单片机存储器和并口扩展剖析优秀PPT.ppt

第五章 存储器和并口扩展 引言 片内的资源如不满足须要，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接口部件的扩展图5.1 单片机最小系统图5.2 设备扩展示意图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）:A0-A15 2.数据总线(Data Bus，简写DB):D0-D7 3.限制总线（Control Bus，简写CB）/PSEN 访问代码空间 /WR/RD 访问数据空间 MCS-51数据存储器和程序存储器的最大扩展空间各为64KB系统扩展结构如下图系统扩展结构如下图:图5.3 三总线示意图1.某一时刻，只允许有一个发言者，但可某一时刻，只允许有一个发言者，但可某一时刻，只允许有一个发言者，但可某一时刻，只允许有一个发言者，但可以有多个听众。以有多个听众。以有多个听众。以有多个听众。2.总线没有记忆实力，信息只能在有限的总线没有记忆实力，信息只能在有限的总线没有记忆实力，信息只能在有限的总线没有记忆实力，信息只能在有限的时间内停留。时间内停留。时间内停留。时间内停留。3.听众的多少取决于总线的驱动实力。听众的多少取决于总线的驱动实力。听众的多少取决于总线的驱动实力。听众的多少取决于总线的驱动实力。单片机工作特点单片机工作特点在计算机系统中，数据发送方可称为发言者，数据接收方可称为听众。某些单元恒久是听众，而某些单元有时是听众，有时是发言者。总线是由导线构成的，在总线上的信息是由数据总线是由导线构成的，在总线上的信息是由数据总线是由导线构成的，在总线上的信息是由数据总线是由导线构成的，在总线上的信息是由数据输出方输出的逻辑电平，导线的性质确定了在总线输出方输出的逻辑电平，导线的性质确定了在总线输出方输出的逻辑电平，导线的性质确定了在总线输出方输出的逻辑电平，导线的性质确定了在总线上各点的逻辑电平是一样的；上各点的逻辑电平是一样的；上各点的逻辑电平是一样的；上各点的逻辑电平是一样的；假犹如一时刻有多个设备试图向总线输出信号，假犹如一时刻有多个设备试图向总线输出信号，假犹如一时刻有多个设备试图向总线输出信号，假犹如一时刻有多个设备试图向总线输出信号，势必会造成总线逻辑电平的混乱，影响信号的正确势必会造成总线逻辑电平的混乱，影响信号的正确势必会造成总线逻辑电平的混乱，影响信号的正确势必会造成总线逻辑电平的混乱，影响信号的正确传输；传输；传输；传输；同一时刻全部连接在总线上的数据接收设备都会同一时刻全部连接在总线上的数据接收设备都会同一时刻全部连接在总线上的数据接收设备都会同一时刻全部连接在总线上的数据接收设备都会依据总线逻辑电平得到相同的信号输入；依据总线逻辑电平得到相同的信号输入；依据总线逻辑电平得到相同的信号输入；依据总线逻辑电平得到相同的信号输入；1、某一时刻，只允许有一个发言者，但、某一时刻，只允许有一个发言者，但可以有多个听众可以有多个听众 总线由导线构成，它恒久保持当前输总线由导线构成，它恒久保持当前输出设备正在输出的逻辑电平，而无法记录出设备正在输出的逻辑电平，而无法记录当前时刻之前的任何逻辑电平信息；当前时刻之前的任何逻辑电平信息；信息在总线上停留的时间，取决于当信息在总线上停留的时间，取决于当前输出设备输出信息的持续时间，这一时前输出设备输出信息的持续时间，这一时间一般来说都是很短的；间一般来说都是很短的；2、总线没有记忆实力，信息只能、总线没有记忆实力，信息只能在有限的时间内停留在有限的时间内停留 当总线保持逻辑高电平或逻辑低当总线保持逻辑高电平或逻辑低电平常，全部连接到总线上的信息接电平常，全部连接到总线上的信息接收设备都会消耗功率，总线电平的供收设备都会消耗功率，总线电平的供应者必须要有足够的驱动实力来满足应者必须要有足够的驱动实力来满足这些功率的消耗；这些功率的消耗；一个总线上能够连接多少接收设一个总线上能够连接多少接收设备，取决于该总线保持逻辑电平的实备，取决于该总线保持逻辑电平的实力，即总线的驱动实力；力，即总线的驱动实力；3、听众的多少取决于总线的驱动实力、听众的多少取决于总线的驱动实力 