第7章半导体存储器

1、和6264的连接
P0口为RAM的复用地址/数据总线，
P2口的五根线用于对RAM进行页面寻址。 在对外部RAM读/写期间，CPU产生/RD和/WR信号。
P2.5
0 OE
5
P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0 A0~A7
线选
6264
P0
… D0 G
8
8KB
2）、地址译码方式
片选方式 线选方式 全译码方式：指所有片外址线都参加译码，其特点是： 译码器方式 全译码方式 部分译码方式
存储器的每一个存储单元只有唯一的一个地址与之 对应，不存在地址重叠现象。
部分译码方式：只有部分片外地址线参加译码，剩余
线状态任意，所以会出现地址重叠现象，即一个存 储单元将有多个地址与之对应，对于剩余AB线，尽 量按“0”选取。
低8位 ，P0口，地址锁存(373,ALE) 高8位，P2口 三总线 数据线，8位，P0口 地址锁存控制信号：ALE 控制线 /PSEN(接存储器芯片的/OE) , 外部程序存储器“读取信号”
地址线
8031与 2764的连接
P2.5作为片选线一直为0，P2.6~P2.7:00,01,10,11 低13位范围是0 0000 0000 0000 ~1 1111 1111 1111
常用EPROM芯片型号：2716（2K×8）、2732（4K×8）、 2764（8K×8）、27128（16K×8）等
4. EEPROM（E2PROM : Electrically Erasable Programmable ROM ）
电擦除可编程只读存储器
特点：不用专门的擦除器擦除，可在线擦除和编程、写
SRAM
AN-1
片内地址 “挂”AB
N与容量有关 容量=2N
2、地址译码 1）、地址译码电路 当一个单片机挂多个存储器或外设时，为了区 分，必须由地址译码电路为每个存储芯片或外设提 供一个与地址信息有关的片选信号。 当CPU访问存储器或外设时，出现在AB总线上 的地址信号可划分为两部分，直接与存储器或外设 连接的地址线可称为片内地址线，其所用根数与存 储器的容量有关，容量=2 n ；其中n为片内地址线 的根数；剩余的地址线称为片外地址线,可做译码 电路的片选地址线。
· 线选法：利用片外地址线或某端口的I/O线直接与
存储器芯片或接口的片选引脚线连接，此种方法简 单，不需附加译码电路，适用于芯片较少，而且片 选线充足的系统。 注意：若有多条片选线时，在CPU访问存储器期间 只能有一根处于有效状态，不允许出现多条片选线 同时有效的现象。
二、程序存储器EPROM与MCS-51单片机连接举例
6264／62128／62256引脚分配
2）动态随机存储器（DRAM) 动态存储器具有集成度高、功耗低、价廉等优点，用 于PC机系统。基本电路以电荷形式存储0或1的。通常 可分为单管、三管、四管动态存储器。 新型DRAM存储器
SDRAM（Synchronous Dynamic RAM） ：采用同步 的方式进行存取，传统DRAM采用异步的方式进行存取 送往SDRAM的地址、数据及控制信号都是在一个时钟信 号的上升沿被采用和锁存的，SDRAM输出的数据也在时钟 的上升沿锁存到芯片内部的输出寄存器 DDR SDRAM：双倍数据速率同步内存（DDR（double data rate）SDRAM），是在SDRAM基础上发展的。 DDR不仅在时钟上沿进行操作，在时钟脉冲的下沿也可以 进行一次对等的操作（读或写）
3、闪速存储器（Flash Memory）
采用非挥发性存储技术，能够在线擦除重写，写入 速度已达30ns，类似于RAM，掉电后信息可保持10年。 典型的闪存芯片有29C256（32K×8）\29C512 （64K×8)\29C101（128K×8）\29C020（256K×8） \29C040（512K×8）\29C080（1024K×8）
+5V
A0 ~ A12 CE1 6264 IC1 CE2 WE OE A0 ~ A12 D0~D7 WE
+5V
6264 IC2 CE2
OE CE1
ALE
8
D0~D7
8031
WR
RD
0000H~1FFFH
2000H~3FFFH
EA
2764的地址范围是： 0000H～1FFFH， 6264（1）的地址范围是：8000H～9FFFH 6264（2）的地址范围是：A000H～BFFFH
