第五章存储器扩展技术精选文档.ppt
第五章存储器扩展技术本讲稿第一页，共四十二页5.1 5.1 半导体存储器的分类半导体存储器的分类半导体存储器半导体存储器磁心存储器磁心存储器电耦合存储器电耦合存储器随机存取存储器随机存取存储器只读存储器只读存储器串行存储器串行存储器并行并行存存储储器器http:/本讲稿第二页，共四十二页 5.1.1 5.1.1 随机存取的存储器随机存取的存储器l随机存取存储器随机存取存储器（Random Access MemoryRandom Access Memory），简称），简称RAMRAM，在单片机系，在单片机系统中用于存放可随时修改的数据统中用于存放可随时修改的数据 ，因此在单片机领域中也常称之为，因此在单片机领域中也常称之为数据存储器。数据存储器。lRAMRAM又可分为又可分为静态静态RAMRAM（Static Random Access MemoryStatic Random Access Memory，简称，简称SRAMSRAM）和动态）和动态RAMRAM（Dynamic Random Access MemoryDynamic Random Access Memory，简称，简称DRAMDRAM）两种，对）两种，对RAMRAM既可以进行写操作，又可以进行读操作。既可以进行写操作，又可以进行读操作。lRAMRAM是易失性存储器是易失性存储器，掉电后所存储的信息立即消失。，掉电后所存储的信息立即消失。http:/本讲稿第三页，共四十二页 5.1.2 5.1.2 只读存储器只读存储器l只读存储器只读存储器（Read Only MemoryRead Only Memory），简称），简称ROMROM，在单片机系统中用于存放，在单片机系统中用于存放程序、常数和表格常数等，因此在单片机领域中也为程序存储器。程序、常数和表格常数等，因此在单片机领域中也为程序存储器。l只读存储器中的信息只读存储器中的信息一旦写入之后就不能随意更改，特别是不能在程序运一旦写入之后就不能随意更改，特别是不能在程序运行过程中随意写入新的内容，而只能读取存储单元内容，故称只读存储器。行过程中随意写入新的内容，而只能读取存储单元内容，故称只读存储器。l只读存储器分为五种只读存储器分为五种：掩膜：掩膜ROMROM，简称，简称ROMROM；可编程只读存储器，简称；可编程只读存储器，简称PROM PROM；紫外线擦除可改写只读存储器，简称；紫外线擦除可改写只读存储器，简称EPROMEPROM；电擦除可改写只读；电擦除可改写只读存储器，简称存储器，简称EEPROMEEPROM（也写成（也写成E E2 2PROMPROM）；闪速存储器，简称）；闪速存储器，简称Flash ROMFlash ROM。http:/本讲稿第四页，共四十二页 5.25.2单片机最小应用系统单片机最小应用系统l单片机最小应用系统是在简单的应用场合，以最简便的电路就单片机最小应用系统是在简单的应用场合，以最简便的电路就可以满足其要求，可以满足其要求，它只需要一片单片机芯片再配上时钟电路和它只需要一片单片机芯片再配上时钟电路和复位电路复位电路即可构成。即可构成。l结构简单，价格便宜，使用非常方便。结构简单，价格便宜，使用非常方便。http:/本讲稿第五页，共四十二页5.2.1 8051/87515.2.1 8051/8751最小应用系统最小应用系统8051/87518051/8751片内驻留片内驻留4KB4KB的掩膜的掩膜ROM/EPROMROM/EPROM，在构成最小应用系统，在构成最小应用系统时，只要加上时，只要加上复位电路、时钟电路、复位电路、时钟电路、EAEA引脚接高电平，即可通电引脚接高电平，即可通电工作工作。（程序及原始数据占用程序存储器空间少）。（程序及原始数据占用程序存储器空间少）内部存储器内部存储器只有只有128128字节的内部字节的内部RAMRAM和一些特殊功能寄存器以及和一些特殊功能寄存器以及4KB4KB的内部的内部ROMROMhttp:/本讲稿第六页，共四十二页5.2.2 80315.2.2 8031最小应用系统最小应用系统80318031片内无驻留片内无驻留ROMROM，所以必须扩展程序存储器，常选用，所以必须扩展程序存储器，常选用EPROMEPROM芯片。