单片机第05章_半导体存储器及其应用(2005)

1、5.1 5.1 半导体存储器的分类半导体存储器的分类1.1. 存储器中的信息可读可写，但失电后会丢失信息。存储器中的信息可读可写，但失电后会丢失信息。1)1)双极型：由双极型：由TTLTTL电路组成基本存储单元，存取速度快电路组成基本存储单元，存取速度快, ,功耗高。功耗高。2)MOS2)MOS型：由型：由CMOSCMOS电路组成基本存储单元，集成度高、功耗低。电路组成基本存储单元，集成度高、功耗低。(a) SRAM(a) SRAM：静态：静态RAMRAM。 存储单元使用双稳态触发器，状态稳定，带电信息可长期保存，存储单元使用双稳态触发器，状态稳定，带电信息可长期保存，不需要定时刷新，存储器的

2、控制信号简单，工作速度快，集不需要定时刷新，存储器的控制信号简单，工作速度快，集成度低，适合单片机用。成度低，适合单片机用。(b) DRAM(b) DRAM：动态：动态RAMRAM。 使用电容作存储元件，集成度高，反应快，需要刷新使用电容作存储元件，集成度高，反应快，需要刷新电路，控制信号复杂电路，控制信号复杂。SRAMSRAM：静态：静态RAMRAM。存储单元使用双稳态触发器，带电信息可长期保存。存储单元使用双稳态触发器，带电信息可长期保存。存储机理：存储机理： 用触发器的两个稳定状态用触发器的两个稳定状态表示表示11和和00。 图中由图中由T1T1、T2T2两个两个MOSMOS管交管交叉耦

3、合组成触发器。叉耦合组成触发器。1 1、MOSMOS静态存储元静态存储元(1)(1)组成组成T1T1、T2T2管管 ： 触发器存储单元工作管触发器存储单元工作管T3T3、T4T4管管 ： 负载管负载管T5T5、T6T6、T7T7、T8 T8 管管 ： 控制管或开门管控制管或开门管 写写1:1:在在I/OI/O端输入高电位端输入高电位, ,在在I/OI/O非端输入低电位，并开非端输入低电位，并开启启T5T5、T6T6、T7T7、T8T8，迫使，迫使T1T1截截止，止，T2T2导通，从而将导通，从而将11写入写入存储元。存储元。 写写0 0：在：在I/OI/O端输入低电位端输入低电位, ,在在I/

4、OI/O非端输入高电位，并开非端输入高电位，并开启启T5T5、T6T6、T7T7、T8T8，迫使，迫使T2T2截截止，止，T1T1导通，从而将导通，从而将00写入写入存储元。存储元。(2)(2)工作原理工作原理 “ “1”1”态态 : A: A点为高电位，点为高电位，B B点为低电位点为低电位 “ “0”0”态态 : B: B点为高电位，点为高电位，A A点为低电位点为低电位读出：读出： X ,Y X ,Y 地址译码线同时加地址译码线同时加高电位高电位,T5,T5、T6T6、T7T7、T8T8导通，导通，A ,B A ,B 两点与位线接通，存储两点与位线接通，存储元的信息被送到元的信息被送到I

5、/OI/O与与I/OI/O线线上，再经读出放大器输出信上，再经读出放大器输出信号。号。(2)(2)工作原理工作原理 “ “1”1”态态 : A: A点为高电位，点为高电位，B B点为低电位点为低电位 “ “0”0”态态 : B: B点为高电位，点为高电位，A A点为低电位点为低电位 工作时，工作时，ROMROM中的信息只能读出，要用特殊方式写中的信息只能读出，要用特殊方式写入入( (固化信息固化信息) )，失电后可保持信息不丢失。，失电后可保持信息不丢失。1)1)掩膜掩膜ROMROM：不可改写不可改写ROMROM 由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道工序用由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道工

6、序用掩膜工艺写入信息，用户只可读。掩膜工艺写入信息，用户只可读。2)2)PROMPROM：可编程可编程ROMROM 用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连，用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连，当加入写脉冲，某些存储单元熔丝熔断，信息永久写当加入写脉冲，某些存储单元熔丝熔断，信息永久写入，不可再次改写。入，不可再次改写。 只读存储器（只读存储器（ROMROM）1.1.掩膜掩膜ROMROM：不可改写不可改写ROMROM 工作时，工作时，ROMROM中的信息只能读出，要用特殊方式写入中的信息只能读出，要用特殊方式写入( (固化固化信息信息) )，失电后可保持信息不丢失。，失电后可保持信息

