1、單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院第第7 7章章 單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展主主 講：講： 劉劉 小小 英英單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院l了解數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的構(gòu)成；了解數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的構(gòu)成；l掌握單片機(jī)外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)；掌握單片機(jī)外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)；l掌握片外擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的方法。掌握片外擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的方法?？偩€的構(gòu)成方法和擴(kuò)展存儲(chǔ)單元地址的分析方法。總線的構(gòu)成方法和擴(kuò)展存儲(chǔ)單元地址的分析方法。 本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)單片機(jī)原

2、理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院7.1 并行擴(kuò)展概述并行擴(kuò)展概述7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn) 7.3 存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法 7.4 存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器與CPU的接口方法與時(shí)序的接口方法與時(shí)序第第7 7章章 單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院7.1 并行擴(kuò)展概述并行擴(kuò)展概述7.1.1 7.1.1 并行口并行口P2P2的的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)7.1.2 7.1.2 總總 線線7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電

3、子信息學(xué)院 MCS51MCS51的系統(tǒng)擴(kuò)展的系統(tǒng)擴(kuò)展: :片內(nèi)的資源不能滿足需要，還需片內(nèi)的資源不能滿足需要，還需外擴(kuò)存外擴(kuò)存儲(chǔ)器儲(chǔ)器和和I/OI/O功能部件功能部件。7.1 并行擴(kuò)展概述并行擴(kuò)展概述單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院字節(jié)地址為字節(jié)地址為A0HA0H，位地址，位地址A0HA0HA7HA7H。7.1.1 7.1.1 并行口并行口P2P2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院7.1.1 7.1.1 并行口并行口P2P2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)P2P2口作為通用口作為通用I/OI/O口，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向鎖存器口，多路

4、轉(zhuǎn)接開關(guān)接向鎖存器Q Q端端。 單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院7.1.1 7.1.1 并行口并行口P2P2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)P2P2口作為通用口作為通用I/OI/O口，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向鎖存器口，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向鎖存器Q Q端端。 單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院7.1.1 7.1.1 并行口并行口P2P2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) P2P2口口作為作為輸入輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向其鎖存器先寫入口使用時(shí)，應(yīng)先向其鎖存器先寫入 “ “1”1”，使輸出驅(qū)動(dòng)電路的使輸出驅(qū)動(dòng)電路的FETFET截止。截止。P2P2口是一個(gè)準(zhǔn)雙向口?？谑且粋€(gè)準(zhǔn)雙向口。單

5、片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院7.1.1 7.1.1 并行口并行口P2P2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) P2P2口作為地址總線使用時(shí)口作為地址總線使用時(shí) 控制端控制端1 1，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向“地地址址”端，內(nèi)部地址總線與驅(qū)動(dòng)器接通。端，內(nèi)部地址總線與驅(qū)動(dòng)器接通。 110單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院7.1.1 7.1.1 并行口并行口P2P2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) P2P2口作為地址總線使用時(shí)，控制端口作為地址總線使用時(shí)，控制端1 1，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向“地址地址”端，內(nèi)部地址總線與驅(qū)動(dòng)器接通。端，內(nèi)部地址總

6、線與驅(qū)動(dòng)器接通。 001單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院l總線總線是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，各部件之間傳輸信息的通路，是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，各部件之間傳輸信息的通路，為為CPUCPU和其他部件之間提供數(shù)據(jù)、地址以及控制信息。和其他部件之間提供數(shù)據(jù)、地址以及控制信息。l總線可分為總線可分為內(nèi)部總線內(nèi)部總線和和外部總線外部總線，前者是指，前者是指CPUCPU系統(tǒng)內(nèi)部各系統(tǒng)內(nèi)部各部件之間的通路，后者指部件之間的通路，后者指CPUCPU系統(tǒng)和其外圍單元之間的通路，系統(tǒng)和其外圍單元之間的通路，通常所說總線是指通常所說總線是指外部總線外部總線。l按通路上傳輸?shù)男畔⒖煞郑喊赐?/p>

7、上傳輸?shù)男畔⒖煞郑旱刂房偩€地址總線(AB(AB，Address Bus)Address Bus) 、數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線(DB(DB，Data Bus)Data Bus)和和控制總線控制總線(CB(CB，Control Bus)Control Bus)。 7.1.2 7.1.2 總總 線線一一. . 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1. 1. 地址總線地址總線l地址總線地址總線ABAB用于傳送單片機(jī)送出的地址信號(hào)，以便進(jìn)行存儲(chǔ)用于傳送單片機(jī)送出的地址信號(hào)，以便進(jìn)行存儲(chǔ)單元和單元和I/OI/O端口的選擇。端口的選擇。l地址總線的位數(shù)地址總線的位數(shù)

8、決定了單片機(jī)可擴(kuò)展存儲(chǔ)容量的大小。如決定了單片機(jī)可擴(kuò)展存儲(chǔ)容量的大小。如80C5180C51單片機(jī)地址總線為單片機(jī)地址總線為1616位，其最大可擴(kuò)展存儲(chǔ)容量為位，其最大可擴(kuò)展存儲(chǔ)容量為216=64K216=64K字節(jié)。字節(jié)。l地址總線是單向的地址總線是單向的，因地址信息總是由，因地址信息總是由CPUCPU發(fā)出的。發(fā)出的。7.1.2 7.1.2 總總 線線單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 2. 2. 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線l數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線(DB)(DB)用于單片機(jī)與存儲(chǔ)器之間或單片機(jī)與用于單片機(jī)與存儲(chǔ)器之間或單片機(jī)與I/OI/O端口端口之間傳輸數(shù)據(jù)。之間傳輸數(shù)據(jù)

