单片机原理及其应用课件第七章1

单片机原理及其应用(PrincipleandApplicationofSingleChipMicrocomputer)1单片机原理及其应用(PrincipleandApplic第1章概述第2章MCS-51单片机硬件结构第3章MCS-51寻址方式和指令系统第4章MCS-51汇编程序设计第5章中断系统第6章定时器/计数器及串行口第7章存储器扩展第8章接口电路扩展第9章应用举例2第1章概述2第7章MCS-51单片机系统扩展技术

7.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.2存储器地址空间分配7.3程序存储器扩展技术7.4数据存储器扩展技术7.5存储器混合扩展技术7.6E2PROM的扩展技术7.7输入/输出口扩展技术3第7章MCS-51单片机系统扩展技术 7.1MCS-7.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.1.1MCS-51单片机最小应用系统7.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能47.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.1.17.1.1MCS-51单片机最小应用系统

1．8051/8751最小应用系统（如图7-1所示）。

由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点是：（1）全部I/O口线均可供用户使用。（2）内部存储器容量有限（只有4KB地址空间）。（3）应用系统开发具有特殊性。图7-18051/8751最小应用系统57.1.1MCS-51单片机最小应用系统1．8051/2．8031最小应用系统8031片内无程序存储器，其最小应用系统应在片外扩展EPROM。图7-2为用8031外接程序存储器构成的最小系统。图7-28031最小应用系统PSEN62．8031最小应用系统图7-28031最小应用系统PS7.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能 1．MCS-51单片机的片外总线结构MCS-51单片机片外引脚可以构成如图7-3所示的三总线结构：所有外部芯片都通过这三组总线进行扩展。图7-3MCS-51系统扩展哈佛结构：程序存储器与数据存储器空间独立冯·诺伊曼结构（普林斯顿结构）：程序存储器与数 据存储器空间合用77.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能 1．MCS-图7-48031单片机总线构造2.构造系统总线

8图7-48031单片机总线构造2.构造系统总线8（1）P0口作为低8位地址/数据总线（2）P2口作为高8位地址总线图7-5地址总线扩展9（1）P0口作为低8位地址/数据总线（2）P2口作为高8位地（3）控制总线 ALE:低8位地址锁存信号 /PSEN:程序存储器读信号 /EA:内/外部程序存储器选择信号 /RD:外部数据存储器读信号 /WR:外部数据存储器写信号10（3）控制总线103．MCS-51单片机的系统扩展能力*当系统要大量配置外围设备(扩展较多的I/O口)时，将占去大量的RAM地址。* 串行扩展技术：用并行3总线扩展是单片机应用中的主要方法。但是，扩展时，连线多，器件占据电路板空间较大。串行接口器件体积小，连线少（3－4根），可以简化器件的连接。串行接口有三线的SPI,双线的I2C。*当应用系统存储扩展容量或扩展I/O口地址超过单片机地址总线范围时，可用换体法解决。如图7-6所示。

113．MCS-51单片机的系统扩展能力11图7-6用I/O线来控制片外存储器换体32kB32kB32kB32kBP2.7P1.01Y01Y11Y21Y31A1B1G12图7-6用I/O线来控制片外存储器换体32kB32kB37.2存储器地址空间分配7.2.1存储器读写控制EPROM:只读，读引脚/OE通常接/PSEN。RAM:可读可写，读引脚/OE接/RD,写引脚/WE接 /WR。7.2.2存储器地址空间分配扩展多片存储器、I/O接口：区分各个存储器芯片和接口芯片是单片机扩展应用时要解决的问题。存储空间的分配，使一个存储单元对应一个地址,把ROM、RAM、I/O分配在不同的地址范围。