1、听众必需具有记忆实力，即具有锁存功能；、听众必需具有记忆实力，即具有锁存功能；计算机总线的工作原理要求计算机总线的工作原理要求由于总线没有记忆实力，而且信号维由于总线没有记忆实力，而且信号维由于总线没有记忆实力，而且信号维由于总线没有记忆实力，而且信号维持时间很短，对于须要总线信号维持持时间很短，对于须要总线信号维持持时间很短，对于须要总线信号维持持时间很短，对于须要总线信号维持时间较长的设备，必须要自行添加锁时间较长的设备，必须要自行添加锁时间较长的设备，必须要自行添加锁时间较长的设备，必须要自行添加锁存器，使得信号能够在脱离总线的状存器，使得信号能够在脱离总线的状存器，使得信号能够在脱离总线的状存器，使得信号能够在脱离总线的状况下被单独的保存；况下被单独的保存；况下被单独的保存；况下被单独的保存；最常用的锁存器就是最常用的锁存器就是最常用的锁存器就是最常用的锁存器就是D D触发器；触发器；触发器；触发器；总线上某一时刻只允许有一个发言者，否则总线上某一时刻只允许有一个发言者，否则会造成逻辑混乱；会造成逻辑混乱；2、发言者必需首先获得发言权；、发言者必需首先获得发言权；总线上往往总线上往往又存在很又存在很 多设备，多设备，其中信息发送设其中信息发送设备也不止一个；备也不止一个；此时就必须此时就必须要在每个信息发要在每个信息发送设备与总线之送设备与总线之间添加三态门作间添加三态门作为输入缓冲，利为输入缓冲，利用三态门的开启用三态门的开启使某个设备获得使某个设备获得发言权。发言权。计算机中的两个重要概念计算机中的两个重要概念输出锁存：接受锁存器使听众具有记忆实力。输入缓冲：接受三态门，将发言者接入总线。小结：在计算机系统中输出锁存和输入缓冲有何作用？MCS-51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。为了将它们分别出来，须要外加地址锁为了将它们分别出来，须要外加地址锁存器，从而构成与一般存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三相类似的片外三总线，见图总线，见图5-5。MCS-51单片机系统扩展的关键问题图 5.5 地址锁存器一般接受地址锁存器一般接受74LS37374LS373，接受，接受74LS37374LS373的地址总线的扩展电路如下图。的地址总线的扩展电路如下图。53 1 1、以、以P0P0口作为低口作为低8 8位地址位地址/数据总线。数据总线。2 2、以、以P2P2口的口线作高位地址线。口的口线作高位地址线。3 3、限制信号线。、限制信号线。*运用运用ALEALE信号作为低信号作为低8 8位地址的锁存限制信号。位地址的锁存限制信号。*以以/PSEN/PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号。信号作为扩展程序存储器的读选通信号。*以以/EA/EA信号作为内外程序存储器的选择限制信号。信号作为内外程序存储器的选择限制信号。*由由/RD/RD和和/WR/WR信号作为扩展数据存储器和信号作为扩展数据存储器和I/OI/O口的口的 读选通、写选通信号。读选通、写选通信号。尽管尽管MCS-51MCS-51有有4 4个并行个并行I/OI/O口，共口，共3232条口线，但条口线，但由于系统扩展须要，真正作为数据由于系统扩展须要，真正作为数据I/OI/O运用的，就运用的，就剩下剩下P1P1口和口和P3P3口的部分口线。口的部分口线。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择半导体存储器的分类如图，按运用功能可分为两大半导体存储器的分类如图，按运用功能可分为两大半导体存储器的分类如图，按运用功能可分为两大半导体存储器的分类如图，按运用功能可分为两大类：类：类：类：随机存取存储器随机存取存储器随机存取存储器随机存取存储器(Random Access Memory)(Random Access Memory)，简称，简称，简称，简称RAM;RAM;只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器(Read Only Memory)(Read Only Memory)，简称，简称，简称，简称ROMROM。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择 ROM用于存放固定程序和常数，在运用过程用于存放固定程序和常数，在运用过程中，只能读出存储的信息而不能随机写入，中，只能读出存储的信息而不能随机写入，掉电后存储的信息不会丢失。掉电后存储的信息不会丢失。ROM可以分为以下几种：可以分为以下几种：掩膜掩膜ROM（MASK ROM）：）：其中的信息是其中的信息是在芯片制造时由厂家写入的，一旦写入就不在芯片制造时由厂家写入的，一旦写入就不能再更改，而只能读出。