單片機存儲器的擴展第1頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.1系統(tǒng)擴展概述4.1.1最小應用系統(tǒng)單片機系統(tǒng)的擴展是以基本的最小系統(tǒng)為基礎的,故應首先熟悉最小應用系統(tǒng)的結構。實際上,內(nèi)部帶有程序存儲器的8051或8751單片機本身就是一個最簡單的最小應用系統(tǒng),許多實際應用系統(tǒng)就是用這種成本低和體積小的單片結構實現(xiàn)了高性能的控制。對于目前國內(nèi)較多采用的內(nèi)部無程序存儲器的芯片8031來說,則要用外接程序存儲器的方法才能構成一個最小應用系統(tǒng)。第2頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一1.片內(nèi)帶程序存儲器的最小應用系統(tǒng)片內(nèi)帶程序存儲器的8051、8751本身即可構成一片最小系統(tǒng),只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可,同時接高電平,ALE、信號不用,系統(tǒng)就可以工作。如圖4―1(a)所示該系統(tǒng)的特點如下:(1)系統(tǒng)有大量的I/O線可供用戶使用:P0、P1、P2、P3四個口都可以作為I/O口使用。(2)內(nèi)部存儲器的容量有限,只有128B的RAM和4KB的程序存儲器。第3頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一(3)應用系統(tǒng)的開發(fā)具有特殊性,由于應用系統(tǒng)的P0口、P2口在開發(fā)時需要作為數(shù)據(jù)、地址總線,故這兩個口上的硬件調(diào)試只能用模擬的方法進行。8051的應用軟件須依靠廠家用掩膜技術置入,故一般只適用于可作大批量生產(chǎn)的應用系統(tǒng)。2.片內(nèi)無程序存儲器的最小應用系統(tǒng)片內(nèi)無程序存儲器的芯片構成最小應用系統(tǒng)時,必須在片外擴展程序存儲器。由于一般用作程序存儲器的EPROM芯片不能鎖存地址,故擴展時還應加1個鎖存器,構成一個3片最小系統(tǒng),如圖4―1(b)所示。該圖中74LS373為地址鎖存器,用于鎖存低8位地址。第4頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―1MCS—51系列最小化系統(tǒng)第5頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.1.2系統(tǒng)擴展的內(nèi)容與方法1.單片機的三總線結構當單片機最小系統(tǒng)不能滿足系統(tǒng)功能的要求時,就需要進行擴展。為了使單片機能方便地與各種擴展芯片連接,常將單片機的外部連線變?yōu)橐话愕奈⑿陀嬎銠C3總線結構形式。對于MCS-51系列單片機,其3總線由下列通道口的引線組成:地址總線:由P2口提供高8位地址線,此口具有輸出鎖存的功能,能保留地址信息。由P0口提供低8位地址線。數(shù)據(jù)總線:由P0口提供。此口是雙向、輸入三態(tài)控制的8位通道口?？刂瓶偩€：第6頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一控制總線:擴展系統(tǒng)時常用的控制信號為:ALE——地址鎖存信號,用以實現(xiàn)對低8位地址的鎖存。

——片外程序存儲器取指信號。

——片外數(shù)據(jù)存儲器讀信號。——片外數(shù)據(jù)存儲器寫信號。EA內(nèi)外程序存儲器的選擇信號,(低電平有效）圖4―2為單片機擴展成3總線結構的示意圖。這樣一來,擴展芯片與主機的連接方法同一般3總線結構的微型計算機就完全一樣了。對于MCS-51系列單片機而言,Intel公司專門為它們配套生產(chǎn)了一些專用外圍芯片,使用起來就更加方便。第7頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―2單片機的3總線結構形式詳細第8頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一

外部擴展的器件掛在3總線上

地址總線是由CPU發(fā)向外部存儲器和一些I/O接口。16位，64K范圍

控制總線有CPU發(fā)向外部存儲器和一些I/O接口，還有外部器件給CPU提供的狀態(tài)的信號。是雙向的

數(shù)據(jù)總線也是雙向的，RAM即可以讀也可以寫，ROM只能讀。

總線是連接各部件的公共線。單片機64K尋址空間，需要16根地址線P0口復用線，低8位地址線，也是數(shù)據(jù)線復用技術：增加一個鎖存器第9頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一鎖存器入口8位，出口8位，出口的線和外部芯片的引腳相連。