137.2存储器地址空间分配7.2.1存储器读写控制7.21）线选法扩展存储器

线选法：直接用高位地址作为存储器（I/O芯片）的片选信号。把选中的地址线与存储器的片选端相连即可。优点：电路简单、不用地址译码芯片。缺点：可寻址的器件数目受限、地址空间不连续、存储单元地址不唯一，只用于简单的系统。 单个存储器芯片容量小于存储空间容量时，选存储单元分为选片和选片内单元两种选择。通常用地址高位选片子(片选)，地址低位作片内单元选择。片选信号是对地址总线进行译码获得的。译码方法有:线(性)选法和(地址)译码法两种形式。141）线选法扩展存储器线选法：直接用高位地址作为存储 某单片机系统需扩展8KB的EPROM(2732×2),4KB的RAM(6116×2)。地址连线见下图。图7-7线选法举例2732有12根地址线，6116有11根地址线，连接低位地址。各片片选端接分别接高四位地址。15 某单片机系统需扩展8KB的EPROM(2732×2),4地址范围确定

P2.7

P2.02732(1):0111-000000000000(7000H)0111-111111111111(7FFFH)

P2.6

P2.02732(2):1011-000000000000(B000H)1011-111111111111(BFFFH)

P2.4

P2.06116(1):1110-000000000000(E000H)1110-011111111111(E7FFH)

P2.4

P2.06116(1):1110-100000000000(E800H)1110-111111111111(EFFFH)6116(2):(D000H~D7FFH)(D800H~DFFFH)16地址范围确定P2.72）译码法扩展存储器

用译码器对高位地址进行译码，分配存储空间。译码器输出作为芯片的片选信号。它能有效利用存储空间，适用于大容量多芯片存储器扩展。

常用译码器芯片：74LS138(3-8译码器）172）译码法扩展存储器用译码器对高位地址进行译码，分扩展8片8KB的RAM6264,只需将64KB分成8个8KB空间。

图中可见所有的地址线都参与了地址译码，称为全地址译码。各个存储单元有惟一的地址。图7-864KB地址空间分配18扩展8片8KB的RAM6264,只需将64KB分成8个8K如何把64KB划分成每块4KB的空间？4×8＝32KB,需15根地址参加译码。12根用于片内单元译码，3根用于片选译码。P2.7未参与译码，但它决定了选择前32KB还是后32KB。可能造成空间重叠。下图用P2.7控制138，选择了前32KB空间。图7-932KB地址空间分配19如何把64KB划分成每块4KB的空间？图7-932KB地址7.2.2外部地址锁存器1.74LS37374LS373是三态8D锁存器。/OE:输出允许G:输入锁存选通锁存2.74LS573

功能与74LS373一样，引脚排列不同。图7-10373引脚与结构图7-11573引脚207.2.2外部地址锁存器1.74LS373/OE:输出允7.3程序存储器扩展技术 7.3.1程序存储器简介7.3.2程序存储器操作时序7.3.3EPROM扩展电路217.3程序存储器扩展技术 7.3.1程序存储器简介27.3.1程序存储器简介1.程序存储器的类型程序存储器一般在工作时是只读的（ROM)(1)掩模ROM (2)PROM 仅用于批量生产。 仅一次可编程。(3)EPROM 可多次编程，紫外线擦除。(4)E2PROM 可多次编程,电擦除。写入速度慢。(5)FlashROM 可多次编程,电擦除。写入速度快。可替代E2PROM。很多单片机已将FlashROM做在片内。227.3.1程序存储器简介1.程序存储器的类型222.常用EPROM芯片27系列Vcc:工作电压 Vpp:编程电压Im:最大静态电流 Is:维持电流TRM:最大读取时间232.常用EPROM芯片27系列Vcc:工作电压 /CE:片选/OE:输出允许读出：/CE=0，未选中：/CE=1，/OE＝X图7-12常用EPROM芯片引脚图24/CE:片选/OE:输出允许图7-12常用E图7-13外部程序存储器操作时序7.3.2程序存储器操作时序/PSEN接EPROM的/OE端。每机器周期，ALE出现两次，下降沿锁存PCL。/PSEN变低时，读入指令。25图7-13外部程序存储器操作时序7.3.2程序存储器操图7-14外部程序存储器操作时序/PSEN接EPROM的/OE端。第一个机器周期S2时,ALE下降沿锁存PCL。S3时，读入指令。S5时ALE下降沿锁存低数据地址。第二个机器周期总线给数据存储器用。执行一次MOVX指令将丢失一次ALE脉冲。26图7-14外部程序存储器操作时序/PSEN接EPROGOE7.3.3EPROM扩展电路1．2764AEPROM扩展电路地址范围：0000000000000H~1111111111111H=0000H~1FFFH图7-152764EPROM扩展电路27GOE7.3.3EPROM扩展电路1．2764AEP2．27128EPROM扩展电路地址范围：00000000000000H~11111111111111H=0000H~3FFFH图7-1627128EPROM扩展电路282．27128EPROM扩展电路地址范围：000000地址分配：27128(1):0000H~3FFFH 27128(2):4000H~7FFFH 27128(3):8000H~BFFFH 27128(4):C000H~FFFFH3．四片27128EPROM扩展电路(1)(2)(3)(4)图7-17多片EPROM扩展电路29地址分配：27128(1):0000H~3FFFH3．四7.4数据存储器扩展 7.4.1常用静态RAM芯片7.4.2数据存储器操作时序7.4.3静态RAM扩展电路307.4数据存储器扩展 7.4.1常用静态RAM芯片3