能再更改，而只能读出。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择可编程可编程可编程可编程ROM ROM（One Time Programable ROMOne Time Programable ROM）：）：）：）：在出厂时，在出厂时，在出厂时，在出厂时，ROMROM里面未写入信息，用户可以依据须里面未写入信息，用户可以依据须里面未写入信息，用户可以依据须里面未写入信息，用户可以依据须要接受确定设备将程序和数据写入要接受确定设备将程序和数据写入要接受确定设备将程序和数据写入要接受确定设备将程序和数据写入ROMROM中，一且写中，一且写中，一且写中，一且写入就不能再更改，不能满足用户须要修改程序的要入就不能再更改，不能满足用户须要修改程序的要入就不能再更改，不能满足用户须要修改程序的要入就不能再更改，不能满足用户须要修改程序的要求。与求。与求。与求。与ROMROM一样，它适合于大批量运用。一样，它适合于大批量运用。一样，它适合于大批量运用。一样，它适合于大批量运用。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择可擦除可擦除可擦除可擦除PROM(Erasable Programmable ROM)PROM(Erasable Programmable ROM)。EPROMEPROM在出厂时是未编程的，用户可以对其进行在出厂时是未编程的，用户可以对其进行在出厂时是未编程的，用户可以对其进行在出厂时是未编程的，用户可以对其进行编程。编程。编程。编程。若若若若EPROMEPROM中写入的信息有错或需修改，则可先用中写入的信息有错或需修改，则可先用中写入的信息有错或需修改，则可先用中写入的信息有错或需修改，则可先用紫外线光对准芯片上的石英窗口照射紫外线光对准芯片上的石英窗口照射紫外线光对准芯片上的石英窗口照射紫外线光对准芯片上的石英窗口照射2020分钟左右，分钟左右，分钟左右，分钟左右，即可擦除原有信息，以复原出厂时的状态，然后可即可擦除原有信息，以复原出厂时的状态，然后可即可擦除原有信息，以复原出厂时的状态，然后可即可擦除原有信息，以复原出厂时的状态，然后可以再次编程写入。以再次编程写入。以再次编程写入。以再次编程写入。对于编程好的对于编程好的对于编程好的对于编程好的EPROM EPROM，为防止光线照射，常用遮，为防止光线照射，常用遮，为防止光线照射，常用遮，为防止光线照射，常用遮光胶纸贴于窗口上。光胶纸贴于窗口上。光胶纸贴于窗口上。光胶纸贴于窗口上。EPROMEPROM可以多次擦除和再写入，特殊适合于研制可以多次擦除和再写入，特殊适合于研制可以多次擦除和再写入，特殊适合于研制可以多次擦除和再写入，特殊适合于研制和开发。和开发。和开发。和开发。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择电可擦除电可擦除ROM（Electrically Erasable Programmable ROM）它是利用电来改写的）它是利用电来改写的可编程只读存储器，能以字节为单位擦除和可编程只读存储器，能以字节为单位擦除和改写。改写。当须要改写某存储单元的信息时，只要让电当须要改写某存储单元的信息时，只要让电流通入该存储单元，就可以将其中的信息擦流通入该存储单元，就可以将其中的信息擦除并重新写入信息，而其余未通入电流的存除并重新写入信息，而其余未通入电流的存储单元的信息仍旧保留。储单元的信息仍旧保留。这种操作，在用户系统中即可进行，而不需这种操作，在用户系统中即可进行，而不需专用的编程器编程。专用的编程器编程。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择FLASH ROM：属于：属于E2PROM的一种，是一的一种，是一种特殊的、以大区块进行擦除的种特殊的、以大区块进行擦除的ROM。传统传统E2PROM以字节为单位擦除，写入速度以字节为单位擦除，写入速度慢，而慢，而FLASH ROM以多个字节构成的区块以多个字节构成的区块为单位进行一次性擦除，速度快；为单位进行一次性擦除，速度快；5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择RAM用于存放运行程序、数据和中间结果，用于存放运行程序、数据和中间结果，它是一种在运用过程中通过程序可随机地对它是一种在运用过程中通过程序可随机地对随意的存储单元进行读出或写入信息的存储随意的存储单元进行读出或写入信息的存储器，因此又叫读器，因此又叫读/写存储器。