《扩展存储器课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扩展存储器课件（113页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第8 8章章 AT89S51AT89S51单片机单片机 外部存储器的扩展外部存储器的扩展1扩展存储器课件第第8章章目目录8.1系系统扩展展结构构8.2地址空地址空间分配和外部地址分配和外部地址锁存器存器8.2.1存储器地址空间分配8.2.2外部地址锁存器8.3程序存程序存储器器EPROM的的扩展展8.3.1常用的EPROM芯片8.3.2程序存储器的操作时序8.3.3AT89S51单片机与EPROM的接口电路设计8.4静静态数据存数据存储器器RAM的的扩展展8.4.1常用的静态RAM（SRAM）芯片8.4.2外扩数据存储器的读写操作时序2扩展存储器课件8.4.3AT89S51单片机与RAM的接
2、口电路设计8.5EPROM和和RAM的的综合合扩展展8.5.1综合扩展的硬件接口电路8.5.2外扩存储器电路的工作原理及软件设计8.6E2PROM的的扩展展8.6.1并行E2PROM芯片简介8.6.2E2PROM的工作方式8.6.3AT89S51单片机扩展E2PROMAT2864的设计8.7片内片内Flash存存储器的器的编程程8.7.1通用编程器编程8.7.2ISP编程3扩展存储器课件内容概要内容概要许多情况，片内的存储器资源还不能满足需要存储器资源还不能满足需要，为此需AT89S51单片机进行外部程序存储器和外部数据存储器的扩展。由于有时需要扩展多片芯片，首先介绍AT89S51单片机的两个
3、外部存储器空间的地址分配的两个外部存储器空间的地址分配的两种方法两种方法，即线选法线选法和译译码法码法。最后介绍扩展外部程序存储器和外部数据存储器的具体设计。4扩展存储器课件8.1系统扩展结构系统扩展结构AT89S51单片机采用总线结构，使扩展易于实现，AT89S51单片机系统扩展结构如图图8-1所示。图图8-1AT89S51单片机的系统扩展结构单片机的系统扩展结构5扩展存储器课件由图8-1可以看出，系统扩展系统扩展主要包括存储器扩展存储器扩展和I/O接口部件扩展接口部件扩展。AT89S51单片机的存储器扩展即包括程序存储器扩展程序存储器扩展又包括数据存储器扩展数据存储器扩展。AT89S51单
4、片机采用程序存储器空间和数据存储器空间截然分开的哈佛结构。扩展后，系统形成了两个并行的外部存储器空间两个并行的外部存储器空间。系统扩展是以AT89S51为核心，通过总线把单片机与各扩展部件连接起来。因此，要进行系统扩展首先要构造首先要构造系系统总线统总线。系统总线按功能通常分为3组，如图8-1所示。6扩展存储器课件（1）地址总线）地址总线（AddressBus，AB）：用于传送单片机发发出的地址信号出的地址信号，以便进行存储单元和I/O接口芯片中的寄存器单元的选择。（2）数据总线）数据总线（DataBus，DB）：用于单片机与外部存储器之间或与I/O接口之间传送数据，数据总线是双向的双向的。（
5、3）控制总线）控制总线（ControlBus，CB）：控制总线是单片机发出的各种控制信号线。7扩展存储器课件如何来构造系统的三总线。1P0口作为低口作为低8位地址位地址/数据总线数据总线AT89S51受引脚数目限制，P0口口既用作低8位地址总线，又用作数据总线（分时复用），因此需增加一个增加一个8位地址锁存位地址锁存器器。AT89S51访问外部扩展的存储器单元或I/O接口寄存器时，先发出低先发出低8位地址位地址送地址锁存器锁存，锁存器输出作为系统的低8位地址（A7A0）。随后，P0口又作为数据总线口又作为数据总线口（D7D0），如图图8-2所示所示。2P2口的口线作为高位地址线口的口线作为高位
6、地址线P2口用作系统的高高8位地址线位地址线，再加上地址锁存器提供的低8位地址，便形成了系统完整的16位地址总线。8扩展存储器课件使单片机系统的寻址范围达到64KB。图图8-2AT89C51单片机扩展的片外三总线单片机扩展的片外三总线9扩展存储器课件3控制信号线控制信号线除地址线和数据线外，还要有系统的控制总线。这些信号有的就是单片机引脚的第一功能信号，有的则是P3口第二功能信号。包括：（1）作为外扩程序存储器外扩程序存储器的读选通读选通控制信号。（2）和和为外扩数据存储器外扩数据存储器和I/O的读、写选通控制信号。（3）ALE作为P0口发出的低8位地址锁存控制信号。（4）为片内、片外程序存储
7、器的选择控制信号。可见，AT89S51的4个并行I/O口，由于系统扩展的需要，真正作为数字真正作为数字I/O用，就剩下用，就剩下P1和和P3的部分口线的部分口线了。10扩展存储器课件8.2地址空间分配和外部地址锁存器地址空间分配和外部地址锁存器本节讨论如何进行存储器空间的如何进行存储器空间的地址分配地址分配，并介绍用于输出低8位地址的常用的地址锁存器地址锁存器。8.2.1存储器地址空间分配存储器地址空间分配实际系统设计中，既需要扩展程序存储器，又需要扩展数据存储器，如何把片外的两个如何把片外的两个64KB地址空间分配给地址空间分配给各个程序存储器、数据存储器芯片，各个程序存储器、数据存储器芯片
8、，使一个存储单元只对一个存储单元只对应一个地址应一个地址，避免单片机发出一个地址时，同时访问两个单元，发生数据冲突。这就是存储器地址空间分配问题地址空间分配问题。11扩展存储器课件AT89S51单片机发出的单片机发出的地址码地址码用于选择某个存储器单元用于选择某个存储器单元，外扩多片存储器芯片中，单片机必须进行，外扩多片存储器芯片中，单片机必须进行两种选择两种选择：一一是是选中该存储器芯片，这称为选中该存储器芯片，这称为“片选片选”，未被选中的芯片未被选中的芯片不能被访问。不能被访问。二是二是在在“片选片选”的基础上再根据单片机发出的基础上再根据单片机发出的地址码来对的地址码来对“选中选中”芯
9、片的某一单元进行访问，即芯片的某一单元进行访问，即“单单元选择元选择”。为实现片选，存储器芯片都有为实现片选，存储器芯片都有片选引脚片选引脚。同时也都有多。同时也都有多条条地址线引脚地址线引脚，以便进行单元选择。，以便进行单元选择。注意，注意，“片选片选”和和“单元选择单元选择”都是单片机通过地址线一次发出的地址信号来都是单片机通过地址线一次发出的地址信号来完成选择完成选择。通常把单片机系统的地址线笼统地分为通常把单片机系统的地址线笼统地分为低位地址线低位地址线和和高高12扩展存储器课件位地址线位地址线，“片选片选”都是使用都是使用高位地址线高位地址线。实际上，。实际上，16条地条地址线中的高