常用的静态RAM芯片有6116(2k×8)，6264(8k×8)，62128(16k×8)，62256(32k*8)等。7.4.1常用静态RAM芯片/CE:片选/OE:读选通/WE:写允许CS:6264片选图7-18常用RAM引脚图31常用的静态RAM芯片有6116(2k×8)，6264(7.4.2数据存储器操作时序1.ALE高电平期间，地址变为有效。下降沿锁存低8位地址。2.在第一周期S6状态,P0浮空。3.在第二周期S1状态起，/RD有效。存储器指定地址单元送出数据，进入P0。S2状态CPU读入数据。4.S3状态末/RD变无效。S4S2S5S6S1S3第一机器周期第二机器周期图7-19片外RAM操作时序327.4.2数据存储器操作时序1.ALE高电平期间，地1.ALE高电平期间，地址变为有效。下降沿锁存低8位地址。2.在第一周期S6状态,P0浮空。3.在第二周期S1状态起，/WR有效。CPU输出数据到P0，在地址译码和/WR作用下，P0上数据进入相应的存储单元。4.S3状态末/WR变无效。图7-20片外RAM操作时序331.ALE高电平期间，地址变为有效。下降沿锁存低8位地址7.4.3静态RAM扩展电路1．单片6264静态RAM扩展地址范围：0××0

000000000000H~0××11111

11111111H0000H~1FFFH,2000H~3FFFH……图7-216264扩展图347.4.3静态RAM扩展电路1．单片6264静态RAM扩IC1地址：1100000000000000~1101111111111111(C000H~DFFFH)IC2地址：1010000000000000~1011111111111111(A000H~BFFFH)IC3地址：0110000000000000~0111111111111111(6000H~7FFFH)2．多片6264静态RAM扩展图7-22线选法3片6264扩展图35IC1地址：1100000000000000~1101IC1地址:0000

000000000000~0011111111111111(0000H~3FFFH)IC2地址:0100

000000000000~0111111111111111(4000H~7FFFH)IC3地址:1000

000000000000~1011111111111111(8000H~BFFFH)IC4地址:1100

000000000000~1111111111111111(C000H~FFFFH)3．多片62128静态RAM扩展图7-23译码器法片外存储器扩展图36IC1地址:0000000000000000~0017.5存储器混合扩展技术

前面分别介绍了程序存储器和数据存储器的单独扩展技术。在实际应用中往往ROM和RAM都要扩展。ROM读用/PSEN控制，RAM读写用/RD和/WR控制。1.线选法扩展2片6264和2片2764选片直接用高位地址。2.译码法扩展2片6264和2片2764选片用译码器的输出。377.5存储器混合扩展技术1.线选法扩展2片6264和2764(1)地址：x100000000000000～x1011111111111112764(2)地址：x010000000000000～x0111111111111116264(1)地址：x100000000000000～x1011111111111116264(2)地址：x010000000000000～x011111111111111图7-24片外存储器综合扩展图（线选法）382764(1)地址：x1000000000000002764(1)地址:0000

