LJY_第8章 MCS-51单片机扩展存储器的设计
合集下载
8单片机讲义(第八章MCS-51单片机扩展---- 存储器的设计)
【第八章 51单片机存储器的设计】
地址译码关系图
【第八章 51单片机存储器的设计】
如果用74LS138把64 KB空间全部划分为每块4 KB， 如何划分呢？
【第八章 51单片机存储器的设计】
8.3.3 外部地址锁在器
MCS－51单片机受引脚数的限制，数据线和地址线是复用的，由 P0口线兼用。为了将它们分离出来，以便同单片机片外的扩展芯片正确 的连接，需要在单片机外部增加地址锁存器。目前，常用的地址锁存器 芯片有：74LS373、8282、74LS573等。下面就这几种地址锁存器进
【第八章 51单片机存储器的设计】
几种RAM芯片的主要技术特性见表8－7
【第八章 51单片机存储器的设计】
8.5.2 外扩数据存储器的读写操作时序
MCS－5l对外扩RAM读和写两种操作时序的基本过程是相 同的。所用的控制信号有ALE、RD （读）和 WR（写） 1．读片外RAM操作时序 电路的连接:
8.5.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片
单片机系统中常用的 SRAM芯片的典型型号有：
6116（2K×8），
6264 （8K×8），
62128（16K×8）， 62256（32K×8）。 它们都用单一+5 V 电源供电，双列直插封 装 。
【第八章 51单片机存储器的设计】
静态SRAM存储器有读出、写入、维持三种工作方式， 这些工作方式的操作控制如表8－6所示。
【第八章 51单片机存储器的设计】
1．线选法
线选法就是 直接利用系统的 高位地址线作为 存储器芯片（或 I／O接口芯片） 的片选信号。只 需要把用到的地 址线与存储器芯 片的片选端直接 连接即可。
【第八章 51单片机存储器的设计】
8 MCS-51单片机系统功能扩展
IC2: 4000H~7FFFH IC4: C000H~FFFFH
35
2、EEPROM——电可擦除电可编程的半导体只读存贮器， 即可像EPROM那样长期非易失地保存信息，又可像RAM那 样随时用电改写，它们被广泛用作单片机的程序存储器和数 据存储器。 常用的EEPROM芯片
注： 在读片外ROM时产生PSEN信号。 在读写片外RAM时产生RD/WR信号
5
6
二、外部地址锁存器 1、锁存器74LS373
常用的地址锁存器芯片有: 74LS373、8282、 74LS573等。 带有三态门的8D锁存器，其引脚其内部结构如下图。
引脚说明如下: D7～D0: 8位数据输入线; Q7～Q0: 8位数据输出线; G:数据输入锁存选通信号; /OE: 数据输出允许信号。
G
21
74LS139 P 2.7 P 2.6 P 2.5 P 2.4～ P 2.0 P 0.7～ P 0.0 ALE 8031 5 8 G 74LS 373 A 12～ A 0 CE 2764A（1） OE O 7～ O 0 PSEN EA A 12～ A 0 CE 2764A（2） OE O 7～ O 0 A 12～ A 0 CE 2764A（3） OE O 7～ O 0 G B A
22
特点： 采用全译码法，每个存储单元的地址都是唯一的， 不存在地址重叠，但译码电路较复杂，连线也较多。
全译码法可以提供对全部存储空间的寻址能力。当 存储器容量小于可寻址的存储空间时，可从译码器输 出线中选出连续的几根作为片选控制，多余的令其空 闲，以便需要时扩充。
23
习 题
题1:要扩8片8KB的RAM 6264，如何通过74LS138把64KB空 间分配给各个芯片？ 答：采用的是地址译码方式，单片机发地址码时，每次只能 选中一个存储单元。同类存储器间不会产生地址重叠的问题。
MCS-51单片机扩展存储器设计
例8-1 编写程序将片外RAM中5000H～50FFH单元全部清 零。
方法1：
用DPTR作为数据区地址指针，同时使用字节计数器。
MOV DPTR，#5000H；设置数据块指针的初值
MOV R7，#00H ；设置块长度计数器初值
CLR A
LOOP： MOVX @DPTR，A ；把某一单元清零
INC DPTR
写选通信号。
8.2.3 单片机系统的串行扩展技术 ➢ 优点：串行接口器件体积小，与单片机接口时需要的I/O
口线少, 可靠性提高。
➢ 缺点:串行接口器件速度较慢 在多数应用场合，还是并行扩展占主导地位。 8.3 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器