ALE低電平是P0口8個線與鎖存器出口線連接，高電平時斷開P0口與鎖存器出口線第10頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一2.系統(tǒng)擴展的內(nèi)容與方法(1)系統(tǒng)的擴展一般有以下幾方面的內(nèi)容:①外部程序存儲器的擴展;②外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展;③輸入/輸出接口的擴展;④管理功能器件的擴展(如定時/計數(shù)器、鍵盤/顯示器、中斷優(yōu)先編碼器等)。(2)系統(tǒng)擴展的基本方法:①使用TTL中小規(guī)模集成電路進行擴展。第11頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一②采用IntelMCS-80/85微處理器外圍芯片來擴展。③采用為MCS-48系列單片機設計的一些外圍芯片,其中許多芯片可直接與MCS-51系列單片機連用。④采用與MCS-80/85外圍芯片兼容的其它一些通用標準芯片。第12頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.2常用的擴展器件簡介在MCS—51單片機系統(tǒng)的擴展中常用的擴展器件如表4―1所示。現(xiàn)將另外幾種常用器件簡介如下。第13頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一表4―1MCS—51單片機常用的擴展器件第14頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.2.18D鎖存器74LS37374LS373是一種帶輸出三態(tài)門的8D鎖存器，其結構示意圖如圖4―3所示。其中：1D～8D為8個輸入端。1Q～8Q為8個輸出端。G為數(shù)據(jù)打入端：當G為“1”時，鎖存器輸出狀態(tài)(1Q～8Q)同輸入狀態(tài)(1D～8D)；當G由“1”變“0”時，數(shù)據(jù)打入鎖存器中。第15頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―374LS373的結構示意圖第16頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―474LS373用作地址鎖存器第17頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.2.2總線驅動器74LS244,74LS245總線驅動器74LS244和74LS245經(jīng)常用作三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，74LS244為單向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，而74LS245為雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。單向的內(nèi)部有8個三態(tài)驅動器，分成兩組，分別由控制端和2G控制；雙向的有16個三態(tài)驅動器，每個方向8個。在控制端有效時(為低電平)，由DIR端控制驅動方向：DIR為“1”時方向從左到右(輸出允許)，DIR為“0”時方向從右到左(輸入允許)。74LS244和74LS245的引腳圖如圖4―5所示。不講第18頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―5總線驅動器芯片管腳圖(a)單向驅動器74LS244;(b)雙向驅動器74LS245不講第19頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一P2口如外接總線驅動器，可用單向的72LS244,其連接圖如圖4―6(a)所示。它的兩個控制端和均接地，相當于8個三態(tài)門均打開，數(shù)據(jù)從P2口到A8～A15端直通，也就是說。此處采用74LS244純粹是為了增加驅動能力而不加任何控制。不講第20頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―6總線驅動器的連接圖(a)P2口外接74LS244;(b)P0口外接74LS245不講第21頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.2.33—8譯碼器74LS1383—8譯碼器74LS138為一種常用的地址譯碼器芯片，其管腳圖如圖4―7所示。其中，G1、,個控制端，只有當G1為“１”且,均為“0”時，譯碼器才能進行譯碼輸出。否則譯碼器的8個輸出端全為高阻狀態(tài)。譯碼輸入端與輸出端之間的譯碼關系如表4―2所示。具體使用時，G1、與既可直接接至+5V端或地，也可參與地址譯碼。但其譯碼關系必須為100。需要時也可通過反相器使輸入信號符合要求。不講第22頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―774LS138管腳圖不講第23頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一表4―274LS138的譯碼關系不講第24頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.3存儲器的擴展4.3.1存儲器擴展概述MCS-51系列單片機具有64KB的程序存儲器空間，其中8051、8751型單片機含有4KB的片內(nèi)程序存儲器,而8031型單片機則無片內(nèi)程序存儲器。當采用8051、8751型單片機而程序超過4KB,或采用8031型單片機時,就需要進行程序存儲器的擴展。詳細第25頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一MCS-51系列單片機的數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器的地址空間是互相獨立的,其片外數(shù)據(jù)存儲器的空間可達64KB,而的數(shù)據(jù)存儲器空間只有128B。如果片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器不夠用時,則需進行數(shù)據(jù)存儲器的擴展。總結：MCS-51單片機存儲器有4個部分1）片內(nèi)ROM（部分有，8031無片內(nèi)ROM）2)片外ROM（擴展）3）片內(nèi)RAM（51系列單片機都有，256字節(jié)）4)片外RAM（擴展）