0000

00000000~0001

1111111111112764(2)地址:0010

0000

00000000~0011

1111

111111116264(3)地址:0100

0000

00000000~0101

1111

111111116264(4)地址:0110

0000

00000000~0111

1111

11111111图7-25片外存储器综合扩展图（译码器法）392764(1)地址:0000000000000000（1）ROM读指令复位，PC=0000H。取指令期间，PCL送P0,经373锁存得地址A7~A0，直连2764低8位地址。PCH送P2得地址A15~A8。其中A12~A8与2764相应地址直连，A15~A13接译码器。0000H地址选中2764(1)的第一个地址，当/PSEN有效时，程序代码就从P0口读到单片机的指令译码器，进行译码，决定作何种操作。此后PC自动加一，取下一个单元的程序代码。3.外扩存储器电路工作原理40（1）ROM读指令3.外扩存储器电路工作原理40（2）RAM读写

在使用‘MOVX’类指令时，就是对外部RAM进行读写。例 MOV DPTR,#5000H MOVXA,@DPTR MOV50H,A

执行第二条指令时，DPL送P0,并被373锁存，DPH送P2。根据译码器以及片内译码选中6264(1)的5000H单元，当/RD有效时，5000H单元的内容进入P0,并送到A。MOVX @DPTR,A是执行存储器写，与存储器读的过程类似。

MOVXA,@Ri和MOVX@Ri,A也是执行对外部RAM读写。Ri的内容送P0，形成低8位地址，P2口的内容形成高位地址。41（2）RAM读写在使用‘MOVX’类指令时，就是对外【例7-1】(8-4)编程将程序存储器TAB为首地址的32个单元内容依次传送到外部RAM7000H开始的区域。 MOV P2,#70H ；外部RAM高8位地址 MOV DPTR,#TAB MOV R0,#0AGIN:MOV A,R0 ；查表偏移量 MOVC A,@A+DPTR MOVX @R0,A ；存入外部RAM INC R0 CJNE R0,#32,AGINHERE:SJMP HERETAB: DB …,…42【例7-1】(8-4)编程将程序存储器TAB为首地址的7.6E2PROM扩展技术E2PROM是一种电擦除可编程只读存储器，其主要特点是能在线擦除和改写，并在断电的情况下保持修改的结果。在智能化仪器、仪表、控制装置等领域得到普遍采用。E2PROM既可当ROM用也可作RAM用。与RAM比，写入速度很慢。擦除/写入寿命有限。常用的E2PROM芯片主要有Intel2816/2816A,2817/2817A、2864A等。437.6E2PROM扩展技术E2PROM是一种电擦/CE:片选/OE:输出允许/WE:写允许RDY/BUSY:写入状态图7-26常用E2PROM引脚图44/CE:片选图7-26常用E2PROM引脚图4445451．2817AE2PROM扩展写操作时忙(16ms)特性：写入字节时自动擦除。写入期间，RDY/BUSY变低，数据线呈现高阻态。图7-272817A引脚图461．2817AE2PROM扩展写操作时忙(16ms)特性：地址范围：0×××

