存储器扩展课件

2025/2/81

存储器扩展2025/2/82

单片机内部集成了计算机的基本功能部件，因而一块单片机（如8051/8751）往往就是一个最小微机系统。MCS-51系列单片机具有很强的系统扩展能力，可以扩展64KB的程序存储器和64KB的数据存储器或输入输出口。2025/2/83

单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和I/O接口电路于一片集成电路的微型计算机。对于简单的应用场合，可以在MCS-51系列单片机中选择一个合适的产品构成一个具有最简单配置的系统，即最小系统。MCS-51系列中含有片内程序存储器的单片机如8051/8751仅一块芯片就可构成最小系统，而无片内存储器的单片机如8031必须外部扩展程序存储器才能构成最小系统。2025/2/841、单片机最小系统无ROM芯片：8031必须扩展ROM，复位、晶振电路有ROM芯片：89c51等，不必扩展ROM，只要有复位、晶振电路使单片机能运行的最少器件构成的系统。2025/2/85

当单片机最小应用系统不能满足实际应用系统要求时，需要在单片机外部连接相应的外围芯片以满足应用系统要求。MCS-51系列单片机有很强的外部扩展功能，大部分常规芯片可用于其外围扩展电路中。扩展的内容主要有总线、程序存储器、数据存储器、I/O口扩展等。2、MCS-51三总线的扩展2025/2/86地址总线：P0－低8位

P2－高8位数据总线：P0控制总线：RD、WR、ALE、PSEN

（读、写、地址锁存允许、外程序存储器读选通）扩展使用的三总线2025/2/878051的扩展三总线2025/2/881.地址总线（AB）

MCS-51系列单片机地址总线宽为16位，所以可寻址范围为216=64KB。

16位地址总线由P0口提供低8位A0-A7，P2口提供高8位A8-A15。由于P0口还要作数据总线，只能分时用作低8位地址线，所以P0输出的低8位地址必须用锁存器锁存。锁存器的锁存控制信号为ALE输出信号。P2口具有输出锁存功能，所以不需外加锁存器。2025/2/892.数据总线（DB）

数据总线由P0口提供，其宽度为8位，用于单片机与外部存储器和I/O设备之间传送数据。P0口为三态双向口，可以进行两个方向的数据传送。3.控制总线（CB)

由P3口提供。2025/2/8106.2

数据存储器扩展2025/2/8111.

RAM数据存储器一般采用RAM芯片，这种存储器在电源关断后，存储的数据将全部丢失。RAM器件有两大类：动态RAM（DRAM），一般容量较大，易受干扰，使用略复杂。静态RAM（SRAM），在工业现场常使用ＳＲＡＭ．2025/2/8122.SRAM的引脚6264逻辑图6264引脚图型号：6264前两位数62,表示SRAM后两位64÷8=8k字节容量62128有128÷8=16k字节容量62256有256÷8=32k字节容量2025/2/8134)读写线OE、WE(R/W) 连接读写控制线RD、WR。3.RAM存储器的连接存储器与微型机三总线的连接： DB0～nAB0～ND0～nA0～N

ABN+xCSR/WR/W微型机存储器1)数据线D0～n

连接数据总线DB0～n

2)地址线A0～N

连接地址总线低位AB0～N。3)片选线CS

连接地址总线高位ABN+x。2025/2/8142025/2/8154.地址锁存器的原理2025/2/816地址锁存器芯片74LS373与74LS573只是引脚布置的不同。74LS273的11脚G逻辑与以上相反。2025/2/817单片机复用总线结构,数据与地址分时共用一组总线。ALE地址锁存地址锁存地址输出数据有效地址输出数据有效AD0～n数据采样数据采样R/W单片机

AD0～7

ALER/WD0～7A0～7R/W存储器Di

QiG地址锁存器

AD8～n

A8～n2025/2/8185.62128与MCS51的连接2025/2/8196.3

程序存储器扩展2025/2/820工作时，ROM中的信息只能读出，要用特殊方式写入(固化信息)，失电后可保持信息不丢失。1)掩膜ROM：不可改写ROM

由生产芯片的厂家固化信息。在最后一道工序用掩膜工艺写入信息，用户只可读。2)PROM：可编程ROM

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。3)EPROM：可光擦除PROM

用户可以多次编程。编程加写脉冲后，某些存储单元的PN结表面形成浮动栅，阻挡通路，实现信息写入。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。4.EEPROM：可电擦除PROM

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，具备RAM、ROM的优点。但写入时间较长。2025/2/82127xx的引脚2025/2/822EPROM的工作方式2025/2/823实用的8031最小系统8031单片机程序存储器的扩展2025/2/82427128与MCS51的连接2025/2/8256.4

存储器地址分配技术2025/2/826

1.线选法

高位地址总线直接连接各存储器片选端。

2.译码片选法

计算机剩余高位地址总线通过地址译码器输出片选信号。

多片存储器芯片组成大容量存储器连接常用片选方法。1、地址译码的方法2025/2/8271.线选法

P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A7A6A5A4A3A2A1A0Ⅰ：11000000000000000C000H

～1101111111111111

～DFFFHⅡ：10100000000000000A000H

～1011111111111111

～BFFFHⅢ：0110000000000000～01111111111111116000H～7FFFH2025/2/828

2．译码片选法

3-8地址译码器：74LS1382025/2/8292．译码片选法Y0、Y1、Y2分别连接三片存储器的片选端CE1、CE2、CE3AB13AB14AB15+5VA Y0BY1CY2G1…G2A.BY774LS138各片存储器芯片分配地址：CE1CE2CE3Ⅰ：0000H