单片机 第6章 MCS-51单片机存储器扩展技术.ppt

1、第六章单片机的内存扩展技术，6.1内存基础知识，6.2内存扩展概述，6.3程序内存扩展，6.4数据内存扩展，6.1.1内存分类，1。内部存储器和外部存储器2。只读存储器、随机存取存储器和屏蔽只读存储器、可编程只读存储器和可编程只读存储器。6.1记忆的基本知识。根据信息存储的不同原理，随机存储器可以分为静态随机存储器和动态随机存储器。(1)静态随机存取存储器依靠触发器存储每一位二进制信息，并利用触发器的两个稳定状态来表示存储的二进制信息“0”和“1”，因此存储在静态随机存取存储器中的信息可以长时间存储而不用刷新电路进行刷新。(2)动态随机存取存储器动态随机存取存储器依靠存储电容器来记录二进制信息

2、。因为存储电容器上的电荷容易泄漏，所以需要经常刷新。动态随机存取存储器存储容量大，集成度高，但只适用于较大的系统，很少用于单片机系统，因为需要外部刷新电路。6.1.2内存的主要性能指标1存储容量=字长2最大访问时间3内存功耗4可靠性和工作寿命6.2内存扩展概述6.2.1系统总线1系统总线微控制器总是通过系统总线与扩展内存和输入/输出端口交换信息。总线是信息传输的公共通道，根据功能不同可以分为三组，即地址总线、数据总线和控制总线，俗称三总线。2单片机系统总线MCS51的组成由于引脚限制，单片机没有专用的数据线和地址线。为了方便与各种芯片的连接，当系统需要扩展时，其外部连接应改为类似于通用中央处理

3、器的三总线结构，如图6-1所示。图6-1单片机的总线结构，单片机应用系统中的3总线驱动，通常有很多负载，如存储器、并行接口、A/D和D/A接口、显示接口等。连接到三条总线，但是总线端口的驱动能力非常有限，并且通常只有几个LSTTL负载或者十几个MOS电路负载可以被驱动，因此经常需要总线驱动。常用的总线驱动器是74LS244(单向)和74LS245(双向)。6.2.2内存寻址技术内存扩展的核心问题是内存寻址问题。寻址是指给存储单元分配地址，即使用系统提供的地址线，最终通过适当的连接达到一个地址唯一对应存储器中一个存储单元的目的。因为存储器通常由多个芯片组成，所以存储器的寻址实际上是为了解决存储器

4、芯片选择(芯片选择)和内部存储器单元选择(字选择)的问题。选字方法一般很简单，可以从A0开始直接将存储芯片的选字地址线与单片机的低位地址线连接起来实现，但芯片选择相当复杂。因此，所谓的存储器寻址主要研究芯片的选择。通常，有两种芯片选择方法：线路选择和解码。6.3程序存储器的扩展，6.3.1程序存储器的扩展原理和时序在MCS-51单片机应用系统的扩展中，通常采用程序存储器的扩展。单片机的地址总线为16位，因此扩展片外存储器的最大容量为64KB，地址范围为0000HFFFFH。这些16位地址由P0端口和P2端口共同提供。P2端口的输出地址高8位，P0端口的输出地址低8位，输入指令代码。是用于访问片

5、外程序存储器的读选通信号，当从外部程序存储器获取指令或执行MOVC指令时，该读选通信号有效。图6-7片外程序存储器的操作时序，ALE，6.3.2常用程序存储器芯片1。电子顺磁共振存储器中常用的电子顺磁共振芯片包括2716、2732、2764、27128、27256、27512等。2.E2PROM存储器E2PROM芯片的优点是可以多次擦除和使用，但缺点是需要特殊的设备进行擦除和写入。即使一个字节写错了，它也必须被擦除和重写。常用的E2PROM芯片有2816、2816A、2817、2817A和2864A。6.4数据存储器的扩展，6.4.1片外数据存储器的操作时序单片机不仅可以扩展64KB的程序存储

6、器，还可以扩展64KB的数据存储器。扩展方法类似于程序存储器。P2端口提供高位8位地址，P0端口提供低位8位地址，充当8位双向数据总线。由于MOVX指令用于访问片外数据存储器，读写操作由和信号控制，虽然地址空间范围与程序存储器相同，但使用时不会有冲突。中央处理器读写扩展片外数据存储器的时间如图6-13所示。，图6-13片外数据存储器的操作时序，ALE，6.4.2常用的静态随机存取存储器芯片和扩展方法MCS-51单片机只有128B的数据随机存取存储器，当应用需要更多的随机存取存储器时，只能进行片外扩展。最大可扩展容量为64KB。随机存储器包括动态存储器和静态存储器，动态存储器定期刷新(充电)，单片机不使用