×00000000000H~0×××

×111

11111111H0000H~07FFH,0800H~0FFFH……图7-282817A与8031接口图47地址范围：0××××00000000000H~0×××WR1: MOV DPL,R3 MOV DPH,R4 MOVXA,@DPTR；取源数据 INC DPTR MOV R3,DPL ；保存源数据指针 MOV R4,DPH MOV DPL,R1 ;取2817A地址 MOV DPH,R2 MOVX@DPTR,A；写入2817AWAIT:JNB P1.0,WAIT；等待字节写完 INC DPTR MOV R1,DPL ;保存2817A地址 MOV R2,DPH DJNZ R0,WR1；未完，继续 RET子程序入口参数：R0:写入的字节数R2R1:2817A地址R4R3:源数据地址对2817A写操作的程序48WR1: MOV DPL,R3子程序入口参数：对282．2864AE2PROM扩展图7-292864A引脚图492．2864AE2PROM扩展图7-292864A2864A有四种工作方式：（1）维持方式：/CE=1,进入低功耗维持,数据线呈高阻态。（2）读出方式：/CE=0,/OE=0,/WE=1,与普通存储器相同。（3）写入方式：页写入(16字节/页)，数据先写入页缓冲器(页装载)，满后再写到相应地址单元(页存储)。 芯片要求写入一字节数据的时间:3us<TBLW<20us。这个时间由限时定时器计算，在每个/WE下降沿开始启动。一旦装载完毕，没有了/WE信号，限时定时器溢出，页存储操作开始。 字节写入（4）数据查询方式：软件检测页存储周期是否完成。 在页存储期间，执行读2864A操作，读出的是最后写入的字节。若页存储未完成，读出的数据最高位是写入字节最高位的反码。502864A有四种工作方式：50地址范围：0××0000000000000~0××11111

111111110000H~1FFFH,2000H~3FFFH……图7-302864A与8031接口图51地址范围：0××0000000000000~0××1WR2: MOVX A,@DPTR；取数据 MOV R2,A ；暂存备查 MOVX @R0,A；写入2864A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#0,NEXT;低地址未到零，转 INC P2 ；已到零，高位地址增1NEXT: DJNZ R1,WR2 ；页面未装完，继续 DEC R0 ；退到最后一个写入的数地址LOOP: MOVX A,@R0 ；读2864A XRL A,R2 ;异或检查 JB ACC.7,LOOP；最高位不等，继续查 RET ；一页写完，返回子程序入口参数：R1:写入的字节数(16)P2R0:2864A地址DPTR:源数据区地址对2864A装载一个页面的程序52WR2: MOVX A,@DPTR；取数据子程序入口参数：5353单片机原理及其应用(PrincipleandApplicationofSingleChipMicrocomputer)54单片机原理及其应用(PrincipleandApplic第1章概述第2章MCS-51单片机硬件结构第3章MCS-51寻址方式和指令系统第4章MCS-51汇编程序设计第5章中断系统第6章定时器/计数器及串行口第7章存储器扩展第8章接口电路扩展第9章应用举例55第1章概述2第7章MCS-51单片机系统扩展技术

7.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.2存储器地址空间分配7.3程序存储器扩展技术7.4数据存储器扩展技术7.5存储器混合扩展技术7.6E2PROM的扩展技术7.7输入/输出口扩展技术56第7章MCS-51单片机系统扩展技术 7.1MCS-7.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.1.1MCS-51单片机最小应用系统7.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能577.1MCS-51单片机系统扩展的基本概念7.1.17.1.1MCS-51单片机最小应用系统

1．8051/8751最小应用系统（如图7-1所示）。

由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点是：（1）全部I/O口线均可供用户使用。（2）内部存储器容量有限（只有4KB地址空间）。（3）应用系统开发具有特殊性。图7-18051/8751最小应用系统587.1.1MCS-51单片机最小应用系统1．8051/2．8031最小应用系统8031片内无程序存储器，其最小应用系统应在片外扩展EPROM。图7-2为用8031外接程序存储器构成的最小系统。图7-28031最小应用系统PSEN592．8031最小应用系统图7-28031最小应用系统PS7.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能 1．MCS-51单片机的片外总线结构MCS-51单片机片外引脚可以构成如图7-3所示的三总线结构：所有外部芯片都通过这三组总线进行扩展。图7-3MCS-51系统扩展哈佛结构：程序存储器与数据存储器空间独立冯·诺伊曼结构（普林斯顿结构）：程序存储器与数 据存储器空间合用607.1.2MCS-51单片机的外部扩展性能 1．MCS-图7-48031单片机总线构造2.构造系统总线