ROM和RAM都可以擴展至64K詳細第26頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一內(nèi)部ROM

EA=0

4K

外部ROMEA=160K0FFFFH（64K）（216）11000H/0FFFH（4K）（212)0000H程序存儲器映像詳細外部RAM64K特殊功能寄存器（128字節(jié)內(nèi)部RAM128字節(jié)00FFH/0100H007FH/0080H0000H0FFFFFH64K數(shù)據(jù)存儲器映像第27頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一ROM是一個整體，內(nèi)部和外部空間加到一起是64K，內(nèi)部4K，EA=0，內(nèi)部沒有直接就從外部開始RAM內(nèi)部和外部空間是獨立的，在低地址段，內(nèi)外地址是重疊的，如何區(qū)分，用指令MOV內(nèi)部空間MOVX外部空間第28頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一存儲器擴展的核心問題是存儲器的編址問題。所謂編址就是給存儲單元分配地址。由于存儲器通常由多片芯片組成,為此存儲器的編址分為兩個層次:即存儲器芯片的選擇和存儲器芯片內(nèi)部存儲單元的選擇。存儲器編址技術將地址進行適當連接，使得存儲器中的每一個單元可唯一對應一個編址。51單片機16根地址線可以擴展64K，所以需要4位16進制數(shù)。詳細第29頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一存儲器芯片的選擇有兩種方法:線選法和譯碼法。1.線選法所謂線選法,就是直接以系統(tǒng)的高地址線作為存儲器芯片的片選信號,為此只需把用到的地址線與存儲器芯片的片選端直接相連即可。P2口是高位地址，P0口是低位地址，所以P2.7是最高位。一般把系統(tǒng)暫時不用的高位線作為片選端。2.譯碼法所謂譯碼法就是使用地址譯碼器對系統(tǒng)的片外地址進行譯碼,

以其譯碼輸出作為存儲器芯片的片選信號。詳細第30頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一有效的利用存儲空間，最常用的存儲器編址方法

譯碼器：（對高位地址進行譯碼）

74LS139雙2---4譯碼器（2個譯碼器）

74LS138雙3--8譯碼器

詳細第31頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一G片選端為高電平時，不管A，B是什么信號，輸出都是高電平。當G片選端為低電平，A，B得4種狀態(tài)對應4個譯碼狀態(tài)。輸入輸出使能選擇Y0Y1Y2Y3BA10000×0011×010110111110111110111110詳細第32頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一3-8譯碼器，注意C端應連接地址的最高位，B是次高位假如P2.7不用，C是P2.6,B就是P2.5；E1，E2，E3是3個使能端，Y0---Y7為輸出端。詳細第33頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一E1=E2=0，E3=1所以En=1有效&E3E2E1En輸入輸出使能選擇Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7CBA10010010010000000101001101111011110111101111111111111111100100100100100101110111111111111111111101111011110111101×××1×××1×××××××××111111111111111111111111詳細第34頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一000對應Y0；-----111對應Y7

都是低電平有效，只有一個有效

輸入3根線，P2.7,P2.6,P2.5可以得到8個片選信號805174LS138+5V+5VE2E3E1Y0Y7P2.7P2.6P2.5CBAGND詳細第35頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一譯碼法又分為完全譯碼和部分譯碼兩種。(1)完全譯碼。地址譯碼器使用了全部地址線，地址與存儲單元一一對應，也就是1個存儲單元只占用1個唯一的地址。(2)部分譯碼。地址譯碼器僅使用了部分地址線，地址與存儲單元不是一一對應，而是1個存儲單元占用了幾個地址。詳細第36頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一在設計地址譯碼器電路時，如果采用地址譯碼關系圖的話，將會帶來很大的方便。所謂地址譯碼關系圖，就是一種用簡單的符號來表示全部地址譯碼關系的示意圖。例如：A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