10、、低位地址线的数目并不是固定的，只是习惯址线中的高、低位地址线的数目并不是固定的，只是习惯上把用于上把用于“单元选择单元选择”的地址线，都称为低位地址线，其的地址线，都称为低位地址线，其余的为高位地址线。余的为高位地址线。常用的存储器地址空间常用的存储器地址空间分配方法有分配方法有两种两种：线性选择法线性选择法（简称（简称线选法）和线选法）和地址译码法地址译码法（简称译码法），下面介绍。（简称译码法），下面介绍。1线选法线选法是直接利用系统的是直接利用系统的某一高位地址线某一高位地址线作为存储器芯片（或作为存储器芯片（或I/O接接口芯片）的口芯片）的“片选片选”控制信号。为此，只需要把用到的控
11、制信号。为此，只需要把用到的高高位地址线与存储器芯片的位地址线与存储器芯片的“片选片选”端直接连接端直接连接即可。即可。13扩展存储器课件线选法优点线选法优点是电路简单，不需要另外增加地址译码器硬是电路简单，不需要另外增加地址译码器硬件电路，体积小，成本低。件电路，体积小，成本低。缺点缺点是可寻址的是可寻址的芯片数目受到芯片数目受到限制限制。另外，。另外，地址空间不连续地址空间不连续，每个存储单元的地址不唯，每个存储单元的地址不唯一，这会给程序设计带来不便，只一，这会给程序设计带来不便，只适用于外扩芯片数目不适用于外扩芯片数目不多的单片机系统的存储器扩展多的单片机系统的存储器扩展。2译码法译码
12、法使用译码器对使用译码器对AT89S51单片机的单片机的高位地址进行译码高位地址进行译码，译译码输出码输出作为存储器芯片的作为存储器芯片的片选信号片选信号。这种方法能够。这种方法能够有效地有效地利用存储器空间，利用存储器空间，适用于适用于多芯片的存储器扩展多芯片的存储器扩展。常用的译常用的译码器芯片码器芯片有有74LS138（3线线-8线线译码器）、译码器）、74LS139（双（双2线线-4线线译码器）和译码器）和74LS154（4线线-16线线译码器）。译码器）。14扩展存储器课件若全部高位地址线都参加译码，称为若全部高位地址线都参加译码，称为全译码全译码；若仅部分；若仅部分高位地址线参加译
13、码，称为高位地址线参加译码，称为部分译码部分译码。部分译码存在着部。部分译码存在着部分存储器地址空间相重叠的情况。分存储器地址空间相重叠的情况。下面介绍下面介绍常用的译码器芯片常用的译码器芯片。（1）74LS1383线线-8线线译码器，有译码器，有3个数据输入端个数据输入端，经，经译码产生译码产生8种状种状态态。引脚如。引脚如图图8-3所示所示，真值表见，真值表见表表8-1。由。由表表8-1可可见，见，当译码器的输入为某一固定编码时，其当译码器的输入为某一固定编码时，其输出仅有一个固定输出仅有一个固定的引脚输出为低电平的引脚输出为低电平，其余的为高电平其余的为高电平。输出为低电平的。输出为低电
14、平的引脚就作为某一存储器芯片的片选信号。引脚就作为某一存储器芯片的片选信号。15扩展存储器课件16扩展存储器课件（2）74LS139双双2线线-4线线译码器译码器。这两个译码器完全独立，分别有各自的数据输入端、译码状态输出端以及数据输入允许端，其引脚如图8-4所示所示，真值表见表8-2（只给出其中一组）。图图8-374LS138引脚图引脚图图图8-474LS139引脚图引脚图17扩展存储器课件18扩展存储器课件以74LS138为例，如何进行地址分配。例如，例如，要扩扩8片片8KB的RAM6264，如何通过74LS138把64KB空间分配给各个芯片？由74LS138真值表可知，把G1接到+5V，
15、、接地，P2.7、P2.6、P2.5（高3位地址线）分别接74LS138的C、B、A端，由于对高3位地址译码，这样译码器有8个输出，分别接到8片6264的各各“片片选选”端端，实现8选1的片选。低低13位地址位地址（P2.4P2.0，P0.7P0.0）完成对选中的6264芯片中的各个存储单元的“单元选择”。这样就把64KB存储器空间分成8个8KB空间了。19扩展存储器课件64KB地址空间分配地址空间分配如图图8-5所示所示。图图8-564KB地址空间划分成地址空间划分成8个个8KB空间空间这里采用全地址译码全地址译码方式。因此，AT89S51发出16位地址时，每次只能选中某一芯片及该芯片的一个
16、存储单元20扩展存储器课件如何用如何用74LS138把把64KB空间全部划分为空间全部划分为4KB的块呢？4KB空间需12条地址线，而译码器输入只有3条地址线（P2.6P2.4），P2.7没有参加译码，没有参加译码，P2.7发出的0或1决定选择64KB存储器空间的前前32KB还是后后32KB，由于P2.7没有参加译码没有参加译码，就不是全译码方式不是全译码方式，前后两个32KB空间就重叠了。那么，这这32KB空间利用空间利用74LS138译码器译码器可划分为可划分为8个个4KB空间空间。如果把P2.7通过一个非门与74LS138译码器G1端连接起来，如图8-6所示所示，就不会发生两个32KB空
17、间重叠的问题了。这时，选中的是选中的是64KB空间的前空间的前32KB空间空间，地址范21扩展存储器课件围为0000H7FFFH。如果去掉图8-6中的非门，地址范围为8000HFFFFH。把译码器的输出连到各个4KB存储器的片选端，这样就把32KB空间划分为8个4KB空间。P2.3P2.0，P0.7P0.0实现“单元选择”，P2.6P2.4通过74LS138译码实现对各存储器芯片的片选。采用译码器划分的地址空间块都是地址空间块都是相等相等的，如果将地址空间块划分为不等的块，可采用可编程逻辑器件可编程逻辑器件FPGA对其编程来代替译码器进行非线性译码。22扩展存储器课件图图8-6存储器空间被划分
18、成每块存储器空间被划分成每块4KB23扩展存储器课件8.2.2外部地址锁存器外部地址锁存器受引脚数的限制，P0口兼用数据线和低8位地址线，为了将它们分离出来，需在单片机外部增加地址锁存器。目前，常用的地址锁存器芯片有74LS373、74LS573等。1锁存器锁存器74LS373是一种带三态门的8D锁存器，其引脚如图8-7所示所示，内部结构如图8-8所示所示。AT89S51与74LS373锁存器的连接如图8-9所示。24扩展存储器课件图8-7锁存器存器74LS373的引脚的引脚25扩展存储器课件图图8-874LS373的内部结构的内部结构26扩展存储器课件图8-9AT89S51单片机片机P0口与