入过程中自动擦除并写入；擦除方便，已被广泛的应 用于科研和产品的开发过程中 读取时间：120～150ms 擦除时间：约10ms
分类：并行EEPROM和串行EEPROM
常用EEPROM芯片型号：2816、2817 （+12）、2816A、 2864A、28512A、28010（1MB）、28040（4MB）、 NMC98C64A、24××、934×、93C6×等
§2
MCS-51单片机存储器的扩展
一、 方法与步骤（构造总线、译码） 1、构造总线
片外存储器与MCS-51单片机进行连接时，应将存储芯片“挂” 在系统的总线上，所以，存储器的扩展应先构造一个总线系统。
VCC（+5V） D0 “挂” DB D7 读允许（OE）RD 写允许（WE）WR 片选信号（CS）CE GND A0
Pentium II 机以后的主板都采用了这种存储器存放BIOS程序， 取代了EPROM，可以使BIOS程序及时升级
某些单片机内部已嵌入不同容量的Flash存储器 如：AT89C51/52、MC908GP32等
二、 存储器的扩展技术
原因：
单片机内部存储器容量是有限的，要构成大数据量的程序 或数据的需求，就必须给单片机扩充存储器。 位扩展 存储器的扩展方式 字扩展 字位全扩展
第7章 半导体存储器
§1 半导体存储器的分类及扩展技术 §2 MCS-51单片机存储器的扩展
§1
半导体存储器的分类及扩展技术
一 、半导体存储器的分类 1.随机存储器(RAM) 数据存储器，不能长期保存数据，掉电后数据丢失， 一般可对部分RAM配置掉电保护电路，在掉电过程中 实现电源切换。 1）静态存储器（SRAM） SRAM内部采用双稳态电路存储二进制数信息0和1， 只要不关断电源，其中的信息就可以稳定的保持。 SRAM采用双稳态电路，使用晶体管较多，所以集成 度低，大容量的SRAM不多见，常用容量一般不超过 1MB SRAM芯片型号：6116（2KB×8）、6264（8KB×8） 62128（16KB×8）、62256（32KB×8）
1.位扩展
字长不够时，要进行位扩展。常用的存储器的数据宽度为8位，有时需要 16位的或者32位或64位的。 位扩展的连接方法：
① 存储芯片的地址线，片选信号线及控制信号线均并 联。 ② 数据线按数据位的高低顺序分别连到数据总线上。
2.字扩展 所谓字扩展就是存储单元数的扩展，数据宽度仍以字 节为单位，只是对存储器系统的寻址空间进行扩展。 字扩展的连接方法： ① 存储器芯片的地址线、数据线、读/写控制信号线 均并联。 ② 片选信号线是各自独立被选中的。
2 只读存储器（ROM)
特点：非易失性 （即掉电后信息不丢失） 又称为固定存储器和永久性存储器。用来存储程序。
分类：MROM、PROM、EPROM、EEPROM(E2PROM )
和闪速存储器（Flash Memory）等
1）MROM 掩膜型只读存储器 生产成本低，数据由厂家一次性写入，不能修改。 2）PROM 可编程只读存储器 MOS管串有一段“熔丝”构成，芯片出厂时所有 “熔丝”均处于连通状态（“1”态），用户借助专用 编程器一次性写入，若写入数据“0”位，则“熔丝” 断开，不可恢复。
高3位 000,010,100,110
8031与两片2716的连接，不用的地址线接地
1#2716的地址范围为0000H～07FFH 2#2716的地址范围为2000H～27FFH。
三、
MCS-51单片机数据存储器的扩展
MCS-51单片机的数据存储器系统一般均使用静态随机 存储器SRAM，SRAM与MCS-51单片机的连接与EPROM的 连接方法相同，不同之处是使用RD和WR信号对SRAM 进行读写选通。
作业：已知有1片2732，2片6116，请设计一个字扩展存 储系统，要求用74LS138译码器片选；2732首地址为 0000H；2片6116地址与2732地址重叠。（AB=16）
3). EPROM (Erasable Programmable ROM)
可擦除可编程只读存储器，用户可以借助仿真器，选择适当的 写入电压，将程序写入EPROM；该芯片背后有一个透明的石 英窗口，可用紫外线照射，可擦除芯片内的信息，擦净后，读 出的状态均为“FFH”，擦除后的芯片可重复写入（重复写入的 次数可达上万次），其信息可保持几十年之久