写存储器。这种随机读、写的特点使它成为计算机中最这种随机读、写的特点使它成为计算机中最基本的、也是应用最多的存储器。基本的、也是应用最多的存储器。从制造工艺的角度看，可把从制造工艺的角度看，可把RAM分为双极型分为双极型和和MOS型两种。前者存取速度高，但功耗大，型两种。前者存取速度高，但功耗大，集成度低，故在微型机中几乎都用后者。集成度低，故在微型机中几乎都用后者。MOS型型RAM又可分为三类又可分为三类:5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择动态动态RAM(Dynamic RAM)。它的存储。它的存储单元以电容为基础，电路简洁，集成度单元以电容为基础，电路简洁，集成度高。高。但是电容中存储的电荷由于漏电会渐渐但是电容中存储的电荷由于漏电会渐渐丢失，即存储的信息会丢失。因此，它丢失，即存储的信息会丢失。因此，它须要定时刷新，限制较困难，适合于大须要定时刷新，限制较困难，适合于大存储容量的微型计算机。存储容量的微型计算机。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择静态静态RAM(static RAM)。它的存储电路以双。它的存储电路以双稳态触发器为基础，状态稳定，可以静态工稳态触发器为基础，状态稳定，可以静态工作，只要不掉电，信息就不会丢失。因此，作，只要不掉电，信息就不会丢失。因此，它不须要定时刷新它不须要定时刷新;存储器的限制信号简洁，工作速度快，但是存储器的限制信号简洁，工作速度快，但是集成度低，适合于不需大存储容量的微型计集成度低，适合于不需大存储容量的微型计算机。算机。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择典型存储器芯片典型存储器芯片RAMRAM芯片：芯片：芯片：芯片：61166116：CMOS SRAM 2Kx8BitCMOS SRAM 2Kx8Bit 62646264：CMOS SRAM 8Kx8BitCMOS SRAM 8Kx8Bit 6225662256：CMOS SRAM 32Kx8BitCMOS SRAM 32Kx8BitROMROM芯片：芯片：芯片：芯片：27162716：NMOS EPROM 2Kx8BitNMOS EPROM 2Kx8Bit 27642764：NMOS EPROM 8Kx8BitNMOS EPROM 8Kx8Bit 2725627256：NMOS EPROM 32Kx8BitNMOS EPROM 32Kx8Bit5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器指标与选择原则存储器指标与选择原则存储器指标与选择原则存储器指标与选择原则类型：类型：类型：类型：ROM ROM、RAMRAM依据设计意图选定依据设计意图选定依据设计意图选定依据设计意图选定RAMRAM或或或或ROMROM，ROMROM用于固化程用于固化程用于固化程用于固化程序，对于产品开发宜于选用序，对于产品开发宜于选用序，对于产品开发宜于选用序，对于产品开发宜于选用EPROMEPROM；RAMRAM有有有有SRAMSRAM和和和和DRAMDRAM之分。由于对之分。由于对之分。由于对之分。由于对SRAMSRAM不需刷不需刷不需刷不需刷新操作，电路连接简洁，扩充敏捷，牢靠性高，而新操作，电路连接简洁，扩充敏捷，牢靠性高，而新操作，电路连接简洁，扩充敏捷，牢靠性高，而新操作，电路连接简洁，扩充敏捷，牢靠性高，而且一般且一般且一般且一般SRAMSRAM的引脚与同容量的的引脚与同容量的的引脚与同容量的的引脚与同容量的EPROMEPROM兼容，因此兼容，因此兼容，因此兼容，因此在存储器容量较小的系统中广泛选用在存储器容量较小的系统中广泛选用在存储器容量较小的系统中广泛选用在存储器容量较小的系统中广泛选用SRAMSRAM。存储容量：存储容量：存储容量：存储容量：8KB8KB、32KB32KB、64KB 64KB 一般依据系统和用户程序的规模确定整个存储器的一般依据系统和用户程序的规模确定整个存储器的一般依据系统和用户程序的规模确定整个存储器的一般依据系统和用户程序的规模确定整个存储器的容量。容量。容量。容量。