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1、存储器存储器newNEWnewNEW系统扩展的基本方法：系统扩展的基本方法： 一般来讲，扩展连接的一般方法实际上是三总线一般来讲，扩展连接的一般方法实际上是三总线对接。要保证单片机和扩展芯片协调一致地工作对接。要保证单片机和扩展芯片协调一致地工作。 80C51单片机地址总线宽度为单片机地址总线宽度为16位，在片外可扩展位，在片外可扩展的最大允许的程序存储器空间及数据存储器空间都是的最大允许的程序存储器空间及数据存储器空间都是64K； 用作程序存储器的器件可以是用作程序存储器的器件可以是EPROM和和EPROM。 用作数据存储器的器件是用作数据存储器的器件是RAM；因为；因为80C51单片机单片
2、机对片外程序存储器和数据存储器的操作使用不同的指令对片外程序存储器和数据存储器的操作使用不同的指令和控制信号，所以允许两者的地址空间重叠，故片外可和控制信号，所以允许两者的地址空间重叠，故片外可扩展的程序存储器与数据存储器存储器空间都可以是扩展的程序存储器与数据存储器存储器空间都可以是64 KB。先介绍些相关芯片：先介绍些相关芯片： 5.9 若要设计一个若要设计一个32K8位的外位的外RAM存储器，分别采用存储器，分别采用2114（1K4位）、位）、 6116（2K8位）和位）和6264（8K8位）位）芯片，各需多少块存储芯片？芯片，各需多少块存储芯片？2114（1K4位）位）: ( 32k/
3、1K)*(8位位/ 4位位)=64片片6116（2K8位）位） : ( 32k/2K)*(8位位/ 8位位)=16片片6264（8K8位）位）: ( 32k/8K)*(8位位/ 8位位)=4片片1 、存储器芯片的数据线接法、存储器芯片的数据线接法 数据线的数目由芯片的字长决定。数据线的数目由芯片的字长决定。1位字长的芯片位字长的芯片数据线有一根；数据线有一根；4位字长的芯片数据线有位字长的芯片数据线有4根；根；8位字长位字长的芯片数据线有的芯片数据线有8根；存储器芯片的数据线与单片机的根；存储器芯片的数据线与单片机的数据总线数据总线(P0.0P0.7)按由低位到高位的顺序顺次相接。按由低位到高
4、位的顺序顺次相接。2、 存储器芯片的地址线接法存储器芯片的地址线接法 地址线的数目由芯片的容量决定。存储器芯片的地址线与单片地址线的数目由芯片的容量决定。存储器芯片的地址线与单片机的地址总线机的地址总线(A0A15)按由低位到高位的顺序顺次相接。一般来说，按由低位到高位的顺序顺次相接。一般来说，单个存储器芯片的地址线数目总是少于单片机地址总线的数目，如单个存储器芯片的地址线数目总是少于单片机地址总线的数目，如此相接后，单片机的高位地址线会有剩余。剩余地址线一般作为译此相接后，单片机的高位地址线会有剩余。剩余地址线一般作为译码线（码线（有线选、部分、译码全译码有线选、部分、译码全译码），译码输出
5、与存储器芯片的片），译码输出与存储器芯片的片选信号线相接。存储器组（几片存储器芯片）一般有一根或几根片选信号线相接。存储器组（几片存储器芯片）一般有一根或几根片选信号线，对存储器芯片访问时，片选信号必须有效，即选中存储选信号线，对存储器芯片访问时，片选信号必须有效，即选中存储器芯片。片选信号线与单片机系统的译码输出相接后，就决定了存器芯片。片选信号线与单片机系统的译码输出相接后，就决定了存储器芯片的地址范围。因此，单片机的剩余高位地址线的译码及译储器芯片的地址范围。因此，单片机的剩余高位地址线的译码及译码输出与存储器芯片的片选信号线的连接，有码输出与存储器芯片的片选信号线的连接，有线选、部分、
6、译码全线选、部分、译码全译码译码。程序存储器扩展举例程序存储器扩展举例 1) 不用片外译码器的单片程序存储器的扩展不用片外译码器的单片程序存储器的扩展 例例1 试用试用EPROM2764构成构成8031的最小系统，构成的最小系统，构成8K8位外部位外部程序存储器。程序存储器。P88 图图5-10 2764是是8K8位程序存储器，芯片的地址引脚线有位程序存储器，芯片的地址引脚线有13条，顺条，顺次和单片机的地址线次和单片机的地址线A0A12相接。由于不采用地址译码器，所相接。由于不采用地址译码器，所以高以高3位地址线位地址线A13、A14、A15不接，故有不接，故有23=8个重叠的个重叠的8 K
7、B地地址空间。因只用一片址空间。因只用一片2764，其片选信号，其片选信号/CE可直接接地可直接接地(常有效常有效)。其连接电路如图其连接电路如图 所示。所示。图图 5-10 详图详图 2764与与8031的扩展连接图的扩展连接图 图所示连接电路，由于有图所示连接电路，由于有3根线未参加译码，所以有根线未参加译码，所以有8个重叠的地址范围为个重叠的地址范围为00000000000000000001111111111111，即，即0000H1FFFH；00100000000000000011111111111111，即，即2000H3FFFH；01000000000000000101111111