8.3.1 存储器扩展的读写控制 RAM芯片：读写控制引脚OE*和WE* ，与RD*和WR*相连。 EPROM芯片：只有读出引脚，OE* ，与PSEN*相连。
D7～D0: 8位数据输入线 Q7～Q0: 8位数据输出线。 G:数据输入锁存选通信号 OE*: 数据输出允许信号
2. 锁存器8282
功能及内部结构与74LS373完全一样，只是其引脚的 排列与74LS373不同
3．锁存器74LS573
输入的D端和输出的Q端也是依次排在芯片的两侧， 与8282一样，为绘制印刷电路板时的布线提供方便。
第8章 MCS-51单片机 扩展存储器设计
8.1 概述 片内的资源如不满足需要，需外扩存储器和I/O功能 部件。 系统扩展主要内容有： (1)外部存储器的扩展（外部RAM、ROM） (2) I/O接口部件的扩展。 本章介绍如何扩展外部存储器， I/O接口部件的扩展下一章介绍。
8.1.1 最小应用系统
G2A G2B
Y0
+5V G1
MCS51单片机扩展存储器的设计01PPT课件
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。
5
2. 系统扩展分类 单一功能的扩展 综合功能的扩展
3. 系统扩展需要解决的问题 单片机与相应芯片的接口电路连接（即地址总
线、数据总线、控制总线的连接）与编程。
15
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4～P2.0
ALE
8031
EA
P0
PSEN
线选法
存储器地址空间分配
5
74LS373
A7 8 ～
8
A0
线选法的优点是电路简单，不需要地址译码器硬件， 体积小，成本低。缺点是可寻址的器件数目受到限制， 故只用于不太复杂的系统中，另外，地址空间不连续， 每个存储单元的地址不惟一，这会给程序设计带来一些 不方便。
外部程序存储器和数据存储器的地址空间可以重叠， 由控制信号区分。(外部程序存储器－/PSEN;数据存储器－/RD,/WR)
MCS-51单片机扩 展存储器的设计
1
整体概况
+ 概况1
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
MCS-51单片机扩展存 储器的设计
一.概述 二.系统总线及总线构造 三. 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器 四.程序存储器EPROM的扩展 五. 静态数据存储器的扩展 六.EPROM和RAM的综合扩展 七.E2PROM的扩展
6
4. 单片机的地址总线和数据总线 Байду номын сангаас1系列单片机没有专用的对外地址总线和数
5
2. 系统扩展分类 单一功能的扩展 综合功能的扩展
3. 系统扩展需要解决的问题 单片机与相应芯片的接口电路连接（即地址总
线、数据总线、控制总线的连接）与编程。
15
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4～P2.0
ALE
8031
EA
P0
PSEN
线选法
存储器地址空间分配
5
74LS373
A7 8 ～
8
A0
线选法的优点是电路简单，不需要地址译码器硬件， 体积小，成本低。缺点是可寻址的器件数目受到限制， 故只用于不太复杂的系统中，另外，地址空间不连续， 每个存储单元的地址不惟一，这会给程序设计带来一些 不方便。
外部程序存储器和数据存储器的地址空间可以重叠， 由控制信号区分。(外部程序存储器－/PSEN;数据存储器－/RD,/WR)
MCS-51单片机扩 展存储器的设计
1
整体概况
+ 概况1
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
MCS-51单片机扩展存 储器的设计
一.概述 二.系统总线及总线构造 三. 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器 四.程序存储器EPROM的扩展 五. 静态数据存储器的扩展 六.EPROM和RAM的综合扩展 七.E2PROM的扩展
6
4. 单片机的地址总线和数据总线 Байду номын сангаас1系列单片机没有专用的对外地址总线和数
第八章MCS51单片机的系统扩展
全译码法的特点：
优点： 1. 地址空间连续，且唯一确定，不存在地址
重叠现象 2. 能充分利用内存空间（地址连续）； 3. 当译码器输出端留有空余时，便于继续扩
展存储器或其它外围器件 缺点:电路连接复杂一些。
三、部分译码法