7、不丢失。工作原理工作原理对于对于A0-A9A0-A9的某一的某一地址码，有且只有一个地址码，有且只有一个字被选中，与该字线有字被选中，与该字线有管子连接的位，其输出管子连接的位，其输出为低，否则为高。为低，否则为高。 由生产芯片的厂家由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道固化信息。在最后一道工序用掩膜工艺写入信工序用掩膜工艺写入信息，用户只可读。息，用户只可读。PROMPROM：可编程可编程ROMROM 用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连，当加入用户可进行一次编程。存储单元电路由熔丝相连，当加入写脉冲，某些存储单元熔丝熔断，信息永久写入，不可再次改写脉冲，某些存储单元熔丝熔断，信息永久写

8、入，不可再次改写。写。、熔丝型的组成：、熔丝型的组成： 由镍铬熔丝等组成由镍铬熔丝等组成、熔丝型的编程写入、熔丝型的编程写入出厂时，所有位均为出厂时，所有位均为“”编程写入：用过电流将要写编程写入：用过电流将要写 “ “” ” 的位的熔丝熔断。的位的熔丝熔断。、“读读”工作原理工作原理 字线被选中，有字线被选中，有( (无无) )熔丝的位熔丝的位，其输出为，其输出为“0”(“1”)0”(“1”)。3)3)EPROMEPROM：可擦除可擦除PROMPROM 用户可以多次编程。编程加写脉冲后，某用户可以多次编程。编程加写脉冲后，某些存储单元的些存储单元的PNPN结表面形成浮动栅，实现信息结表面形成

9、浮动栅，实现信息写入。用紫外线照射可驱散浮动栅，原有信息写入。用紫外线照射可驱散浮动栅，原有信息全部擦除，便可再次改写（见全部擦除，便可再次改写（见P109)P109)。 编程写入编程写入 漏极和源极加高电压漏极和源极加高电压(25V,12.5V)，单片机编程输入端，单片机编程输入端加加50ms正脉冲，使高能电子击穿正脉冲，使高能电子击穿SiO2层而注入浮栅中，高压去除层而注入浮栅中，高压去除后，电子一直保存于浮栅中实现后，电子一直保存于浮栅中实现写写“0”。 擦抹擦抹 用紫外光照射片用紫外光照射片的玻璃窗口，使浮栅中的电子获的玻璃窗口，使浮栅中的电子获得高能越过势垒泄放掉，擦净后得高能越过势

10、垒泄放掉，擦净后所有为均为所有为均为“1”1”。3.3.EPROMEPROM：擦除擦除PROM PROM 4)4)EEPROMEEPROM：可电擦除可电擦除PROMPROM 既可全片擦除也可字节擦除，可在线擦除既可全片擦除也可字节擦除，可在线擦除信息，又能失电保存信息。信息，又能失电保存信息。二、半导体存储器的主要性能指标二、半导体存储器的主要性能指标1.1.存储容量存储容量存储单元的总数存储单元的总数例：例：8 8位微机位微机1616位地址码（按字节编址）位地址码（按字节编址） 最大容量：最大容量：2 21616 = 65536 = 64KB = 65536 = 64KB2.2.存取速度存取

11、速度 存取速度是用存取时间来衡量的。存取速度是用存取时间来衡量的。 存取时间存取时间-存储器从接收到存储器从接收到“读出读出”或或“写入写入”的命令起到完成读数或写数操作所需的时间，的命令起到完成读数或写数操作所需的时间，称为存取时间称为存取时间(TA)(TA)。5.2 5.2 随机读写存储器随机读写存储器SRAMSRAM：静态：静态RAMRAM。存储单元使用双稳态触发器，带电信息可长期保存。存储单元使用双稳态触发器，带电信息可长期保存。DRAMDRAM：动态：动态RAMRAM。使用电容作存储元件，需要刷新电路。集成。使用电容作存储元件，需要刷新电路。集成度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。