8、111111，即，即4000H5FFFH；01100000000000000111111111111111，即，即6000H7FFFH；10000000000000001001111111111111，即，即8000H9FFFH；10100000000000001011111111111111，即，即A000HBFFFH；11000000000000001101111111111111，即，即C000HDFFFH；11100000000000001111111111111111，即，即E000HFFFFH。2) 采用线选法的多片程序存储器的扩展采用线选法的多片程序存储器的扩展 例例2 使用两片
9、使用两片2764扩展扩展16 KB的程序存储器，采用的程序存储器，采用线选法选中芯片。扩展连接图如图所示。以线选法选中芯片。扩展连接图如图所示。以P2.7作为片作为片选，当选，当P2.7=0时，选中时，选中2764(1)；当；当P2.7=1时，选中时，选中2764(2)。因两根线。因两根线(A13、A14)未用，故两个芯片各有未用，故两个芯片各有4个重叠的地址空间。它们分别为个重叠的地址空间。它们分别为 用两片用两片2764 EPROM的扩展连接图的扩展连接图 左片：左片：0000,0000,0000,00000001,1111,1111,1111；0000H1FFFH；（1） 0010,00
10、00,0000,00000011,1111,1111,1111；2000H3FFFH； 0100,0000,0000,00000101,1111,1111,1111；4000H5FFFH； 0110,0000,0000,00000111,1111,1111,1111；6000H7FFFH；右片：右片：1000,0000,0000,00001001,1111,1111,1111；8000H9FFFH；（2） 1010,0000,0000,00001011,1111,1111,1111；A000HBFFFH； 1100,0000,0000,00001101,1111,1111,1111；C000H
11、DFFFH； 1110,0000,0000,00001111,1111,1111,1111；E000HFFFFH。 3) 采用地址译码器的多片程序存储器的扩展采用地址译码器的多片程序存储器的扩展例例3 要求用要求用2764芯片扩展片外程序存储器，地址范围为芯片扩展片外程序存储器，地址范围为0000H3FFFH。本例要求的地址空间是唯一确定的，且连续。所以要采用全译码本例要求的地址空间是唯一确定的，且连续。所以要采用全译码方法。由分配的地址范围知：扩展的容量为方法。由分配的地址范围知：扩展的容量为16 KB，2764为为8 K8位，故需要两片。第位，故需要两片。第1片的地址范围应为片的地址范围应
12、为0000H1FFFH；第；第2片的片的地址范围应为地址范围应为2000H3FFFH。 由地址范围确定译码器的连接。为此画出译码关系图如下：由地址范围确定译码器的连接。为此画出译码关系图如下： 接片选接片选 接每单片接每单片2764芯片的片内地址芯片的片内地址全译码、两片2764 EPROM的扩展连接图 要求用要求用2764芯片扩展片外程序存芯片扩展片外程序存储器，地址范围为储器，地址范围为0000H3FFFH 数据存储器的扩展数据存储器的扩展 6264的/CS1接P2.7属线选译码属线选译码6264的地址范围是：的地址范围是：（无关位全（无关位全00）：）： 0000H1FFFH（无关位取（
13、无关位取01）：）： 2000H3FFFH（无关位取（无关位取10）：）： 4000H5FFFH（无关位取（无关位取11）：）： 6000H7FFFHROMROMROM外扩RAM:0000H-5FFFH其中 : RAM :0000H-1FFFH RAM :2000H-3FFFH RAM :4000H-5FFFH外扩RAM:0000H-5FFFH外扩ROM:0000H-5FFFH (1) 线选译码：线选译码：用未用的地址高位线去直接存储器芯片的片选用未用的地址高位线去直接存储器芯片的片选引脚。线选译码使存储器芯片的地址空间有重叠，造成系统存引脚。线选译码使存储器芯片的地址空间有重叠，造成系统存储
14、器空间的浪费。储器空间的浪费。.(2) 部分译码：部分译码：所谓部分译码就是存储器芯片的地址线与单片所谓部分译码就是存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线仅用一部分参机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线仅用一部分参加译码。参加译码的地址线对于选中某一存储器芯片有一个确加译码。参加译码的地址线对于选中某一存储器芯片有一个确定的状态，而与不参加译码的地址线无关。也可以说，只要参定的状态，而与不参加译码的地址线无关。也可以说，只要参加译码的地址线处于对某一存储器芯片的选中状态，未参加译加译码的地址线处于对某一存储器芯片的选中状态，未参加译码的地址线的任意状态都可以选
