1、主讲教师 赵晓安,计算机硬件技术基础,专题八 存储器扩展,第七章,主讲教师 赵晓安,计算机科学与软件学院计算机基础教学部,一、ROM类作程序存储器的扩展 二、RAM类作数据存储器的扩展 三、程序和数据存储器混合扩展 四、存储器与I/O 口综合扩展 五、选片方法1、线选法2、译码法 六、掌握上述各类芯片的扩展方法,本章重点讲授内容及要求,71 概 述 72 外部存储器的扩展 73 并行接口芯片及其扩展 731 /地址译码技术 1线选法 2全地址译码法,第七章 MCS-51单片机系统扩展,721 外部程序存储器的扩展原理及时序 722 地址锁存器及译码器 723 EPROM扩展电路 725 外部数
2、据存储器的扩展方法及时序 726 静态RAM扩展 补1：同时扩展程序存储器和数据存储器的方法补2：程序、数据存储空间的混合扩展小结,72 外部存储器的扩展,731 /地址译码技术 1线选法 2全地址译码法,73 并行接口芯片及其扩展,71 概 述,在组成单片机应用系统时:A 首先遇到的问题就是存储器的扩展。单片机内部设置的存储器一般容量较小，满足不了实际需要，因此需要配置外部存储器，包括程序存储器和数据存储器。A 其次要解决的问题是I/O口的扩展。当外围设备较多时，仅有的几个内部I/O接口就不够用，在大多数应用系统中，MCS-51单片机都需要扩展输入/输出接口芯片，有时还需要扩展定时器、串行口
3、、数模转换器(D/A)和模数转换器(A/D)以满足实际需要。,正常扩展的最大范围,程序存储器： 8031 64KB8051/8751 60KB 数据存储器/I/O口： 64KB 但应用中不一定最大范围扩展,扩展 方法,1、根据单片机的型号和应用系统的要求确定扩展存储器的类型、容量或I/O口的类型包括芯片的类型、个数、容量、特点、要求 2、确定作程序存储器 /PSEN数据存储器 /RD、/WR混合存储器 /RD./PSEN 3、进行地址统筹，为各器件分配地址 4、根据位扩展、字扩展，确定片选方式 5、如何与三总线连接？,半导体存储器的分类 按读写方式分类,半导体存储器的基本结构,E 矩阵存储体
4、E 译码驱动器 E 读写电路 E 地址总线 E 数据总线控制总线电源线,MCS-51单片机对外扩展三总线,722 地址锁存器和译码器,地址锁存器,译码器,A,A,MCS-51单片机的P0口是分时复用的地址/数据总线，因此在进行程序存储器扩展时，必须利用地址锁存器将地址信号锁存起来 。,地址锁存器,38译码器 74LS138,74LS138真值表,721 外部程序存储器的扩展原理及时序,硬件电路如图7-1所示。 MCS-51单片机访问外部程序存储器所使用的控制信号有： ALE：低8位地址锁存控制信号 PSEN：外部程序存储器“读取”控制信号,访问片外程序存储器的时序,723 EPROM扩展电路,
5、1常用EPROM芯片介绍,2、扩展电路实例,注：VPP为编程脉冲，可以为 +5V,+12.5v,+21V,+25V等,EPROM 2764程序存储器,地址空间地址段不惟一,725 外部数据存储器的扩展方法及时序,P0口为RAM的复用地址/数据总线，P2口的三根线用于对RAM进行页面寻址。在对外部RAM读/写期间，CPU产生/RD/WR信号。,访问片外数据存储器/I/O口的时序,726 静态RAM扩展,线选法,译码法,6264引脚图和工作方式,地址空间地址段不惟一,片外剩2根线，每片有4段地址段,38译码器的其它输出端代表的地址是什么？, 线选法选址 电路连接简单 地址空间利用率低 地址空间重叠
6、严重 译码法选址 采用译码器电路 部分译码仍有重叠的地址空间 全译码地址空间利用率高，地址惟一,线选法与译码法比较,补1：同时扩展程序存储器和数据存储器的方法,SRAM 6116/6264数据存储器,2732 工作方式真值表,注：VPP为编程脉冲，可以为 +5V,+12.5v,+21V,+25V等,EPROM 2732程序存储器,EPROM 与SRAM扩展,焦点：片选信号的产生,全译码各芯片地址惟一,P2.7,A15,补2：程序、数据存储空间的混合, 存储结构：哈佛结构，物理上两部分空间独立 通过 /RD 和/PSEN区别程序、数据存储读操作 混合方法,731 /地址译码技术,分清片内地址线与片外地址线（容量） 要扩展的芯片个数，统筹考虑分配地址 分清程序存储器和数据存储器或I/O口 同类存储器防止地址重合,扩展中的译码技术,数据存储与I/O口同时扩展,扩展RAM和I/O口,数据存储与I/O口同时扩展,1、扩存储器程序存储器数据存储器混合存储器字扩展与位扩展 2、扩I/O口与数据存储器共占64KB,扩展小结,位扩展举例,用2片2114 1K*4bit扩展1KB,相同,专题八结束,
