《GCS微机原理Ch08存储器扩展(New)2008年》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GCS微机原理Ch08存储器扩展(New)2008年（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8章 MCS-51单片扩展 存储器的设计学习要求单片机的核心部分熟悉系统三总线的概念； 重点掌握程序存储器的扩展； 重点掌握外部数据存储器的扩展；28 81 1 概概 述述在组成单片机应用系统时在组成单片机应用系统时: :A A 首先遇到的问题就是存储器的扩展。单片机内首先遇到的问题就是存储器的扩展。单片机内 部设置的存储器一般容量较小，满足不了实际需要，部设置的存储器一般容量较小，满足不了实际需要， 因此需要配置外部存储器，包括程序存储器和数据存因此需要配置外部存储器，包括程序存储器和数据存 储器。储器。A A 其次要解决的问题是其次要解决的问题是I/OI/O口的扩展。口的扩展。当外围设备
2、较多时，仅有的几个内部当外围设备较多时，仅有的几个内部I/OI/O接口就接口就 不够用，在大多数应用系统中，不够用，在大多数应用系统中，MCS-51MCS-51单片机都需单片机都需 要扩展输入要扩展输入/ /输出接口芯片，有时还需要扩展定时器输出接口芯片，有时还需要扩展定时器 、串行口、数模转换器、串行口、数模转换器( (D/A)D/A)和模数转换器和模数转换器( (A/D)A/D)以满以满 足实际需要。足实际需要。 3存储器正常扩展的最大范围存储器正常扩展的最大范围MCS-51MCS-51存储器的配置图存储器的配置图程序存储器：程序存储器： 8031 64 8031 64KBKB8051/8
3、751 60KB 8051/8751 60KB数据存储器数据存储器I/OI/O口：口： 64 64KBKB但应用中不一定最大范围扩展但应用中不一定最大范围扩展4扩展扩展 方法方法1 1、根据单片机的型号和应用系统的要求、根据单片机的型号和应用系统的要求确定扩展存储器的类型、容量或确定扩展存储器的类型、容量或I/OI/O口的类型口的类型包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求2 2、确定作程序存储器、确定作程序存储器 / /PSENPSEN数据存储器数据存储器 / /RDRD、/WR/WR混合存储器混合存储器 / /RD./PSENRD./PSEN3 3、进行
4、地址统筹，为各器件分配地址进行地址统筹，为各器件分配地址4 4、根据位扩展、字扩展，确定片选方式、根据位扩展、字扩展，确定片选方式5 5、如何与三总线连接？、如何与三总线连接？58.2 8.2 系统总线及总线构造系统总线及总线构造 68.1.2 系统扩展的三总线结构7MCS-51单片机外部存储器结构:哈佛结构 。 MCS-96单片机存储器结构:普林斯顿结构。 MCS-51 RAM和ROM的最大扩展空间各为64KB。 系统扩展首先要构造系统总线。 8.2 系统总线及总线构造 8.2.1 系统总线按功能把系统总线分为三组：1.地址总线（Adress Bus,简写AB）2.数据总线 (Data Bu
5、s，简写DB)3.控制总线（Control Bus，简写CB） 88.2.2 构造系统总线91. 以P0口作为低8位地址/数据总线。2以P2口的口线作高位地址线。3.控制信号线。 *ALE 低8位地址锁存信号。 *PSEN* 扩展程序存储器读选通信号。 *EA* 内外程序存储器选择信号。 *RD*和WR* 扩展RAM和I/O口的读选通 、写选通信号。 1011地址锁存器74LS3731213148.2.3 单片机系统的串行扩展技术 优点：串行接口器件体积小，与单片机接口时需要的I/O 口线少, 可靠性提高。 缺点:串行接口器件速度较慢在多数应用场合，还是并行扩展占主导地位。 8.3 读写控制、
6、地址空间分配和外部地址锁存器8.3.1 存储器扩展的读写控制 RAM芯片：读写控制引脚OE*和WE* ，与RD*和WR*相连。 EPROM芯片：只有读出引脚，OE* ，与PSEN*相连。158.3 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器168.3 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器2。存储器地址空间分配 1）片选； 2）单元选择；178.3 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器18线选线选626462648 8KBKB+5+5VV7474LS373LS3731 18 88 85 5RDRDALEALEP0P0P2P2P2.5P2.580318031EAEAA0 A12A0 A12D0D7
7、D0D7OEOECECE6264 6264 IC1IC1A0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECECE6264 6264 IC2IC200000000H1FFFHH1FFFH20002000H3FFFHH3FFFHA0A7A0A7P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0WEWEWEWEWRWRCE2CE2CE2CE2+5+5VVD7D7D0D0Q7Q7Q0Q0GGOEOE19地址空间地址空间地址段不唯一地址段不唯一A15A15A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A0A7A0 P2.7P2.7P2.6P
