《存储器扩展技术》word版

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1、第八章存储器扩展技术§8.1MCS-51单片机的存储器组织一.单片机为什么要扩展存储器？1.单片机的8051主要品种中8051、8751片内有4KROM或EPROM，8031片内无程序存储器，因此必须扩展程序存储器用以存放程序，当系统程序运行过程中需要存放的数据较多时，片内的128字节RAM通常是不够用的，也需要扩充一部份数据存储器。A12A8VCCVPPPGMA7CEGNDA0D0D72764OE1DG1Q8D8Q74LS373P2..4P2.0ALEP0.0P0.78031PSEN2.分析单片机最小系统的工作过程：+5V588地SA8当ALE高电平时，低8位地址信息从P0口输出，当AL

2、E由高变低时，该下降沿使低8位地址锁存。高8位地址信息从P2口直接输出。当PSEN低电平有效时，选中的地址单元的内容从P0口读入8031CPU内。P0口是复用口，分时输出低8位地址和输入数据，因此必须硬件上采取措施，将地址信息与数据信息隔开，这是单片机构成应用系统必须考虑的问题，也是单片机必须要扩展的重要原因。二.扩展总线的形成：计算机系统有三种总线：数据总线、地址总线、控制总线，计算机系统中的所有部件均以一定方式通过三总线连接在一起，构成计算机系统。如下图：P2口ALEP0口8031PSENWRRDA15～A8高8位地址16位地址总线地址锁存A7～A0低8位地址D0～D78位数据总线控制

3、总线三.解决地址锁存的问题最常用的芯片是74LS3738D锁存器，使用方法及控制逻辑如下图：ALE74LS373的控制逻辑为：G1D1Q74LS3738D8QE1.E低电平、G高电平时，D通向Q。即ALE高电平输出低8位地址。P0口低8位地址G下降沿时锁存，即ALE下降沿时，使Q与D隔开。2.E高电平时D与Q之间呈高阻状态。数据总线可用于地址锁存的芯片很多，只要其控制逻辑与CPU时序能有效搭配，均可选用。常用的有两类芯片：D触发器：如74LS27374LS377等D锁存器：如74LS3738282等§8.2存储器扩展一.存储器概述：存储器是计算机用来存储信息的部件。有了存储器计算机才有了记

4、忆的功能，才能把计算机要执行的程序以及数据处理与计算的结果存储在计算机中，使计算机自动地工作。1.存储器分类：①内存：在主机内部。具有一定容量，存取速度较快。②外存：在主机外部。如软磁盘、硬磁盘、光盘等。它存储量大、速度较慢，外存内的信息要调入内存后CPU才能使用。内存一般使用半导体存储器。2.半导体存储器的分类：①只读存储器(ROM)：使用过程中只能读出不能写入，其中信息需用特殊方法写入，掉电时可保存其内容，一般用于存放程序、常数等。⑴掩膜ROM用于存放己调试好的、成熟的程序和数据。由厂家制作时写入，不能修改，适于大批量生产，其成本较低。⑵可编程ROM，简称PROM由厂家生产的空白存储器

5、，可根据用户需要用特殊方法将程序和数据写入，一次性写入不能修改。⑶可擦除程序存储器EPROM可多次编程，修改时用紫外光照射20分钟左右，可擦除原信息重写。⑷电可擦除程序存储器EEPROM可在用户系统使用过程中以字节为单位擦除重写。①随机读写存储器RAM使用过程中，程序可随时读写的存储器。⑴静态RAM或称SRAM可随时读写，掉电时丢失其原内容。集成度较低，适用于存储量不大的微型机系统，单片机常用。⑵动态RAM或称DRAM可随时读写，使用中需定时刷新其内容，否则内容会丢失。集成度高，价廉，适于大存储容量时使用。⑶非易失RAM可随时读写。带有掉电保护电路，掉电时不丢失其内容。二.扩展EPROM程

6、序存储器1.芯片271627322764271282725627512存储量2K4K8K16K32K64K可视实际需要选择，最常用的型号是27642.扩展的基本方法：主要是地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)与CPU的连接。例如，扩展一片2716(2K字节)地址线根数：1K=2102K=2.210=21111根A0～A10地址总线AB：低8位地址A0～A7从P0口输出，由于P0口是复用口，所以需通过74LS373锁存。高8位地址A8～A10直接从P2口输出。数据总线DB：直接接P0口，即D0～D7。控制总线CB：与程序存储器有关的控制信号有如下两个ALE地址锁存信号，接37

7、3的G端当它高电平时输出低8位地址，在它的下降沿地址锁存。PSEN程序存储器读取信号，PSEN接程序存储器的允许输出端OE，当PSEN低电平，亦即OE低电平，被选中单元内的数据通过数据线读入CPU。程序存储器的片选线CE必须低电平才可工作，本系统内只有一片程序存储器，可直接接地。A10VCCVPPA8CEA7GNDA0D7D0OE27161DG1Q74LS3738D8QEP2.2P2.0ALEP0.0P0.78031PS