19、口与74LS373的的连接接27扩展存储器课件引脚说明：nD7D0：8位数据输入线，nQ7Q0：8位数据输出线。nG：数据输入锁存选通信号。当加到该引脚的信号为高电平时，外部数据选通到内部锁存器，负跳变时，数据锁存到锁存器中。n：数据输出允许信号，低电平有效。当该信号为低电平时，三态门打开，锁存器中数据输出到数据输出线。当该信号为高电平时，输出线为高阻态。74LS373锁存器功能如表表8-3。28扩展存储器课件图8-10锁存器存器74LS573的引脚的引脚29扩展存储器课件2锁存器锁存器74LS573也是一种带有三态门的8D锁存器，功能及内部结构与与74LS373完全一样完全一样，只是其引脚排
20、列与74LS373不同，图8-10为74LS573引脚图。由图8-10，与74LS373相比，74LS573的的输入输入D端端和和输输出出Q端端依次排列在芯片两侧依次排列在芯片两侧，为绘制印制电路板提供方便引脚说明：nD7D0：8位数据输入线。nQ7Q0：8位数据输出线。nG：数据输入锁存选通信号，该引脚与74LS373的G端功能相同。30扩展存储器课件n：数据输出允许信号，低电平有效。当该信号为低电平时，三态门打开，锁存器中数据输出到数据输出线。当该信号为高电平时，输出线为高阻态。8.3程序存储器程序存储器EPROM的扩展的扩展程序存储器采用只读存储器，因为这种存储器在电源关断后，仍能保存程
21、序（我们称此特性为非易失性非易失性的），在系统上电后，CPU可取出这些指令重新执行。31扩展存储器课件只读存储器简称ROM（ReadOnlyMemory）。ROM中的信息一旦写入，就不能随意更改，特别是不能在程序运行过程中写入新的内容，故称为只读存储器。向ROM中写入信息写入信息称为ROM编程编程。根据编程方式不同，分为以下几种分为以下几种。（1）掩模）掩模ROM。在制造过程中编程，是以掩模工艺实现的，因此称为掩模ROM。这种芯片存储结构简单，集成度高，但由于掩模工艺成本较高掩模工艺成本较高，因此只适合于大批量只适合于大批量生产生产。32扩展存储器课件（2）可编程）可编程ROM（PROM）。芯
22、片出厂时没有任何程序信息，用独立的编程器写入。但PROM只能写一次，只能写一次，写入内容后，就不能再修改。（3）EPROM。用紫外线擦除紫外线擦除，用电信号编程电信号编程。在芯片外壳的中间位置有一个圆形窗口，对该窗口照射紫外线照射紫外线就可擦除原有的信息可擦除原有的信息。使用编程器编程器可将调试完毕的程序写入。（4）E2PROM（EEPROM）。一种用电信号编程电信号编程，也用电信号擦除电信号擦除的ROM芯片。对E2PROM的读写操作与RAM存储器几乎没有什么差别，只是写入的速度慢一些写入的速度慢一些，但断电后仍能保存信息。33扩展存储器课件（5）FlashROM。又称闪速存储器（简称闪存），
23、是在EPROM、E2PROM的基础上发展起来的一种电擦除型只读存储器。特点是可快速在线修改其存储单元中的数据，改写次数可达1万次，其读写速度很快读写速度很快，存取时间存取时间可达70ns，而成本成本比比E2PROM低得多低得多，大有取代E2PROM的趋势。目前许多公司生产的8051内核的单片机，在芯片内部大多集成了数量不等的FlashROM。例如，美国ATMEL公司产品AT89C5x/AT89S5x，片内有不同容量的FlashROM。在片内的FlashROM满足要求下，扩展外部程序存储器可省去。34扩展存储器课件8.3.1常用的常用的EPROM芯片芯片使用较多的是并行EPROM，首先介绍常用E
24、PROM芯片。EPROM的典型芯片是典型芯片是27系列产品系列产品，例如，2764（8KB）、27128（16KB）、27256（32KB）、27512（64KB）。型号“27”后面的数字表示其位存储容量。如果换算成字节容量，只需将该数字除以8即可。例如，例如，“27128”中的“27”后的数字“128”，128/8=16KB随着大规模集成电路技术的发展，大容量存储器芯片产量剧增，售价不断下降，性价比明显增高，且由于小容量小容量芯片停止生产芯片停止生产，使市场某些小容量芯片价格反而比大容量某些小容量芯片价格反而比大容量芯片还贵芯片还贵。所以，应尽量采用大容量芯片。35扩展存储器课件1常用常用E
25、PROM芯片引脚芯片引脚27系列EPROM芯片的引脚如图8-11。芯片引脚功能：nA0A15：地址线引脚。它的数目由芯片的存储容量决定，用于进行单元选择。nD7D0：数据线引脚。n：片选控制端。n：输出允许控制端。n：编程时，编程脉冲的输入端。36扩展存储器课件图8-11常用常用EPROM芯片引脚芯片引脚37扩展存储器课件nVPP：编程时，编程电压（+12V或+25V）输入端。nVCC：+5V，芯片的工作电压。nGND：数字地。nNC：无用端。表8-4为27系列EPROM芯片的技术参数，其中VCC是芯片供电电压，VPP是编程电压，Im为最大静态电流，Is为维持电流，TRM为最大读出时间。38扩
26、展存储器课件39扩展存储器课件2EPROM芯片的工作方式芯片的工作方式5种工作方式，由、信号的组合确定。5种工作方式如表表8-5。40扩展存储器课件（1）读出方式。）读出方式。工作在该方式的条件是使片选控制线为低电平，同时让输出允许控制线为低电平，VPP为+5V，就可把指定地址单元的内容从D7D0上读出。（2）未选中方式）未选中方式。当片选控制线为高电平时，芯片未选中方式，数据输出为高阻抗悬浮状态高阻抗悬浮状态，不占用数据总线。EPROM处于低功耗的维持状态。（3）编程方式。）编程方式。在VPP端加上规定好的高压高压，和端加上合适的电平（不同芯片要求不同），能将数据写入到指定地址单元。编程地址
27、编程地址和编程数据编程数据分别由系统的A15A0和D7D0提供。41扩展存储器课件（4）编程校验方式。）编程校验方式。VPP端保持相应的编程电压（高压），再按读出方式操作，读出固化好的内容，校验写入内容是否正确。（5）编程禁止方式。）编程禁止方式。8.3.2程序存储器的操作时序程序存储器的操作时序1访问程序存储器的控制信号访问程序存储器的控制信号AT89S51单片机访问片外扩展的程序存储器时，所用的控制信号有以下3种种。（1）ALE：用于低8位地址锁存控制。（2）：片外程序存储器“读选通”控制信号。它接外扩EPROM的引脚。42扩展存储器课件（3）：片内、片外程序存储器访问的控制信号。当=1时
28、，在单片机发出的地址小于片内程序存储器最大地址时，访问片内片内程序存储器；当=0时，只访问片外片外程序存储器。如果指令是从片外EPROM中读取的，除了ALE用于低8位地址锁存信号之外，控制信号还有，接外扩EPROM的脚。此外，P0口分时用作低8位地址总线和数据总线，P2口用作高8位地址线。2操作时序操作时序AT89S51对片外ROM的操作时序分两种，即执行非执行非MOVX指令指令的时序和执行执行MOVX指令指令的时序，如图图8-12所所示示。43扩展存储器课件（1）应用系统中无片外）应用系统中无片外RAM系统无片外无片外RAM（或（或I/O）时，不用执行不用执行MOVX指令指令。在执行非执行非