9、。l數(shù)據(jù)總線的位數(shù)數(shù)據(jù)總線的位數(shù)與單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的字長一致，如與單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的字長一致，如80C5180C51單單片機(jī)是片機(jī)是8 8位字長，數(shù)據(jù)總線的位數(shù)也是位字長，數(shù)據(jù)總線的位數(shù)也是8 8位。位。l從結(jié)構(gòu)上來說從結(jié)構(gòu)上來說數(shù)據(jù)總線是雙向的數(shù)據(jù)總線是雙向的，即數(shù)據(jù)既可以從單片機(jī)，即數(shù)據(jù)既可以從單片機(jī)送到送到I/OI/O端口，也可以從端口，也可以從I/OI/O端口送到單片機(jī)。端口送到單片機(jī)。7.1.2 7.1.2 總總 線線單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院3. 3. 控制總線控制總線 控制總線控制總線用來傳輸控制信號(hào)，其中包括用來傳輸控制信號(hào)，其中包括CP

10、UCPU送往外圍單元的送往外圍單元的控制信號(hào)，如控制信號(hào)，如讀信號(hào)、寫信號(hào)讀信號(hào)、寫信號(hào)和和中斷響應(yīng)信號(hào)中斷響應(yīng)信號(hào)等；還包括等；還包括外圍單元發(fā)給送給外圍單元發(fā)給送給CPUCPU的信號(hào)，如的信號(hào)，如時(shí)鐘信號(hào)、中斷請求信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)、中斷請求信號(hào)以及以及準(zhǔn)備就緒信號(hào)準(zhǔn)備就緒信號(hào)等。等。7.1.2 7.1.2 總總 線線單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的首要問題是構(gòu)造系統(tǒng)總線，然后再通過系單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的首要問題是構(gòu)造系統(tǒng)總線，然后再通過系統(tǒng)總線擴(kuò)展存儲(chǔ)器芯片或統(tǒng)總線擴(kuò)展存儲(chǔ)器芯片或I/OI/O接口芯片。接口芯片。一一. . 單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)

11、單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu) 7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展由由P0P0口做地址口做地址/ /數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)據(jù)復(fù)用口；用口；P2P2口做地址線的口做地址線的高八位；高八位；P3P3口的口的/RD/RD、/WR/WR加上控制線加上控制線/EA/EA、ALEALE、/PSEN/PSEN等組成控制等組成控制總線?？偩€。單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1. 1. 地址總線地址總線A0A0A15A15l地址總線的地址總線的高高8 8位是由位是由P2P2口提供口提供的，的，低低8 8位是由位是由P0P0口提供口提供的。的。l由地址鎖存信號(hào)由地址鎖存信號(hào)ALEALE的下降沿鎖

12、存的下降沿鎖存P0P0口輸出的低口輸出的低8 8位地址，位地址，P2P2口提供高口提供高8 8位地址，從而構(gòu)成系統(tǒng)的位地址，從而構(gòu)成系統(tǒng)的1616位地址總線。位地址總線。l實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，高位地址線并不固定為高位地址線并不固定為8 8位位，需要用幾位，需要用幾位就從就從P2P2口中引出幾條口線?？谥幸鰩讞l口線。7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2. 2. 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線D0D0D7D7l數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是由是由P0P0口提供的，因?yàn)榭谔峁┑?，因?yàn)镻0P0口線既用作地址線，又口線既用作地址線，又用作數(shù)

13、據(jù)線用作數(shù)據(jù)線( (分時(shí)使用分時(shí)使用) )，因此，需要加一個(gè)，因此，需要加一個(gè)8 8位鎖存器。位鎖存器。l在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，先把低在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，先把低8 8位地址送鎖存器鎖存，然后再由地位地址送鎖存器鎖存，然后再由地址鎖存器給系統(tǒng)提供低址鎖存器給系統(tǒng)提供低8 8位地址，然后位地址，然后P0P0口線作為數(shù)據(jù)線使口線作為數(shù)據(jù)線使用輸出地址。用輸出地址。l在讀信號(hào)在讀信號(hào)/RD/RD與寫信號(hào)與寫信號(hào)/WR/WR有效時(shí)，有效時(shí)，P0P0口上出現(xiàn)的為數(shù)據(jù)信口上出現(xiàn)的為數(shù)據(jù)信息。息。7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院3. 3. 控制總

14、線控制總線 控制總線由控制總線由P3P3口的第二功能再加上口的第二功能再加上RESETRESET、/EA/EA、ALEALE和和/PSEN/PSEN。常用控制信號(hào)如下：。常用控制信號(hào)如下：lALEALE作為作為地址鎖存的選通信號(hào)地址鎖存的選通信號(hào)，鎖存低，鎖存低8 8位地址。位地址。l/PSEN/PSEN信號(hào)作為擴(kuò)展信號(hào)作為擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。l/EA/EA信號(hào)作為內(nèi)、外信號(hào)作為內(nèi)、外程序存儲(chǔ)器的選擇信號(hào)程序存儲(chǔ)器的選擇信號(hào)。l/RD/RD和和/WR/WR作為擴(kuò)展作為擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/OI/O端口的讀、寫選通信號(hào)端口的讀、寫選通信號(hào)。執(zhí)行執(zhí)行MOVX

15、MOVX指令時(shí)，這兩個(gè)信號(hào)分別自動(dòng)有效。指令時(shí)，這兩個(gè)信號(hào)分別自動(dòng)有效。 7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院二二. . 總線擴(kuò)展的特性總線擴(kuò)展的特性1.1. 三態(tài)輸出三態(tài)輸出 總線在無數(shù)據(jù)傳送時(shí)呈高阻態(tài)總線在無數(shù)據(jù)傳送時(shí)呈高阻態(tài)，可同時(shí)擴(kuò)展多個(gè)并行接口，可同時(shí)擴(kuò)展多個(gè)并行接口器件，因此存在尋址問題。單片機(jī)通過控制信號(hào)來選通芯片，器件，因此存在尋址問題。單片機(jī)通過控制信號(hào)來選通芯片，然后實(shí)現(xiàn)一對一的通信。然后實(shí)現(xiàn)一對一的通信。2. 2. 時(shí)序交互時(shí)序交互 單片機(jī)并行擴(kuò)展總線有嚴(yán)格的時(shí)序要求，該時(shí)序由單片機(jī)單片機(jī)并行擴(kuò)展總