芯片。在扩展程序存储器时，还必须接上地址锁存器。在扩展程序存储器时，还必须接上地址锁存器。EAEA接地接地。http:/本讲稿第七页，共四十二页单片机最小应用系统只适用于一般简单的应用，对较复杂的应用，必须进行一些扩展，如扩单片机最小应用系统只适用于一般简单的应用，对较复杂的应用，必须进行一些扩展，如扩展程序存储器、数据存储器和展程序存储器、数据存储器和I/OI/O口等口等。5.3.1 5.3.1 单片机扩展系统结构单片机扩展系统结构lMCSMCS5151单片机扩展系统包括单片机扩展系统包括ROMROM、RAMRAM和和I/OI/O接口电路等，通过总线把各扩接口电路等，通过总线把各扩展部件与单片机连接起来，如图所示。展部件与单片机连接起来，如图所示。http:/5.3单片机程序存储器扩展单片机程序存储器扩展本讲稿第八页，共四十二页5.3.2 5.3.2 系统总线及总线构造系统总线及总线构造1 1系统总线：分地址总线、数据总线、控制总线三组。系统总线：分地址总线、数据总线、控制总线三组。（1 1）地址总线）地址总线(Address Bus(Address Bus，简写，简写AB)AB)：输出地址信号，以选择存：输出地址信号，以选择存储单元和储单元和I/OI/O端口。端口。地址总线是单向的地址总线是单向的，只能由单片机向外送出地址，只能由单片机向外送出地址信号。信号。地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元的数目。地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元的数目。地址位数地址位数1 12 23 34 41616首单元地址首单元地址 0 000000000000000000000000000末单元地址末单元地址 1 111111111111111111111111111寻址单元个数寻址单元个数2 22 22 22 23 32 24 42 21616http:/本讲稿第九页，共四十二页（2 2）数据总线数据总线(Data Bus(Data Bus，简写，简写DB)DB)：8 8位双向，用于在单片机与存储器、位双向，用于在单片机与存储器、I/OI/O端口之间相互传递数据。端口之间相互传递数据。（3 3）控制总线控制总线(Control Bus(Control Bus，简写，简写CB)CB)：是一组控制信号线，：是一组控制信号线，对于任意某一根是单向的，可以输入到单片机，也从单片机输对于任意某一根是单向的，可以输入到单片机，也从单片机输出，因此也称为准双向总线。出，因此也称为准双向总线。2 2总线构造总线构造（1 1）P0P0口：分时作低口：分时作低8 8位地址线（位地址线（A7A7A0A0）/数据线。数据线。（2 2）P2P2口：作高口：作高8 8位地址线（位地址线（A15A15A8A8）。有时只用部分构成部分）。有时只用部分构成部分地址线和片选信号。地址线和片选信号。http:/本讲稿第十页，共四十二页（3 3）控制信号）控制信号lALEALE：地址锁存的选通信号，输出，高电平有效：地址锁存的选通信号，输出，高电平有效;lPSENPSEN：程序存储器的读选通信号，输出，低电平有效；：程序存储器的读选通信号，输出，低电平有效；lEAEA：片外程序存储器的选择信号，输入，低电平有效；：片外程序存储器的选择信号，输入，低电平有效；lRDRD：扩展数据存储器和：扩展数据存储器和I/OI/O端口的读选通信号，输出，低电平有效；端口的读选通信号，输出，低电平有效；lWRWR：扩展数据存储器和：扩展数据存储器和I/OI/O端口的写选通信号，输出，低电平有效。端口的写选通信号，输出，低电平有效。http:/本讲稿第十一页，共四十二页5.3.3 5.3.3 译码器与片选方法译码器与片选方法l产生片选信号有两种方法：产生片选信号有两种方法：线选法和译码法线选法和译码法。