由于单片存储器芯片容量有限，往往须要多片组成，由于单片存储器芯片容量有限，往往须要多片组成，由于单片存储器芯片容量有限，往往须要多片组成，由于单片存储器芯片容量有限，往往须要多片组成，因此对于单片机系统，通常选择单片容量较大、位因此对于单片机系统，通常选择单片容量较大、位因此对于单片机系统，通常选择单片容量较大、位因此对于单片机系统，通常选择单片容量较大、位数不需扩展的存储器芯片。数不需扩展的存储器芯片。数不需扩展的存储器芯片。数不需扩展的存储器芯片。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器的速度：存储器的速度：7ns、8ns、10ns、70ns存储器的速度必需和存储器的速度必需和CPU的读写速度相匹配。的读写速度相匹配。一般应尽量依据一般应尽量依据CPU的速度来选定存储器芯的速度来选定存储器芯片的速度，一方面使电路连接简洁，另一方片的速度，一方面使电路连接简洁，另一方面同时也可充分发挥面同时也可充分发挥CPU的高速功能。的高速功能。存储器的功耗存储器的功耗一般，对功耗要求高的场合，应选用一般，对功耗要求高的场合，应选用CMOS型器件。型器件。价格：价格：32KB SRAM￥105.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择常用芯片常用芯片SRAM 61166116是一种典是一种典型的型的CMOS型型SRAM，其容，其容量为量为2KB。6116的结构分的结构分为存储矩阵、为存储矩阵、地址译码和读地址译码和读/写限制三部分。写限制三部分。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择存储矩阵存储矩阵存储矩阵存储矩阵61166116芯片的容量为芯片的容量为芯片的容量为芯片的容量为2Kx82Kx8位，即它有位，即它有位，即它有位，即它有20482048个存储单元，个存储单元，个存储单元，个存储单元，每个存储单元字长为每个存储单元字长为每个存储单元字长为每个存储单元字长为8 8位，故位，故位，故位，故61166116芯片内芯片内芯片内芯片内有有有有1638416384个基本存储个基本存储个基本存储个基本存储电路。电路。电路。电路。为了节约内部译码电为了节约内部译码电为了节约内部译码电为了节约内部译码电路，将它们排列成路，将它们排列成路，将它们排列成路，将它们排列成128 X 128128 X 128的矩阵形的矩阵形的矩阵形的矩阵形式，它是存储器存储式，它是存储器存储式，它是存储器存储式，它是存储器存储信息的载体。信息的载体。信息的载体。信息的载体。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择 地址译码地址译码地址译码地址译码 由于存储体是矩阵式的由于存储体是矩阵式的由于存储体是矩阵式的由于存储体是矩阵式的结构，所以地址译码电结构，所以地址译码电结构，所以地址译码电结构，所以地址译码电路分成行地址译码和列路分成行地址译码和列路分成行地址译码和列路分成行地址译码和列地址译码。地址译码。地址译码。地址译码。由由由由A4-A 10A4-A 10译码产生译码产生译码产生译码产生128128根行选择线根行选择线根行选择线根行选择线Xi Xi(i=0,127);(i=0,127);由由由由A0-A3A0-A3经译码产生经译码产生经译码产生经译码产生1616根列选择线根列选择线根列选择线根列选择线Yj(j=0,15)Yj(j=0,15)，每条列选择线同时限，每条列选择线同时限，每条列选择线同时限，每条列选择线同时限制制制制8 8位。位。位。位。依据外部地址输入，存依据外部地址输入，存依据外部地址输入，存依据外部地址输入，存储器内部通过译码电路储器内部通过译码电路储器内部通过译码电路储器内部通过译码电路选中被访问的存储单元，选中被访问的存储单元，选中被访问的存储单元，选中被访问的存储单元，以便进行以便进行以便进行以便进行“读读读读”或或或或“写写写写”。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择 读读读读/写限制写限制写限制写限制 RAMRAM的输入的输入的输入的输入/输出与计输出与计输出与计输出与计算机的数据总线相连。算机的数据总线相连。算机的数据总线相连。算机的数据总线相连。CPUCPU对对对对RAMRAM进行读操作进行读操作进行读操作进行读操作时，被访问的存储单元时，被访问的存储单元时，被访问的存储单元时，被访问的存储单元中的信息应读出中的信息应读出中的信息应读出中的信息应读出(输出输出输出输出)到外部数据总线上来到外部数据总线上来到外部数据总线上来到外部数据总线上来;CPUCPU对对对对RAMRAM进行写操作进行写操作进行写操作进行写操作时，数据总线上的内容时，数据总线上的内容时，数据总线上的内容时，数据总线上的内容应写入应写入应写入应写入(输入输入输入输入)到被访问到被访问到被访问到被访问的存储单元中。