16、線有嚴(yán)格的時(shí)序要求，該時(shí)序由單片機(jī)的時(shí)鐘系統(tǒng)控制，嚴(yán)格按照的時(shí)鐘系統(tǒng)控制，嚴(yán)格按照CPUCPU的時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。的時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。3. 3. 總線協(xié)議的總線協(xié)議的CPUCPU控制控制 通過并行總線接口的數(shù)據(jù)傳輸，雙方都嚴(yán)格按照通過并行總線接口的數(shù)據(jù)傳輸，雙方都嚴(yán)格按照CPUCPU的時(shí)的時(shí)序協(xié)議進(jìn)行，也不需要指令的協(xié)調(diào)管理。序協(xié)議進(jìn)行，也不需要指令的協(xié)調(diào)管理。 7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院l并行總線擴(kuò)展的主要問題是總線連接電路設(shè)計(jì)、器件的選并行總線擴(kuò)展的主要問題是總線連接電路設(shè)計(jì)、器件的選擇以及器件內(nèi)部的尋址等

17、。擇以及器件內(nèi)部的尋址等。l并行總線擴(kuò)展時(shí)，其所有的外圍擴(kuò)展設(shè)備的并行總線引腳并行總線擴(kuò)展時(shí)，其所有的外圍擴(kuò)展設(shè)備的并行總線引腳都連到相同的數(shù)據(jù)總線都連到相同的數(shù)據(jù)總線(DB)(DB)、地址總線、地址總線(AB)(AB)以及公共的控以及公共的控制總線制總線/RD/RD、/WR/WR上。其中上。其中數(shù)據(jù)總線為三態(tài)口，在不傳送數(shù)數(shù)據(jù)總線為三態(tài)口，在不傳送數(shù)據(jù)時(shí)為高阻態(tài)據(jù)時(shí)為高阻態(tài)。總線分時(shí)對不同的外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。總線分時(shí)對不同的外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。l總線連接方式的重點(diǎn)在于外圍設(shè)備片選信號(hào)的產(chǎn)生。總線連接方式的重點(diǎn)在于外圍設(shè)備片選信號(hào)的產(chǎn)生。7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展單片機(jī)原理與應(yīng)用單

18、片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院使單片機(jī)能運(yùn)行的最少器件構(gòu)成的系統(tǒng)，就是最小系統(tǒng)。使單片機(jī)能運(yùn)行的最少器件構(gòu)成的系統(tǒng)，就是最小系統(tǒng)。7.1.3 7.1.3 總線擴(kuò)展總線擴(kuò)展三三. 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器：是計(jì)算機(jī)用來存儲(chǔ)信息的部件?？煞譃閮?nèi)部存儲(chǔ)是計(jì)算機(jī)用來存儲(chǔ)信息的部件?？煞譃閮?nèi)部存儲(chǔ)器（簡稱內(nèi)存）和外部存儲(chǔ)器（簡稱外存）器（簡稱內(nèi)存）和外部存儲(chǔ)器（簡稱外存） 內(nèi)存內(nèi)存通過通過CPU的總線與其直接相連，的總線與其直接相連，CPU直接訪問內(nèi)存。直接訪問內(nèi)存。內(nèi)存用于存放正在運(yùn)行的程序

19、和數(shù)據(jù)，內(nèi)存的容量受內(nèi)存用于存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，內(nèi)存的容量受CPU地地址總線的限制，容量小、速度快。址總線的限制，容量小、速度快。 外存外存：CPU通過專門的驅(qū)動(dòng)設(shè)備才能訪問外存，外存所存通過專門的驅(qū)動(dòng)設(shè)備才能訪問外存，外存所存放的信息調(diào)入內(nèi)存后才能被放的信息調(diào)入內(nèi)存后才能被CPU使用。使用。外存用于存放等待運(yùn)外存用于存放等待運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。外存容量大、速度慢。常見的外存有軟磁行的程序和數(shù)據(jù)。外存容量大、速度慢。常見的外存有軟磁盤、硬磁盤、盒式磁帶等。盤、硬磁盤、盒式磁帶等。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信

20、息學(xué)院一一. 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Random Access Memory)，簡稱，簡稱RAM；只讀存儲(chǔ)器；只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory)，簡稱，簡稱ROM。掩膜掩膜ROM 可編程可編程ROM(PROM)可擦除可擦除PROM(EPROM)電可擦除電可擦除PROM(EEPROM)半半導(dǎo)導(dǎo)體體存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器（ROM）雙極型雙極型(RAM) 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)MOS型型RAM 靜態(tài)靜態(tài)RAM(SRAM) 非易失性非易失性RAM(NVRAM)7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特

21、點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 RAM：可以對任意存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀出和寫入操作的存儲(chǔ)器，因此也：可以對任意存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀出和寫入操作的存儲(chǔ)器，因此也叫讀叫讀/寫存儲(chǔ)器，寫存儲(chǔ)器，分為三類：分為三類：(1) 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAM，即，即DRAM：存儲(chǔ)單元以電容為基礎(chǔ)，電路簡單、集成度存儲(chǔ)單元以電容為基礎(chǔ)，電路簡單、集成度高，由于高，由于存在漏電，需要定時(shí)刷新存在漏電，需要定時(shí)刷新，控制復(fù)雜控制復(fù)雜。 (2) 靜態(tài)靜態(tài)RAM，即，即SRAM：存儲(chǔ)電路以雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為基礎(chǔ)，狀態(tài)穩(wěn)定，：存儲(chǔ)電路以雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為基礎(chǔ)，狀態(tài)穩(wěn)定，控制信號(hào)簡單、工作速度快，