l线选法线选法：线选法是将剩余的高位地址线中的一位地址线直接：线选法是将剩余的高位地址线中的一位地址线直接(或经或经过反相器过反相器)加到存储器芯片的片选端的方法。加到存储器芯片的片选端的方法。l译码法译码法：又分：又分部分译码法和全译码法。部分译码法和全译码法。部分译码法部分译码法是将余下的高位是将余下的高位地址线部分经译码器后作为存储器芯片的片选信号线；地址线部分经译码器后作为存储器芯片的片选信号线；全译码法全译码法是将余是将余下的高位地址线全部进行译码产生存储器的片选信号。下的高位地址线全部进行译码产生存储器的片选信号。l线选法和部分部分译码法会产生地址空间重叠现象。线选法和部分部分译码法会产生地址空间重叠现象。l全译码法可以消除地址空间重叠现象。全译码法可以消除地址空间重叠现象。l空间地址重叠现象空间地址重叠现象就是指多个地址映射一个单元的现象。就是指多个地址映射一个单元的现象。http:/本讲稿第十二页，共四十二页在译码电路中常用的译码器芯片有在译码电路中常用的译码器芯片有74LS13974LS139（双（双2-42-4译码器）和译码器）和74LS13874LS138（3-83-8译码器）等。译码器）等。（1 1）74LS13974LS139译码器译码器 2 2个输入信号译码后得到个输入信号译码后得到4 4个输出状态。个输出状态。74LS13974LS139译码器引脚图译码器引脚图输入端输入端输出端输出端使能使能选择选择Y0Y0Y1Y1Y2Y2Y3Y3G GB BA A11111000011100110110101101011111074LS13974LS139译码器真值表译码器真值表http:/本讲稿第十三页，共四十二页（2 2）74LS13874LS138译码器译码器 3 3个输入信号，个输入信号，8 8个输出状态。个输出状态。74LS13874LS138译码器引脚图译码器引脚图输入端输入端输出端输出端CBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7000011111110011011111101011011111011111011111001111011110111111011110111111011111111111074LS13874LS138译码器真值表译码器真值表上述必须保证使能上述必须保证使能E3E3、E2E2、E1E1分别为分别为1 1、0 0、0 0，若为其他组合，输出均为，若为其他组合，输出均为1 1。http:/本讲稿第十四页，共四十二页 5.3.4 5.3.4 常用的常用的EPROMEPROM常用的芯片有常用的芯片有2727系列的系列的2716(2K8bit)2716(2K8bit)、2732(4K8bit)2732(4K8bit)、2764(8K8bit)2764(8K8bit)、27128(16K8bit)27128(16K8bit)、27256(32K8bit)27256(32K8bit)，2727为系列号，为系列号，后面的数字表示芯片的后面的数字表示芯片的位容量位容量（Kb)Kb)，括号内，括号内2K2K、4K4K等代表有多少个存储等代表有多少个存储单元单元(KB)(KB)，可得出地址线数；，可得出地址线数；8bit8bit代表代表8 8根数据线。根数据线。http:/本讲稿第十五页，共四十二页引脚说明：引脚说明：A0A0A11A11：地址线（：地址线（27322732地址线为地址线为1212位，位，2 212124K4K）；）；O0O0O7O7：数据线（：数据线（8bit8bit）；）；OEOE：为数据允许输出端，低电平有效。：为数据允许输出端，低电平有效。CE CE：为片选信号输入端，低电平有效：为片选信号输入端，低电平有效.VccVcc：电源（：电源（+5V+5V）；）；GNDGND：接地端；：接地端；http:/本讲稿第十六页，共四十二页5.3.5 5.3.5 程序存储器扩展举例程序存储器扩展举例 1 1单片程序存储器扩展单片程序存储器扩展【例【例5-15-1】用一片】用一片2764EPROM2764EPROM扩展扩展8KB8KB程序存储器程序存储器。