的存储单元中。的存储单元中。的存储单元中。当当当当CE=0CE=0，OE=0OE=0，WE=1WE=1时，为读出操作时，为读出操作时，为读出操作时，为读出操作;当当当当CE=0CE=0，OE=1OE=1，WE=0WE=0时，为写入操作时，为写入操作时，为写入操作时，为写入操作;其他状况下，输入其他状况下，输入其他状况下，输入其他状况下，输入/输出输出输出输出的三态门呈高阻态。的三态门呈高阻态。的三态门呈高阻态。的三态门呈高阻态。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择6116的引脚的引脚A0A10A0A10：地址引脚；：地址引脚；：地址引脚；：地址引脚；I/O0I/O7I/O0I/O7：数据引脚；：数据引脚；：数据引脚；：数据引脚；VCCVCC、GNDGND：电源引脚；：电源引脚；：电源引脚；：电源引脚；CECE：片选信号引脚；：片选信号引脚；：片选信号引脚；：片选信号引脚；WEWE：写入有效信号引脚；：写入有效信号引脚；：写入有效信号引脚；：写入有效信号引脚；RDRD：读出有效信号引脚；：读出有效信号引脚；：读出有效信号引脚；：读出有效信号引脚；5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择61166116芯片的工作方式：芯片的工作方式：芯片的工作方式：芯片的工作方式：写入方式。其条件是写入方式。其条件是写入方式。其条件是写入方式。其条件是:CE=0,WE=0,OE=1:CE=0,WE=0,OE=1。操作结。操作结。操作结。操作结果是果是果是果是D0-D7D0-D7上的内容输入到上的内容输入到上的内容输入到上的内容输入到A0-A10A0-A10所指定的存储单所指定的存储单所指定的存储单所指定的存储单元中。元中。元中。元中。读出方式。其条件是读出方式。其条件是读出方式。其条件是读出方式。其条件是:CE=0,WE=1,OE=0:CE=0,WE=1,OE=0。操作结。操作结。操作结。操作结果是果是果是果是A0-A10A0-A10所指定的存储单元内容输出到所指定的存储单元内容输出到所指定的存储单元内容输出到所指定的存储单元内容输出到D0-D7D0-D7上。上。上。上。低功耗维持方式，这是一种非工作方式，当低功耗维持方式，这是一种非工作方式，当低功耗维持方式，这是一种非工作方式，当低功耗维持方式，这是一种非工作方式，当CE=1CE=1时，时，时，时，芯片处于这一方式。此时，器件电流仅为芯片处于这一方式。此时，器件电流仅为芯片处于这一方式。此时，器件电流仅为芯片处于这一方式。此时，器件电流仅为20uA20uA左右，左右，左右，左右，为系统断电时用电池保持为系统断电时用电池保持为系统断电时用电池保持为系统断电时用电池保持RAMRAM的内容供应了可能性。的内容供应了可能性。的内容供应了可能性。的内容供应了可能性。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择62645.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择622565.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择EPROM 27162716是典型的是典型的NMOS型型2KB的的EPROM；其内部结构同样分为存储矩阵、地址译码和其内部结构同样分为存储矩阵、地址译码和读读/写限制三部分；写限制三部分；其工作方式与其工作方式与SRAM6116特别特别类似，只是工作类似，只是工作状态较困难。状态较困难。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择2716的引脚的引脚VCC、VSS、VPP：电源：电源引脚；引脚；A0-A10：地址引脚；：地址引脚；D0-D7：数据引脚；：数据引脚；OE：输出有效信号引脚；：输出有效信号引脚；CE/PGM：片选有效：片选有效/编程编程脉冲信号引脚；脉冲信号引脚；5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择27162716的工作状态的工作状态的工作状态的工作状态读方式读方式读方式读方式这是这是这是这是27162716芯片通常运用的方式，此时两个电源引脚芯片通常运用的方式，此时两个电源引脚芯片通常运用的方式，此时两个电源引脚芯片通常运用的方式，此时两个电源引脚VCCVCC和和和和VPPVPP都接至都接至都接至都接至+5V+5V。