22、但控制信號(hào)簡單、工作速度快，但集成度低，存儲(chǔ)容量不大集成度低，存儲(chǔ)容量不大。(3) 非易失性非易失性RAM，即，即NVRAM，掉電自保護(hù)掉電自保護(hù)RAM。由。由SRAM和和EEPROM 組成，組成，斷電后信息不丟失斷電后信息不丟失，存儲(chǔ)容量小。存儲(chǔ)容量小。1. 1. 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAMRAM）7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 ROM：只能讀出不能寫入，掉電信息不丟失，：只能讀出不能寫入，掉電信息不丟失，可分為：可分為：(1)掩膜掩膜ROM（簡稱（簡稱ROM）。）。其中的信息由廠家寫入的，一

23、旦寫其中的信息由廠家寫入的，一旦寫入就不能更改，信息只能讀出。入就不能更改，信息只能讀出。(2)可編程可編程ROM（簡稱（簡稱PROM）。）。需要采用一定的設(shè)備將程序和需要采用一定的設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入PROM中，寫入后不能更改，適用于批量。中，寫入后不能更改，適用于批量。(3)可擦可擦PORM（簡稱）。（簡稱）。用戶可以用設(shè)備對其編程。用戶可以用設(shè)備對其編程?？捎米贤夤庹丈涫⒋翱诓脸行畔ⅰＰ酒啥啻螌懭牒筒脸?，可用紫外光照射石英窗口擦除原有信息。芯片可多次寫入和擦除，適用于研制和開發(fā)。適用于研制和開發(fā)。2. 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROM）7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器

24、分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 (4)(4)電可擦除電可擦除PROMPROM（簡稱（簡稱EEPROMEEPROM）。）。可在用戶系統(tǒng)中用電改寫可在用戶系統(tǒng)中用電改寫某個(gè)存儲(chǔ)單元，對于存放程序的某個(gè)存儲(chǔ)單元，對于存放程序的EEPROMEEPROM，一般用編程器寫入。，一般用編程器寫入。（5 5）FLASH Memory FLASH Memory （閃存）。（閃存）。是是EPROMEPROM和和EEPROMEEPROM技術(shù)的有機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。不但具備結(jié)合。不但具備RAMRAM的高速性，同時(shí)它還具有可以整塊芯片的高速性，同時(shí)它還具有可以整塊芯片電擦

25、除、耗電低、集成度高、體積小、可靠性高、無需后備電擦除、耗電低、集成度高、體積小、可靠性高、無需后備電池支持、可重新改寫、重復(fù)使用性好等優(yōu)點(diǎn)。平均寫入速電池支持、可重新改寫、重復(fù)使用性好等優(yōu)點(diǎn)。平均寫入速度低于度低于0.10.1秒。能保證有極高的讀出速度。秒。能保證有極高的讀出速度。 Flash MemoryFlash Memory芯片抗干擾能力很強(qiáng)。芯片抗干擾能力很強(qiáng)。 7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1. 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)器芯片容量存儲(chǔ)器芯片容量=存儲(chǔ)單元數(shù)存儲(chǔ)單元數(shù)X數(shù)據(jù)線位數(shù)數(shù)據(jù)線位數(shù)2. 存取

26、速度存取速度 是指存儲(chǔ)器從接收是指存儲(chǔ)器從接收CPU發(fā)來的有效地址信號(hào)到存儲(chǔ)器給出的發(fā)來的有效地址信號(hào)到存儲(chǔ)器給出的數(shù)據(jù)穩(wěn)定地出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上所需要的時(shí)間。數(shù)據(jù)穩(wěn)定地出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上所需要的時(shí)間。3. 成本：以每位價(jià)格表示。成本：以每位價(jià)格表示。4. 供電電壓：供電電壓：5V，3.3V，3V，2.7V，1.8V二二. . 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院p 典型存儲(chǔ)器芯片典型存儲(chǔ)器芯片RAM芯片：芯片： 6116：CMOS SRAM 2Kx8Bit 6264

27、：CMOS SRAM 8Kx8Bit 62256：CMOS SRAM 32Kx8BitROM芯片：芯片： 2716：NMOS EPROM 2Kx8Bit 2764：NMOS EPROM 8Kx8Bit 27256：NMOS EPROM 32Kx8Bit7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院p 存儲(chǔ)器選擇原則存儲(chǔ)器選擇原則類型類型： ROM、RAM ROM用于固化程序，對于產(chǎn)品開發(fā)宜于選用用于固化程序，對于產(chǎn)品開發(fā)宜于選用EPROM； RAM有有SRAM和和DRAM之分。之分。SRAM不需刷新操作，不需刷新操作，電路

28、連接簡單，擴(kuò)充靈活，可靠性高，因此在存儲(chǔ)器容電路連接簡單，擴(kuò)充靈活，可靠性高，因此在存儲(chǔ)器容量較小的系統(tǒng)中廣泛選用量較小的系統(tǒng)中廣泛選用SRAM。存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量：8KB、32KB、64KB 一般根據(jù)系統(tǒng)和用戶程序的規(guī)模確定整個(gè)存儲(chǔ)器的容量。一般根據(jù)系統(tǒng)和用戶程序的規(guī)模確定整個(gè)存儲(chǔ)器的容量。 由于單片存儲(chǔ)器芯片容量有限，往往需要多片組成。由于單片存儲(chǔ)器芯片容量有限，往往需要多片組成。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 存儲(chǔ)器的速度：存儲(chǔ)器的速度：7ns、8ns、10ns、70nsl存儲(chǔ)器的速度必須和存儲(chǔ)器的速度