29、MOVX指令指令时，时序如图图8-12（a）所示。所示。P0口口作为地址/数据复用的双向总线，用于输入指令或输出程序存储器的低8位地址PCL。P2口口专门用于输出程序存储器的高8位地址PCH。P0口分时复用，故首先要将P0口输出的低8位地址PCL锁存在锁存器中，然后P0口再作为数据口。在每个机器周期中，每个机器周期中，允许地址锁存两次有效允许地址锁存两次有效，ALE在下降沿时，将P0口的低8位地址PCL锁存在锁存器中。44扩展存储器课件图8-12执行非行非MOVX指令的指令的时序序45扩展存储器课件同时，也是每个机器周期中每个机器周期中两次两次有效有效，用于选通片外程序存储器，将指令读入片内。
30、系统无片外无片外RAM（或（或I/O）时）时，此ALE信号信号以振荡器频率的1/6出现在引脚上，它可用作外部时钟或定时脉冲信号。（2）应用系统中接有片外）应用系统中接有片外RAM在执行访问片外执行访问片外RAM（或（或I/O）的）的MOVX指令指令时，16位位地址应转而指向地址应转而指向数据存储器数据存储器，时序如图图8-12（b）。在指令输入以前，P2口输出的地址PCH、PCL指向程序存储器；在指令输入并判定是指令输入并判定是MOVX指令指令后，ALE在该46扩展存储器课件图8-12执行行MOVX指令的指令的时序序47扩展存储器课件机器周期S5状态锁存的是P0口发出的片外RAM（或I/O）低
31、8位地址。若执行的是“MOVXA，DPTR”或“MOVXDPTR，A”指令，则此地址就是DPL（数据指针低8位）；同时，在P2口上出现的是DPH（数据指针的高8位）。若执行的是“MOVXA，Ri”或“MOVXRi，A”指令，则Ri的内容为低8位地址，而P2口线上将是P2口锁存器的内容。在同一机器周期中将不再出现有效取指信号，下一个机器周期中下一个机器周期中ALE的有效锁存信号的有效锁存信号也不再出现也不再出现；当/有效有效时，P0口将读/写数据存储器中的数据。48扩展存储器课件判定是判定是MOVX指令后指令后，ALE在该机器周期S5状态锁存的是P0口发出的片外RAM（或I/O）低8位地址。若执
32、行的是“MOVXA，DPTR”或是“MOVXDPTR，A”指令，则此地址就是DPL（数据指针低8位）；同时，在P2口上出现的是DPH（数据指针的高8位）。若执行的是“MOVXA，Ri”或“MOVXRi，A”指令，则Ri内容为低8位地址，而P2口线将是P2口锁存器内容。在同一机器周期中将不再出现有效取指信号，下一个机器周期中ALE的有效锁存信号也不再出现；而当/有效时，P0口将读/写数据存储器中的数据。49扩展存储器课件由图8-12（b）可以看出：（1）将ALE用作定时脉冲输出时，执行一次执行一次MOVX指令指令就会丢失一个丢失一个ALE脉冲；（2）只有在执行在执行MOVX指令指令时的第二个机器
33、周期第二个机器周期中，才对数据存储器（或I/O）读/写，地址总线才由数据存储器使用。8.3.3AT89S51单片机与单片机与EPROM的接口电路设计的接口电路设计由于AT89S5x单片机片内集成不同容量的FlashROM，可根根据实际需要来决定是否外部扩展据实际需要来决定是否外部扩展EPROM。当应用程序不大于单片机片内的FlashROM容量时，扩展外部程序存储器的工作可省略。50扩展存储器课件但作为扩展外部程序存储器的基本方法基本方法，还是应掌握。1AT89S51与单片与单片EPROM的硬件接口电路的硬件接口电路在设计接口电路时，由于外扩的EPROM在正常使用中只读不写，故EPROM芯片只有
34、读出控制引脚，记为，该引脚与AT89S51单片机的相连，地址线、数据线分别与AT89S51单片机的地址线、数据线相连，片选端控制片选端控制可采用线选法或译码法。介绍介绍2764、27128芯片与AT89S51的接口。更大容量更大容量的27256、27512与AT89S51的连接，差别差别只是连接的地址线数目不同。51扩展存储器课件由于2764与27128引脚的差别仅在差别仅在26脚脚，2764的26脚是空脚，27128的26脚是地址线A13，因此在设计外扩存储器电路时，应选用应选用27128芯片设计电路芯片设计电路。在实际应用时，可将可将27128换成换成2764，系统仍能正常运行。图图8-1
35、3所示为AT89S51外扩外扩16KB的的EPROM27128的电路。由于只扩展一片EPROM，所以片选端片选端直接接地直接接地，也可也可接到某一高位地址线上接到某一高位地址线上（A15或A14）进行线选线选，也可接某一地址译码器的输出端。52扩展存储器课件图8-13AT89S51单片机与片机与27128的接口的接口电路路53扩展存储器课件2使用多片使用多片EPROM的扩展电路的扩展电路图图8-14所示为利用4片片27128EPROM扩展成64KB程序程序存储器存储器的方法。片选信号由译码器译码器产生产生。4片27128各自所占的地址空间，读者自己分析。8.4静态数据存储器静态数据存储器RAM
36、的扩展的扩展在单片机应用系统中，外部扩展的数据存储器都采用静态数据存储器（SRAM）。对外部扩展的数据存储器空间访问，P2口口提供高8位地址，P0口口分时提供低8位地址和8位双向数据总线。片外片外数据存储器数据存储器RAM的读和写的读和写由AT89S51的（P3.7）和（P3.6）信号控制。54扩展存储器课件图8-14AT89S51与与4片片27128EPROM的接口的接口电路路55扩展存储器课件而片外程序存储器EPROM的输出端允许（）由单片机的读选通信号控制。尽管与EPROM的地址空间范围相同地址空间范围相同，但由于控制信号不同，不会发生总线冲突不会发生总线冲突。8.4.1常用的静态常用的
37、静态RAM（SRAM）芯片）芯片单片机系统中常用的RAM芯片的典型型号有6116（2KB），），6264（8KB），），62128（16KB），），62256（32KB）。6116为24脚脚封装，6264、62128、62256为28脚脚封装。这些RAM芯片的引脚如图图8-15所示所示。56扩展存储器课件图8-15常用的常用的RAM引脚引脚图57扩展存储器课件各引脚功能：各引脚功能：A0A14：地址输入线。D0D7：双向三态数据线。：片选信号输入线。对6264芯片，当24脚（CS）为高电平且为低电平时才选中该片。：读选通信号输入线，低电平有效。：写允许信号输入线，低电平有效。VCC工作电源+5