部分译码法：是指单片机片选地 址线中只有一部分参加译码，其余 部分是悬空的。
➢特点：集成度高，功耗小，价格低，电路较 复杂（需要刷新电路和相应的控制逻辑）， 广泛用于存储容量大的微机系统。
（3） 集成RAM（iRAM）
➢iRAM（Integrated RAM）是一种带 刷新逻辑电路的DRAM。因自带刷新逻 辑而简化了与微处理器的连接电路。常 用芯片2186
➢特点：兼有静态、动态RAM的优点。 使用它和使用SRAM一样方便，
(3) 紫外线擦除可编程ROM（EPROM） ➢ 用户利用编程器写入信息 ➢ 其内容可更改：在紫外线照射下使电路复位，原存
信息被擦除，然后重新编程。能反复多次使用。 ➢ EPROM广泛应用于各种微机系统，通常采用的标准
芯片有： 2716（2KB） 、2732（4KB） 2764（8KB） 、27128（16KB） 27256（32KB）、27512（64KB）。
（1） 静态RAM（SRAM）
➢基本存储单元是MOS双稳态触发器。一 个基本存储单元可存储一位二进制信息。 常用芯片6116（2KB），6264（8KB）
➢特点：集成度较低，功耗较大，电路连 接简单，断电信息丢失（易失性），常 用于存储容量较小的微机应用系统
（2） 动态RAM（DRAM）
➢利用MOS管的栅极和源极之间的电容来保 存信息。由于栅源极间电容的电荷量会逐渐 泄 漏 ， 因 此 需 要 刷 新 。 常 用 芯 片 有 2164 （64K位）等。
第8章___89C51单片机扩展存储器的设计
25
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
例8-3 采用译码器法扩展2片8KB EPROM，2片8KB RAM。EPROM选
用2764，RAM选用6264。共扩展4片芯片。扩展接口电路见图8-21。
26
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
27
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
9
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
G1 G2A* G2B* C B A Y7 Y6 Y5Y4 Y3 Y2Y1Y0
由表当译码器的输入为某一固定编码时，其输出仅有一个固定的引 脚输出为低电平，其余的为高电平。而输出为低电平的引脚就作为 某一存储器芯片的片选端的控制信号。
10
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
4
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
3．控制信号线 2. 以P2口的口线作为高位地 1．以P0口作为低8位地址/数
（1）PSEN*信号作为外扩程序 址线 据总线
存储器的读选通控制信号。 P2口的全部8位口线用作高位 AT89C51由于受引脚数目的限 （2）RD*和WR*信号作为外扩 地址线，再加上P0口经地址锁 制，数据线和低8位地址线复
20
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
8.4.3
AT89C51与RAM的接口电路设计
图8-18为线选法扩展外部数据存储器的电路。
21
第8章 89C51单片机扩展存储器的设计
地址线为A0～A12，故8031剩余地址线为三根。用线选法可扩展3 片6264。3片6264对应的存储器空间如表8-7。
例 要扩8片8KB的RAM 6264，如何通过74LS138把64KB空间分配给
8051单片机8扩展存储器设计
8.3 常用的扩展存储器芯片
Vpp A12 A7 A6 A4 A4 A3 A2 A1 A0 Q0 Q1 Q2 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 Vcc PGM NC A8 A9 A11 OE A10 CE Q7 Q6 Q5 Q4 Q3
8.3 常用的扩展存储器芯片
1. 地址锁存器 地址锁存器74LS373 74LS373 是 一 种 带 输 出三态门的8D锁存器 锁存器。 出三态门的 锁存器。 其中： 其中： 1D～8D为8个输入端 ～ 为 个输入端 1Q～8Q为8个输出端 ～ 为 个输出端 G为使能端 ： 当 G为高电平时 ， 锁存器输出状态 为使能端： 为高电平时， 为使能端 为高电平时 (1Q～8Q)与输入状态 与输入状态(1D～8D)相同；当G由“1”变 相同； ～ 与输入状态 ～ 相同 由 变 “0”时，输入的数据被锁存在锁存器中，输入端的 时 输入的数据被锁存在锁存器中， 变化不再影响输出端。 变化不再影响输出端。