29、必須和CPU的讀寫速度相匹配。的讀寫速度相匹配。l一般應(yīng)盡量根據(jù)一般應(yīng)盡量根據(jù)CPU的速度來選定存儲(chǔ)器芯片的速度，一的速度來選定存儲(chǔ)器芯片的速度，一方面使電路連接簡單，另一方面同時(shí)也可充分發(fā)揮方面使電路連接簡單，另一方面同時(shí)也可充分發(fā)揮CPU的的高速功能。高速功能。 存儲(chǔ)器的功耗存儲(chǔ)器的功耗l一般對功耗要求高的場合，應(yīng)選用一般對功耗要求高的場合，應(yīng)選用CMOS型器件。型器件。 價(jià)格價(jià)格：32KB SRAM￥107.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院三三. . 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)

30、器芯片由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片由存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼器地址譯碼器、控制邏輯控制邏輯和和三態(tài)三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖寄存器數(shù)據(jù)緩沖寄存器組成，存儲(chǔ)元件則是由能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制代碼組成，存儲(chǔ)元件則是由能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制代碼的物理器件構(gòu)成。的物理器件構(gòu)成。 由芯片內(nèi)部的地址譯碼器給出由芯片內(nèi)部的地址譯碼器給出對應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址對應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址。當(dāng)片。當(dāng)片選信選信號(hào)號(hào)/CS/CS、讀控制信號(hào)、讀控制信號(hào)/RD/RD或或?qū)懣刂菩盘?hào)寫控制信號(hào)/WR/WR有效時(shí)，有效時(shí)，打開三態(tài)緩打開三態(tài)緩沖器沖器，對該存儲(chǔ)單元中的代碼進(jìn)行讀或?qū)懖僮?。在不進(jìn)行讀或，對該存儲(chǔ)單元中的代碼進(jìn)行讀或?qū)懖僮鳌Ｔ诓贿M(jìn)行讀或?qū)懖僮鲿r(shí)，片選信號(hào)寫操作

31、時(shí)，片選信號(hào)/CS/CS無效，無效，控制邏輯使三態(tài)緩沖器處于高控制邏輯使三態(tài)緩沖器處于高阻組態(tài)阻組態(tài)，存儲(chǔ)矩陣與數(shù)據(jù)線存儲(chǔ)矩陣與數(shù)據(jù)線脫開脫開。 7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 容量為容量為2 2n n個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)矩陣，必須有個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)矩陣，必須有n n條地址線選通對條地址線選通對應(yīng)的存儲(chǔ)單元，若每個(gè)存儲(chǔ)單元有應(yīng)的存儲(chǔ)單元，若每個(gè)存儲(chǔ)單元有N N位位( (字長為字長為N)N)，則有，則有N N條條數(shù)據(jù)線，該存儲(chǔ)體由數(shù)據(jù)線，該存儲(chǔ)體由2 2n nN N個(gè)存儲(chǔ)個(gè)存儲(chǔ)bitbit元件組成。元件組成。7.

32、2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 1. 61166116芯片的結(jié)構(gòu)芯片的結(jié)構(gòu) CMOSCMOS型型SRAMSRAM，其容量為，其容量為2KB2KB由存儲(chǔ)器矩陣、地址譯碼和讀由存儲(chǔ)器矩陣、地址譯碼和讀/ /寫控寫控制組成。制組成。四四. . 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAMRAM）7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣 6116芯片的容量為芯片的容量為2Kx8位，即它有位，即它有2048個(gè)存儲(chǔ)單元，個(gè)存儲(chǔ)單元，每

33、個(gè)存儲(chǔ)單元字長每個(gè)存儲(chǔ)單元字長為為8位，故位，故6116芯芯片內(nèi)有片內(nèi)有16384個(gè)基個(gè)基本存儲(chǔ)電路。本存儲(chǔ)電路。 為了節(jié)省內(nèi)部譯碼為了節(jié)省內(nèi)部譯碼電路，將它們排列電路，將它們排列成成128 X 128的矩陣的矩陣形式，它是存儲(chǔ)器形式，它是存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息的載體存儲(chǔ)信息的載體7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 地址譯碼地址譯碼 由于存儲(chǔ)體是矩陣式的結(jié)構(gòu)，由于存儲(chǔ)體是矩陣式的結(jié)構(gòu)，所以地址譯碼電路分成行地所以地址譯碼電路分成行地址譯碼和列地址譯碼。址譯碼和列地址譯碼。 由由A4-A10譯碼產(chǎn)生譯碼產(chǎn)生128根行根行

34、選擇線選擇線Xi (i=0,127); 由由A0-A3經(jīng)譯碼產(chǎn)生經(jīng)譯碼產(chǎn)生16根列根列選擇線選擇線Yj(j=0,15)，每條，每條列選擇線同時(shí)控制列選擇線同時(shí)控制8位。位。 根據(jù)外部地址輸入，存儲(chǔ)器根據(jù)外部地址輸入，存儲(chǔ)器內(nèi)部通過譯碼電路選中被訪內(nèi)部通過譯碼電路選中被訪問的存儲(chǔ)單元，以便進(jìn)行問的存儲(chǔ)單元，以便進(jìn)行“讀讀”或或“寫寫”。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 讀讀/寫控制寫控制 RAM的輸入的輸入/輸出與計(jì)算機(jī)輸出與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連。的數(shù)據(jù)總線相連。 CPU對對RAM進(jìn)行讀操作時(shí)，進(jìn)行讀操作時(shí)，被

35、訪問的存儲(chǔ)單元中的信息被訪問的存儲(chǔ)單元中的信息應(yīng)讀出應(yīng)讀出(輸出輸出)到外部數(shù)據(jù)總到外部數(shù)據(jù)總線上來線上來; CPU對對RAM進(jìn)行寫操作時(shí)，進(jìn)行寫操作時(shí)，數(shù)據(jù)總線上的內(nèi)容應(yīng)寫入數(shù)據(jù)總線上的內(nèi)容應(yīng)寫入(輸輸入入)到被訪問的存儲(chǔ)單元中。到被訪問的存儲(chǔ)單元中。 當(dāng)當(dāng)/CE=0，/OE=0，/WE=1時(shí)，為讀出操作時(shí)，為讀出操作; 當(dāng)當(dāng)/CE= 0，/OE=1，/WE=0時(shí)，為寫入操作時(shí)，為寫入操作; 其他情況下，輸入其他情況下，輸入/輸出的三輸出的三態(tài)門呈高阻態(tài)。態(tài)門呈高阻態(tài)。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2.