12、度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。速度低速度低 成本低成本低5.2 5.2 随机读写存储器随机读写存储器四管动态存储元存储机理四管动态存储元存储机理: : 用电容用电容C1C1、C2C2存储电荷存储电荷的多少表示的多少表示11和和00。11态：态： C2C2充电至高电位，充电至高电位， C1C1呈低电位。呈低电位。00态：态： C1C1充电至高电位，充电至高电位， C2C2呈低电位。呈低电位。写写1: 1: 字控制线字控制线X X和位线和位线D D加高电加高电平，位线平，位线D D加低电平，使加低电平，使 C2C2充电，充电，C1C1放电或不充电。当放电或不充电。当X X线变低电平后线变低

13、电平后,“1”,“1”态被保态被保存。存。5.2 5.2 随机读写存储器随机读写存储器四管动态存储元存储机理四管动态存储元存储机理: :DRAMDRAM：动态：动态RAMRAM。使用电容作存储元件，需要刷新电路。集成。使用电容作存储元件，需要刷新电路。集成度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。写写0: 0: 字控制线字控制线X X和位线和位线D D加高电加高电平，位线平，位线D D加低电平，使加低电平，使 C1C1充电，充电，C2C2放电或不充电。当放电或不充电。当X X线变低电平后，线变低电平后，“0”0”态被保态被保存。存。 读出过程是补充电荷的读出过

14、程是补充电荷的过程，即刷新过程过程，即刷新过程 再生操作：补充栅极泄再生操作：补充栅极泄漏的电荷，称为漏的电荷，称为“再生再生” ” 或或 “刷新刷新”。方法：字选择线加入一脉冲即方法：字选择线加入一脉冲即可自动刷新。可自动刷新。5.2 5.2 随机读写存储器随机读写存储器DRAMDRAM：动态：动态RAMRAM。使用电容作存储元件，需要刷新电路。集成。使用电容作存储元件，需要刷新电路。集成度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。读：将位线读：将位线D D和和D D预充电至电源预充电至电源电压电压, ,当字线被选中时，若原当字线被选中时，若原存存1(0)1(

15、0)，则，则D(D)D(D)为高而为高而D(D)D(D)为低，信号经为低，信号经I/OI/O和和I/OI/O线输出。线输出。 DRAMDRAM动态动态RAMRAM：使用电容作存储元件，需要刷新电路。：使用电容作存储元件，需要刷新电路。集成度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。集成度高，反应快，功耗低，但需要刷新电路。5.2 5.2 随机读写存储器随机读写存储器半导体存储器的基本结构 矩阵存储体 译码驱动器 读写电路 地址总线 数据总线 控制总线驱动器矩阵存储体读写电路存储器外部信号引线：存储器外部信号引线：D D0 07 7数据线：传送存储单元内容。数据线：传送存储单元内容。根数与单元数据位数

16、相同。根数与单元数据位数相同。 A A0 09 9地址线：选择芯片内部一个存储单元。地址线：选择芯片内部一个存储单元。根数由存储器容量决定。根数由存储器容量决定。存储器结构框图存储器结构框图R/WR/W(OE/WE)(OE/WE)读写允许线读写允许线打开数据通道，决定数据打开数据通道，决定数据的传送方向和传送时刻。的传送方向和传送时刻。CSCS片选线：片选线：选择存储器芯片。选择存储器芯片。当当CSCS信号无效，信号无效，其他信号线不起作用。其他信号线不起作用。存储器内部为双向地址译码，以节省内部引线和驱动器存储器内部为双向地址译码，以节省内部引线和驱动器单向译码需要单向译码需要1024102

17、4根译码输出线和驱动器。根译码输出线和驱动器。如：如：1K1K容量存储器，有容量存储器，有1010根地址线。根地址线。双向译码双向译码 X X、Y Y方向方向各为各为3232根译码输出线根译码输出线和驱动器，和驱动器，总共需要总共需要6464根译码线根译码线和和6464个驱动器。个驱动器。存储器结构框图存储器结构框图静态静态RAM Intel 2114RAM Intel 2114Intel 2114 Intel 2114 容量容量 1k1k4 4位位静态静态RAM Intel 6116RAM Intel 6116存储器外部信号引线：存储器外部信号引线：D D0 07 7数据线：传送存储单元内容