8、2.6P2.5P2.5P2.4P2.4P2.3P2.3P2.2P2.2P2.1P2.1P2.0P2.0P0P00 00 00 00 00 000000 0X XX X1 11 11 11 11 11111IC1IC1IC2IC2存储器存储器00000 0B B 01010 0B B10100 0B B 11110 0B B 00000000HH 、4000H4000H、8000H8000H 、C000H C000H 1 1FFFHFFFH、5FFFH5FFFH、 9FFFH 9FFFH、DFFFH DFFFH X XX X1 11 11 11 11 11 1111100000 00 00 00
9、 00 000001 1B B 01011 1B B10101 1B B 11111 1B B 20002000HH、 6000H6000H、A000HA000H、E000H E000H 3 3FFFHFFFH、7FFFH7FFFH、 BFFFH BFFFH、FFFFH FFFFH 片外剩片外剩2 2根线，每片有根线，每片有4 4段地址段段地址段 203838译码器译码器 74 74LS138LS13821C B AC B AY Y7 7 Y Y6 6 Y Y5 5Y Y4 4 Y Y3 3 Y Y2 2 Y Y1 1 Y Y0 01 0 01 0 00 0 00 0 01 1 1 1 1 1
10、 1 1 1 1 1 1 1 1 0 01 0 01 0 00 0 10 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 11 0 01 0 00 1 00 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 11 0 01 0 00 1 10 1 11 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 11 0 01 0 01 0 01 0 01 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 11 0 01 0 01 0 11 0 11 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 01 0 01 1 01 1 01 1 0
11、 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 01 0 01 1 11 1 10 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1其它状态其它状态 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1GG1 1G G2A2A GG2B2B7474LS138LS138真值表真值表22全译码全译码片内片内1313根根片外片外3 3根根6264 86264 8KBKB20002000H3FFFHH3FFFH7474LS373LS3738 88 85 5D7D7D0D0Q7Q7Q0Q0RDRDALEALEP0P0P2P2P2.5P2.580318031EAEA00000
12、000H1FFFHH1FFFHA0A7A0A7P2.4 P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4 P2.3P2.2P2.1P2.0GGA0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECECE6264 6264 IC2IC2WEWEA0 A12A0 A12D0D7D0D7OEOECECE6264 6264 IC1IC1WEWEWRWRC C B B A AG2AG2A G2BG2B GGY7Y7Y1Y1Y0Y0+5+5VVP2.6P2.6P2.7P2.77474LS138LS138CE2CE2+5+5VVCE2CE2+5+5VVOEOE233838译码器的其它输出端代表的地址是什么？译码器的其它
13、输出端代表的地址是什么？全译码全译码各芯片地址惟一各芯片地址惟一P2.7P2.7P2.6P2.6P2.5P2.5P2.4P2.4P2.3P2.3P2.2P2.2P2.1P2.1P2.0P2.0P0P00 00 00 00 00 000000 00 00 01 11 11 11 11 11111IC1IC1IC2IC2000000B BY0CEY0CE00000000HH1 1FFFHFFFH0 00 01 11 11 11 11 11 1111100000 00 00 00 00 0001001B BY1CEY1CE20002000HH3 3FFFHFFFHA15A15A14A14A13A13
14、A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A0A7A0存储器存储器C CB BA A24 线选线选法选址法选址电路连接简单电路连接简单 地址空间利用率低地址空间利用率低 地址空间重叠严重地址空间重叠严重 译码法选址译码法选址 采用译码器电路采用译码器电路 部分译码部分译码仍有重叠的地址空间仍有重叠的地址空间 全译码全译码地址空间利用率高，地址唯一地址空间利用率高，地址唯一线选法与译码法比较25MCS-51MCS-51单片机的单片机的P0P0口是分时复用的地址口是分时复用的地址/ /数据总数据总 线，因此在进行程序存储器扩展时，必须利用地址锁线，因此在进行程序存储器扩展时，必须利用地址锁 存器将地址信号锁存起来