.0100XXXXXXXXXXX詳細第37頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一從地址譯碼關系圖上可以看出以下幾點：①屬完全譯碼還是部分譯碼；②片內(nèi)譯碼線和片外譯碼線各有多少根；③所占用的全部地址范圍為多少。例如在上面的關系圖中，有1個“·”(A15不接)，表示為部分譯碼，每個單元占用2個地址。片內(nèi)譯碼線有11根(A10～Ａ0),片外譯碼線有4根。其所占用的地址范圍如下：詳細第38頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一當A15為0時，所占用地址為0010000000000000～0010011111111111，即2000H～27FFH。當A15為1時，所占用地址為1010000000000000～1010011111111111,即A000H～A7FFH。共占用了兩組地址，這兩組地址在使用中同樣有效。

應該指出的是,隨著半導體存儲器的不斷發(fā)展,大容量、高性能、低價格的存儲器不斷推出,這就使得存儲器的擴展變得更加方便,譯碼電路也越來越簡單了。詳細第39頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.3.2程序存儲器的擴展1.只讀存儲器簡介半導體存儲器分為隨機存取存儲器(RandomAccessMemory)和只讀存儲器(ReadOnlyMemory)兩大類,前者主要用于存放數(shù)據(jù),后者主要用于存放程序。只讀存儲器是由MOS管陣列構成的,以MOS管的接通或斷開來存儲二進制信息。按照程序要求確定ROM存儲陣列中各MOS管狀態(tài)的過程叫做ROM編程。根據(jù)編程方式的不同,ROM可分為以下3種:詳細第40頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一1)掩膜ROM掩膜ROM簡稱為ROM,其編程是由半導體制造廠家完成的,即在生產(chǎn)過程中進行編程。用戶無法修改2)可編程ROM(PROM)PROM芯片出廠時并沒有任何程序信息,其程序是由用戶寫入的,與掩膜ROM相比,有了一定的靈活性,批量也不一定很大。只能寫一次3)可擦除ROM(EPROM或EEPROM)可擦除ROM芯片的內(nèi)容由用戶寫入,并允許反復擦除重新寫入。詳細第41頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一EEPROM芯片電擦除。EPROM是紫外線擦除EEPROM芯片每個字節(jié)可改寫萬次以上,信息的保存期大于10年。這種芯片給計算機應用系統(tǒng)帶來很大的方便,不僅可以修改參數(shù),而且斷電后能保存數(shù)據(jù)。它的缺點是價格偏高。先介紹一下2716使用INTEL公司27系列產(chǎn)品，有2716，2732，2764，27128等加電編程，紫外線擦除EPROM存儲容量分別：2K*8（位），4K*8（位），8K*8（位）16K*8（位）1K空間對應10根地址線，2716是2K對應11根地址線2764是8K對應13根地址線詳細第42頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一2716用11根地址線，16根線還剩5根詳細第43頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一A10~A0是11位地址

18引腳是片選CE低電平有效，編程時PGM有效，25伏高電壓時寫程序

OE輸出允許信號，低電平有效，才允許讀出。

詳細

控制方式操作方式VPPVCC數(shù)據(jù)線（18）（20）（21）（24）（9～11，13～17）讀未選中編程編程校驗編程禁止低高正脈沖低低低X高低高+5V+5V+25V+25V+25V+5V+5V+5V+5V+5V數(shù)據(jù)輸出高阻態(tài)數(shù)據(jù)寫入(燒數(shù)據(jù)輸出（檢驗高阻態(tài)2716的方式選擇

以上是2716的5種工作方式第44頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一

線選法事例：詳細P2.7P2.2P2.1P2.08031ALE

P0EAPSENCEA10A9A82716A7~A0O7~O0OE74LS373G第45頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一看圖，2716是2K，低8位地址由P0口，P0口數(shù)據(jù)復用，由鎖存器區(qū)分，11根地址線,還有3位，P2.2~P2.0,P2.7作為片選信號，PSEN是讀允許。2716的地址范圍：最低地址：

