第5章 MCS51单片机存储器扩展

在单片机系统中，存储器的扩展包括：程序存储器扩展

随着半导体技术的发展，单片机内部的程序存储器数量越来越大，在一般的单片机系统中，对于程序存储器的扩展已经使用的比较少。但对于一些比较早的片内没有程序存储器的单片机（8031、8032），在使用时还需要进行存储器的扩展。第五章MCS-51单片机存储器扩展但建议用户尽量避免外扩ROM，51系列单片机1000多种型号，一定可以找到内部ROM容量符合要求的单片机。即便是单片机略微贵点也值得。数据存储器扩展

在MCS-51系列单片机构成的系统中，内部RAM的数量比较有限（128B或256B），在面对大容量的数据处理时，就需要进行RAM的扩展。1现在是1页\一共有25页\编辑于星期一第五章MCS-51单片机存储器扩展课程主要内容常用存储器程序存储器和数据存储器的扩展地址译码方法与混合扩展存储器的扩展方法2现在是2页\一共有25页\编辑于星期一第一节常用存储器存储器半导体存储器磁心存储器电耦合存储器随机存储器RAM只读存储器ROM串行(并行)存储器存储器分类3现在是3页\一共有25页\编辑于星期一一、随机存储器RAM在单片机系统中用于存放可随时修改的数据。RAM又可分为静态RAM和动态RAM两种，单片机使用静态RAMRAM是易失性存储器，掉电后所存储的信息立即消失。1、RAM特点对RAM既可以进行写操作，又可以进行读操作。4现在是4页\一共有25页\编辑于星期一2、常见静态RAM芯片1）容量6116(2KB×8)

6264(8KB×8)

62256(32KB×8)

2）引脚电源:VCC/GND数据线:O0~O7地址线:6116(11根)、6264(13根)、62256(15根)控制线3根CE端：片选信号输入线；OE端：读选通信号输入线；与RD连接WE端：读选通信号输入线；与WE连接5现在是5页\一共有25页\编辑于星期一二、ROM及常用芯片1、ROM特点把信息写入存储器后，能长期保存，不会因电源断电而丢失信息，在计算机运行过程中，只能读出信息，不能再写入信息。一旦写入信息，不能随意更改。2、ROM分类

按工作原理分掩模工艺ROMPROM可擦除ROM紫外线擦除EPROM电擦除E2PROM闪速存储器FlashROM6现在是6页\一共有25页\编辑于星期一3、常用只读存储器芯片1）紫外线擦除EPROM

引脚电源:VCC/GND数据线:O0~O7地址线:2764(13根)、62128(14根)、62256(15根)控制线2根编程工作线:PGMCE端：片选信号输入线；OE端：允许数据输出选通信号线；与PSEN连接“27”—产品系列号“27”后数字—位存储容量7现在是7页\一共有25页\编辑于星期一2）电擦除E2PROM

引脚电源:VCC/GND数据线:O0~O7地址线:2817(11根)、2864(13根)控制线2根状态输出信号线:CE端：片选信号输入线；OE端：允许数据输出选通；与PSEN连接WE端：写选通信号输入线；与WE连接

RDY/BUSY读写速度较慢。断电后能保存数据8现在是8页\一共有25页\编辑于星期一3）FlashEPROMFLASH存储器又称闪存，读写速度快（70ns）。它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据，U盘和MP3里用的就是这种存储器。9现在是9页\一共有25页\编辑于星期一第二节MCS-51单片机扩展三总线构成单片机最小应用系统10现在是10页\一共有25页\编辑于星期一第二节MCS-51单片机扩展三总线构成11现在是11页\一共有25页\编辑于星期一P0口作低8位地址/数据复用线P0口作高8位地址线控制信号线第二节MCS-51单片机扩展三总线构成12现在是12页\一共有25页\编辑于星期一地址位数0234…16首单元地址0000000000…00…00末单元地址1111111111…11…11寻址单元个数2222324…216地址总线(AB)：输出地址信号，选择存储单元和I/O端口。地址总线的数目决定可直接访问的存储单元的数目。13现在是13页\一共有25页\编辑于星期一控制信号线ALE：地址锁存的选通信号，实现P0口输出低8位地址的锁存PSEN：外扩ROM的读选通信号，与EPROM的OE端连接EA：内外程序存储器的选择端RD(P3.7)：外扩RAM或I/O口读选通信号WR(P3.6)：外扩RAM或I/O口写选通信号14现在是14页\一共有25页\编辑于星期一第三节MCS-51单片机存储器扩展一、程序存储器扩展1、硬件电路连接P0—低8位地址线和8位数据线P2.0~P2.5—高6位地址线PSEN—与OE相连，读选通P2.6—CE相连,片选端15现在是15页\一共有25页\编辑于星期一2、芯片27128占用系统地址空间计算对应锁存器的低8位地址信息，地址为00H~FFH对应P2口输出的高8位中P2.0~P2.5的地址信息，地址为00H~3FH或80H~0BFH读出程序存储器的指令MOVCA,@A+DPTRMOVCA,@A+PC16现在是16页\一共有25页\编辑于星期一二、数据存储器扩展扩展数据存储器目的：用于存放数据硬件电路连接软件编程1）64KB：

写入：MOVX@DPTR,A

读取：MOVX@A,DPTR2）256B：

写入：MOVX@Ri,A

MOVXA,@Ri

读取：

17现在是17页\一共有25页\编辑于星期一第四节选址译码方法和混合扩展一、选址译码方法在外扩多片芯片时，要完成寻址一个字节单元的功能，必须进行两步选择：片选：选择出要操作的芯片字选：选择出该芯片的存储字节单元。对存储器选址常用：线选法、地址译码法18现在是18页\一共有25页\编辑于星期一1、线选法如图，利用2片2764和2片6264分别外扩64KB程序存储器和64KB数据存储器1）硬件电路P0口：数据线和低8位地址线P2口低5位：提供高5位地址线74LS373：输出低8位地址P2.5:控制IC1和IC3的片选信号线，低电平有效经非门后，作为IC2的片选信号线P2.6:控制IC4片选信号线19现在是19页\一共有25页\编辑于星期一2）工作原理对程序存储器，如何选中IC1？当P2.5=0时，选中IC1，不选IC2而P2.6、P2.7与IC1无关，状态任意。故IC1共有四种地址空间：20现在是20页\一共有25页\编辑于星期一如何选中IC2？当P2.5=1时，选中IC2，不选IC1故IC2共有四种地址空间

2000H~3FFFH

6000H~7FFFH

A000H~BFFFH

E000H~FFFFH21现在是21页\一共有25页\编辑于星期一如何选中数据存储器IC3？当P2.5=0，P2.6=1时，选中IC3，不选IC4；P2.7任意

故IC3共有两种地址空间(P2.7=0)4000H~5FFFH(P2.7=1)C000H~DFFFH（P2.5=0,P2.6=1）22现在是22页\一共有25页\编辑于星期一如何选中数据存储器IC4？当P2.5=1，P2.6=0时，选中IC4，不选IC3；P2.7任意故IC4共有两种地址空间(P2.7=0)2000H~3FFFH(P2.7=1)A000H~BFFFH（P2.5=0,P2.6=1）线选法特点：线路简单，适合简单系统。但是芯片占有空间地址不紧凑，利用率低。23现在是23页\一共有25页\编辑于星期一2、地址译码法

硬件电路：74LS138：为3-8地址译码器工作条件：E3为高电平，E1，E2为低电平。适合多片扩展的复杂系统24现在是24页\一共有25页\编辑于星期一

习题一、填空题1、51单片机可提供

和

两种存储器，最大存储空间可达