解：解：27642764代表容量是代表容量是8K8bit8K8bit，其中：，其中：8K8K代表有代表有81928192个单元，地址线个单元，地址线1313根即代表根即代表2 2131381928192，8bit8bit代表一次可以输出代表一次可以输出8 8位，有位，有8 8根数据线。根数据线。注意：如果数据线是注意：如果数据线是4 4位、位、2 2位或位或1 1位，必须分别用位，必须分别用2 2片、片、4 4片或片或8 8片同样片同样的芯片组成一组地址范围相同的的芯片组成一组地址范围相同的8 8位存储器。位存储器。连线情况：地址线低位接由连线情况：地址线低位接由P0P0口经地址锁存器口经地址锁存器8 8位输出，高位输出，高5 5位接位接P2P2口口的低的低5 5位；数据线直接接位；数据线直接接P0,OEP0,OE接接PSENPSEN，CECE接由接由P2P2余下的余下的3 3位形成的片选信位形成的片选信号（可采用线选法、部分译码法、全译码法）；号（可采用线选法、部分译码法、全译码法）；EAEA视情况可接地或高电平。视情况可接地或高电平。http:/本讲稿第十七页，共四十二页2 21 13 34 4http:/本讲稿第十八页，共四十二页扩展的程序存储器地址分析：扩展的程序存储器地址分析：（1 1）线选法：开关打在）线选法：开关打在1 1或或2 2位置上位置上1 1）开关打）开关打1,1,即即P2.7P2.7经反相后接经反相后接CECE，此情况下要选中该芯片，须，此情况下要选中该芯片，须P2.7P2.71 1。地址情况：地址情况：P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.0 P0.7P2.0 P0.7P0.4 P0.3P0.4 P0.3P0.0P0.0 A12 A11 A12 A11 A8 A8 A7 A7 A4 A3 A4 A3 A0 A0 1 1 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 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1http:/本讲稿第十九页，共四十二页P2.6P2.6、P2.5P2.5无论处于何种状态，只要无论处于何种状态，只要P2.7P2.71,1,均选中该片。均选中该片。若将若将P2.6P2.6、P2.5P2.5视为视为0 0、0,0,则地址：则地址：8000H 8000H 9FFFH 9FFFH；若将若将P2.6P2.6、P2.5P2.5视为视为0 0、1,1,则地址：则地址：0A000H0A000H0BFFFH0BFFFH；若将若将P2.6P2.6、P2.5P2.5视为视为1 1、0,0,则地址：则地址：0C000H0C000H0DFFFH0DFFFH；若将若将P2.6P2.6、P2.5P2.5视为视为0 0、1,1,则地址：则地址：0E000H0E000H0FFFFH0FFFFH。因此每个单元都有因此每个单元都有4 4个地址映射它，这就是地址重叠现象，会造成个地址映射它，这就是地址重叠现象，会造成地址空间的资源浪费。地址空间的资源浪费。http:/本讲稿第二十页，共四十二页2 2）开关打）开关打2,2,即即P2.7P2.7直接接直接接CECE，此情况下要选中该芯片，须，此情况下要选中该芯片，须P2.7P2.70 0。地址情况：。地址情况：P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.0 P0.7P2.0 P0.7P0.4 P0.3P0.4 P0.3P0.0P0.0 A12 A11 A12 A11 A8 A8 A7 A7 A4 A3 A4 A3 A0 A0 0 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 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地址空间为地址空间为0000H0000H1FFFH1FFFH，或，或2000H2000H3FFFH3FFFH，或，或4000H4000H5FFFH5FFFH，或，或6000H6000H7FFFH7FFFH。