当从当从当从当从27162716芯片的某个单元中读数据时，先通过芯片的某个单元中读数据时，先通过芯片的某个单元中读数据时，先通过芯片的某个单元中读数据时，先通过A0-A0-A10A10接收来自接收来自接收来自接收来自CPUCPU的地址信号，然后使的地址信号，然后使的地址信号，然后使的地址信号，然后使CECE和和和和OEOE都都都都有效，于是经过一段延迟时间，有效，于是经过一段延迟时间，有效，于是经过一段延迟时间，有效，于是经过一段延迟时间，D0-D7D0-D7便送出该地便送出该地便送出该地便送出该地址所指定的存储单元的内容。址所指定的存储单元的内容。址所指定的存储单元的内容。址所指定的存储单元的内容。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择未选中未选中未选中未选中 在在在在OE=1OE=1时，不论时，不论时，不论时，不论CECE状态如何，状态如何，状态如何，状态如何，27162716芯片均未选中，因芯片均未选中，因芯片均未选中，因芯片均未选中，因此此此此D0-D7D0-D7呈高阻状态。呈高阻状态。呈高阻状态。呈高阻状态。等待等待等待等待 在在在在CE=1CE=1时，时，时，时，27162716芯片处于等待状态。此时，芯片处于等待状态。此时，芯片处于等待状态。此时，芯片处于等待状态。此时，27162716芯片的芯片的芯片的芯片的功耗由功耗由功耗由功耗由525mW525mW下降到下降到下降到下降到132mW132mW，只有读状态的四分之一。，只有读状态的四分之一。，只有读状态的四分之一。，只有读状态的四分之一。在此状态下，在此状态下，在此状态下，在此状态下，D0-D7D0-D7呈高阻态。呈高阻态。呈高阻态。呈高阻态。编程编程编程编程 VPP=+25VVPP=+25V，CE=1CE=1，把要写入数据的单元地址和数据分，把要写入数据的单元地址和数据分，把要写入数据的单元地址和数据分，把要写入数据的单元地址和数据分别送到地址总线和数据总线上，向别送到地址总线和数据总线上，向别送到地址总线和数据总线上，向别送到地址总线和数据总线上，向OEOE端送一个端送一个端送一个端送一个52ms52ms宽的宽的宽的宽的正脉冲，就可以将数据写入指定的单元中。全部正脉冲，就可以将数据写入指定的单元中。全部正脉冲，就可以将数据写入指定的单元中。全部正脉冲，就可以将数据写入指定的单元中。全部2K2K字节字节字节字节的编程时间约的编程时间约的编程时间约的编程时间约100s100s。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择编程检查编程检查为了检查编程时写入的数据是否正确，通常为了检查编程时写入的数据是否正确，通常在编程过程中包含检查操作。在一个字节的在编程过程中包含检查操作。在一个字节的编程完成后，电源的接法不变，编程完成后，电源的接法不变，CE、OE均均为低电平，则同一单元的数据就在数据线上为低电平，则同一单元的数据就在数据线上输出，以便与输入数据进行比较，检查编程输出，以便与输入数据进行比较，检查编程的结果是否正确。的结果是否正确。编程禁止编程禁止在编程过程中，只要使该芯片的在编程过程中，只要使该芯片的CE=0,编程就编程就马上禁止。马上禁止。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择2764、272565.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择小结：ABUSABUS，DBUSDBUS，CBUSCBUS/CE(chip enable)/CE(chip enable)：片选线片选线/OE(output enable)/OE(output enable)：输出允许输出允许6264 6264 读操作：读操作：/CE1=0/CE1=0 且且 CE2=1 CE2=1 且且 /OE=0/OE=06264 6264 写操作：写操作：/CE1=0/CE1=0 且且 CE2=1 CE2=1 且且 /WE=0/WE=02764 2764 读操作：读操作：/CE=0/CE=0 且且 /OE=0/OE=05.