單片機擴展存儲器設(shè)計本章內(nèi)容和講課思路7、1概述7、2系統(tǒng)總線及總線構(gòu)造7、3讀寫控制、地址空間分配和外部地址鎖存器7、4程序存儲器EPROM得擴展7、5靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器得擴展7、6EPROM和RAM得綜合擴展7、7E2PROM得擴展1、MCS-51得系統(tǒng)擴展結(jié)構(gòu)圖7、1概述系統(tǒng)擴展外部存儲器得擴展(第7章)I/O接口部件得擴展(第8章)通過系統(tǒng)總線擴展系統(tǒng)總線任務(wù)2、構(gòu)造系統(tǒng)總線圖MCS-51擴展得三總線理解:

P0口就是A7~A0和D7~D0得復(fù)用線,用地址鎖存器實現(xiàn)復(fù)用,地址鎖存器一般采用74LS373P0口送出得低8位有效地址信號就是在ALE(地址鎖存允許)信號變高得同時出現(xiàn),在ALE由高變低時,將A0～A7鎖存到74LS373中。①地址總線得構(gòu)造P0+P2=A0~A15(A8~A15)不固定,需要用幾根就從P2口引出幾條口線②控制總線得構(gòu)造。ALE－－－－－－－－低8位地址得鎖存控制信號。擴展程序存儲器得讀選通信號內(nèi)外ROM得選擇。擴展數(shù)據(jù)存儲器和I/O口得讀選通、寫選通信號。7、2讀寫控制、地址空間分配和外部地址鎖存器7、2、1讀寫控制RAM芯片/I/O接口芯片EPROM芯片MCS-51MCS-519大家應(yīng)該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流7、2、2★地址空間分配概念:選中某一單元必:“片選”＋“單元選擇”地址作片選信號高位常用得地址分配得方法有2種:線選法和譯碼法。1、線選法

直接利用系統(tǒng)得高位地址線作為存儲器芯片(或I/O接口芯片)得片選信號。例:某一系統(tǒng),需要外擴8KB得EPROM(2片2732),4KB得RAM(2片6116),這些芯片與MCS-51單片機地址分配有關(guān)得地址線連線,電路如下圖。優(yōu)點:缺點:解:高位地址線P2、4～P2、7直接和各芯片片選信號CE*相連分析地址:

A15A14A13A12A11～A0

2732(1):0111 7000H～7FFFH2732(2):1011 B000H～BFFFH6116(1):11101 E800H～EFFFH

6116(2):11011D800H～DFFFH

地址不連續(xù)電路簡單,不需要地址譯碼器硬件,體積小,成本低?？蓪ぶ返闷骷?shù)目有限,地址不連續(xù)。線選法優(yōu)點:缺點:2、譯碼法MCS-51得高位地址通過譯碼器得譯碼輸出作為擴展芯片得片選信號最常用得譯碼器芯片:3-8譯碼器:74LS138雙2-4譯碼器:74LS1394-16譯碼器:74LS154全譯碼:部分譯碼:譯碼全部高位地址線都參加譯碼;部分高位地址線參加譯碼,存在部分地址空間相重疊得情況。(1)74LS138(3～8譯碼器)時,譯碼器才工作,見真值表輸入:CBA輸出:工作時,只有一個輸出為0,其她皆1

74LS138譯碼器真值表

輸入輸出

CBA

(2)74LS139(雙2-4譯碼器)(3)例子:

要擴展8片8KB得RAM6264(8K×8),如何通過譯碼器把64KB空間分配給各個芯片？解:6264:8K=2133根地址線留下8片3－8譯碼分析地址？全譯碼方式,地址無重疊,64KB空間:0000H～FFFFH地址連續(xù)如何用74LS138把64K空間劃分為每塊4KB？引出問題1:解:64KB=4KB×8塊×2部分4K=21212根＋譯碼3根,P2、7未參加譯碼P2、7=0/1決定選擇64KB得前32KB或后32KB

74LS138G1前32KB8塊4KB后32KB8塊4KB分析地址？如何用74LS138把64K空間劃分為每塊2KB？引出問題2:對本例:改變P2、7和G1得連接邏輯,即可改變前后32KB空間。解:64KB=2KB×8塊×4部分4K=21111根＋譯碼3根,P2、7,P2、6未參加譯碼P2、7—G1,P2、6—G2A*,改變P2、7,P2、6和G1,G2A*得連接邏輯,即可改變選中得4個16KB空間得哪一個了。小結(jié):若64KB全就是用32塊2K芯片組成,則同問題2,需4個74LS138若64KB全就是用16塊4K芯片組成,則同問題1,需2個74LS138注意:譯碼方案不唯一7、3、3外部地址鎖存器常用得有:74LS373、8282、74LS573等。功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全一樣,只就是引腳排列不同D7Q7D0Q0……G:鎖存信號,高電平有效。當(dāng)G為高電平時,外部D7～D0選通到內(nèi)部鎖存器,負(fù)跳變時,數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器中。OE*:輸出允許,低電平有效,三態(tài)門打開,鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到Q7～Q0,當(dāng)信號為高電平時,Q7～Q0為高阻態(tài)OE*GDQ0111010000×不變10×高阻態(tài)74LS373功能表ALE74LS373與MCS-51P0得連接這章之后講ROMRAM得擴展,以講例子為主,硬件看懂,會算地址＋軟件編程7、4EPROM得擴展復(fù)習(xí):自己看。采用只讀存儲器,非易失性。(1)掩膜ROM在制造過程中編程。成本較高,因此只適合于大批量生產(chǎn)。(2)可編程ROM(PROM)用獨立得編程器寫入。但PROM只能寫入一次,且不能再修改。(3)EPROM電信號編程,紫外線擦除得只讀存儲器芯片。(4)E2PROM(EEPROM)電信號編程,電信號擦除得ROM芯片。讀寫操作與RAM幾乎沒有什么差別,只就是寫入得速度慢一些。但斷電后能夠保存信息。(5)FlashROM又稱閃爍存儲器,簡稱閃存。大有取代E2PROM得趨勢。7、4、1常用EPROM芯片介紹典型芯片就是27系列產(chǎn)品,例如,2764(8KB×8)、27128(16KB×8)、27256(32KB×8)、27512(64KB×8)?！?7”后面得數(shù)字表示其位存儲容量。