也存在地址重叠现象。也存在地址重叠现象。http:/本讲稿第二十一页，共四十二页（2 2）固定接法：开关打在）固定接法：开关打在3 3位置上位置上,此时此时P2.7P2.7、P2.6P2.6、P2.5P2.5无论处于何种情无论处于何种情况，均选中该芯片。地址情况：况，均选中该芯片。地址情况：P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.0 P0.7P2.0 P0.7P0.4 P0.3P0.4 P0.3P0.0P0.0 A12 A11 A12 A11 A8 A8 A7 A7 A4 A3 A4 A3 A0 A0 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 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地址范围为：地址范围为：0000H0000H1FFFH1FFFH，或，或2000H2000H3FFFH3FFFH，或，或4000H4000H5FFFH5FFFH，或或6000H6000H7FFFH,7FFFH,或或8000H8000H9FFFH,9FFFH,或或0A000H0A000H0BFFFH0BFFFH，或，或0C000H0C000H0DFFFH0DFFFH，或，或0E000H0E000H0FFFFH0FFFFH。http:/本讲稿第二十二页，共四十二页（2 2）全译码法：开关打在）全译码法：开关打在4 4位置上位置上,此时此时CECE接接Y0,Y0,要保证选中该芯片，要保证选中该芯片，Y0Y00,0,则则P2.7P2.7、P2.6P2.6、P2.5P2.5分别为分别为0 0、0 0、0 0。地址情况：。地址情况：P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.0 P0.7P2.0 P0.7P0.4 P0.3P0.4 P0.3P0.0P0.0 A12 A11 A12 A11 A8 A8 A7 A7 A4 A3 A4 A3 A0 A0 0 0 0 0 0 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 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地址范围为：地址范围为：0000H0000H1FFFH1FFFH。每个单元的地址是惟一的，无地址重叠现。每个单元的地址是惟一的，无地址重叠现象。象。注意：如果扩展注意：如果扩展ROMROM是惟一的芯片，是惟一的芯片，CECE须接须接Y0Y0。http:/本讲稿第二十三页，共四十二页程序存储器扩展实例【例【例1 1】8051 8051扩展一片扩展一片2764 EPROM(8KB)2764 EPROM(8KB)。解：解：P2P2口的口的P2.0P2.0P2.4P2.4与与EPROMEPROM的高的高5 5位地址线连接；位地址线连接；P0P0口经地址锁存器输口经地址锁存器输出的地址线与出的地址线与EPROMEPROM的低的低8 8位地址线相连，同时位地址线相连，同时P0P0口又与口又与EPROMEPROM的数据线的数据线相连；单片机相连；单片机ALEALE连接锁存器的锁存控制端；连接锁存器的锁存控制端；PSENPSEN接接EPROMEPROM的输出允许的输出允许OEOE；80518051的内、外存储器选择端的内、外存储器选择端EAEA接地。接地。扩展单片扩展单片EPROMEPROM，其片选，其片选CECE直接接地即可。只要系统执行读外部程直接接地即可。只要系统执行读外部程序存储器的指令，该序存储器的指令，该EPROMEPROM就处于选通操作。就处于选通操作。