61图7-48031单片机总线构造2.构造系统总线8（1）P0口作为低8位地址/数据总线（2）P2口作为高8位地址总线图7-5地址总线扩展62（1）P0口作为低8位地址/数据总线（2）P2口作为高8位地（3）控制总线 ALE:低8位地址锁存信号 /PSEN:程序存储器读信号 /EA:内/外部程序存储器选择信号 /RD:外部数据存储器读信号 /WR:外部数据存储器写信号63（3）控制总线103．MCS-51单片机的系统扩展能力*当系统要大量配置外围设备(扩展较多的I/O口)时，将占去大量的RAM地址。* 串行扩展技术：用并行3总线扩展是单片机应用中的主要方法。但是，扩展时，连线多，器件占据电路板空间较大。串行接口器件体积小，连线少（3－4根），可以简化器件的连接。串行接口有三线的SPI,双线的I2C。*当应用系统存储扩展容量或扩展I/O口地址超过单片机地址总线范围时，可用换体法解决。如图7-6所示。

643．MCS-51单片机的系统扩展能力11图7-6用I/O线来控制片外存储器换体32kB32kB32kB32kBP2.7P1.01Y01Y11Y21Y31A1B1G65图7-6用I/O线来控制片外存储器换体32kB32kB37.2存储器地址空间分配7.2.1存储器读写控制EPROM:只读，读引脚/OE通常接/PSEN。RAM:可读可写，读引脚/OE接/RD,写引脚/WE接 /WR。7.2.2存储器地址空间分配扩展多片存储器、I/O接口：区分各个存储器芯片和接口芯片是单片机扩展应用时要解决的问题。存储空间的分配，使一个存储单元对应一个地址,把ROM、RAM、I/O分配在不同的地址范围。

667.2存储器地址空间分配7.2.1存储器读写控制7.21）线选法扩展存储器

线选法：直接用高位地址作为存储器（I/O芯片）的片选信号。把选中的地址线与存储器的片选端相连即可。优点：电路简单、不用地址译码芯片。缺点：可寻址的器件数目受限、地址空间不连续、存储单元地址不唯一，只用于简单的系统。 单个存储器芯片容量小于存储空间容量时，选存储单元分为选片和选片内单元两种选择。通常用地址高位选片子(片选)，地址低位作片内单元选择。片选信号是对地址总线进行译码获得的。译码方法有:线(性)选法和(地址)译码法两种形式。671）线选法扩展存储器线选法：直接用高位地址作为存储 某单片机系统需扩展8KB的EPROM(2732×2),4KB的RAM(6116×2)。地址连线见下图。图7-7线选法举例2732有12根地址线，6116有11根地址线，连接低位地址。各片片选端接分别接高四位地址。68 某单片机系统需扩展8KB的EPROM(2732×2),4地址范围确定

P2.7

P2.02732(1):0111-000000000000(7000H)0111-111111111111(7FFFH)

P2.6

P2.02732(2):1011-000000000000(B000H)1011-111111111111(BFFFH)

P2.4

P2.06116(1):1110-000000000000(E000H)1110-011111111111(E7FFH)

P2.4

P2.06116(1):1110-100000000000(E800H)1110-111111111111(EFFFH)6116(2):(D000H~D7FFH)(D800H~DFFFH)69地址范围确定P2.72）译码法扩展存储器

用译码器对高位地址进行译码，分配存储空间。译码器输出作为芯片的片选信号。它能有效利用存储空间，适用于大容量多芯片存储器扩展。

常用译码器芯片：74LS138(3-8译码器）702）译码法扩展存储器用译码器对高位地址进行译码，分扩展8片8KB的RAM6264,只需将64KB分成8个8KB空间。

图中可见所有的地址线都参与了地址译码，称为全地址译码。各个存储单元有惟一的地址。图7-864KB地址空间分配71扩展8片8KB的RAM6264,只需将64KB分成8个8K如何把64KB划分成每块4KB的空间？4×8＝32KB,需15根地址参加译码。12根用于片内单元译码，3根用于片选译码。P2.7未参与译码，但它决定了选择前32KB还是后32KB。可能造成空间重叠。下图用P2.7控制138，选择了前32KB空间。图7-932KB地址空间分配72如何把64KB划分成每块4KB的空间？图7-932KB地址7.2.2外部地址锁存器1.74LS37374LS373是三态8D锁存器。/OE:输出允许G:输入锁存选通锁存2.74LS573