第八章 扩展存 储器设计
8.1 存储器扩展概述
需求：存取速度快，存储容量大，价格低 需求：存取速度快，存储容量大， 内存： 直接与之沟通的存储器件。 内存：CPU直接与之沟通的存储器件。容量小、速 直接与之沟通的存储器件 容量小、 度快、信息需电维持， 度快、信息需电维持，用于存放当前要执行的程 序和数据， 序和数据，也叫主存储器 外存：容量大、速度慢、信息不需电维持，用于存 外存：容量大、速度慢、信息不需电维持， 放暂时不用的数据和程序， 放暂时不用的数据和程序，也叫辅存储器 注：扩展存储器不属于外存
8.4 片外存储器扩展编址技术
MCS-51单片机存储器的扩展
第八章MCS-51单片机存储器的扩展第一节MCS-51单片机存储器的概述(一)学习要求1、熟悉MCS-51 单片机的系统总线及系统总线扩展结构2、掌握常用的片选方法：线选法和全地址译码法。
（二）内容提要1、三总线的扩展方法单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。
为此，应扩展其功能。
MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展。
三总线是指地址总线、数据总线、控制总线。
1）地址总线MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，寻址范围为64K。
地址信号：P0 作为地址线低8 位，P2 口作为地址线高8 位。
2）数据总线MCS-51 单片机的数据总线宽度为8 位。
数据信号：P0 口作为8 位数据口，P0 口在系统进行外部扩展时与低8 位地址总线分时复用。
3）控制总线主要的控制信号有/WR 、/RD 、ALE 、/PSEN 、/EA 等。
2、系统的扩展能力MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，因此它可扩展的程序存储器和数据存储器的最大容量是64K（２１６）。
１）线选法线选法就是将多余的地址总线（即除去存储容量所占用的地址总线外）中的某一根地址线作为选择某一片存储或某一个功能部件接口芯片的片选信号线。
一定会有一些这样的地址线，否则就不存在所谓的“选片”的问题了。
每一块芯片均需占用一根地址线，这种方法适用于存储容量较小，外扩芯片较少的小系统，其优点是不需地址译码器，硬件节省，成本低。
缺点是外扩器件的数量有限，而且地址空间是不连续的。
２）全地址译码法由于线选法中一根高位地址线只能选通一个部件，每个部件占用了很多重复的地址空间，从而限制了外部扩展部件的数量。
采用译码法的目的是减少各部件所占用的地址空间，以增加扩展部件的数量。
３）译码器级连当组成存储器的芯片较多，不能用线选法片选，又没有大位数译码器时，可采用多个小位数译码器级连的方式进行译码片选．４）译码法与线选法的混合使用译码法与线选法的混合使用时，凡用于译码的地址线就不应再用于线选，反之，已用于线选的地址线就不应再用于译码器的译码输入信号．（三）习题与思考题1. 简要说明MCS-51 单片机的扩展原理。
第8章-MCS-51单片机系统扩展
28
DAC0832 8253
29
30
31
32
11
3.中断传送方式. 外设准备好后，发中断请求，单片机进入与外设数
据传送的中断服务程序，进行数据的传送。中断服务 完成后又返回主程序继续执行。工作效率高。
常用的I/O接口电路芯片 Intel公司的配套可编程I/O接口芯片的种类齐
全，为扩展I/O接口提供了很大的方便。或者采用 通用的TTL集成电路芯片。
一个I/O接口芯片可以有多个I/O端口， （1）数据口（2）命令口（3）状态口
I/O端口编址是给所有I/O接口中的寄存器编址。
8
I/O端口编址两种方式：独立编址与统一编址 统一编址方式 MCS51采用这种方式
I/O寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址。 • 不需要专门的I/O指令，直接使用访问数据存储器
25
上图中各片62128地址分配
P2.7 P2.6 译码输出 选中芯片 地址范围 存储容量
0
0
YO*
IC1 0000H-3FFFH 16K
0
1
ห้องสมุดไป่ตู้
Y1*
IC2 4000H-7FFFH 16K
1
0
Y2*
IC3 8000H-BFFFH 16K
1
1
Y3*
IC4 C000H-FFFFH 16K