36、6116的引腳的引腳A0A10：地址引腳；：地址引腳；I/O0I/O7：數(shù)據(jù)引腳；：數(shù)據(jù)引腳；VCC、GND：電源引腳；：電源引腳；/CE：chip enable片選信號(hào)引腳；片選信號(hào)引腳；/WE：寫入有效信號(hào)引腳；：寫入有效信號(hào)引腳；/OE：output enable 讀出有效信讀出有效信 號(hào)引腳；號(hào)引腳；7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院3. 61163. 6116芯片的工作方式：芯片的工作方式： 寫入方式。其條件是寫入方式。其條件是: :/CE =0/CE =0, /WE=0, /OE=1, /WE=0,

37、 /OE=1。操作結(jié)果是。操作結(jié)果是D0-D7D0-D7上的內(nèi)容上的內(nèi)容輸入到輸入到A0-A10A0-A10所指定的存儲(chǔ)單元中。所指定的存儲(chǔ)單元中。 讀出方式。其條件是讀出方式。其條件是: :/CE= 0/CE= 0, /WE=1,/OE=0, /WE=1,/OE=0。操作結(jié)果是。操作結(jié)果是A0-A10A0-A10所指定的所指定的存儲(chǔ)單元內(nèi)容輸出到存儲(chǔ)單元內(nèi)容輸出到D0-D7D0-D7上。上。 低功耗維持方式，這是一種非工作方式，當(dāng)?shù)凸木S持方式，這是一種非工作方式，當(dāng)/CE=1/CE=1時(shí)，芯片處于這一方式。時(shí)，芯片處于這一方式。此時(shí)，器件電流僅為此時(shí)，器件電流僅為20uA20uA左右，為系

38、統(tǒng)斷電時(shí)用電池保持左右，為系統(tǒng)斷電時(shí)用電池保持RAMRAM的內(nèi)容提供的內(nèi)容提供了可能性。了可能性。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 其它其它SRAMSRAM： 與與61166116芯片相似，容量芯片相似，容量8K8K以上的以上的SRAMSRAM，包括，包括62646264、6212862128、6225662256都是都是2828個(gè)引腳的雙列直插式芯片。個(gè)引腳的雙列直插式芯片。6264 前兩位數(shù)前兩位數(shù)62, 表示表示SRAM 后兩位后兩位648=8k字節(jié)容量字節(jié)容量62128 有有1288=16k 字節(jié)容量

39、字節(jié)容量62256 有有2568=32k 字節(jié)容量字節(jié)容量6264的工作方式的工作方式:6264讀操作：讀操作：/CE1=0 , CE2=1 ; /OE=0, /WE=1 6264寫操作：寫操作：/CE1=0 , CE2=1 ; /WE=0 , /OE=17.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 62647.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 622567.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)

40、與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院五五. . 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM）7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 1. EPROM 27161. EPROM 271627162716是典型的是典型的NMOSNMOS型型2KB2KB的的EPROMEPROM；其內(nèi)部結(jié)構(gòu)同樣分為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)同樣分為存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼地址譯碼和和讀讀/ /寫控制寫控制三部三部分；分；其工作方式與其工作方式與 SRAM6116SRAM6116非常非常 類似，只是工作類似，只是工作 狀態(tài)較復(fù)雜。狀態(tài)較復(fù)雜。7.2 7.2 存儲(chǔ)器

41、分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2. 27162. 2716的引腳的引腳V VCCCC、V VSSSS、V VPPPP：電源引腳；：電源引腳；A0-A10A0-A10：地址引腳；：地址引腳；D0-D7D0-D7：數(shù)據(jù)引腳；：數(shù)據(jù)引腳；/ /OEOE：輸出有效信號(hào)引腳；：輸出有效信號(hào)引腳；/ /CE/PGMCE/PGM：片選有效：片選有效/ /編程脈沖信編程脈沖信號(hào)引腳；號(hào)引腳；7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院3. 27163. 2716的工作狀態(tài)

42、的工作狀態(tài) 讀方式讀方式 這是這是27162716芯片通常使用的方式，此時(shí)兩個(gè)電源引腳芯片通常使用的方式，此時(shí)兩個(gè)電源引腳V VCCCC和和V VPPPP都接至都接至+5V+5V。 當(dāng)從當(dāng)從27162716芯片的某個(gè)單元中讀數(shù)據(jù)時(shí)，先通過芯片的某個(gè)單元中讀數(shù)據(jù)時(shí)，先通過A0-A10A0-A10接收來自接收來自CPUCPU的的地址信號(hào)，然后使地址信號(hào)，然后使/ /CECE和和/ /OEOE都有效，于是經(jīng)過一段延遲時(shí)間，都有效，于是經(jīng)過一段延遲時(shí)間，D0-D7D0-D7便送出該地址所指定的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。便送出該地址所指定的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理

43、與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 未選中未選中 在在/ /OE=1OE=1時(shí)，不論時(shí)，不論/ /CECE狀態(tài)如何，狀態(tài)如何，27162716芯片均未選中，因芯片均未選中，因此此D0-D7D0-D7呈高阻狀態(tài)。呈高阻狀態(tài)。 等待等待 在在/ /CE=1CE=1時(shí)，時(shí)，27162716芯片處于等待狀態(tài)。此時(shí)，芯片處于等待狀態(tài)。此時(shí)，27162716芯片的功芯片的功耗由耗由525mW525mW下降到下降到132mW132mW，只有讀狀態(tài)的四分之一。在此，只有讀狀態(tài)的四分之一。在此狀態(tài)下，狀態(tài)下，D0-D7D0-D7呈高阻態(tài)。呈高阻態(tài)。 編程編程 V VPPPP=+25V=