15、中该芯片。正因如此，部分译码的地址线的任意状态都可以选中该芯片。正因如此，部分译码使存储器芯片的地址空间有重叠，造成系统存储器空间的浪码使存储器芯片的地址空间有重叠，造成系统存储器空间的浪费。费。 (3) 全译码：全译码：所谓全译码就是存储器芯片的地址线与单片机系所谓全译码就是存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线全部参加译码。这统的地址线顺次相接后，剩余的高位地址线全部参加译码。这种译码方法存储器芯片的地址空间是唯一确定的，但译码电路种译码方法存储器芯片的地址空间是唯一确定的，但译码电路相对复杂。相对复杂。 这两种译码方法在单片机扩展系统中都有应用。在扩展存这两种
16、译码方法在单片机扩展系统中都有应用。在扩展存储器储器(包括包括I/O口口)容量不大的情况下，选择部分译码，译码电路容量不大的情况下，选择部分译码，译码电路简单，可降低成本。简单，可降低成本。例例: 扩展扩展8031外部数据存储器（外部数据存储器（16K 8位）。位）。要求：地址从要求：地址从0000H开始，且地址唯一、连续，开始，且地址唯一、连续，。画出连接接线图（单片机。画出连接接线图（单片机8031部分，只需画部分，只需画出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接线，其他部分不必画）。写等接线，其他部分不必画）。设已有设已有RAM芯片芯片6264
17、（8K 8B ），锁存器），锁存器74LS373，译码器，译码器74LS138分析分析:末地址为末地址为?分析分析:末地址为末地址为3FFFH例例: 扩展扩展8031外部数据存储器（外部数据存储器（16K 8B ）。要）。要求：地址从求：地址从4000H开始，且地址唯一、连续，。开始，且地址唯一、连续，。画出连接接线图（单片机画出连接接线图（单片机8031部分，只需画出与部分，只需画出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接线，其他部分不必画）。并编写程序段将外扩数线，其他部分不必画）。并编写程序段将外扩数据存储器首末地址的内容相交换。据存储器首末
18、地址的内容相交换。设已有设已有RAM芯片芯片6264（8K 8B ），锁存器），锁存器74LS373，译码器，译码器74LS138分析分析:末地址为末地址为?分析分析:末地址为末地址为7FFFHP905-85-12补充：扩展补充：扩展80C51外部数据存储器（外部数据存储器（16K 8B ）。）。要求：地址从要求：地址从2000H开始，且地址唯一、连续，。开始，且地址唯一、连续，。画出连接接线图（单片机画出连接接线图（单片机80C51部分，只需画出部分，只需画出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接线，其他部分不必画）。并编写程序段将外扩接线，其
19、他部分不必画）。并编写程序段将外扩数据存储器首末地址的内容相交换。数据存储器首末地址的内容相交换。设已有设已有RAM芯片芯片6264（8K 8B ），锁存器），锁存器74LS373，译码器，译码器74LS138ORG 0000HMOV DPTR,#4000HMOVX A,DPTRMOV 40H,AMOV DPTR,#7FFFHMOVX A,DPTR MOV 41H,APUSH 40HPUSH 41HPOP 40HPOP 41HMOV A,40HMOV DPTR,#4000HMOVX DPTR,AMOV A,41HMOV DPTR,#7FFFHMOVX DPTR,ASJMP $ORG 2000H
20、MOVDPTR,#4000HMOVX A,DPTRMOV B,AMOVDPTR,#7FFFHMOVX A,DPTR;=MOVDPTR,#4000HMOVX DPTR,AMOV A,BMOVDPTR,#7FFFH MOVX DPTR,ASJMP$P905-85-12补充：扩展补充：扩展8031外部数据存储器（外部数据存储器（16K 8B ）。）。要求：地址从要求：地址从4000H开始，且地址唯一、连续，。开始，且地址唯一、连续，。画出连接接线图（单片机画出连接接线图（单片机8031部分，只需画出与部分，只需画出与数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接数据存储器部分的地址、数据、片选、读写等接线，其他部分不必画）。并编写程序段将外扩数线，其他部分不必画）。并编写程序段将外扩数据存储器首末地址的内容相交换。据存储器首末地址的内容相交换。设已有设已有RAM芯片芯片6264（8K 8B ），锁存器），锁存器74LS373，译码器，译码器74LS138结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！32