26
27
6264 8255
• 适用于多片存储器扩展
14
1. 线选法
15
16
17
18
用线选法扩展多片外部数据存储器6264的电路
19
地址线为A0～A12，故剩余地址线为三根。用线选 法可扩展3片6264。3片6264对应的地址空间如下。
DAC0832 8253
29
30
31
32
11
3.中断传送方式. 外设准备好后，发中断请求，单片机进入与外设数
据传送的中断服务程序，进行数据的传送。中断服务 完成后又返回主程序继续执行。工作效率高。
常用的I/O接口电路芯片 Intel公司的配套可编程I/O接口芯片的种类齐
全，为扩展I/O接口提供了很大的方便。或者采用 通用的TTL集成电路芯片。
一个I/O接口芯片可以有多个I/O端口， （1）数据口（2）命令口（3）状态口
I/O端口编址是给所有I/O接口中的寄存器编址。
8
I/O端口编址两种方式：独立编址与统一编址 统一编址方式 MCS51采用这种方式
I/O寄存器与数据存储器单元同等对待，统一编址。 • 不需要专门的I/O指令，直接使用访问数据存储器
25
上图中各片62128地址分配
P2.7 P2.6 译码输出 选中芯片 地址范围 存储容量
0
0
YO*
IC1 0000H-3FFFH 16K
0
1
ห้องสมุดไป่ตู้
Y1*
IC2 4000H-7FFFH 16K
1
0
Y2*
IC3 8000H-BFFFH 16K
1
1
Y3*
IC4 C000H-FFFFH 16K
26
27
6264 8255
• 适用于多片存储器扩展
14
1. 线选法
15
16
17
18
用线选法扩展多片外部数据存储器6264的电路
19
地址线为A0～A12，故剩余地址线为三根。用线选 法可扩展3片6264。3片6264对应的地址空间如下。
C51单片机扩展存储器的设计
可整理ppt
33
注意：
（1）MCS—51 对外部数据存贮器的操作指令
MOVX MOVX MOVX MOVX
A，@Ri @Ri， A
只能寻址较小的外部数据存贮器空间
A，@DPTR @DPTR， A
能对64KB的外部数据存贮器空间寻址
（2）由于89C51采用不同的控制信号和指令 ，尽管 ROM与RAM的地址是重叠的，也不会发生混乱。
38
本章小结：
➢AT89C51可扩展的外部存储器分为2个64K空间：程序存储器空 间和数据存储器空间 ➢总线构成：地址总线：P0和P2口；
数据总线：P0口； 控制总线：ALE、PSEN、EA、WR、RD ➢片选方法：线选法和地址译码法
可整理ppt
39
可整理ppt
19
例 要扩8片8KB的ROM 2764
可整理ppt
20
3、外部地址锁存器
地址锁存器芯片: 74LS373、74LS573等。 锁存器74LS373
数据输出 允许信号
OE G D Q 011 1 010 0 0 0 × 不变 1 ×× 高阻态
数据输入锁存 选通信号
可整理ppt
21
4、单片机与EPROM的接口电路
可整理ppt
25
6、使用一片E2PROM
可整理ppt
26
三、数据存储器RAM的扩展
片内资源 ➢8051片内RAM的容量：128B ➢片外最大可扩展64K RAM。
1、RAM芯片
❖可用来扩展的存储器芯片：SRAM 6116，6264，62256 等
也要用到锁存器芯片：例74LS373。
可整理ppt
两片程序存储器的地址范围：
2732（1）的地址范围：7000H～7FFFH; 2732（2）的地址范围: B000H～BFFFH; 6116（1）的地址范围：E800H～EFFFH; 6116（2）的地址范围：D800H～ DFFFH。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
44/8
1. 线选法 直接利用系统的高位地址线作为存储器芯片（或I/O接 口芯片）的片选信号。 例 某一系统，需要外扩8KB的EPROM（2片2732），4KB 的RAM（2片6116），这些芯片与MCS-51单片机地址分配 有关的地址线连线，电路如下图。 地址映射表（高位）：
2732(1):0111xxxxB
44/12
如果用74LS138把64K空间全部划分为每块4KB，如何 划分？
44/13
8.3.3 外部地址锁存器 常用的地址锁存器芯片有: 74LS373、8282、 74LS573等。
44/14
3．锁存器74LS573 输入的D端和输出的Q端也是依次排在芯片的两侧，与锁存 器8282一样，为绘制印刷电路板时的布线提供了方便。
HERE： SJMP HERE ；执行完毕，原地踏步