A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

1000，0000，0000，0000（8000H）P2.7=A15=1A14A13A12A11沒有用最高地址：

A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

1000，0111，1111，1111（87FFH）87FFH減去8000H等于7FFF等于11根線全1詳細第46頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一只要P2.7=1;A14A13A12A11(P2.6~P2.3)的狀態(tài)與芯片的尋址無關；只有前面的11根線起作用；

存儲器的映像，A14A13A12A11有16種組合，（0000~1111）都不會影響該芯片的尋址。

1xxx,x000,0000,0000~~~~~~1xxx,x111,1111,1111

例如當4根線組合為0000時，8000H~87FFH

4根線組合為0001時，8800H~8FFFH；

還有9000H~97FFH;9800H~9FFFH；。。。。。

注意，每次4個xxxx,前后都一樣

F000H~F7FFH，F(xiàn)800H~FFFFH都是該芯片的尋址范圍

2716有16個地址映像區(qū)，在這些地址范圍都能訪問該芯片詳細第47頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一2.EPROM2764簡介1)2764的引腳自從EPROM2716芯片被逐漸淘汰后,目前比較廣泛采用的是2764芯片。該芯片為雙列直插式28引腳的標準芯片,容量為8K×8位,其管腳如圖4―8所示。第48頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―8EPROM2764引腳圖第49頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一其中:A12~A0:13位地址線。D7~D0:8位數(shù)據(jù)線。:片選信號,低電平有效。:輸出允許信號,當時,輸出緩沖器打開,被尋址單元的內(nèi)容才能被讀出。VPP:編程電源,當芯片編程時,該端加上編程電壓(+25V或+12V);正常使用時,該端加+5V電源。(NC為不用的管腳)。第50頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一2)2764的工作時序2764在使用時，只能將其所存儲的內(nèi)容讀出，其過程與RAM的讀出十分類似。即首先送出要讀出的單元地址，然后使和均有效(低電平)，則在芯片的D0～D7數(shù)據(jù)線上就可以輸出要讀出的內(nèi)容。其過程的時序關系如圖4―9所示。第51頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―9EPROM2764的讀出時序第52頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一3)2764的編程EPROM的一個重要特點就在于它可以反復擦除，即在其存儲的內(nèi)容擦除后可通過編程(重新)寫入新的內(nèi)容。這就為用戶調(diào)試和修改程序帶來很大的方便。EPROM的編程過程如下：(1)擦除：如果EPROM芯片是第一次使用的新芯片，則它是干凈的。干凈的標志通常是每一個存儲單元的內(nèi)容都是FFH。(2)編程：EPROM的編程有兩種方式：標準編程和靈巧編程。第53頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一這里應注意的是，對于不同型號、不同廠家生產(chǎn)的EPROM芯片，其編程電壓Vpp是不一樣的，有+12V,+18V,+21V,+24V等數(shù)種。編程時一定要根據(jù)芯片所要求的電壓來編程。若不注意，極易燒壞芯片。第54頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一3.程序存儲器擴展舉例

多芯片存儲器的擴展詳細P2.78031ALEP2.4~P2.0EAPSENCEA7~0

O7~82764A12~8OECEA7~0O7~02764A12~8OE373G第55頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一上面的圖是擴展了2個EPROM

2個芯片低8位地址線并聯(lián)在鎖存器的出口，鎖存器的入口接P0口；2個芯片數(shù)據(jù)線并聯(lián)在P0口2764應該13根地址線，除過低8位8根線，還用到P2.4~P2.0;P2.7作片選外，P2.5~P2.6沒有用譯碼法，原因是1-2譯碼法，P2.7作片選當P2.7=0，選中1號片，地址為：0xx0,0000,0000,0000B~0xx1,1111,1111,1111B即0000H~1FFFH高位減低位是1FFFH，當P2.7=1，選中1號片，地址為：1xx0,0000,0000,0000B~1xx1,1111,1111,1111B即8000H~9FFFH詳細第56頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一P2.5~P2.6沒有用，有4個組合，00，01，10，11；就有4個映像地址譯碼法編址示例:詳細第57頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一詳細P2.7P2.6P2.5P0.7~0.0