38、V。GND地。RAM存储器有读出、写入、维持读出、写入、维持3种种工作方式，工作方式的控制见表表8-6。58扩展存储器课件8.4.2外扩数据存储器的读写操作时序外扩数据存储器的读写操作时序对片外RAM读和写读和写两种操作时序的基本过程相同。1读片外读片外RAM操作时序操作时序若外扩一片若外扩一片RAM，应将脚与RAM的脚连接，脚与芯片脚连接。59扩展存储器课件单片机读片外RAM操作时序如图图8-16所示所示。在第一个机器周期的第一个机器周期的S1状态状态，ALE信号由低变高（处），读RAM周期开始。在S2状态状态，CPU把低8位地址送到P0口总线上，把高8位地址送上P2口（在执行“MOVXA，
39、DPTR”指令阶段才送高8位；若执行“MOVXA，Ri”则不送高8位）。ALE下降沿下降沿（处）用来把低8位地址信息锁存到外部锁存器74LS373内。而高8位地址信息一直锁存在P2口锁存器中（处）。在在S3状态状态，P0口总线变成高阻悬浮状态。在S4状态，执行指令“MOVXA，DPTR”后使信号信号变有效60扩展存储器课件图8-16AT89S51单片机片机读片外片外RAM操作操作时序序图61扩展存储器课件（处），信号使被寻址的片外RAM过片刻后把数据送上P0口总线（处），当回到高电平后（处），P0总线变悬浮状态（处）。2写片外写片外RAM操作时序操作时序向片外RAM写数据，单片机执行“MOVX
40、DPTR，A”指令。指令执行后，AT89S51的信号为低有效，此信号使RAM的端被选通。写片外RAM的时序如图图8-17所示所示。开始的过程与读过程类似，但写的过程是CPU主动把数据送上主动把数据送上P0口总线口总线，故在时序上，CPU先向P0口总线上送完8位地址后，在S3状态就将数据送到P0口总线（处）。此间，P0总线上不会出现高阻悬浮现象。62扩展存储器课件图8-17AT89S51单片机写片外片机写片外RAM操作操作时序序图63扩展存储器课件在在S4状态状态，写信号有效（处），选通片外RAM，稍过片刻，P0口上的数据就写到RAM内了，然后写信号变为无效（处）。8.4.3AT89S51单片机
41、与单片机与RAM的接口电路设计的接口电路设计AT89S51对片外RAM的读和写由AT89S51单片机的（P3.7）和（P3.6）控制，片选端由译码器译码输出控制。因此设计时，主要解决地址分配、数据线和控制信号线的连接问题。在与高速单片机连接时，还要根据时序解决读/写速度匹配问题。图图8-18为用线选法扩展AT89S51外部数据存储器电路。图中数据存储器选用6264，该芯片地址线为A0A12，故AT89S51剩余地址线为3条。64扩展存储器课件图8-18线选法法扩展外部数据存展外部数据存储器器电路路图65扩展存储器课件用线选线选可扩展3片6264，对应的存储器空间见表表8-7。用译码法译码法扩展
42、外部数据存储器的接口电路如图图8-19所示。数据存储器62128，芯片地址线为A0A13，剩余地址线为两条，若采用2线-4线译码器可扩展4片62128。各片62128芯片地址分配地址分配如表表8-8所示。66扩展存储器课件图8-19译码法法扩展外部数据存展外部数据存储器器电路路图67扩展存储器课件【例例8-1】编写程序将片外数据存储器中5000H50FFH单元全部清“0”。方法方法1用DPTR作为数据区地址指针，同时使用字节计数器。参考程序如下：68扩展存储器课件MOVDPTR，#5000H；设置数据块指针的初值；设置数据块指针的初值MOVR7，#00H；设置块长度计数器初值（；设置块长度计数
43、器初值（00H是是；循环；循环256次）次）CLRALOOP： MOVX DPTR，A；给一单元送；给一单元送“00H”INCDPTR；地址指针加；地址指针加1DJNZ R7，LOOP；数据块长度减；数据块长度减1，若不为若不为0则跳则跳；LOOP继续清继续清“0”HERE： SJMP HERE；执行完毕，；执行完毕，原地踏步原地踏步69扩展存储器课件方法方法2用用DPTR作为数据区地址指针，但不使用字节计作为数据区地址指针，但不使用字节计数器，而是比较特征地址。参考程序如下：数器，而是比较特征地址。参考程序如下：MOVDPTR，#5000H；设置数据块指针的初值；设置数据块指针的初值CLRA
44、；A清清0LOOP： MOVX DPTR，A；给一单元送；给一单元送“00H”INCDPTR；数据块地址指针加；数据块地址指针加1MOVR7，DPL；数据块末地址加；数据块末地址加1送送R7CJNER7，#0，LOOP；与末地址；与末地址+1比较比较HERE： SJMPHERE70扩展存储器课件8.5EPROM和和RAM的综合扩展的综合扩展在系统设计中，经常是既要扩展程序存储器，也要扩展数据存储器（RAM）或I/O，即进行存储器的综合扩展综合扩展。下面介绍如何进行综合扩展。8.5.1综合扩展的硬件接口电路综合扩展的硬件接口电路【例例8-2】采用线选法线选法扩展2片片8KB的的RAM和2片片8K
45、B的的EPROM。RAM芯片选用2片6264。扩展2片EPROM芯片，选用2764。硬件接口电路如图图8-20所示所示。71扩展存储器课件图8-20采用采用线选法的法的综合合扩展展电路路图示例示例72扩展存储器课件（1）控制信号及片选信号）控制信号及片选信号地址线P2.5直接接到IC1（2764）和IC3（6264）的片选端，P2.6直接接到IC2（2764）和IC4（6264）的片选端。当P2.6=0，P2.5=1时，IC2和IC4的片选端为低电平，IC1和IC3的端全为高电平。当P2.6=1，P2.5=0时，IC1和IC3的端都是低电平，每次同时选中两个芯片，具体对哪个芯片进行读/写操作还
46、要通过、控制线来控制。当为低电平时，到片外程序存储区EPROM中读程序；当读/写信号或为低电平时，则对片外73扩展存储器课件RAM读数据或写数据、3个信号是在执行指令时产生的，任意时刻只能执行一条指令任意时刻只能执行一条指令，所以只能有一个信只能有一个信号有效号有效，不可能同时有效，所以不会发生不会发生数据冲突数据冲突。（2 2）各芯片地址空间分配）各芯片地址空间分配硬件电路一旦确定，各芯片的地址范围实际上就已经确定，编程时只要给出所选择芯片的地址，就能对该芯片进行访问。结合图8-20，介绍IC1、IC2、IC3、IC4芯片地址范围芯片地址范围的确定方法。存储器地址均用16位，P0口确定低8位