地址線數(shù)據(jù)線PGM*:編程脈沖Vpp:編程電壓(+12V或+25V)Vcc:+5V。

GND:地。：片選輸入端輸出允許控制端一般不用7、4、2例子例1、如何外擴1片EPROM27128？解:128=64K×864K=214A0~A13程序存儲器所占得地址空間?需解決2個問題:如何擴展？空間地址？A15A14A13~A0000000H~3FFFH例2、如何外擴1片EPROM27256？例3、MCS-51擴展4片27128？

解:128=64K×864K=214剩2根,4片2－4譯碼7、5靜態(tài)RAM(SRAM)得擴展7、5、1常用得SRAM芯片典型型號有:6116、6264、62128、62256。

地址線數(shù)據(jù)線片選輸入端輸出允許寫允許7、5、3例子

例1:如何擴展3片6264?

8K=213剩3根,3片可線選法也可譯碼法線選法A15A14A13A12~A0地址范圍IC1110全0～全1C000H~DFFFHIC2101全0～全1A000H~BFFFHIC3011全0～全16000H~7FFFH地址不連續(xù)解:128,16k,需要4片,16K=214

剩2根,,2－4譯碼,全譯碼法例2:需要MCS-51得存儲器空間有64KB,采用62128,需要幾片,如何擴展?分析地址？P2、7P2、6A15

A14A13~A0地址范圍IC100全0～全10000H~3FFFHIC201全0～全14000H~7FFFHIC310全0～全18000H~BFFFHIC411全0～全1C000H~FFFFH地址連續(xù)例3:如何擴展1片62256?例4(軟件)編寫程序?qū)⑵鈹?shù)據(jù)存儲器中7000H～70FFH單元全部清零。

方法:用DPTR作指針,控制循環(huán):用計數(shù)器

MOVDPTR,#7000H MOVR2,#00H CLRALOOP:MOVXDPTR,A INCDPTR

DJNZR2,LOOP

SJMP$

7、6EPROM和RAM得綜合擴展例1要擴展2片RAM(8KB×8)和2片EPROM(8KB×8)。RAM選6264,EPROM選2764。擴展接口電路？(線選法和譯碼法)

分析:6264,8K＝213

2764,8K＝213

皆13根,剩3根,分別2片因為RAM和ROM就是不同控制信號得,故可以用線選法,多1根高位線片P2、5沒有用也可以用譯碼法,3－8譯碼(全譯碼)或者2－4譯碼(部分譯碼)都可以注意各片選信號和控制信號(理解)各芯片地址空間分配？P2、7P2、6線選法圖(P2、7=1,P2、6=0,P2、5隨意,若取1)IC1、IC3地址范圍:A000H～BFFFH共8KBIC2、IC4地址范圍:6000H～7FFFH。

線選法地址不連續(xù),地址空間利用不充分。譯碼法,采用2－4譯碼器P2、7P2、6P2、5A15A14

A13A12~A0地址范圍IC1000

全0～全10000H~1FFFHIC2001

全0～全12000H~3FFFHIC3010

全0～全14000H~5FFFHIC4011

全0～全16000H~7FFFH譯碼法:地址連續(xù),充分地址空間。7、7、外擴存儲器軟件設(shè)計

MOVXA,DPTRMOVXA,RiMOVXDPTR,AMOVXRi,A讀RAM:寫RAM:例3編寫程序:將程序存儲器中以TAB為首址得32個單元得內(nèi)容依次傳送到外部RAM以7000H為首地址得區(qū)域去。ROMRAM只有1個DPTR指針,2處要用？MOVCA,A+DPTRMOVCA,A+PCROM:MCS-51

MOVDPTR,#7000H MOV R0,#0

LOP: MOV A,R0 PUSHDPL PUSHDPH;或先放R3R4中MOVDPTR,#TAB MOVCA,A+DPTR POPDPH POPDPL MOVXDPTR,A INCDPTR INC R0 CJNE R0,#32,LOPHERE: SJMP HERE