P2.4~P2.0

CEA7~0

O7~0A12~8OECEA7~0O7~0A12~8OE373PSENCEA7~0

O7~0A12~8OE….276402764127647CE3BA138E1E2+5VY1Y0Y7第58頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一8片ROM，可以擴展64K，如果用線選法，就要8根片選線，還有13根地址線，口線這就不夠了

就必須要用譯碼法由電路圖，138芯片選中，P2.7~P2.5為000，27640的地址范圍：0000H~1FFFH0000，0000，0000，0000，~0001，1111，1111，1111P2.7~P2.5為001，27641的地址范圍：2000H~3FFFH0010，0000，0000，0000，~0011，1111，1111，1111P2.7~P2.5為010，27642的地址范圍：4000H~5FFFH0100，0000，0000，0000，~0101，1111，1111，1111P2.7~P2.5為111，27647的地址范圍：E000H~FFFFH1110，0000，0000，0000，~1111，1111，1111，1111地址連續(xù)：從0000H~1FFFH~2000H~3FFFH~4000H~~~E000H~FFFH正好64k詳細第59頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一

現(xiàn)分3種情況說明程序存儲器的擴展方法。(1)不用片外譯碼的單片程序存儲器的擴展。例1:試用EPROM2764構成8031的最小系統(tǒng)。解:由于8031無片內(nèi)程序存儲器,因此必須外接程序存儲器以構成最小系統(tǒng)。其連接方法是在圖4―12的基礎上,將2764按3總線的要求連接,其連接的關鍵在于地址譯碼。由于一般所采用的芯片其字節(jié)數(shù)均超過256個單元,也就是說片內(nèi)地址線超過8條,故地址譯碼的核心問題是高8位地址線的連接。第60頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―122764與8031的連接圖第61頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一(2)采用線選法的多片程序存儲器的擴展。例2:在圖4―13所示的連接圖中,使用了兩片2764,一共構成了8K×2=16K的有效地址?，F(xiàn)采用線選法編址,以P2.7(A15)直接作為片選信號,當P2.7=0時,選中左邊1片2764,其地址范圍為0000H~1FFFH;當P2.7=1時,選中右邊1片2764,其地址范圍為8000H~9FFFH。這是部分譯碼,有2根地址線未接,1個單元要占用4個地址號。以上只是4組地址中的1組。若需地址連續(xù)的話,可取如下1組地址:6000H~7FFFH和8000H~9FFFH。

詳細第62頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―13兩片程序存儲器擴展連接圖詳細第63頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一2764的13根線連接，A0~A7連接在鎖存器的輸出端，高5位用P2.0~P2.4;P2.7連接片選端

8根數(shù)據(jù)線和P0口相銜接，詳細(3)采用地址譯碼器的多片程序存儲器的擴展。第64頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一例3:要求用2764芯片擴展8031的片外程序存儲器空間,分配的地址范圍為0000H~3FFFH。解：本例采用完全譯碼的方法,即所有地址線全部連接,每個單元只占用唯一的1個地址。①確定片數(shù):字片數(shù)為字片數(shù)=(末地址-首地址)+1芯片字數(shù)=(3FFFH-0000H)+12000H(8k)

=4000H2000H=2(片)第65頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一②分配地址范圍:第1組(1片)所占用的地址范圍為:0000,0000,0000,00000000H……0001,1111,1111,11111FFFH第2組(1片)所占用的地址范圍為:0010,0000,0000,00002000H……0011,1111,1111,11113FFFH位片數(shù)為位片數(shù)=單元位數(shù)芯片位數(shù)=總片數(shù)=字片數(shù)×位片數(shù)=2×1=2(片)第66頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一③畫出地址譯碼關系圖:

第1組000XXXXXXXXXXXXXP2.7P2.6P2.5P2.4P2.0P0.7P0.0(A15)(A14)(A13)(A12)(A8)(A7)(A0)001XXXXXXXXXXXXX第2組第67頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一上面打×部分為片內(nèi)譯碼,對于2764來說有13位,其地址變化范圍為從全0變到全1,其余部分為片外譯碼。④設計外譯碼電路:本例只介紹采用譯碼器芯片的設計方法,現(xiàn)采用3-8譯碼器74LS138。片外譯碼只有3根線(P2.7,P2.6,P2.5)，分別接至譯碼器的C、B、A輸入端。控制端G1,,不參與譯碼，接成常有效。如圖4―14所示。第68頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―1474LS138譯碼器連接圖第69頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一⑤畫出存儲器擴展連接圖:該連接圖如圖4―15所示。圖中3-8譯碼器74LS138只用了兩個譯碼輸出端,如果需要的話,還可利用其余6個譯碼輸出端。第70頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―15采用地址譯碼器擴展程序存儲器的連接圖第71頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一例4：圖4―14中3—8譯碼器74LS138的譯碼輸出端和所對應的地址范圍各為多少?解：對于來說，其地址變化范圍為1000,0000,0000,0000～1001111111111111,即8000H~9FFFH。對于來說，其地址變化范圍為1010000000000000～1011111111111111,即A000H～BFFFH。第72頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一4.3.3數(shù)據(jù)存儲器的擴展1.數(shù)據(jù)存儲器概述數(shù)據(jù)存儲器即隨機存取存儲器(RandomAccessMemory),簡稱RAM,用于存放可隨時修改的數(shù)據(jù)信息。它與ROM不同,對RAM可以進行讀、寫兩種操作。RAM為易失性存儲器,斷電后所存信息立即消失。按其工作方式,RAM又分為靜態(tài)(SRAM)和動態(tài)(DRAM)兩種。靜態(tài)RAM只要電源加上,所存信息就能可靠保存。動態(tài)的不但要加電，還要不斷刷新。詳細第73頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一2.靜態(tài)RAM6116簡介詳細第74頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一6116是一種16384位（2K×8）的靜態(tài)隨機存儲器電路，24線的雙列直插式器件，A0～A10為11位地址線；O0～O7為8位數(shù)據(jù)線；CE為選片信號線；WE寫信號線，OE為數(shù)據(jù)輸出允許。6116和CPU連接時，WE就要和CPU的WR連接，OE和CPU的RD連接詳細方式功能001寫O0～O7上內(nèi)容寫入A0～A10對應單元010讀A0～A10對應單元內(nèi)容輸出到O0～O71××非選O0～O7呈高阻第75頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一詳細P0ALEP2.2~P2.0

WRRDCSA7~0

O7~86116(2)A10~8OEWECSA7~0O7~06116(1)A10~8OEWE373G線選法舉例P2.3P2.4第76頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一和ROM相似

寫RAM，指令MOVX，WR就出現(xiàn)低電平

6116擁有11根線，剩下5根線，用其中2根線作片選線。61161地址范圍:(P2.4p2.3=10)0001，0000，0000，0000~0001，0111，1111，1111即1000H~17FFH61162地址范圍:(P2.4p2.3=01)0000，1000，0000，0000~0000，1111，1111，1111即0800H~0FFFH其他3根線沒有用，取000，也可以111第77頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一靜態(tài)RAM6264簡介6264是8K×8位的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器芯片,采用CMOS工藝制造,為28引腳雙列直插式封裝,其引腳圖如圖4―16所示。第78頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―16RAM6264引腳圖第79頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一3.數(shù)據(jù)存儲器擴展舉例數(shù)據(jù)存儲器的擴展與程序存儲器的擴展相類似,不同之處主要在于控制信號的接法不一樣,不用信號,而用和信號,且直接與數(shù)據(jù)存儲器的端和端相連即可。圖4―17為外擴1片6264的連接圖。采用線選法，將片選信號與P2.7相連，片選信號CE2與P2.6相連。其地址譯碼關系為：（CE2高電平有效）01XXXXXXXXXXXXXXA15A14A13A12A11A10A0

所占用的地址為：(兩個地址映像）第1組4000H～5FFFH(A13=0)第2組6000H～7FFFH(A13=1)第80頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一第81頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一詳細P08031ALEP2.4~P2.0EAPSENWRRDCSA7~0

O7~02764A12~8OE

CSA7~0O7~06264A12~8OEWE373G地址譯碼信號4.3.4全地址范圍的存儲器最大擴展系統(tǒng)

同時擴展ROM，RAM地址譯碼信號第82頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一既要擴展RAM，還要擴展ROM；2764是ROM，6264是RAM，都是8K容量；地址線都是13根

