MCS单片机的扩展存储器扩展.ppt

第1部分 单片机并行扩展原理 大系统（large）：对于硬件需求量大，外部存储器空间被充分利用的应用系统，其系统结构规模大，我们称之为大系统。 紧凑系统（compact）：对于只扩展少量数据存储器（RAM/IO口）的系统，称之为紧凑系统。 小系统（small）：把P2口、P0口不作为总线口使用的系统称之为小系统。 第2部分 存储器扩展 1. 概述 片内的资源如不满足需要，需外扩存储器和I/O功能部件。 系统扩展主要内容有： (1)外部存储器的扩展（外部RAM、ROM） (2) I/O接口部件的扩展。 MCS-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。 2. 系统总线及总线构造 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 Bus，简写DB) 3.控制总线（Control Bus，简写CB） 地址锁存器74LS373 1. 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。 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。 3.读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器 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。 ② 存储器地址空间分配 线选法和地址译码法 1. 线选法 2732:4KB ROM，12根地址线A0～A11，1根片选线 6116:2KB RAM，11根地址线A0～A10，1根片选线 片选端低电平有效 地址范围： 2732（1）的地址范围：7000H～7FFFH; 2732（2）的地址范围: B000H～BFFFH; 6116（1）的地址范围：E800H～EFFFH; E000H～E7FFH 6116（2）的地址范围：D800H～DFFFH; D000H～D7FFH。 线选法特点 优点：电路简单，不需另外增加硬件电路，体积小，成本低。 缺点：可寻址的器件数目受限，地址空间不连续。 只适于外扩芯片不多，规模不大的单片机系统 2. 译码法 常用译码器芯片： 74LS138（3-8译码器） 74LS139（双2-4译码器） 74LS154（4-16译码器） 全译码：全部高位地址线都参加译码； 部分译码：仅部分高位地址线参加译码。 (1)74LS138（3～8译码器） 当译码器的输入为某一个固定编码时，其输出只有某一个固定的引脚输出为低电平，其余的为高电平。 74LS138译码器真值表 输 入 输 出 G1 G2A* G2B* C B A Y7* Y6* Y5* Y4* Y3* Y2* Y1* Y0* (2) 74LS139（双2-4译码器） 采用全地址译码方式，单片机发地址码时，每次只能选中一个存储单元。同类存储器间不会产生地址重叠的问题。 如果用74LS138把64K空间全部划分为每块4KB，如何划分？ D7～D0: 8位数据输入线 Q7～Q0: 8位数据输出线。 G:数据输入锁存选通信号 OE*: 数据输出允许信号 2. 锁存器8282 功能及内部结构与74LS373完全一样，只是其引脚的排列与74LS373不同 3．锁存器74LS573 输入的D端和输出的Q端也是依次排在芯片的两侧，与8282一样，为绘制印刷电路板时的布线提供方便。 4. 程序存储器EPROM的扩展 采用只读存储器，非易失性。 （1）掩膜ROM 在制造过程中编程,只适合于大批量生产。 （2）可编程ROM（PROM） 用独立的编程器写入，只能写入一次。 （3）EPROM 电信号编程，紫外线擦除的只读存储器芯片。 （4）E2PROM（ EEPROM） 电信号编程，电擦除。读写操作与RAM相似，写入