18、。数据线：传送存储单元内容。根数与单元数据位数相同。根数与单元数据位数相同。 A A0 01010地址线：选择芯片内部一个存储单元。地址线：选择芯片内部一个存储单元。根数由存储器容量决定。根数由存储器容量决定。OE: OE: 读控制读控制, ,输出使能端，输出使能端， 低电平有效。低电平有效。 WEWE：写，输入使能端，：写，输入使能端， 低电平有效。低电平有效。CSCS：片选线：片选线： 选择存储器芯片。选择存储器芯片。Intel 6116 Intel 6116 容量容量 2k2k8 8位位静态静态RAM Intel 6116RAM Intel 6116Intel 6116 Intel 61

19、16 容量容量 2k2k8 8位位静态静态RAM Intel 6116RAM Intel 6116、62646264工作方式CSOEWEDi读001DOUT写010DIN禁止1ZIntel 6116 Intel 6116 容量容量 2k2k8 8位位工作模式工作模式1 1、读出：、读出：PD/PGM=L,CS=L,Vpp=Vcc=+5VPD/PGM=L,CS=L,Vpp=Vcc=+5V2 2、未选中、未选中:CS=H Vpp=Vcc=+5V:CS=H Vpp=Vcc=+5V 工作模式工作模式3 3、编程：、编程：PD/PGMPD/PGM端由端由L L到到H H，维持，维持50ms,Vpp=+2

20、5V,Vcc=+5V,CS=H,50ms,Vpp=+25V,Vcc=+5V,CS=H,4 4、功耗下降：、功耗下降：PD/PGM=H,Vpp=Vcc=+5V,PD/PGM=H,Vpp=Vcc=+5V,则则P P由由525mW525mW降至降至132mW132mW * * 正常工作时，正常工作时，CSCS与与PD/PGMPD/PGM相连相连存储器外部信号引线：存储器外部信号引线： D D0 07 7数据线：传送存储单元内容。根数与单元数据位数相同。数据线：传送存储单元内容。根数与单元数据位数相同。 A A0 01010地址线：选择芯片内部一个存储单元。地址线：选择芯片内部一个存储单元。 根数由存

21、储器容量决定。根数由存储器容量决定。CSCS片选线：选择存储器芯片。片选线：选择存储器芯片。当当CSCS信号无效，其他信号线不起作用。信号无效，其他信号线不起作用。OE: OE: 读信号读信号, ,输出使能端。输出使能端。 打开数据通道，决定数据的传送方向和传送时刻。打开数据通道，决定数据的传送方向和传送时刻。EEPROM 2816EEPROM 2816 4 4读写线读写线OEOE、WE(R/W) WE(R/W) 连接读写控制线连接读写控制线RDRD、WRWR。5.4 5.4 CPU与存储器的连接与存储器的连接存储器与微型机三总线的连接：存储器与微型机三总线的连接： DBDB0 0n n AB

22、AB0 0N ND D0 0n nA A0 0N N ABABN+1N+1CSCSR/ WR/ WR/ WR/ W微型机微型机存储器存储器1 1数据线数据线D D0 0n n连接数据总线连接数据总线DBDB0 0n n 2 2地址线地址线A A0 0N N连接地址总线低位连接地址总线低位ABAB0 0N N。3.3.片选线片选线CSCS连接地址总线高位连接地址总线高位ABABN+1N+1。存储器与单片机的连接存储器与单片机的连接存储器与微型机三总线存储器与微型机三总线的一般连接方法和存储器的一般连接方法和存储器读写时序。读写时序。1.1.数据总线与地址总线数据总线与地址总线为两组独立总线。为两

23、组独立总线。 DBDB0 0n n ABAB0 0N ND D0 0n nA A0 0N N ABABN+1N+1CSCSR/ WR/ WR/ WR/ W微型机微型机存储器存储器DB0n地址输出地址输出数据有效数据有效数据数据采样采样R/WAB0N2.2.微型机复用总线结构微型机复用总线结构数据与地址分时共用一数据与地址分时共用一组总线。组总线。单片机单片机 AD0n ALER/WD0nA0nR/W存储器存储器Di Qi G地址地址锁存器锁存器ALE地址地址锁存锁存地址地址锁存锁存地址地址输出输出数据数据有效有效地址地址输出输出数据数据有效有效AD0n数据数据采样采样数据数据采样采样R/W存储