44、+25V，/ /CE=1CE=1，把要寫入數(shù)據(jù)的單元地址和數(shù)據(jù)分別，把要寫入數(shù)據(jù)的單元地址和數(shù)據(jù)分別送到地址總線和數(shù)據(jù)總線上，向送到地址總線和數(shù)據(jù)總線上，向/ /OEOE端送一個(gè)端送一個(gè)52ms52ms寬的正寬的正脈沖，就可以將數(shù)據(jù)寫入指定的單元中。全部脈沖，就可以將數(shù)據(jù)寫入指定的單元中。全部2K2K字節(jié)的編字節(jié)的編程時(shí)間約程時(shí)間約100s100s。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 編程檢查編程檢查 為了檢查編程時(shí)寫入的數(shù)據(jù)是否正確，通常在編程過程為了檢查編程時(shí)寫入的數(shù)據(jù)是否正確，通常在編程過程中包含檢查操作

45、。在一個(gè)字節(jié)的編程完成后，電源的接中包含檢查操作。在一個(gè)字節(jié)的編程完成后，電源的接法不變，法不變，/ /CECE、/ /OEOE均為低電平，則同一單元的數(shù)據(jù)就在均為低電平，則同一單元的數(shù)據(jù)就在數(shù)據(jù)線上輸出，以便與輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，檢查編程的數(shù)據(jù)線上輸出，以便與輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，檢查編程的結(jié)果是否正確。結(jié)果是否正確。 編程禁止編程禁止在編程過程中，只要使該芯片的在編程過程中，只要使該芯片的/ /CE=0,CE=0,編程就立即禁止。編程就立即禁止。7.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2764、27256 (zf)7.

46、2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院小結(jié)：小結(jié)： ABUS，DBUS，CBUS /CE (chip enable)：片選線片選線 /OE (output enable)：輸出允許輸出允許 6264 讀操作：讀操作：/CE1=0，CE2=1，/OE=0，/WE=1 6264 寫操作：寫操作：/CE1=0， CE2=1，/WE=0，/OE=1 2764 讀操作：讀操作：/CE=0 且且 /OE=07.2 7.2 存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)存儲(chǔ)器分類與特點(diǎn)單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 1.1

47、. CPUCPU總線的帶負(fù)載能力總線的帶負(fù)載能力 過載時(shí)，應(yīng)考慮加總線驅(qū)動(dòng)器或緩沖器。過載時(shí)，應(yīng)考慮加總線驅(qū)動(dòng)器或緩沖器。 2.2. CPUCPU時(shí)序與存儲(chǔ)器速度之間的配合時(shí)序與存儲(chǔ)器速度之間的配合 根據(jù)根據(jù)CPUCPU的速度選擇存儲(chǔ)器芯片的速度選擇存儲(chǔ)器芯片 3.3. 存儲(chǔ)器的地址分配和片選信號(hào)的產(chǎn)生存儲(chǔ)器的地址分配和片選信號(hào)的產(chǎn)生4.4. 控制信號(hào)連接控制信號(hào)連接 讀、寫信號(hào)的連接讀、寫信號(hào)的連接 類型、容量、速度、功耗類型、容量、速度、功耗存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1. 總線緩沖器（總線緩沖器

48、（74LS244、74LS245, 三態(tài)緩沖器）三態(tài)緩沖器）用于用于CPU總線的緩沖，以增加總線的負(fù)載能力?？偩€的緩沖，以增加總線的負(fù)載能力。存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法p74LS244單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 一片一片74LS244分為兩組，每組分為兩組，每組4 4位，輸入分別為位，輸入分別為1A1-1A41A1-1A4和和2A1-2A4,2A1-2A4,對應(yīng)輸出分別為對應(yīng)輸出分別為1Y1-1Y41Y1-1Y4和和2Y1-2Y42Y1-2Y4； /G1/G1和和/G2/G2分別是兩組的三態(tài)使能控制端，低電平有效。分別是兩組

49、的三態(tài)使能控制端，低電平有效。若把若把/G1/G1和和/G2/G2相連接，則一片相連接，則一片244244即為一個(gè)即為一個(gè)8 8位的單向緩位的單向緩沖器。沖器。常用于地址或控制信號(hào)的緩沖。存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院p 74LS24574LS245 一個(gè)一個(gè)8 8位雙向緩沖器；位雙向緩沖器；/G/G為使能控制端為使能控制端，低電平有效；，低電平有效；DIRDIR為方向控制端為方向控制端。當(dāng)。當(dāng)/G=0/G=0、DIR=0DIR=0時(shí)，數(shù)據(jù)由時(shí)，數(shù)據(jù)由B B到到A A，當(dāng)，當(dāng)/G=0, DIR=1/G=

50、0, DIR=1時(shí)，則數(shù)據(jù)由時(shí)，則數(shù)據(jù)由A A到到B B。當(dāng)。當(dāng)/G=1/G=1時(shí)，時(shí)，A A和和B B均處均處于高阻態(tài)。于高阻態(tài)。245常用作數(shù)據(jù)緩沖器，也可用作單向緩沖器，用于地址或控制信號(hào)的緩沖。存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2. 2. 鎖存器鎖存器 由于由于MCS-51MCS-51的的P0P0口是分時(shí)復(fù)用的地址口是分時(shí)復(fù)用的地址/ /數(shù)據(jù)線，因此數(shù)據(jù)線，因此必須利用鎖存器將地址信號(hào)從地址必須利用鎖存器將地址信號(hào)從地址/ /數(shù)據(jù)總線中分離出數(shù)據(jù)總線中分離出來，得到低來，得到低8 8位地址位地址A0

