存储器扩展方法.pptx

单片机原理与接口技术建设线上线下混合金课、系统打造一流课堂

半导体存储器及其扩展北京石油化工学院曹建树jianshu@bipt.edu.cnQQ:2245682503北京石油化工学院

片外存储器扩展MCS-51单片机的扩展能力扩展的一般方法根据MCS-51单片机总线宽度(16位)，在片外可扩展的存储器最大容量为64KB，地址为0000H~FFFFH。MCS-51单片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分别为64KB。存储器除按读写特性不同区分为程序存储器和数据存储器外，每种存储器还有不同的种类。即使是同一种类的存储器芯片，容量的不同，其引脚数目也不同。尽管如此，存储器芯片与单片机扩展连接具有共同的规律。不论何种存储器芯片，其引脚都呈三总线结构，与单片机连接都是三总线对接。另外，电源线应接对应的电源线上。

89C51单片机系统扩展采用三总线结构，即地址总线、数据总线和控制总线。AT89C51单片机扩展时三总线地址总线(AB)：由P2口提供高8位地址线，此口具有输出锁存的功能，能保留地址信息。由P0口提供低8位地址线。数据总线(DB)：由P0口提供。此口是双向、输入三态控制的8位通道口。控制总线(CB)：扩展系统时常用的控制信号为：ALE——地址锁存信号,用以实现对低8位地址的锁存。——片外程序存储器取指信号。——片外数据存储器读信号。——片外数据存储器写信号。存储器扩展方法

扩展时应注意的问题在微型计算机，CPU对存储器进行读写操作，首先要由地址总线给出地址信号，然后发出读写控制信号，最后才能在数据总线上进行数据的读写。(1)CPU总线的带负载能力CPU在设计时，一般输出线的带负载能力为1个TTL电路，现在带的是存储器（为MOS管），直流负载很小，主要是电容负载，故在简单系统中，CPU可直接与存储器相连，而在较大系统中，可加驱动器再与存储器相连。(2)存储器组织、地址分配微型计算机字长有8位、16位和32位之分，存储器均以字节为基本存储单元，存储1个16位或32位数据，就要放在连续的几个内存单元内，这种存储器称为“字节编址结构”。存储器扩展方法

扩展存储器的译码方式存储器都是连接在总线上的，并由系统唯一的分配一个地址，通过地址线选中某一片存储器，对该存储器进行读写操作。地址线根数与存储器的容量有关，容量等于2N；其中N为地址线的根数。(1)线选法方式利用片外地址线或其他直接与存储器芯片片选引脚线连接，适用于存储芯片较少，而且片外地址线充足的系统。注意：若有多条片选线时，在CPU访问存储器期间只能有一根处于有效状态。(2)译码器方式利用译码器的输出与存储器的片选引脚线相连，译码器的输入常采用片外地址线提供，根据片外地址线的使用情况。存储器扩展方法

全译码方式指所有片外地址线都接入译码器输入端，没有剩余，其特点是：存储器的每一个存储单元只有唯一的一个地址与之对应，不存在地址重叠现象。部分译码方式只有部分片外地址线参加译码，剩余线状态可任意，所以会出现地址重叠现象，基本地址和重复地址，对于剩余AB线，尽量按“0”选取。存储器扩展方法

译码器74LS138经常用来作为存储器的译码电路。74LS138引脚G1CBAY7～Y0有效输出00100011111110Y000100111111101Y100101011111011Y200101111110111Y300110011101111Y400110111011111Y500111010111111Y600111101111111Y7其他值×××11111111无效4LS138的真值表存储器扩展方法

138译码器每个输出端的地址范围都是8kB。译码器138每个输出端的地址范围都是4kB存储器扩展方法

锁存器由若干个电平触发的D触发器构成的一次能存储多位二进制代码的时序逻辑电路，叫作锁存器。当锁存允许端LE为高电平时，Q随数据D而变。当LE为低电平时，Q被锁存在已建立