864（ 8K 8）等等。如果程序总量不超过 4 般选用具有内部 051内部 适合小批量用户和程序调试时使用，因此选用 8751、 8951的用户
3、较多。 如果程序超过 4 用户一般不会选用 8751、 8951， 而是直接选用 8031， 利用外部扩展存储器来存放程序 。 紫外线擦除电可编程只读存储器 在紫外线照射下 ， 存储器中的各位信息均变 1， 即处于擦除状态 。擦除干净的 例 在 8031单片机上扩展 4 (1) 选择芯片 。 本例要求选用 8031单片机 ， 内部无 无论程序长短都必须扩展程序存储器 （ 目前较少这样使用 ， 但扩展方法比较典型 、 实用 ） 。 在选择程序存储器芯片时 ， 首先必须满足程序容量 ，其次在价格合理情况下尽量选用容量大的芯片 。 这样做的话 ， 使用的芯片少 ， 从而接线简单 ， 芯片存储容量大
4、， 程序调整余量也大 。 如估计程序总长 3 最好是扩展一片 4 732， 而不是选用 2片 2716（ 2 。 在单片机应用系统硬件设计中应注意 ， 尽量减少芯片使用个数 ， 使得电路结构简单 ， 提高可靠性 ， 这也是 8951比 8031使用更加广泛的原因之一 。 (2) 硬件电路图 。 8031单片机扩展一片 2732程序存储器电路如图 图 单片机扩展 2732 P 2. 0P 2. 1P 2. 2P 2. 3P 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 7P 0. 618171413874319161512196522345678211922231
5、716151413111092029302423222132333435363738391111A 10 / V P E 2 18V C C 127 324K 8745 V (3) 芯片说明。 7474于片机的三总线结构中，数据线与地址线的低 8位共用 此必须用地址锁存器将地址信号和数据信号区分开。74直接与单片机的锁存控制信号 位地址。 732。 732的容量为 4 K 8位。 4 1024（ 22 210=212）个存储单元， 8位表示每个单元存储数据的宽度是 8位。前者确定了地址线的位数是 12位（ 11），后者确定了数据线的位数是 8位（ 目前，除了串行存储器之外，一般情况下，我们使用
6、的都是 8位数据存储器。 2732采用单一 +5 大静态工作电流为 100 持电流为 35 出时间最大为 250 2732的封装形式为 脚如图 图 732管脚及说明 019O E / V P 121 3 2 其中 ， 为片选线； /编程高压 。 除了 12条地址线和 8条数据线之外 ， 为片选线 ，低电平有效 。 也就是说 ， 只有当 为低电平时 ， 2732才被选中 ， 否则 ， 2732不工作 。 /当 2732用作程序存储器时 ， 其功能是允许读数据出来；当对 也称为固化程序 ） 时 ， 该管脚用于高电压输入 ， 不同生产厂家的芯片编程电压也有所不同 。当我们把它作为程序存储器使用时 ，
7、 不必关心其编程电压 。 (4) 扩展总线的产生 。 一般的 像 086/8088、 都有单独的地址总线 、 数据总线和控制总线 ， 而 数据线与地址线是复用的 ， 为了将它们分离开来 ， 必须在单片机外部增加地址锁存器 ，构成与一般 (5) 连线说明： 地址线 。 单片机扩展片外存储器时 ， 地址是由 2口提供的 。 图 2732的 12条地址线 （ ， 低 8位 40口连接 ， 高 4位 2口的 注意 ， 锁存器的锁存使能端 数据线 。 2732的 8位数据线直接与单片机的 因此 ， 数据线 。 控制线 。 732中存放的程序指令时 ， 取指阶段就是对 2732进行读操作 。 注意 ， 不
8、能进行写操作 。 732的读操作控制都是通过控制线实现的 。 2732控制线的连接有以下几条： ：直接接地 。 由于系统中只扩展了一个程序存储器芯片 ， 因此 ， 2732的片选端直接接地 ， 表示 2732一直被选中 。 若同时扩展多片 ， 需通过译码器来完成片选工作 。 ：接 8031的读选通信号端 。 在访问片外程序存储器时 ， 只要端出现负脉冲 ， 即可从 2732中读出程序 。 (6) 扩展程序存储器地址范围的确定 。 单片机扩展存储器的关键是搞清楚扩展芯片的地址范围 ， 8031最大可以扩展 64 0000H 。 决定存储器芯片地址范围的因素有两个：一个是片选端的连接方法 ， 一个
9、是存储器芯片的地址线与单片机地址线的连接 。 在确定地址范围时 ， 必须保证片选端为低电平 。 本例中 ， 2732的片选端总是接地 ， 因此第一个条件总是满足的 ， 另外 ， 2732有 12条地址线 ， 与 8031的低 12位地址相连 ， 编码结果如下： (7) 存储器扩展电路是单片机应用系统的功能扩展部分，只有当应用系统的软件设计完成了，才能把程序通过特定的编程工具（一般称为编程器或 化到 2732中，然后再将 2732插到用户板的插座上（扩展程序存储器一定要焊插座）。 当上电复位时 ， 000H， 自动从 2732的 0000 然后开始执行指令 。 如果程序需要反复调试 ， 可以用紫
10、外线擦除器先将 2732中的内容擦除 ， 然后再固化修改后的程序 ， 进行调试 。 如果要从 需使用查表指令： A,A+ A,A+ 电擦除可编程只读存储器 它既有 又具有非易失性存储器 因此 ， 可以用作程序存储器 ， 也可以用作数据存储器 ， 至于具体做什么使用 ， 由硬件电路确定 。 须用软件或硬件来检测写入周期。 例 在 8031单片机上扩展 2 (1) 选择芯片 。 2816817 其容量都是 2K 8位 。 2816817816 15 完全由软件延时控制 ， 与硬件电路无关； 2817 来检测写操作是否完成 。 在此 ， 我们选用 2817817采用单一 +5 最大工作电流为 150 维持电流为 55 读出时间最大为 250 内设有编程所需的高压脉冲产生电路 ， 无需外加编程电源和写入脉冲即可工作 。 B U S Y/R D Y 2817 自动地对所要写入的单元进行擦除 ， 因而无需进行专门的字节 /芯片擦除操作 。 2817 其中 ，I/I/O7为
