单片机原理及应用课件：chapter6 MCS-51单片机存储器的扩展.ppt

单片机原理及应用课件：chapter6 MCS-51单片机存储器的扩展 本文主要介绍了 MCS-51 单片机系统存储器（ROM, RAM）的扩展，重点掌握 EPROM、E2PROM 及 RAM 与 MCS-51 系列单片机接口电路的设计。 单片机扩展及系统结构 单片机扩展通常采用总线结构形式，整个扩展系统以单片机为核心，通过总线把各扩展部件连接起来。扩展内容包括 ROM、RAM 和 I/O 接口等。总线，就是连接系统中各扩展部件的一组公共信号线。按其功能通常把系统总线分为三组：即地址总线、数据总线和控制总线。 地址总线（Address Bus） 用于传送地址信号，进行存储单元和 I/O 端口的选择。地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元的数目。16 根地址线：P0 口低 8 位，P2 口高 8 位。P0 口采用分时复用技术对地址和数据进行分离。增加一个 8 位锁存器，由地址锁存器提供低 8 位地址，然后再把 P0 口作为数据线使用。 数据总线（Data Bus） 数据总线在单片机与存储器之间或单片机与 I/O 端口之间传送数据。总线的位数与单片机处理数据的字长一致。51 单片机是 8 位字长，所以数据总线的位数也是 8 位。在系统扩展时，数据总线由 P0 口构造。 控制总线（Control Bus） 控制总线是一组控制信号线。包括地址锁存信号 ALE、程序存储器的读选通信号 PSEN、以及读 RD 和写 WR 信号等。 程序存储器 EPROM 的扩展 外部程序存储器的扩展原理及时序程序存储器 EPROM 的扩展。 常用地址锁存器 51 单片机中的 16 位地址，高 8 位由 P2 口输出，低 8 位由 P0 口输出。而 P0 口同时又是数据输入/输出口，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。74LS373 的功能表 OE G 功能 0 1 直通（OUTi=Di） 00 保持（OUTi 保持不变） 1× 输 出 高 阻。 几种地址锁存器的管脚配置与 8031 的连接方法图： 常用地址译码器 在用多片存储器芯片构成外部存储器时，除了低 8 位地址需要锁存之外，还要由高 8 位地址产生片选信号。 产生片选信号有线选法和译码法两种。 线选法 线选法是用某几根多余的高位地址线作为存储器的片选信号，来实现外扩存储器的目的。优点：电路简单；缺点：不同的高位地址线控制不同芯片，导致地址空间不连续，适用于外扩芯片数目较少、不太复杂的系统。 译码法 译码法是由译码器组成译码电路，译码电路将地址空间划分为若干块，其输出分别选通各存储器芯片。充分利用了存储空间，克服了空间分散的缺点。若全部地址都参加译码，称为全译码；若部分地址参加译码，称为部分译码，这时存在部分地址重叠的情况。 常用的地址译码器是 3-8 线译码器 74LS138 和双 2-4 线译码器 74LS139。 典型 EPROM 扩展电路 1 ．常用的 EPROM 芯片紫外线擦除可编程只读存储器 EPROM 可作为 51 单片机的外部程序存储器。芯片上有一个玻璃窗口，在紫外光下照射 10分钟左右，各位信息均变为 1 ，此时，可以通过编程器将工作程序固化到这些芯片中。典型产品：Intel 公司的 2716(2kB×8bit) 、2732(4kB×8bit) 、 2764(8kB×8bit) 、27128(16kB×8bit) 、 27256(32kB×8bit) 和 27512(64kB×8bit) 等。 An 为地址线；On 为数据输出线；CE 是片选线，OE/VPP 是数据输出选通／编程电源线，PGM 是编程脉冲输入端。Vpp VccA12 PGMA7 NCA6 A5 A4