第6章外部存储器的扩展ppt课件.ppt

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1、6.1系统的扩展结构6.2地址空间分配和地址锁存器6.3程序存储器EPROM的扩展6.4数据存储器RAM的扩展6.5程序存储器和数据存储器的综合扩展第6章单片机存储器的扩展问题的提出在单片机应用系统的设计中,往往出现RAM,ROM或者I/O口不够的情况，怎么办？ROM的扩展RAM的扩展综合扩展最小应用系统单片机系统的扩展是以基本的最小系统为基础的,故应首先熟悉最小应用系统的结构。实际上，内部带有程序存储器的8051或8751单片机本身就是一个最简单的最小应用系统，许多实际应用系统就是用这种成本低

2、和体积小的单片结构实现了高性能的控制。对于内部无程序存储器的芯片8031来说,则要用外接程序存储器的方法才能构成一个最小应用系统。1.片内带程序存储器的最小应用系统片内带程序存储器的8051、8751本身即可构成一片最小系统，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,同时接高电平,ALE、信号不用，系统就可以工作。(1)系统有大量的I/O线可供用户使用:P0、P1、P2、P3四个口都可以作为I/O口使用。(2)内部存储器的容量有限,只有128B的RAM和4KB的程序存储器。2.片内无程序存储器的最

3、小应用系统片内无程序存储器的芯片构成最小应用系统时,必须在片外扩展程序存储器。由于一般用作程序存储器的EPROM芯片不能锁存地址,故扩展时还应加1个锁存器,构成一个3片最小系统。该图中74LS373为地址锁存器,用于锁存低8位地址。当单片机最小系统不能满足系统功能的要求时,就需要进行扩展。6.1系统扩展结构扩展方法：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。图6-

4、151单片机的系统扩展结构8由图6-1可以看出，系统扩展主要包括存储器扩展和I/O接口部件扩展。51单片机的存储器扩展即包括程序存储器扩展又包括数据存储器扩展。51单片机采用程序存储器空间和数据存储器空间截然分开的哈佛结构。扩展后，系统形成了两个并行的外部存储器空间。9系统扩展是以51为核心，通过总线把单片机与各扩展部件连接起来。因此，要进行系统扩展首先要构造系统总线。单片机系统的扩展是建立在地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）基础上的，这些总线都是并行的，能够理想地匹配CPU的

5、处理速度。任何单片机之外的芯片和硬件资源必须通过总线与单片机相连，才能被单片机有效地管理，成为系统的有机组成部分。MCS-51单片机对外没有专用的地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB），在进行系统扩展时，首先需要扩展系统的三总线。10数据总线用于在单片机与存储器之间或单片机与I/O端口之间传送数据。数据总线是双向的，可以进行两个方向的数据传送。80C51单片机数据总线为8位，由P0口提供。在数据总线上可以连接多个外围芯片，但在某一时刻只能有一个有效的数据传送通道。1．数据总线DB(

6、DataBus)地址总线用于传送单片机送出的地址信号，以便进行存储单元和I/O端口的选择。地址总线的位数决定着可访问的存储器或I/O口的容量。80C51单片机有16条地址线。所以能寻址64KB空间。80C51单片机的16位地址线分为两部分：高8位地址线：由P2口提供；低8位地址线：由P0口提供。由于P0口是低8位地址和8位数据的复用线，因此必须外接锁存器，用于将先发送出去的低8位地址锁存起来，然后才能传送数据。需要注意：P0、P2口在系统扩展中用作地址线后就不能作为一般I/O口使用。2．地址总线

7、AB（AddressBus）地址总线的构造P0+P2=A0~A15(A8~A15)不固定，需要用几根就从P2口引出几条口线3．控制总线CB除地址线和数据线外，还要有系统的控制总线。这些信号有的就是单片机引脚的第一功能信号，有的则是P3口第二功能信号。包括：（1）作为外扩程序存储器的读选通控制信号。（2）和为外扩数据存储器和I/O的读、写选通控制信号。（3）ALE作为P0口发出的低8位地址锁存控制信号。（4）为片内、片外程序存储器的选择控制信号。可见，51的4个并行I/O口，由于系统扩展的需要，真

8、正作为数字I/O用，就剩下P1和P3的部分口线了。138051扩展的三总线P2ALE8051P0PSENWRRD地址锁存器地址总线数据总线控制总线A8~A15A0~A7D0~D7程序存储器内部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)EA=1EA=0读写控制RAM芯片/I/O接口芯片EPROM芯片MCS-51MCS-516.2地址空间分配和外部地址锁存器接下来讨论如何进行存储器空间的地址分配，并介绍用于输出低8位地址的常用的地址锁存器。6.2.1存