P2P2口的口的P2.5P2.5P2.7P2.7未未用，所以它们的状态与用，所以它们的状态与27642764的寻址无关；的寻址无关；P2.5P2.5P2.7P2.7有八种状态有八种状态，27642764的寻址范围对应有八个映像区。的寻址范围对应有八个映像区。本讲稿第二十四页，共四十二页程序存储器扩展实例单片机与外部ROM的连接 本讲稿第二十五页，共四十二页【例【例5-25-2】用一片】用一片27322732扩展扩展4KB4KB程序存储器，采用全译码法。程序存储器，采用全译码法。http:/本讲稿第二十六页，共四十二页解：解：分析：要保证分析：要保证Y0Y00,0,则输入端则输入端BABA00,00,即即P2.7P2.7、P2.6P2.6均为均为0,0,使能端使能端1G1G0,0,所以：所以：P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3P2.0 P0.7P2.0 P0.7P0.4 P0.3P0.4 P0.3P0.0P0.0 A11 A11 A8 A8 A7 A7 A4 A3 A4 A3 A0 A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1地址范围为：地址范围为：0000H0000H0FFFH0FFFH。每个单元的地址是惟一的，无地址重叠现。每个单元的地址是惟一的，无地址重叠现象。象。http:/本讲稿第二十七页，共四十二页2 2多片程序存储器扩展多片程序存储器扩展【例【例5-35-3】采用】采用27642764扩展扩展16KB16KB程序存储器。程序存储器。http:/本讲稿第二十八页，共四十二页解：由于解：由于27642764是是8K8bit8K8bit的的EPROMEPROM，要扩展，要扩展16KB16KB程序存储器必须采用程序存储器必须采用2 2片片的的27642764才行。才行。注意：只是对于不同的芯片必须采用不同的片选信号。注意：只是对于不同的芯片必须采用不同的片选信号。在接片选信号时，其中一片扩展在接片选信号时，其中一片扩展ROMROM必须用必须用Y0Y0，确保地址范，确保地址范围是以围是以0000H0000H开头的连续地址（开头的连续地址（0000H0000H1FFFH1FFFH），其它存储器的），其它存储器的片选可以用片选可以用Y1Y1Y7Y7中任意一个中任意一个，但在编程时对程序存放地址须作好安，但在编程时对程序存放地址须作好安排。排。本题用本题用Y0Y0和和Y1Y1分别接分别接1#27641#2764、2#27642#2764的的CECE，使，使1#27641#2764、2#27642#2764的地址范围分别是的地址范围分别是0000H0000H1FFFH1FFFH和和2000H2000H3FFFH3FFFH，为连续的，为连续的16KB16KB。为什么？为什么？http:/本讲稿第二十九页，共四十二页数据存储器用于存储现场采集的原始数据、运算结果数据存储器用于存储现场采集的原始数据、运算结果等。等。如果内部如果内部128B128B的的RAMRAM不够不够,如处理大量数据的系统中，可以通过外部扩展如处理大量数据的系统中，可以通过外部扩展RAMRAM，外部扩，外部扩展展RAMRAM的空间原则上最大可以为的空间原则上最大可以为64KB64KB，但还要考虑一部分地址要留给，但还要考虑一部分地址要留给扩展扩展I/OI/O口，因此扩展不能占用整个空间。对于单片机系统，扩展的口，因此扩展不能占用整个空间。对于单片机系统，扩展的RAMRAM采用静态采用静态RAMRAM。常用的静态常用的静态RAM(SRAM)RAM(SRAM)电路有电路有6161系列系列的的61166116以及以及6262系列的系列的62646264、6212862128、6225662256等。等。http:/5.4 单片机数据存储器扩展单片机数据存储器扩展本讲稿第三十页，共四十二页http:/5.4.1 常用静态常用静态RAM目前常用的静态目前常用的静态RAM芯片有芯片有Intel公司的公司的6116、6264、62128 和和62256。