功能与74LS373一样，引脚排列不同。图7-10373引脚与结构图7-11573引脚737.2.2外部地址锁存器1.74LS373/OE:输出允7.3程序存储器扩展技术 7.3.1程序存储器简介7.3.2程序存储器操作时序7.3.3EPROM扩展电路747.3程序存储器扩展技术 7.3.1程序存储器简介27.3.1程序存储器简介1.程序存储器的类型程序存储器一般在工作时是只读的（ROM)(1)掩模ROM (2)PROM 仅用于批量生产。 仅一次可编程。(3)EPROM 可多次编程，紫外线擦除。(4)E2PROM 可多次编程,电擦除。写入速度慢。(5)FlashROM 可多次编程,电擦除。写入速度快。可替代E2PROM。很多单片机已将FlashROM做在片内。757.3.1程序存储器简介1.程序存储器的类型222.常用EPROM芯片27系列Vcc:工作电压 Vpp:编程电压Im:最大静态电流 Is:维持电流TRM:最大读取时间762.常用EPROM芯片27系列Vcc:工作电压 /CE:片选/OE:输出允许读出：/CE=0，未选中：/CE=1，/OE＝X图7-12常用EPROM芯片引脚图77/CE:片选/OE:输出允许图7-12常用E图7-13外部程序存储器操作时序7.3.2程序存储器操作时序/PSEN接EPROM的/OE端。每机器周期，ALE出现两次，下降沿锁存PCL。/PSEN变低时，读入指令。78图7-13外部程序存储器操作时序7.3.2程序存储器操图7-14外部程序存储器操作时序/PSEN接EPROM的/OE端。第一个机器周期S2时,ALE下降沿锁存PCL。S3时，读入指令。S5时ALE下降沿锁存低数据地址。第二个机器周期总线给数据存储器用。执行一次MOVX指令将丢失一次ALE脉冲。79图7-14外部程序存储器操作时序/PSEN接EPROGOE7.3.3EPROM扩展电路1．2764AEPROM扩展电路地址范围：0000000000000H~1111111111111H=0000H~1FFFH图7-152764EPROM扩展电路80GOE7.3.3EPROM扩展电路1．2764AEP2．27128EPROM扩展电路地址范围：00000000000000H~11111111111111H=0000H~3FFFH图7-1627128EPROM扩展电路812．27128EPROM扩展电路地址范围：000000地址分配：27128(1):0000H~3FFFH 27128(2):4000H~7FFFH 27128(3):8000H~BFFFH 27128(4):C000H~FFFFH3．四片27128EPROM扩展电路(1)(2)(3)(4)图7-17多片EPROM扩展电路82地址分配：27128(1):0000H~3FFFH3．四7.4数据存储器扩展 7.4.1常用静态RAM芯片7.4.2数据存储器操作时序7.4.3静态RAM扩展电路837.4数据存储器扩展 7.4.1常用静态RAM芯片3

常用的静态RAM芯片有6116(2k×8)，6264(8k×8)，62128(16k×8)，62256(32k*8)等。7.4.1常用静态RAM芯片/CE:片选/OE:读选通/WE:写允许CS:6264片选图7-18常用RAM引脚图84常用的静态RAM芯片有6116(2k×8)，6264(7.4.2数据存储器操作时序1.ALE高电平期间，地址变为有效。下降沿锁存低8位地址。2.在第一周期S6状态,P0浮空。3.在第二周期S1状态起，/RD有效。存储器指定地址单元送出数据，进入P0。S2状态CPU读入数据。4.S3状态末/RD变无效。S4S2S5S6S1S3第一机器周期第二机器周期图7-19片外RAM操作时序857.4.2数据存储器操作时序1.ALE高电平期间，地1.ALE高电平期间，地址变为有效。下降沿锁存低8位地址。2.在第一周期S6状态,P0浮空。3.在第二周期S1状态起，/WR有效。CPU输出数据到P0，在地址译码和/WR作用下，P0上数据进入相应的存储单元。4.S3状态末/WR变无效。图7-20片外RAM操作时序861.ALE高电平期间，地址变为有效。下降沿锁存低8位地址7.4.3静态RAM扩展电路1．单片6264静态RAM扩展地址范围：0××0