47、，P2口确定高8位。如果P2.6=0、P2.5=1，选中，选中IC2、IC4。地址线A15A0与与P2、P0对应关系对应关系如下：74扩展存储器课件除P2.6、P2.5固定外，其他“”位均可变。设无用位P2.7=1，当“”各位全为各位全为“0”时，则为最小地址最小地址A000H；当“”均为均为“1”时，则为最大地址最大地址BFFFH。IC2、IC4的地址空间为A000HBFFFH共共8KB。同理IC1、IC3的地址范围为为C000HDFFFH。4片存储器各自所占的地址空间如表表8-9所示。即使地址空间重叠，也不会发生数据冲突。IC1与IC3也同样如此。75扩展存储器课件下面介绍采用译码器法器法
48、进行地址空间分配的例子。76扩展存储器课件【例例8-3】采用译码法译码法扩展2片片8KBEPROM和2片片8KBRAM。EPROM选用2764，RAM选用6264。扩展接口电路如图图8-21所示所示。图中，74LS139的4个输出端，分别连接4个芯片IC1、IC2、IC3、IC4的片选端。74LS139在对输入端译码时，每次只能有一每次只能有一位输出为位输出为“0”，其他三位全为其他三位全为“1”，输出为“0”的一端所连接的芯片被选中。译码法地址分配，首先要根据译码芯片真值表确定译码芯片的输入状态，由此再判断其输出端选中芯片的地址。77扩展存储器课件图8-21采用采用译码法的法的综合合扩展展电
49、路路图示例示例78扩展存储器课件如图8-21，74LS139的输入端A、B、分别接P2口的P2.5、P2.6、P2.7三端，为使能端，低电平有效。由表表8-274LS139的真值表可见，当=0、A=0、B=0时，输出端只有为“0”，全为“1”，选中IC1。这样，P2.7、P2.6、P2.5全为0，P2.4P2.0与P0.7P0.0这13条地址线的任意状态都能选中IC1的某一单元。当13条地址线全为条地址线全为“0”时，为最小地址最小地址0000H；当13条地址线全为条地址线全为“1”时，为最大地址最大地址1FFFH。所以IC1的地址范围为地址范围为0000H1FFFH。同理可确定电路中各个存储
50、器地址范围见表表8-10。79扩展存储器课件8.5.2外外扩存存储器器电路的工作原理及路的工作原理及软件件设计为使读者弄清楚单片机与扩展的存储器软、硬件之间的关系，结合图8-21所示的译码电路，说明片外明片外读指令和从片外指令和从片外读/写数据的写数据的过程。程。80扩展存储器课件1单片机片外程序区读指令过程单片机片外程序区读指令过程单片机复位后，CPU就从0000H地址开始取指令，执行程序。取指令期间取指令期间，低8位地址送P0口，经锁存器A0A7输出。高8位地址送往P2口，直接由P2.0P2.4锁存到A8A12地址线上，P2.5P2.7输入给74LS139进行译码输出片选。这样，根据P2口
51、、P0口状态则选中第一个程序存储器芯片IC1（2764）的第一个单元地址0000H。然后当PSEN*变为低时，把0000H中指令代码经P0口读入内部RAM中进行译码，从而决定进行何种操作。81扩展存储器课件取出一个指令字节后取出一个指令字节后PC自动加1，然后取第二个字节，依次类推。当PC=1FFFH时，从IC1最后一个单元取指令，然后PC=2000H，CPU向P2口、P0口送出2000H地址时，则选中第二个程序存储器IC2，IC2的地址范围为2000H3FFFH，读指令过程同IC1，不再赘述。2单片机片外数据区读单片机片外数据区读/写数据过程写数据过程当程序运行中，执行“MOV”类指令时，表
52、示与片内RAM交换数据；当遇到“MOVX”类指令时，表示对片外数据存储器区寻址。片外数据存储器区只能间接寻址。例如，例如，把片外片外6000H单元单元的数据送到片内片内RAM50H单元中，程序如下：82扩展存储器课件MOVDPTR，#6000HMOVXA，DPTRMOV50H，A向片外数据区写数据的过程与读数据的过程类似。例如，例如，把片内片内50H单元的数据送到片外单元的数据送到片外4000H单元单元中，程序如下：MOVA，50HMOV DPTR，#4000HMOVX DPTR，A执行第执行第1条指令条指令，先把片内RAM50H单元的数据送到A中，第第2条指令条指令把寻址地址4000H送到数
53、据指针寄存器DPTR83扩展存储器课件中，当执行“MOVXDPTR，A”时，DPTR的低8位（00H）由P0口输出并锁存，高8位（40H）由P2口直接输出，根据P0口、P2口状态选中IC3（6264）的4000H单元。当当写选通信号写选通信号有效有效时，A中的内容送往片外4000H单元。单片机读写片外数据存储器中内容，除了用“MOVXA，DPTR”和“MOVXDPTR，A”外，还可用指令“MOVXA，Ri”和“MOVXRi，A”。这时P0口装入Ri中内容（低8位地址），而把P2口原有的内容作为高8位地址输出。例例8-4是采用“MOVXRi，A”指令的例子。84扩展存储器课件【例例8-4】编程，
54、将程序存储器中以程序存储器中以TAB为首址的32个个单元内容依次传送到外部外部RAM以以4000H为首址的区域。DPTR指向标号TAB首地址。R0既指示外部RAM的地址，又表示数据标号TAB的位移量。程序为一循环程序，循环次数为循环次数为32，R0的值达到32就结束循环。参考程序参考程序：MOVP2，#40H；MOVDPTR，#TAB；要传送数据的首地址#TAB送；入数据指针DPTRMOVR0，#0；R0的初始值为0AGIN：MOVA，R085扩展存储器课件MOVCA，A+DPTR ；把以TAB为首址32个单元内；容送入AMOVX R0，A；程序存储器中表的内容送入；外部RAM单元INCR0；
55、循环次数加1，也即外部；RAM单元的地址指针加1CJNER0，#32，AGIN；判32个单元的数据是否已经；传送完毕，未完则继续HERE： SJMPHERE；原地跳转，模拟一段实际要；执行的其他程序段TAB：DB，；外部程序存储器中要传送的；32个单元的内容86扩展存储器课件8.6E2PROM的扩展的扩展在应用中，某些状态参数，不仅要求能够某些状态参数，不仅要求能够在线修改在线修改，而，而且且断电后能保持断电后能保持，以备上电后恢复系统的状态，以备上电后恢复系统的状态。可选用具有断电保护功能的断电保护功能的RAM和E2PROM。断电保护功能的断电保护功能的RAM容量大、速度快，但占用口线多，占
56、用口线多，成本高成本高。E2PROM突出优点突出优点是能够在线擦除和改写在线擦除和改写，无须像用紫外线照射才能擦除，不存在在日光下信息缓慢丢失的问题。E2PROM在写入时能自动完成擦除，且不再需要专用的编程电源，可直接使用单片机系统的+5V电源。87扩展存储器课件此外，E2PROM使单片机系统的设计，特别是调试实验调试实验更为方便、灵活。更为方便、灵活。在调试程序时，用E2PROM代替仿真EPROM，既可方便地修改程序，又能保存调试好的程序。当然，与RAM芯片相比，E2PROM的写入速度是比较慢写入速度是比较慢，写入一个字节需要需要ms量级量级的时间。因此，E2PROM适合于数据交换量较少，对