各引脚定义如下各引脚定义如下:A0Ai：地址输入线，：地址输入线，i=10(6116)，12(6264)，13(62128)，14(62256)。D0Di：双向三态数据线：双向三态数据线(6116为为I/O0I/O7)。CE：片选信号输入端，低电平有效。：片选信号输入端，低电平有效。6264的的26脚脚(CS1)为高电为高电平，且平，且CE为低电平时才选中该片。为低电平时才选中该片。OE：读选通信号输入端，低电平有效。：读选通信号输入端，低电平有效。WE：写允许信号输入端，低电平有效。：写允许信号输入端，低电平有效。VCC：工作电源，接：工作电源，接+5V电压。电压。GND：接地。：接地。本讲稿第三十一页，共四十二页6116的引脚与封装的引脚与封装 本讲稿第三十二页，共四十二页62系列系列SRAM引脚与封装引脚与封装 OEOEOEWEWEWE本讲稿第三十三页，共四十二页5.4.2 5.4.2 数据存储器的扩展方法数据存储器的扩展方法 （1 1）地址线和数据线的连接：与扩展程序存储器的连接方法相同。）地址线和数据线的连接：与扩展程序存储器的连接方法相同。（2 2）控制线的连接）控制线的连接ALEALE：与地址锁存器的：与地址锁存器的G G相连接；相连接；CE CE：为片选信号输入端，低电平有效：为片选信号输入端，低电平有效.RDRD（P3.7P3.7）：读控制信号，与外部）：读控制信号，与外部RAMRAM芯片的芯片的OEOE连接。连接。WRWR（P3.6P3.6）：写控制信号，与外部）：写控制信号，与外部RAMRAM芯片的芯片的WEWE连接。连接。http:/本讲稿第三十四页，共四十二页5.4.3 5.4.3 访问片外访问片外RAMRAM单元指令单元指令访问片外访问片外RAMRAM单元指令只能用下列四条指令：单元指令只能用下列四条指令：MOVXMOVXA,A,RiRiMOVXMOVX Ri,A Ri,A ；访问片外；访问片外RAMRAM页内单元页内单元MOVXMOVXA,A,DPTRDPTRMOVXMOVX DPTR,A DPTR,A ；访问片外；访问片外RAMRAM任意单元任意单元当当CPUCPU执行上述指令时，自动产生有效的读写控制信号从执行上述指令时，自动产生有效的读写控制信号从RD RD 和和WRWR引脚输出。引脚输出。http:/本讲稿第三十五页，共四十二页5.4.4 5.4.4 数据存储器扩展实例数据存储器扩展实例【例【例5-45-4】用两片】用两片62646264芯片扩展芯片扩展16KB16KB的外部数据存储器。的外部数据存储器。http:/解：解：扩展静态扩展静态RAMRAM与扩展与扩展ROMROM相似，只是控制信号有所不同相似，只是控制信号有所不同.单片机的单片机的RDRD接两片接两片RAMRAM的读选通信号输入端的读选通信号输入端OEOE；WRWR接两片接两片RAMRAM的写选通信号输入端的写选通信号输入端WEWE。P2 P2口的口的P2.0P2.0P2.4P2.4与两片与两片RAMRAM的高的高5 5位地址线位地址线A8-A12A8-A12连接；连接；P0P0口口经地址锁存器输出的地址线与经地址锁存器输出的地址线与RAMRAM的低的低8 8位地址线位地址线A0-A7A0-A7相连，同相连，同时时P0P0口又与口又与RAMRAM的数据线的数据线D0-D7D0-D7相连；单片机相连；单片机ALEALE连接锁存器的锁连接锁存器的锁存控制端存控制端G.G.P2 P2口的口的P2.7P2.7、P2.6P2.6、P2.5P2.5与译码器的与译码器的C C、B B、A A连接，连接，Y0Y0、Y1Y1分别连分别连接两片接两片RAMRAM的片选信号输入端的片选信号输入端CECE，则则1#6264的地址范围是的地址范围是0000H1FFFH，2#6264的地址范围是的地址范围是2000H3FFFH。本讲稿第三十六页，共四十二页本讲稿第三十七页，共四十二页5.5 5.5 存储器的综合扩展存储器的综合扩展实际使用时，往往程序存储器和数据存储器均要扩展，尤其是实际使用时，往往程序存储器和数据存储器均要扩展，尤其是80318031单片机。单片机。