51、A0-A7A7。也可作為數(shù)據(jù)鎖存器也可作為數(shù)據(jù)鎖存器，鎖存，鎖存CPUCPU輸出的數(shù)據(jù)。輸出的數(shù)據(jù)。常用鎖存芯片有常用鎖存芯片有74LS37374LS373、74LS27374LS273等等。74LS37374LS273存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院p 74LS37374LS373 數(shù)據(jù)鎖存（電平觸發(fā)型，透明式鎖存器）數(shù)據(jù)鎖存（電平觸發(fā)型，透明式鎖存器） /OC/OC：輸出有效：輸出有效 G(C)G(C)：輸入有效：輸入有效存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與

52、應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院p 74LS273上升沿觸發(fā)型鎖存/CLR：清零信號(hào)CLK：上升沿觸發(fā)信號(hào)存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院p 373373與與273273的區(qū)別的區(qū)別373是電平觸發(fā)，即在 G (LE) 為高電平時(shí)觸發(fā)D觸發(fā)器；273是上升沿觸發(fā)，在CLK的上升沿處觸發(fā)D觸發(fā)器；373輸出有三態(tài)門作為緩沖，即存在高阻態(tài)；而273則沒有；存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方

53、法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院采用采用74LS37374LS373的地址總線的擴(kuò)展電路如下。的地址總線的擴(kuò)展電路如下。存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院3. 地址譯碼器地址譯碼器 作用：產(chǎn)生片選信號(hào)。作用：產(chǎn)生片選信號(hào)。 3-8線譯碼器芯片：線譯碼器芯片：74LS138存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院雙雙2-4線譯碼器線譯碼器74LS139存儲(chǔ)器的編址

54、方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 片內(nèi)的資源不能滿足需要，還需外擴(kuò)存儲(chǔ)器和片內(nèi)的資源不能滿足需要，還需外擴(kuò)存儲(chǔ)器和I/OI/O功能部件，功能部件，MCS-51MCS-51系系統(tǒng)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)如下圖。按其功能通常把系統(tǒng)總線分為三組：統(tǒng)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)如下圖。按其功能通常把系統(tǒng)總線分為三組：地址總線地址總線： P0低低8位，位， P2高高8位位數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)總線： P0控制總線：控制總線： ALE：低低8位地址的位地址的鎖存控制信號(hào)。鎖存控制信號(hào)。 /PSEN：擴(kuò)展程序存擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。/EA：內(nèi)外程序存

55、儲(chǔ)器的選擇控制信號(hào)。內(nèi)外程序存儲(chǔ)器的選擇控制信號(hào)。/RD和和/WR：擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/O口的口的 讀選通、寫選通信號(hào)。讀選通、寫選通信號(hào)。 存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院空間類型空間類型對象對象控制信號(hào)控制信號(hào)訪問指令訪問指令代碼空間代碼空間ROM ,E2PROM/PSENMOVC數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)空間RAM/RD , /WRMOVXI/O 空間空間A/D D/A并行口等并行口等/RD , /WRMOVX存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光

56、學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 存儲(chǔ)器擴(kuò)展的讀寫控制存儲(chǔ)器擴(kuò)展的讀寫控制 RAM芯片：讀寫控制引腳，記為芯片：讀寫控制引腳，記為/OE和和/WE ，與，與MCS- 51的的/RD和和/WR相連。相連。 EPROM芯片：只能讀出，讀出引腳為芯片：只能讀出，讀出引腳為/OE ，與，與MCS-51的的/PSEN相連。相連。存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 存儲(chǔ)器地址空間分配存儲(chǔ)器地址空間分配 MCS-51發(fā)出的地址是用來選擇某個(gè)存儲(chǔ)器單元，要完成這種功能，發(fā)出的地址是用來選擇某個(gè)存儲(chǔ)器單元，要完成這種功能，

57、必須進(jìn)行兩種選擇：必須進(jìn)行兩種選擇： “片選片選”，某一，某一“單元選擇單元選擇”。 常常用的存儲(chǔ)器地址分配的方法有兩種：線性選擇法（簡稱用的存儲(chǔ)器地址分配的方法有兩種：線性選擇法（簡稱）和）和地址譯碼法（簡稱地址譯碼法（簡稱）。）。 直接利用系統(tǒng)的高位地址線作為存儲(chǔ)器芯片（或直接利用系統(tǒng)的高位地址線作為存儲(chǔ)器芯片（或I/OI/O接口芯片）的片接口芯片）的片選信號(hào)。選信號(hào)。 優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，不需要地址譯碼器硬件，體積小，成本低。優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，不需要地址譯碼器硬件，體積小，成本低。 缺點(diǎn)：可尋址的器件數(shù)目受到限制，地址空間不連續(xù)，地址不唯一。缺點(diǎn)：可尋址的器件數(shù)目受到限制，地址空間不連續(xù)，地址

58、不唯一。 只適于外擴(kuò)芯片不多，規(guī)模不大的單片機(jī)系統(tǒng)。只適于外擴(kuò)芯片不多，規(guī)模不大的單片機(jī)系統(tǒng)。 例：例：線選法擴(kuò)展線選法擴(kuò)展16K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和16K程序存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器，電路如下圖。電路如下圖。 存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1. 1. 線選法線選法 直接利用單根地址線作為片選信號(hào)直接利用單根地址線作為片選信號(hào)。例：采用線選法擴(kuò)展兩片例：采用線選法擴(kuò)展兩片8KBROM以及以及8KBRAMp6264和和2764都是都是8KX8的存儲(chǔ)器，它們都有的存儲(chǔ)器，它們都有13根地址線根地址線A0-A1

59、2；p用剩余用剩余3根地址線根地址線A13-A15分別作片選信號(hào)；分別作片選信號(hào)；A13(P2. 5)連2764(1)和6264 (1)的片選端；A14(P2.6)連2764(2)和6264(2)的片選端。存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法存儲(chǔ)器的編址方式和譯碼方法單片機(jī)原理與應(yīng)用單片機(jī)原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0

60、.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A00 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 .0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0