57、传送速度要求不高的场合。另外，它的擦除/写入是有寿命限制的，虽有1万次之多，但也不宜用在数据频繁更新数据频繁更新的场合。因此，应注意平均的使用各单元，不然有些单元可能会提前结束寿命。88扩展存储器课件与单片机的连接，有并行并行和和串行串行之分。并行的速度比串行快并行的速度比串行快，容量大容量大。并行的E2PROM2864的容量为8k8位，有时需要与单片机的接口连线少，接口连线少，这时可选用串行可选用串行I2C接口的E2PROM。目前比较流行的是24系列的E2PROM，主要由ATMEL、MICROCHIP等几家公司提供。典型芯片有典型芯片有AT24C02，AT24C08，AT24C16。串行I2
58、C接口扩展将在第12章中介绍。本节只介绍单片机与并行并行E2PROM芯片的接口设计与编程。89扩展存储器课件8.6.1并行并行E2PROM芯片简介芯片简介常见的并行芯片有2816/2816A，2817/2817A，2864A等。引脚如图8-22所示所示，其主要性能见表表8-11(表中芯片均为Intel公司产品)。在引脚设计上，2KB的E2PROM2816与相同容量的EPROM2716和静态RAM6116是兼容的，8KB的E2PROM2864A与同容量的EPROM2764和静态RAM6264也是兼容的。2816、2817和2864A的读出数据时间均为读出数据时间均为250ns，写写入时间入时间1
59、0ms。90扩展存储器课件图8-22常常见的并行的并行E2PROM引脚引脚图91扩展存储器课件92扩展存储器课件8.6.2E2PROM的工作方式的工作方式下面对E2PROM2864A的4种工作方式种工作方式作以说明。1维持方式维持方式当为高电平时，2864A进入低耗维持方式。此时，输出线呈高阻态，芯片的电流从140mA降至维持电流60mA。2读方式读方式当和均为低而为高时，内部的数据缓冲器被打开，数据送上总线，此时可进行读操作。3写方式写方式2864A提供两种两种数据写入方式写入方式：页写入页写入和字节写入字节写入。93扩展存储器课件（1）页写入）页写入为提高写速度提高写速度，2864A片内设
60、置16字节字节的“页缓冲器页缓冲器”，将整个存储器阵列划分成划分成512页页，每页16字节字节。高高9位位(A12A4)确定页，低4位(A3A0)选择页缓冲器中的16个地址单元之一。写操作分两步两步来实现：第一步，第一步，在软件控制下把数据写入写入页缓冲器页缓冲器，这步称为页装载页装载，与一般的静态RAM写操作是一样的。第二步第二步，在最后一个字节最后一个字节(即第即第16个字节个字节)写入到页缓冲写入到页缓冲器后器后20ns自动开始自动开始，把页缓冲器的内容写到E2PROM阵列中对应地址的单元中，这一步称为页存储页存储。94扩展存储器课件写方式时，为低，在下降沿，地址码A12A0被片内锁存器
61、锁存，在上升沿数据被锁存。片内有一个字节装载字节装载限时定时器限时定时器，只要时间未到，数据可随机地写入页缓冲器。在连续向页缓冲器写数据过程中，不用担心限时定时器会溢出，因为每当下降沿时，限时定时器自动被复位并重新启动计时。限时定时器要求写写一个字节数据时间一个字节数据时间TBLW须满足须满足：3 sTBLW20 s，这是正确对2864A页面写操作的关键。当一页装载完毕，不再有信号时，限时定时器将溢出，页存储操作随即自动开始。首先把选中页的内容擦除，然后写入的数据由页缓冲器传递到E2PROM阵列中。95扩展存储器课件(2)字节写入字节写入与页写入类似，写入一个字节，限时定时器就溢出。4.数据查
62、询方式数据查询方式用软件来检测用软件来检测写操作中页存储周期是否完成页存储周期是否完成。在页存储期间，如对2864A执行读操作，那么读出的是最后写入的字节，若芯片的转储工作未完成，则读出数据的最高位是原来写入字节最高位的反码。据此，单片机可判断芯片单片机可判断芯片的编程是否结束的编程是否结束。如果读出的数据与写入的数据相同，表示芯片已完成编程已完成编程，可继续向2864A装载下一页数据装载下一页数据。上面介绍的E2PROM都是针对Intel公司的产品，其它公司的产品不一定相同。96扩展存储器课件8.6.3AT89S51扩展扩展E2PROMAT2864设计设计接口电路如图图8-23所示所示。28
63、64A的片选端与P2.7连接，8K字节存储器可作为数据存储器用，但掉电后数据不丢失。AT89S51对2864A进行写操作写操作时所用指令包括：MOVXDPTR，AMOVXRi，AAT89S51对2864A进行读操作读操作时所用指令包括：MOVXA，DPTRMOVXA，Ri97扩展存储器课件图8-232864A与与AT89S51单片机的接口片机的接口电路路98扩展存储器课件下面介绍对2864A装载一个页面数据(16个字节)的子程序WR2的编写。被写入的数据取自源数据区，子程序子程序入口参数入口参数为：R1=写入写入2864A的字节数的字节数(16B)R2=2864A的低位地址的低位地址P2=28
64、64A的高位地址的高位地址DPTR=源数据区首地址源数据区首地址99扩展存储器课件WR2：MOVX A，DPTR；取写入的数据MOVR2，A；数据暂存R2，备查询MOVX R0，A ；写入2864AINCDPTR；源地址指针加1INCR0；目的地址指针加1CJNER0，#00H，NEXT；低位地址指针未满跳NEXT处INCR2；否则高位指针加1NEXT： DJNZR1，WR2；页面未装载完转移DECR0；页装载完，恢复最后写入数据的地址LOOP： MOVX A，R0；读2864AXRLA，R2；与写入的最后一个数据相异或JBACC.7，LOOP ；最高位不等，再查；最高位不等，再查RET；最高
65、位相同，一页写完；最高位相同，一页写完100扩展存储器课件上述写入程序中，完成页面装载的循环部分页面装载的循环部分共8条指令，当采用12MHz晶振时，进行时间约为13 s，完全符合2864A的TBLW的宽度要求。8.7片内片内Flash存储器的编程存储器的编程讨论如何把调试完毕的程序写入AT89S51的片内Flash存储器，即Flash存储器编程问题。AT89S51片内4K字节Flash存储器的基本性能基本性能如下：（1）可循环写入）可循环写入/擦除擦除1000次。次。（2）存储器数据保存时间为）存储器数据保存时间为10年。年。（3）程序存储器具有）程序存储器具有3级加密保护。级加密保护。10
