第五章 MSC-51单片机存贮器扩展.ppt

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1、第五章MSC-51单片机存储器的扩展单片机是为工业控制而开发的，它的内部具有ROM、RAM、定时器/计数器及I/O口，它已经是一个完整的系统，但它的内部资源毕竟有限，在许多应用场合可能就不够用了，这就要求对单片机资源进行扩展。单片机资源扩展的原因：本章主要介绍的内容：随机存储器（RAM）的扩展方法只读存储器（ROM）的扩展方法几款提供扩展的芯片5.1存储器扩展总线的结构只读存储器，简称ROM，它是用来存放用户开发（编写）的程序、常数和表格数据的，掉电后以上内容是不会消失的。随机存储器，简称RAM，它是用来存放单片机运行时产生的中间数据和临时数据的。掉电后所有数据都将消失。

2、扩展就是在单片机内部的ROM和RAM等资源不够我们系统需要的时候，通过增加外部ROM和RAM以满足系统要求。扩展方法：必须先要构造扩展线路，也就是要构造一系列总线（Bus），然后在总线上“挂”上需要扩展的芯片，就完成了扩展。对于扩展出来的部件，我们称之为外部器件，比如外部ROM、外部RAM等。5.1.1总线的概念总线，就是单片机连接扩展器件的一组公共信号线，按其功能通常把这些总线分为三组，即地址总线、数据总线和控制总线。一般地址总线的数量最多，数据总线固定为8根。1.地址总线（AddressBus，简称AB）地址总线用于传送单片机发出的地址信号，以便对号入座地对ROM、R

3、AM及I/O口进行选择，以选中相应的单元（字节），然后才能对它进行操作。地址总线的传输是单向的，即只能由单片机向外发出地址信号。地址总线数目决定着可以直接访问的存储单元的数目，地址线可扩充的容量1K2K4K8K16K32K64K10根11根12根13根14根15根16根2.数据总线（DataBus，简称DB）数据总线是用于单片机与外部存储器之间或单片机与外部I/O口之间进行数据传送的一组信号线。单片机系统数据总线的数目，与单片机字长是一致的，都是8位，所以数据总线也就是8条。数据总线是双向的，既可以由单片机向外部输出数据，也可以由外部向单片机输入数据。3.控制总线（Con

4、trolBus，简称CB）控制总线是单片机发出的一组控制命令信号线，是单片机决定对外部器件作什么操作的命令线。一般说来，控制总线是单向的，是单片机向外部发出的。5.1.2总线的构造为了扩展ROM、RAM及I/O口，必须在单片机上构造系统总线，与其他计算机不同，单片机没有提供专门的地址线和数据线，必须借用单片机的I/O口线，经过改造而形成地址线和数据线。这就是构造总线。1.地址总线的构造需要构造的地址总线的数目一般不少于10条线，要占用单片机的两个I/O口，即P0口和P2口。而P0口又是对外传送数据的端口，这就需要采用复用技术。先从P0口送出低8位地址，用一个锁存器将低8位

5、地址锁存起来，并送到地址总线上，然后再由P2口送出高8位地址，这就完成了地址总线的构造。锁存器是74LS373（简称373），它是一个含有8个三态D触发器的集成电路，它的外围引脚见图5.1-2。D0~D7是输入端，从单片机送出来的低8位地址就从这里送进去锁存起来Q0~Q7是输出端，低8位地址就是从这里送上地址总线的OE—是373的芯片选中信号输入端(片选），低电平有效。如果对该线输入高电平，则Q0~Q7为高阻抗，对外是悬空状态。一般在单片机系统电路上把该端接地（GND）。LE—是锁存控制信号输入端，高电平有效。LE端为高电平时，就将输送到D0~D7上的低8位地址锁存进37

6、3；为低电平时373就保存了原来存入的信息，并送到Q0~Q7上。在单片机系统电路上把该端接单片机的ALE端口上。构造完成的地址总线见图5.1-3所示。高位地址不一定需要8位，这要看我们需要扩展多少而定。如果扩展到8K外部空间，就只需要13条地址线，高位地址只要5条线，即A8~A12，P2.5~P2.7还可以作为位线使用。2.数据总线的构造数据总线仍然是由P0口构成，根据单片机工作时序，P0口分时传送低8位地址和8位数据。总线形式画出的含地址总线和数据总线的电路图见图5.1-4所示。在执行MOVX指令或执行MOVC指令超过片内范围时，单片机从P0口送出低8位地址的同时ALE

7、端正好出现一个高电平，373将低8位地址存入了，过后ALE降为低电平，低8位地址也就完整地保存在74LS373中，并输出到地址总线上，P0口又可以用于传送数据了。3.控制总线的构造单片机对扩展所需要的控制总线一般只有三条线组成，单片机对外部ROM的“读”信号，低电平有效。单片机对外部RAM的“写”信号，低电平有效。单片机对外部RAM的“读”信号，低电平有效。EA为高电平时，对ROM的访问是从内部开始，地址信息超过了内部的ROM空间，再发展到外部程序存储器。EA为低电平时，对ROM的访问仅限定在外部程序存储器。另外，根据系统的需