单片机存储器扩展ppt课件.ppt

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1、单片机存储器扩展5.1单片机系统扩展及结构单片机扩展的必要性1.扩展了单片机系统的资源(主要是存储器扩展和I/O扩展)2.驱动更多种类的外部设备1）信号形式不同2）信号电平不同3）速度差异大单片机系统总线及总线构成所谓总线，就是连接计算机CPU与各部件的一组公共信号线。MCS-51使用的是并行总线结构，按功能分为三组：地址总线，数据总线和控制总线。MCS-51并行总线结构CPU内部ROM内部ROM内部RAM定时/计数器并行I/O口中断接口串行I/O口数据总线地址总线控制总线1．数据总线DB（DataBus）2．地址总线AB（AddressB

2、us）3．控制总线CB（ControlBus）地址总线——AB，P0口提供（A7~A0）；P2口提供（A15~A8），共16位。数据总线——DB，P0口提供（D7~D0），共8位。控制总线——CB，ALE、、、、等。8031单片机总线引脚结构单片机总线构造1.数据总线的构造MCS-51单片机的数据总线是由P0口提供的，由P0口引出8位线即可作为数据总线。2.地址总线的构造MCS-51单片机地址总线为16根，其中高8位P2口提供，低8位由P0提供。注意：P0口线地址/数据分时复用，需用地址锁存器74LS373锁存地址。A10~A8A7~A0D

3、7~D0CB3.MCS-51单片机控制总线构造1）RD、WR为读、写信号：用于片外扩展数据存贮器及I/0端口的读写选通信号，当执行外部数据存贮器操作MOVX指令时，这两个信号分别自动生成。WR、RD分别与扩展数据存贮器及I/0端口的WR、RD相接。2）EA为片外ROM选通信号：用于选择片内或片外程序存贮器，当EA＝0时，访问片外程序存贮器。3）PSEN为外部ROM读选通信号：用于片外扩展程序存贮器的读选通信号，执行片外程序存贮器查表指令MOVC时，该信号自动生成。PSEN与扩展程序存贮器相接。4）ALE为地址锁存允许：用于选通地址锁存器，通

4、常在P0口输出地址期间，用下降沿触发锁存器锁存低8位地址，即ALE必须与地址锁存器的触发端相连对存储器来讲控制线无非是：芯片的选通控制、读写控制。单片机与外部器件数据交换要遵循两个重要原则：一是，地址唯一性，一个单元一个地址。二是，同一时刻，CPU只能访问一个地址，即只能与一个单元交换数据。不交换时，外部器件处于锁闭状态，对总线呈浮空状态。读/写：CPU向外部设备发出的读/写控制命令。EPROM：/OE/PSENSRAM：/WE/WR/OE/RD选通：CPU与器件交换数据或信息，需先发出选通信号/CE或/CS，以便选中芯片。扩展芯片MCS-

5、51单片机扩展芯片可以分为3类：外部程序存贮器ROM芯片、外部数据存贮器RAM芯片以及接口芯片。连接外部设备的扩展芯片称接口芯片，接口芯片上的接口称外接口（相对于并行口、中断等内部接口而言）。每个外部接口可有多个端口，例如数据口、状态口、控制命令口等。许多接口芯片同内部中断接口一样可通过写入控制字实现工作方式等的功能控制，使用灵活、扩大了应用范围，这些芯片称可编程接口芯片。5.2MCS-51存储器编址技术两个层次：存储器芯片的选择*编址方法：1)线选法直接以系统的地址位作为芯片的片选信号2)译码法使用译码器对系统的高位地址进行译码，以其译码

6、输出作为存储芯片的片选信号。常用译码芯片：74LS139(双2-4译码器)74LS138(3-8译码器)2.芯片内部存储单元的编址由芯片内的译码电路完成MCS-51存储器的地址编码SRAM6116：“16”——2K×8b=2KB21×210=211即6116有11根地址线。地址空间：A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0最低地址：00000000　0000000H最高地址：１111111111107FFHMCS-51单片机寻址范围：64KB26×210=216即16位地址线地址空间：A15A14A13A12A11A10A9A8A7·

7、·····A0单片机×××××A10A9A8A7······A0611625=322KB上式中：“×”表示0或1。即单片机地址空间中包含有32个2KB。某片6116占据的是哪2KB不能确定——地址浮动。只有限定A15······A11的取值才能确定6116在系统中的地址范围。如，P2.6=0，选中6116的/CS线。设P2.7P2.5P2.4P2.3假定全为1则:6116地址范围是B800H~BFFFH。同理，P2.7P2.5P2.4P2.3假定全为0则:6116地址范围是0000H~07FFH；再设P2.7选中6116（设P26P25P2

8、4P23全为1）则：地址范围是7800H~7FFFH23=88KB可见：存储器芯片在系统中地址分布由两个因素决定：一是，芯片本身的地址线（与容量有关）二是，芯片选通信号的获得方式