2764只能讀，只有一根信號，6264時RAM有2個信號，給CE1接片選信號，給CE2直接接高電平。

2764和6264由兩個信號片選為P2.7,P2.6選擇2764（ROM）接P2.7地址范圍：0xx0,0000,0000,0000~~~~0xx1,1111,1111,11110000H~~1FFFH6264（RAM）接P2.6地址范圍：x0x0,0000,0000,0000~~~~x0x1,1111,1111,11110000H~~1FFFH兩組地址可能重合，如何理解；雖然從表面看一樣，其實沒有重疊，因為指令一個是MOVC，MOVX；不同的指令相應的控制信號不同，PSEN是一個讀ROM，MOVX不能信號使他有效詳細第83頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一*下面介紹擴展即可讀，又可寫的程序存儲器（ROM）

一般單片機既有RAM，又有ROM

ROM只能運行程序，不能修改程序

RAM可以修改程序，但不能運行程序

有些情況下，如單片機系統(tǒng)開發(fā)，程序仿真，試驗需要；希望有既能運行程序，又能修改程序的存儲器，這就是即可讀，又可寫的程序存儲器。由于ROM的結構，不能修改，只能用RAM，進行一些特殊的連接。

詳細不講第84頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一詳細P2.7P0

P2.4~P2.0EAPSENWRRDCEA7~0

O7~02764A12~8OE

CEA7~0O7~06264A12~8OEWE373&調(diào)試應用不講第85頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一RAM的讀選通，詳細&PSENRD一個是ROM2764，另一個是RAM6264，當ROM讀時，用MOVC指令，PSEN為0電平，同時通過與門6264RAM也可以讀。開關有調(diào)試和應用，應用時，把ROM2764拔去。開關打到調(diào)試2764（第一片）首地址0000H；存放監(jiān)控程序6264（第二片）首地址8000H；存放用戶調(diào)試程序系統(tǒng)啟動，自動進入監(jiān)控程序，然后進入應用程序將開關打到應用，應用端接0電平，所以6264首地址0000H（2764拔去），系統(tǒng)復位后，用戶應用程序自動執(zhí)行。只是簡單的介紹一下，同學可以進一步研究。不講第86頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一現(xiàn)以8031為例，說明全地址范圍的存儲器最大擴展系統(tǒng)的構成方法，如圖4―18所示。8031的片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的地址各為64K。若采用EPROM2764和RAM6264芯片，則各需8片才能構成全部有效地址。芯片的選擇采用3—8譯碼器74LS138，片外地址線只有3根(A15、A14、A13)，分別接至74LS138的C、B、A端，其8路譯碼輸出分別接至8個2764和8個6264的片選端。選講第87頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一圖4―18單片機外存儲器最大擴展電路選講第88頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一總結：單片機存儲器的系統(tǒng)特點和使用程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器同時存在，又截然分開，各有各的地址空間，存取指令，和控制信號。內(nèi)外存儲器同時存在，分4個物理空間。存儲器地址空間既有重疊，又有連續(xù)。程序存儲器：內(nèi)外連續(xù)編址，形成完整地址空間（最大64K），51單片機內(nèi)部4K空間，外部只有60K空間。數(shù)據(jù)存儲器：內(nèi)外存儲器分開各自編址，都從0單元開始。內(nèi)部從0到255單元，外部也是從0開始，到255和內(nèi)部地址是重疊的，可以從指令上分開，MOV，MOVX詳細第89頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一三個邏輯空間：1）片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64k字節(jié)程序存儲器空間；2）256片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器空間；3）64k字節(jié)片外數(shù)據(jù)存儲器空間。程序存儲器MOVC指令EA=1MOV指令MOVC指令PSEN選通EA=0MOVX指令RD，WR選通數(shù)據(jù)存儲器詳細第90頁，共98頁，2023年，2月20日，星期一存儲器的使用：

內(nèi)外存儲器的銜接當?shù)刂穲?zhí)行到0FFFH之前，在內(nèi)部ROM，指令執(zhí)行到1000H以后，訪問的是外部ROM，前面4K沒有用。內(nèi)部ROM外部ROM0000H0FFFH~1000HF