44/36
•例8-1 编写程序将片外数据存储器中5000H～50FFH单元 全部清零。 方法2：用DPTR作为数据区地址指针，但不使用字节计数 器，而是比较特征地址。 MOV DPTR，#5000H CLR A LOOP： MOVX @DPTR，A INC DPTR MOV R7，DPL CJNE R7，#0，LOOP ；与末地址+1比较 HERE： SJMP HERE
2732(2):1011xxxxB
6116(1):1101xxxxB
6116(2):1110xxxxB
44/9
2. 译码法
最常用的译码器芯片： 74LS138（3-8译码器）74LS139 （双2-4译码器）74LS154（4-16译码器）。全译码：全部 高位地址线都参加译码；
部分译码：仅部分高位地址线参加译码。 (1)74LS138（3～8译码器）
8.5
静态数据存储器的扩展
8.5.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片 典型型号有:6116、6264、62128、62256。+5V电源 供电，双列直插封装，6116为24引脚封装，6264、 62128、62256为28引脚封装。 各引脚功能如下: A0～A14：地址输入线。 D0～D7：双向三态数据线。 /CS1、CS2：片选信号输入。对于6264芯片，当 26脚(CS2)为高电平时,且/CS1为低电平时才选中。 OE*：读选通信号输入线。 WE*：写允许信号输入线，低电平有效。
44/37
8.6
EPROM和RAM的综合扩展
8.6.1 综合扩展的硬件接口电路 例8-2 采用线选法扩展2片8KB的RAM和2片8KB的 EPROM。RAM选6264，EPROM选2764。
44/38
8.6
8.6.1 例8-2
EPROM和RAM的综合扩展
综合扩展的硬件接口电路
（1）各芯片地址空间分配 （2）控制信号及片选信号 IC2和IC4占用地址空间为2000H～3FFFH （P2.6=0、 P2.5=1）共8KB。同理IC1、IC3地址范围4000H～ 5FFFH（P2.6=1、P2.5=0、P2.7=0）。线选法地址不 连续，地址空间利用不充分。
单片62256与8031的接口电路如图8-23所示。地址范围 为0000H～7FFFH。
44/35
•例8-1 编写程序将片外数据存储器中5000H～50FFH单元 全部清零。 方法1：用DPTR作为数据区地址指针，同时使用字节计数 器。 MOV DPTR，#5000H ；设置数据块指针的初值 MOV R7，#00H ；设置块长度计数器初值 CLR A LOOP：MOVX @DPTR，A ；把某一单元清零 INC DPTR ；地址指针加1 DJNZ R7，LOOP ；数据块长度减1，若不为0则继 续清零
44/27
6264
44/28
Vcc：工作电源+5V GND：地 有读出、写入、维持三种工作方式，这些工 作方式的操作控制如表8-6(P181)。
44/29
8.5.2 外扩数据存储器的读写操作时序 1.读片外RAM操作时序
44/30
2. 写片外RAM操作时序 写是CPU主动把数据送上P0口总线。故在时序 上，CPU先向P0口总线上送完8位地址后， 在S3状态就将数据送到P0口总线。
44/10
( 2) 74LS139（双2-4译码器） 引脚如下图。真值表如表8-2（P168）所示。
下面以74LS138为例, 介绍如何进行地址分配。 例 要扩8片8KB的RAM 6264，如何通过74LS138把64KB空 间分配给各个芯片？
44/11
全地址译码方式，每次只能选中一个存储单元。同 类存储器间不会产生地址重叠的问题。
尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系统扩 展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1口和P3口的 部分口线。
44/5
•8.2.3 单片机系统的串行扩展技术 •优点：串行接口器件体积小，与单片机接口时 需要的I/O口线很少（仅需3-4根），提高可靠 性。 SPI（Serial PeriperalInterface） I2C公用双总线 •缺点:串行接口器件速度较慢(现也很快） 在大多数应用的场合，还是并行扩展占主导地 位。(仪表行业串行占主要）
44/39
例8-3 采用译码器法扩展2片8KB EPROM，2片8KB RAM。 EPROM选用2764，RAM选用6264。共扩展4片芯片。扩展 接口电路见图8-25。 各存储器的地址范围如下：