24、器与单片机的连接存储器与单片机的连接存储器芯片的扩充存储器芯片的扩充 用多片存储器芯片组成微型计算机系统所要求用多片存储器芯片组成微型计算机系统所要求的存储器系统。的存储器系统。 要求扩充后的存储器系统引出线符合微型计算要求扩充后的存储器系统引出线符合微型计算机机的总线结构要求。机机的总线结构要求。一一.扩充存储器位数扩充存储器位数例例1 1用用2K2K1 1位存储器芯片组成位存储器芯片组成 2K2K8 8位存储器系统。位存储器系统。例例2 2用用2K2K8 8位存储器芯片组成位存储器芯片组成2K2K1616位存储器系统。位存储器系统。例例1 1 用用2K2K1 1位存储器芯片组成位存储器芯片

25、组成 2K2K8 8位存储器系统。位存储器系统。当地址、片选和读写信号有效，可并行存取当地址、片选和读写信号有效，可并行存取8位信息位信息例例2 2 用用2K2K8 8位存储器芯片组成位存储器芯片组成2K2K1616位存储器系统。位存储器系统。CED07D07R/WR/WCECEA010A010D07D815R/WA010地址、片选和读写引线并联后引出，数据线并列引出地址、片选和读写引线并联后引出，数据线并列引出二二. .扩充存储器容量扩充存储器容量例例用用1K4位存储器芯片组成位存储器芯片组成4K8位存储器系统。位存储器系统。存储器与单片机的连接存储器与单片机的连接存储器与微型机三总线存储器

26、与微型机三总线的一般连接方法和存储器的一般连接方法和存储器读写时序。读写时序。1.1.数据总线与地址总线数据总线与地址总线为两组独立总线。为两组独立总线。 DBDB0 0n n ABAB0 0N ND D0 0n nA A0 0N N ABABN+1N+1CSCSR/ WR/ WR/ WR/ W微型机微型机存储器存储器DB0n地址输出地址输出数据有效数据有效数据数据采样采样R/WAB0N2.2.微型机复用总线结构微型机复用总线结构数据与地址分时共用一数据与地址分时共用一组总线。组总线。单片机单片机 AD0n ALER/WD0nA0nR/W存储器存储器Di Qi G地址地址锁存器锁存器ALE地址

27、地址锁存锁存地址地址锁存锁存地址地址输出输出数据数据有效有效地址地址输出输出数据数据有效有效AD0n数据数据采样采样数据数据采样采样R/W存储器与单片机的连接存储器与单片机的连接常用芯片简介 程序存储器 27X 系列 2716 (2K 8 = 16KBIT) 2732 (4K 8 = 32KBIT) 2764(8K 8 = 64KBIT) 27128 (16K 8 = 128KBIT) 27256 (32K 8 = 256KBIT) 27512 (64K 8 = 512KBIT)程序存储器的工作方式-2716(见P110)程序存储器的工作方式-2732/CE/OE- -V VP PP PD0D

28、7方方式式00输出读1高阻维持0VPP输入编程00输出编程校验1VPP高阻编程禁止程序存储器的工作方式-2764/CE /OEPGMVPP D0D7方方式式001+5V输出读1+5V高阻维持010VPP输入编程001VPP输出编程校验1VPP高阻编程禁止27X. 6X系列存储器常用芯片简介 数据存储器 6X 系列 6116 (2K 8 = 16KBIT) 6264 (8K 8 = 64KBIT)/CE /WE /OE 方方式式功功 能能001写D0D7上数据写入A0A10对应单元010读A0A10对应单元内容输出到D0D7上1非选D0D7呈高阻态 当单片机外接芯片较多，超出总线负载能力，必须加

29、总当单片机外接芯片较多，超出总线负载能力，必须加总线驱动器。线驱动器。单向驱动器单向驱动器74LS24474LS244用于用于地址总线驱动地址总线驱动双向驱动器用于双向驱动器用于数据总线驱动数据总线驱动存储器连接常用接口电路存储器连接常用接口电路(p115)(p115)1.1.总线缓冲器总线缓冲器2. 2. 地址锁存器地址锁存器 74LS37374LS373、8282(8282(见见P115)P115)地址锁存器 74LS373 原理常用芯片简介 地址锁存器 74LS373与扩展有关的芯片(锁存器)3. 3-8 3. 3-8 地址译码器：地址译码器：74LS138(74LS138(见见P116