000000000000H~0××11111

11111111H0000H~1FFFH,2000H~3FFFH……图7-216264扩展图877.4.3静态RAM扩展电路1．单片6264静态RAM扩IC1地址：1100000000000000~1101111111111111(C000H~DFFFH)IC2地址：1010000000000000~1011111111111111(A000H~BFFFH)IC3地址：0110000000000000~0111111111111111(6000H~7FFFH)2．多片6264静态RAM扩展图7-22线选法3片6264扩展图88IC1地址：1100000000000000~1101IC1地址:0000

000000000000~0011111111111111(0000H~3FFFH)IC2地址:0100

000000000000~0111111111111111(4000H~7FFFH)IC3地址:1000

000000000000~1011111111111111(8000H~BFFFH)IC4地址:1100

000000000000~1111111111111111(C000H~FFFFH)3．多片62128静态RAM扩展图7-23译码器法片外存储器扩展图89IC1地址:0000000000000000~0017.5存储器混合扩展技术

前面分别介绍了程序存储器和数据存储器的单独扩展技术。在实际应用中往往ROM和RAM都要扩展。ROM读用/PSEN控制，RAM读写用/RD和/WR控制。1.线选法扩展2片6264和2片2764选片直接用高位地址。2.译码法扩展2片6264和2片2764选片用译码器的输出。907.5存储器混合扩展技术1.线选法扩展2片6264和2764(1)地址：x100000000000000～x1011111111111112764(2)地址：x010000000000000～x0111111111111116264(1)地址：x100000000000000～x1011111111111116264(2)地址：x010000000000000～x011111111111111图7-24片外存储器综合扩展图（线选法）912764(1)地址：x1000000000000002764(1)地址:0000

0000

00000000~0001

1111111111112764(2)地址:0010

0000

00000000~0011

1111

111111116264(3)地址:0100

0000

00000000~0101

1111

111111116264(4)地址:0110

0000

00000000~0111

1111

11111111图7-25片外存储器综合扩展图（译码器法）922764(1)地址:0000000000000000（1）ROM读指令复位，PC=0000H。取指令期间，PCL送P0,经373锁存得地址A7~A0，直连2764低8位地址。PCH送P2得地址A15~A8。其中A12~A8与2764相应地址直连，A15~A13接译码器。0000H地址选中2764(1)的第一个地址，当/PSEN有效时，程序代码就从P0口读到单片机的指令译码器，进行译码，决定作何种操作。此后PC自动加一，取下一个单元的程序代码。3.外扩存储器电路工作原理93（1）ROM读指令3.外扩存储器电路工作原理40（2）RAM读写

在使用‘MOVX’类指令时，就是对外部RAM进行读写。例 MOV DPTR,#5000H MOVXA,@DPTR MOV50H,A

执行第二条指令时，DPL送P0,并被373锁存，DPH送P2。根据译码器以及片内译码选中6264(1)的5000H单元，当/RD有效时，5000H单元的内容进入P0,并送到A。MOVX @DPTR,A是执行存储器写，与存储器读的过程类似。

MOVXA,@Ri和MOVX@Ri,A也是执行对外部RAM读写。Ri的内容送P0，形成低8位地址，P2口的内容形成高位地址。94（2）RAM读写在使用‘MOVX’类指令时，就是对外【例7-1】(8-4)编程将程序存储器TAB为首地址的32个单元内容依次传送到外部RAM7000H开始的区域。 MOV P2,#70H ；外部RAM高8位地址 MOV DPTR,#TAB MOV R0,#0AGIN:MOV A,R0 ；查表偏移量 MOVC A,@A+DPTR MOVX @R0,A ；存入外部RAM INC R0 CJNE R0,#32,AGINHERE:SJMP HERETAB: DB …,…95【例7-1】