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择缓冲器缓冲器缓冲器主要用于缓冲器主要用于CPU总线的缓冲，以增加总总线的缓冲，以增加总线驱动负载的实力。常用的有单向缓冲器线驱动负载的实力。常用的有单向缓冲器74LS244和双向缓冲器和双向缓冲器74LS245。74LS24474LS2455.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择74LS24474LS244一片一片一片一片244244分为两组，每组分为两组，每组分为两组，每组分为两组，每组4 4位，对应输入分别为位，对应输入分别为位，对应输入分别为位，对应输入分别为1A1-1A1-1A41A4和和和和2A1-2A42A1-2A4对应输出分别为对应输出分别为对应输出分别为对应输出分别为1Y1-1Y41Y1-1Y4和和和和2Y1-2Y1-2Y42Y4；/G1/G1和和和和/G2/G2分别是两组的三分别是两组的三分别是两组的三分别是两组的三态使能限制端，低电平有效。态使能限制端，低电平有效。态使能限制端，低电平有效。态使能限制端，低电平有效。若把若把若把若把/G1/G1和和和和/G2/G2相连接，则一相连接，则一相连接，则一相连接，则一片片片片244244即为一个即为一个即为一个即为一个8 8位的单向缓位的单向缓位的单向缓位的单向缓冲器。这种缓冲器常用于地冲器。这种缓冲器常用于地冲器。这种缓冲器常用于地冲器。这种缓冲器常用于地址或限制信号的缓冲。址或限制信号的缓冲。址或限制信号的缓冲。址或限制信号的缓冲。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择 74LS24574LS245 245 245是一个是一个是一个是一个8 8位双向缓冲器；位双向缓冲器；位双向缓冲器；位双向缓冲器；/G/G为使能限制端，低电平有效；为使能限制端，低电平有效；为使能限制端，低电平有效；为使能限制端，低电平有效；DIRDIR为方向限制端。当为方向限制端。当为方向限制端。当为方向限制端。当/G=0/G=0、DIR=0DIR=0时，数据由时，数据由时，数据由时，数据由B B到到到到A A，当，当，当，当/G=0,DIR=1/G=0,DIR=1时，则数据由时，则数据由时，则数据由时，则数据由A A到到到到B B。当当当当/G=1/G=1时，时，时，时，A A和和和和B B均均均均 处于高阻态。处于高阻态。处于高阻态。处于高阻态。245245常用作数据缓冲常用作数据缓冲常用作数据缓冲常用作数据缓冲 器，也可用作单向缓冲器，也可用作单向缓冲器，也可用作单向缓冲器，也可用作单向缓冲 器，用于地址或限制信器，用于地址或限制信器，用于地址或限制信器，用于地址或限制信 号的缓冲。号的缓冲。号的缓冲。号的缓冲。5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择锁存器锁存器锁存器锁存器 由于由于由于由于MCS-51MCS-51的的的的P0P0口是分时复用的地址口是分时复用的地址口是分时复用的地址口是分时复用的地址/数据线，数据线，数据线，数据线，因此必需利用锁存器将地址信号从地址因此必需利用锁存器将地址信号从地址因此必需利用锁存器将地址信号从地址因此必需利用锁存器将地址信号从地址/数据总线中数据总线中数据总线中数据总线中分别出来，得到低分别出来，得到低分别出来，得到低分别出来，得到低8 8位地址位地址位地址位地址A0A7A0A7。这种锁存器也可作为数据锁存器，锁存这种锁存器也可作为数据锁存器，锁存这种锁存器也可作为数据锁存器，锁存这种锁存器也可作为数据锁存器，锁存CPUCPU输出的输出的输出的输出的数据。数据。数据。数据。常用锁存芯片有常用锁存芯片有常用锁存芯片有常用锁存芯片有74LS37374LS373、74LS27374LS273等。等。等。等。74LS37374LS2735.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择74LS373数据锁存（电平触发型，透亮数据锁存（电平触发型，透亮式锁存器）式锁存器）/OC：输出有效：输出有效G(C)：输入有效：输入有效5.1.1 5.1.1 存储器分类、常用存储芯片及其选择存储器分类、常用存储芯片及其选择74LS273上升沿触发型锁存上升沿触发型锁存上升沿触发型锁存上升沿触发型锁存/CLR/CLR：清零信号：清零信号：清零信号：清零信号CLKCLK：上升沿触发信