【例【例5-55-5】对】对80318031单片机扩展单片机扩展16KB16KB的程序存储器和的程序存储器和16KB16KB数据存储器，分别采用数据存储器，分别采用27642764和和62646264芯片芯片。解：解：27642764和和62646264分别为分别为8KB8KB的的ROMROM和和8KB8KB的的RAMRAM，因此各需要，因此各需要2 2片才能分别组成片才能分别组成16KB16KB的的ROMROM和和16KB16KB的的RAMRAM。P0口提供低口提供低8位地址，经地址锁存器与位地址，经地址锁存器与4片芯片的片芯片的A0-A7相相连，连，P2口的低口的低5位位P2.0P2.4直接与各芯片的的高直接与各芯片的的高5位地址线位地址线A8-A12连接，连接，P0口提供口提供8位数据线位数据线P0.0-P0.7 直接与各芯片的数据线直接与各芯片的数据线D0-D7相连，相连，PSEN接接2764的数据允许输出端的数据允许输出端OE，RD和和WR分别连接分别连接6264的读选通信号输入端的读选通信号输入端OE和和写选通信号输入端写选通信号输入端WE。P2口的口的P2.7、P2.6、P2.5与译码器的与译码器的C、B、A连接，连接，Y0、Y1分别连接两片分别连接两片2764的片选信号输入端的片选信号输入端CE，Y2、Y3分别连接两片分别连接两片6264的的片选信号输入端片选信号输入端CE.http:/本讲稿第三十八页，共四十二页http:/本讲稿第三十九页，共四十二页对系统进行扩展后，各存储器芯片的地址范围是：对系统进行扩展后，各存储器芯片的地址范围是：1#27641#2764：0000H0000H1FFFH1FFFH2#27642#2764：2000H2000H3FFFH3FFFH1#62641#6264：4000H4000H5FFFH 5FFFH 2#62642#6264：6000H6000H7FFFH 7FFFH 1#62641#6264、2#62642#6264的片选信号也可以采用的片选信号也可以采用Y0Y0、Y1Y1，此时两片，此时两片62646264芯片芯片的地址范围是：的地址范围是：1#62641#6264：0000H0000H1FFFH 1FFFH 2#62642#6264：2000H2000H3FFFH3FFFH思考问题：在程序存储器与数据存储器地址相同情况思考问题：在程序存储器与数据存储器地址相同情况下，会不会造成数据访问时冲突呢？下，会不会造成数据访问时冲突呢？http:/本讲稿第四十页，共四十二页在程序存储器与数据存储器地址相同情况下，会不会造成数据访问时冲在程序存储器与数据存储器地址相同情况下，会不会造成数据访问时冲突呢？不会！因为：突呢？不会！因为：因为外部因为外部ROMROM的读控制信号的读控制信号PSENPSEN在在CPUCPU向外部向外部ROMROM取指令时才产生，而取指令时才产生，而RDRD、WRWR此时无效此时无效,如如CPUCPU向外部向外部ROMROM取指令时取指令时指令指令“MOVC A,A+DPTR”“MOVC A,A+DPTR”只只能访问外部能访问外部ROMROM；而访问外部而访问外部RAMRAM的读写控制信号为的读写控制信号为RDRD和和WRWR，它们由，它们由MOVXMOVX指令产生，而指令产生，而PSENPSEN无无效，效，如如CPU执行执行指令指令“MOVX A,DPTR”,当当DPTR=1000H时，只会访时，只会访问问1#6264 的的1000H单元单元。http:/本讲稿第四十一页，共四十二页本章小结本章小结l了解了解ROMROM的分类，了解的分类，了解RAMRAM的分类的分类l能设计单片机最小应用系统能设计单片机最小应用系统l掌握地址译码方法，掌握地址重叠的概念及消除地址重叠的掌握地址译码方法，掌握地址重叠的概念及消除地址重叠的方法方法l能设计能设计ROMROM、RAMRAM扩展电路及扩展电路及ROMROM和和RAMRAM综合扩展电路综合扩展电路l能根据给出的存储器电路图分析各芯片的地址空间分配情况能根据给出的存储器电路图分析各芯片的地址空间分配情况 http:/本讲稿第四十二页，共四十二页