66、1扩展存储器课件AT89S51出厂时，Flash存储器处于全部空白状态（各单元均为均为FFH），可直接进行编程。若不全为空白状态（即单元中有不是有不是FFH的），应首先将芯片擦除擦除后，方可写入程序。AT89S51片内的Flash存储器有3个个可编程的加密位可编程的加密位，定义了3个加密级别加密级别，只要对3个加密位：LB1、LB2、LB3进行编程即可实现3个不同级别不同级别的加密。3个加密位的状态可以是编程（P）或不编程（U），3个加密位的状态所提供的提供的3个级别的加密功能见个级别的加密功能见表表8-12。对3个个加密位的编程加密位的编程可参照表表8-13所列控制信号来进行，也可按照所购买
67、的按照所购买的编程器编程器的菜单，选择加密功能102扩展存储器课件103扩展存储器课件选项（如果有的话）即可。经过上述加密处理，使解密难度加大，但还可解密。现在有一种非恢复性加密（非恢复性加密（OTP加密）加密）方法，就是将AT89S51的第31脚脚（脚）烧断或某些数据线烧断某些数据线烧断，经过上述处理的芯片仍正常工作，但不再具有但不再具有读取、擦除、读取、擦除、重复烧写重复烧写等功能。是一种较强的加密手段。国内某些厂家编程器直接具有此功能（例如RF-1800编程器）。如何将如何将调试好的程序调试好的程序写入到片内的写入到片内的Flash存储器中？存储器中？片内Flash存储器有低电压编程低电
68、压编程（VPP=5V）和高电压编程高电压编程（VPP=12V）两类芯片。104扩展存储器课件低电压编程低电压编程可用于在线编程在线编程，高电压编程高电压编程与一般常用的EPROM编程器编程器兼容。在AT89S51芯片的封装面上标有标有低电压编程还是高电压编程的编程电压标志编程电压标志。应用程序在PC机中与在线仿真器以及用户目标板一起调试通过后，PC机中调试完毕的程序代码文件（.Hex目标文件），必须写入到必须写入到AT89S51片内的闪速存储器中片内的闪速存储器中。目前常用的编程方法主要有编程方法主要有两种两种：一种是使用通用编通用编程器编程程器编程，另一种是使用下载型编程器进行编程下载型编程
69、器进行编程。下面介绍如何对AT89S51片内的片内的Flash存储器进行编程存储器进行编程。105扩展存储器课件8.7.1通用编程器编程通用编程器编程下载程序时，编程器只是将编程器只是将AT89S51看作一个待写入看作一个待写入程序的外部程序存储器芯片程序的外部程序存储器芯片。PC机中的程序代码一般通过串行口串行口或USB口口与与PC机连接机连接，并有相应的服务程序。在编程器与编程器与PC机连接好以后机连接好以后，运行服务程序，在服务程序中先选择所要编程的单片机型号，再调入.Hex目标文件，编程器就将目标文件烧录到单片机片内的Flash存储器中。开发者只需在市场购买现成的编程器购买现成的编程器
70、。下面以市场上常见常见RF-810编程器编程器为例，介绍基本功能。RF-810编程器编程器的性能特点性能特点如下：106扩展存储器课件（1）可对100余厂家余厂家的1000多种常用器件多种常用器件进行编程与测试。（2）采用40脚锁紧插座，与PC机并行口（打印机口）连机工作。（3）可自行调整烧录电压自行调整烧录电压的参数，具有芯片损坏、插反检测功能，可有效地保护芯片。（4）对各种单片机内对各种单片机内Flash存储器、存储器、EPROM、E2PROM、PLD进行编程进行编程。RF-810编程器配备全中文的配备全中文的Windows环境下运行的驱动软环境下运行的驱动软件件。对芯片的编程不需要人工干
71、预，软件用户界面易学，使用方便。107扩展存储器课件RF-810编程器套件包括编程器套件包括：RF-810编程器主机，并口电缆及匹配器插座以及AC/DC电源适配器等。使用编程器前使用编程器前应先进行应先进行硬件安装硬件安装和和软件安装软件安装。硬件安装时硬件安装时，首先把编程器的电缆与PC机并行口连接好后，再接通PC机电源，打开编程器的电源开关，编程器主机上的电源灯亮。此时，再进行编程器软件安装。PC机电源接通后，进入Windows环境。编程器的软件安装与普通软件的安装方法相同。软件安装完毕后，软件安装完毕后，自动在桌面上形成桌面上形成RF-810编程器编程器的图标图标。点击RF-810编程器
72、的图标，进入主菜单进入主菜单。主菜单下有如下功能的快捷方式图标的命令快捷方式图标的命令可供选择。108扩展存储器课件（1）选择要编程芯片的厂家、类型、型号、容量等。（2）编程的内容调入缓冲区，进行浏览、修改操作。（3）检查器件是否处于空白状态。（4）可按照擦除、编程、校验等操作顺序自动完成对器件的全部操作过程。（5）把缓冲区的内容写入到芯片内并进行校验。（6）把器件的内容读入到缓冲区。（7）校对器件内容和缓冲区内容是否一致，并列出有差异的第一个单元的地址。（8）逐单元比较器件内容和缓冲区内容有无差异，并将有差异的单元列表显示。109扩展存储器课件（9）将器件的内容在屏幕上显示。具体使用，可详细
73、阅读所购买的编程器的使用说明书。8.7.2ISP编程编程AT89S5x系列单片机支持ISP。是指在电路板上的被编程的空白器件可以直接写入程序代码，而不需要从电路板不需要从电路板上取下器件上取下器件，已编程的器件也可用可用ISP方式擦除或再编程方式擦除或再编程。ISP下载编程器可以自行制作自行制作，也可电子市场购买电子市场购买。ISP下载编程器与单片机一端连接的端口通常采用ATMEL公司提供的接口标准接口标准，即10引脚的IDC端口。图图8-24为IDC端口的实物图以及端口的定义。110扩展存储器课件图8-24IDC端口的端口的实物物图以及端口的定以及端口的定义111扩展存储器课件采用ISP下载
74、程序时，用户板上必须装有上述必须装有上述IDC端口端口，端口信号线必须与目标板目标板上AT89S51的对应引脚连接。注意，图中的8脚脚P1.4（）端只对AT89LP系列单片机有效，对对AT89S5x系列单片机系列单片机无效无效，不用连接。常见市售常见市售的ISP下载型编程器为ISPro下载型编程器下载型编程器。用户将安装光盘插入光驱，运行安装程序SETUP.exe即可。安装后，在桌面上建立一个“ISPro.exe下载型编程器下载型编程器”图标图标，双击该图标，即可启动编程软件。ISPro下载型编程器软件的使用与RF-810软件的使用方法基本相同，可参照编程器使用说明书进行操作。112扩展存储器课件上面介绍了两种程序下载的方法，就单片机的发展方向单片机的发展方向而言，已经趋向于ISP程序程序下载方式，一方面由于原有不不支持支持ISP下载的芯片逐渐被淘汰下载的芯片逐渐被淘汰（大部分已经停产停产），另一方面ISP使用起来使用起来十分方便十分方便，不增加太多的成本就可以实现程序的下载，所以ISP下载方式已经逐步成为主流逐步成为主流。113扩展存储器课件