可见译码法进行地址分配，各芯片地址空间是连 续的。
44/40
8.6.2 外扩存储器电路的工作原理及软件设计 1. 单片机片外程序区读指令过程 2. 单片机片外数据区读写数据过程 例如，把片外1000H单元的数送到片内RAM 50H单元，程序 如下： MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR MOV 50H，A 例如，把片内50H单元的数据送到片外1000H单元中，程序 如下： MOV A,50H MOV DPTR,#1000H MOVX @DPTR,A
44/3
MCS-51由于引脚数目限制，数据线和低8位地址线复用。 为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与 一般CPU相类似的片外三总线。
44/4
• 地址锁存器一般采用74LS373，采用74LS373的地 址总线的扩展电路如下图(图8-3)。 1.以P0口作为低8位地 址/数据总线。 2．以P2口的口线作高 位地 址线。 3.控制信号线。 ALE, PSEN*, EA*, RD* 和WR*
44/1
• 系统扩展结构如下图:
MCS-51单片机外部存储器结构:哈佛结构 。 MCS-51数据存储器和程序存储器的最大扩展空间各为 64KB。 系统扩展首先要构造系统总线。 44/2
8.2
系统总线及总线构造
8.2.1 系统总线 按其功能通常把系统总线分为三组： 1.地址总线（Adress Bus,简写AB） 2.数据总线(Data Bus，简写DB) 3.控制总线（Control Bus，简写CB） 8.2.2 构造系统总线 系统扩展的首要问题: 构造系统总线，然后再往系统总线上“挂”存储器 芯片或I/O接口芯片，“挂”存储器芯片就是存储器 扩展，“挂”I/O接口芯片就是I/O扩展。
44/18
2. EPROM芯片的工作方式（表8-5） （1）读出方式 片选:低,同时输出允许控制:低，Vpp:+5V。 （2）编程方式 Vpp端加上规定高压, CE*和OE*端加合适电平(不 同的芯片要求不同)，就能将数据线上的数据写入到 指定的地址单元。 （3）未选中方式 片选控制线为高电平。 （4）编程校验方式 （5）编程禁止方式 /OE为高 输出呈高阻状态。
44/19
8.4.2 程序存储器的操作时序 访问程序存储器的控制信号: （1）ALE （2）PSEN* （3）EA* 1:片内 0：片外 如果指令是从片外EPROM中读取，ALE用于低8位地址锁存， PSEN*接外扩EPROM的OE*脚。 P0口:分时低8位地址总线和数据总线， P2口:高8位地址线。
44/15
8.4
程序存储器EPROM的扩展
采用只读存储器，非易失性。 （1）掩膜ROM 在制造过程中编程。成本较高，因此只适合于大批量生产。 （2）可编程ROM（PROM） OTP(one time programmable)ROM 用独立的编程器写入。但PROM只能写入一次，且不能再修 改。
44/16
44/17
8.4.1 常用EPROM芯片介绍 典型芯片是27系列产品，例如， 2764（8KB×8）、27128（16KB×8）、 27256（32KB×8）、27512 （64KB×8）。 “27”后面的数字表 示其位存储容量。 扩展程序存储器时，应尽量用大容量 的芯片。(余地) CE*：片选输入端 /G OE* ：输出允许控制端 /E PGM*：编程时，加编程脉冲的输入端 Vpp：编程时，编程电压（+12V或 +25V）输入端
44/6
8.3
读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器
8.3.1 存储器扩展的读写控制 RAM芯片：读写控制引脚，记为/OE和/WE ，与MCS-51 的/RD和/WR相连。 EPROM芯片：只能读出，故只有读出引脚，记为/OE ，该 引脚与MCS-51的/PSEN相连。
44/7
8.3
读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器
第8章பைடு நூலகம்
8.1 概述
MCS-51单片机扩展存储器的设计
片内的资源如不满足需要，需外扩存储器和I/O功 能部件：系统扩展问题，内容主要有： (1)外部存储器的扩展（外部存储器又分为外部程 序存储器和外部数据存储器） (2) I/O接口部件的扩展。 本章介绍MCS – 51单片机如何扩展外部存储器，
I/O接口部件的扩展下一章介绍。
44/20
2. 操作时序 (1) 应用系统中无片外RAM
44/21