30、)P116)译码器译码器译码是编码的逆过程，译码是编码的逆过程，是将二进制代码（输入）是将二进制代码（输入）译成对应的信号或十进制数码（输出）。译成对应的信号或十进制数码（输出）。按其编码时的原意按其编码时的原意1.1.译码译码的含义的含义2.2.译码器译码器的种类的种类通用译码器通用译码器显示译码器显示译码器变量译码器变量译码器代码变换译码器代码变换译码器TTL共阴显示译码器共阴显示译码器TTL共阳显示译码器共阳显示译码器CMOS显示译码器显示译码器按功能分类按功能分类二进制译码器二进制译码器将将n种输入的组合译成种输入的组合译成2n种电路状态。种电路状态。译码器的输入：译码器的输入：一组二

31、进制代码一组二进制代码译码器的输出：译码器的输出：一组高低电平信号一组高低电平信号3.3.通用译码器的原理通用译码器的原理也叫也叫n-2n线译码器。线译码器。A1A01XX11110000111001101101011010111110S0Y1Y2Y3Y&1Y0Y2Y3YA1A0S2-4线译码器线译码器74LS139的内部线路的内部线路（1）输入输入控制端控制端输出输出A1A01X X111100 001 1100 110 1101 0110101 11 110S0Y1Y2Y3Y0000110111XX&1Y0Y2Y3YA1A0S2-4线译码器线译码器74LS139的内部线路的内部线路（2）输

32、入输入控制端控制端输出输出10001111110100000111A1A01X X111100 001 1100 110 1101 0110101 11 110S0Y1Y2Y3Y&1Y0Y2Y3YA1A0S2-4线译码器线译码器74LS139的内部线路的内部线路（3）输入输入控制端控制端输出输出000000A1A01X X111100 001 1100 110 1101 0110101 11 110S0Y1Y2Y3Y111111111100&1Y0Y2Y3YA1A0S2-4线译码器线译码器74LS139的内部线路的内部线路（4）输入输入控制端控制端输出输出A1A01X X111100 001

33、1100 110 1101 0110101 11 110S0Y1Y2Y3Y1111100000001111110 &1Y0Y2Y3YA1A0S2-4线译码器线译码器74LS139的内部线路的内部线路（5）输入输入控制端控制端输出输出A1A01X X111100 001 1100 110 1101 0110101 11 110S0Y1Y2Y3Y0000000111111111174LS139的功能表的功能表A1A01XX11110000111001101101011010111110S0Y1Y2Y3Y“”表示低电平有效。表示低电平有效。S1S10A11A10Y11Y12Y13Y10A11A10Y

34、11Y12Y13Y1S20A21A20Y21Y22Y23Y2ccUGND3Y22Y21Y20Y21A20A2S274LS139管脚图管脚图一片一片139内含两个内含两个2-4译码器译码器例：利用线译码器分时将采样数据送入计算机。例：利用线译码器分时将采样数据送入计算机。0Y1Y2Y3Y0A1AS2-4线译线译码器码器ABCD三态门三态门三态门三态门三态门三态门三态门三态门AEBECEDE总线总线000工作原理工作原理：（以：（以A0A1=00为例）为例）0Y1Y2Y3Y0A1AS2-4线译线译码器码器ABCD三态门三态门三态门三态门三态门三态门三态门三态门AEBECEDE总线总线脱离总线脱离总

35、线数据数据全为全为1常用芯片简介 地址译码器 74LS138 3-8译码器 74LS139 双2-4译码器74LS138 3-8译码器xxxxxxxxx74LS138真值表(p116)输 入使 能选 择输 出E3/E2/E1CBA/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y71000000111111110000110111111100010110111111000111110111110010011110111100101111110111001101111110110011111111110其 他XXX11111111与扩展有关的芯片(译码器)74LS139 双2-4译码器输 入使能选

36、择输 出/GBA/Y0/Y1/Y2/Y300001110011011010110101111101XX111174LS139真值表MCS-51MCS-51用于扩展存储器的外部总线信号：用于扩展存储器的外部总线信号：P P0.00.7： 8 8位数据和低位数据和低8 8位地址信号，复用总线位地址信号，复用总线ADAD0 07 7。P P2.02.7： 高高8 8位地址信号位地址信号ABAB8 81515ALEALE：地址锁存允许控制信号地址锁存允许控制信号(p24)(p24)PSENPSEN：片外程序存储器读控制信号片外程序存储器读控制信号RDRD：片外数据存储器读控制信号片外数据存储器读控制信

