《单片机存储器扩展》PPT课件

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1、6-1系统扩展及结构6-2存储器扩展及编址技术6-3程序存储器扩展6-4数据存储器扩展6-5存储器综合扩展6-6存储器系统的特点和使用第6章单片机存储器扩展9/20/20211单片机芯片内具有CPU、ROM、RAM、定时器/计数器及I/O口。但在实际应用中、大多数情况下仅靠片内资源是不够的。——资源性扩展：包括存储器扩展和I／O扩展。如何扩展?扩展功能如何实现?扩展部件如何连接?6-1系统扩展及结构9/20/20212整个扩展系统以单片机为核心，通过总线把各扩展部件连接起来，各扩展部件“挂”在总线

2、上。所谓总线，就是连接系统中各扩展部件的一组公共信号线。包括：地址总线（AB）；数据总线（DB）；控制总线（CB）。9/20/20213存储器的连接存储器与微型机三总线的连接：1、数据线D0～n连接数据总线DB0～n2、地址线A0～N连接地址总线低位AB0～N。3、片选线CS连接地址总线高位ABN+1。4、读写线OE、WE(R/W)连接读写控制线RD、WR。DB0～nAB0～NA0～NABN+1CSR/WR/W存储器微型机D0～n9/20/20214存储器与单片机的连接存储器与微型机三总线的一般连

3、接方法和存储器读写时序：1.数据总线与地址总线为两组独立总线。DB0～n地址输出数据有效数据采样R/WAB0～ND0～nDB0～nAB0～NA0～NABN+1CSR/WR/W存储器微型机D0～n9/20/20215存储器与单片机的连接2.微型机复用总线结构：数据与地址分时共用一组总线。ALE地址锁存地址锁存地址输出数据有效地址输出数据有效AD0～n数据采样数据采样R/W单片机AD0～nALER/WD0～nA0～nR/W存储器DiQiG地址锁存器9/20/202166-1-1单片机扩展的实现单片机扩

4、展的首要问题就是构造系统总线，然后再往系统总线上“挂”存储芯片或I/O接口芯片。“构造”总线——芯片本身并没有提供地址线和数据线。具体的构造方法说明如下：以P0口的8位口线作地址／数据线。复用技术——地址和数据进行分离。为此在构造地址总线时要添加一个8位锁存器。先把这低8位地址送锁存器暂存，然后就由地址锁存器给系统提供低8位地址，而把P0口线作为数据线使用。以P2口的口线作高位地址线。由P2口提供高8位，再加上P0口提供的低8位——64KB。但实际应用系统中，地址高位并不固定为8位，而根据需要从P

5、2口中引出。9/20/202178位地址锁存器：74LS373、8282等。9/20/20218控制信号：构成扩展系统的控制总线。1.ALE作地址锁存的选通信号，以实现低8位地址的锁存。2.PSEN作扩展程序存储器的读选通信号。3.EA作内外程序存储器的选通信号。4.RD和WR作扩展数据存储器和I/O端口的读写选通信号。89C51图5.29/20/20219MCS-51用于扩展存储器的外部总线信号：P0.0～0.7：8位数据和低8位地址信号，复用总线AD0～7。P2.0～2.7：高8位地址信号AB

6、8～15。ALE：地址锁存允许控制信号。PSEN：片外程序存储器读选通信号。EA：内外程序存储器选择。RD：片外数据存储器读控制信号。WR：片外数据存储器写控制信号。9/20/2021106-1-2总线扩展驱动当单片机外接芯片较多，超出总线负载能力，必须加总线驱动器。单向驱动器74LS244、74LS245用于地址总线驱动；双向驱动器74LS255用于数据总线驱动。9/20/2021116-2存储器扩展及编址技术存储器结构框图存储器内部为双向地址译码，以节省内部引线和驱动器。如：1K容量存储器，有

7、10根地址线。单向译码需要1024根译码输出线和驱动器。双向译码X、Y方向各为32根译码输出线和驱动器，总共需要64根译码线和64个驱动器。图5.6存储器逻辑结构图32×32=10249/20/202112存储器外部信号引线D0～7数据线：传送存储单元内容。根数与单元数据位数相同。A0～9地址线：选择芯片内部一个存储单元。根数由存储器容量决定。CS片选线：选择存储器芯片。当CS信号无效，其它信号线不起作用。R/W(OE/WE)读写允许线：打开数据通道，决定数据的传送方向和传送时刻。9/20/202

8、113用多片存储器芯片组成微型计算机系统所要求的存储器系统。要求扩充后的存储器系统引出线符合微型计算机的总线结构要求。一、扩充存储器位数：例1：用2K×1位存储器芯片组成2K×8位存储器系统。例2：用2K×8位存储器芯片组成2K×16位存储器系统。6-2-1存储器芯片的扩展9/20/202114例1：用2K×1位存储芯片组成2K×8位存储系统。当地址、片选和读写信号有效，可并行存取8位信息；共用片选。9/20/202115例2：用2K×8位存储器芯片组成2K×16位存储器系统。地址