37、号WRWR：片外数据存储器写控制信号片外数据存储器写控制信号EAEA：片外程序存储器选择片外程序存储器选择存储器的扩展 扩展注意的问题： 读写控制 片选控制 地址的分配：地址的分配： 地址是一个范围空间地址是一个范围空间 5.5.1 程序存储器的扩展程序存储器的扩展 常用常用EPROMEPROM芯片：芯片：Intel 2716(2KIntel 2716(2K8 8位位) )、2732(4KB)2732(4KB)、2764(8KB)2764(8KB)、27128(16KB)27128(16KB)、27256(32KB)27256(32KB)、27512(64KB)27512(64KB)。1. 扩

38、展扩展2K2K字节字节EPROMEPROM80318031扩展扩展 2KB EPROM Intel 2716 2KB EPROM Intel 2716 1. 扩展扩展2K2K字节字节EPROMEPROM80318031扩展扩展 2KB EPROM Intel 2716 2KB EPROM Intel 2716 1. 扩展扩展2K2K字节字节EPROMEPROM80318031扩展扩展 2KB EPROM Intel 2716 2KB EPROM Intel 2716 EEPROM EEPROM 既能作为程序存储器又能作数据存储器。既能作为程序存储器又能作数据存储器。将程序存储器与数据存储器的空

39、间合二为一。将程序存储器与数据存储器的空间合二为一。3.3.扩展扩展2K2K字节字节EEPROMEEPROM片外存储器片外存储器 读信号读信号= PSEN RD= PSEN RD程序存储器扩展27128 (16K 8 = 128KBIT) 数据存储器的扩展数据存储器的扩展常用常用 EPROM EPROM 芯片：芯片：Intel 6116(2KB)Intel 6116(2KB)、6264(8KB)6264(8KB)、2256(32KB)2256(32KB)。80318031扩展扩展 2KB RAM Intel 61162KB RAM Intel 6116 数据存储器扩展数据存储器扩展芯片的端口译

40、码方法线选方式：线选方式： 微型机剩余高位地址总线直接连接各存储微型机剩余高位地址总线直接连接各存储器片选线；器片选线；片选地址线直接接到芯片的片选端。片选地址线直接接到芯片的片选端。地址地址译码方式：译码方式： 微型机剩余高位地址总线通过地址译码器微型机剩余高位地址总线通过地址译码器输出片选信号。输出片选信号。 全译码方式：所有片选地址线全部参加译码全译码方式：所有片选地址线全部参加译码 部分译码方式：片选地址线部分参加译码，部分译码方式：片选地址线部分参加译码， 剩下部分悬空；剩下部分悬空；（存储器地址译码方法）（存储器地址译码方法）地址空间的分配方法 线选法选址 微型机剩余高位地址总线直

41、接连接各存储器片选线微型机剩余高位地址总线直接连接各存储器片选线 电路连接简单 地址空间利用率低 地址空间重叠严重线选法选址2764 (8K 8 = 64KBIT)例例三片三片8KB8KB的存储器芯片组成的存储器芯片组成 24KB 24KB 容量的存储器。容量的存储器。确定各存储器确定各存储器芯片的地址空间：芯片的地址空间：D07R/WCEA012D07R/WCE1A012CE2D07R/WCEA012D07R/WCEA012CE3设设CECE1 1、CECE2 2、CECE3 3 分别连接微型机分别连接微型机的高位地址总线的高位地址总线ABAB1313、ABAB1414、ABAB1515AB

42、ABi i 1514131215141312 111098 7 6 5 4 111098 7 6 5 4 3 2 1 03 2 1 01514131215141312 111098 111098 7 6 5 47 6 5 4 3 2 1 03 2 1 0 ：1101100 0000 0000 00000 0000 0000 00001101101 1111 1111 1111=C000H1 1111 1111 1111=C000HDFFFHDFFFH：1011010 0000 0000 00000 0000 0000 00001011011 1111 1111 1111=A000H1 1111 1111 1111=A000HBFFFH BFFFH ：0110110 0000 0000 00000 0000 0000 00000110111 1111 1111 1111=6000H1 1111 1111 1111=6000H7FFFH 7FFFH 地址空间 (1)A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7-A0 存储器 P2.7 P2.6 P2.5