单片机原理及应用第2版 教学课件 作者 陈立周 编 第4章.pptVIP

第四章 半导体存储器 第一节 存储器的分类 第二节 随机存取存储器 第三节 只读存储器 第四节 存储器的并行扩展及连接方法 第五节 串行存储器的扩展方法 本章要点 简单介绍单片机系统中使用的存储器结构性能及其用途。 存储器的并行扩展，扩展时的地址确定，以及与单片机的连接方法。 两线制与三线制的串行存储器的扩展方法。 第一节 存储器的分类 半导体存储器 第二节 随机存取存储器 一、静态RAM 二、动态RAM 三、RAM断电保护 四、单片机对外部数据存储器的读写时序 第三节 只读存储器 一、掩膜ROM ：利用光刻掩膜技术，将用户提供的程序存储在芯片中，制成后不能抹去也不能修改 。 二、可编程只读存储器PROM ：开始使用时允许用户自行写入信息，但只允许一次，以后只能读出，不能修改。 三、可擦除可编程只读存储器EPROM ：写入数据后，可以长期保存，保存时间与温度、光照有关。如果上面存的数据不要了，可以用紫外光擦除重新写入。 四、电擦除只读存储器EEPROM：所存储的内容可以擦除，也可以在线写入。分为并行和串行两种。 五、闪速型存储器：可以擦除，也可以在线重新写入。 六、单片机对外部程序存储器的取指时序 ROM通常用作程序存储器，用来存储单片机的运行程序，CPU按照取指时序，从程序存储器取出指令并执行，取指时序如下图。 第四节 存储器的并行扩展及连接方法 一、存储器扩展 在设计单片机控制系统时，最好能选择一种单片机型号，它的片内数据存储器和片内程序存储器都能满足需要，当然，如果片内的存储器不够使用，也可以在片外扩展，扩展时可根据系统线路板的具体条件，选用并行扩展或串行扩展。 并行扩展：线路连接复杂，必须连接数据线、地址线和控制线，但存取数据可直接使用数据传送指令，编制程序简单。 串行扩展：线路连接简单，但存取数据需要使用一段程序，软件较为复杂。 二、并行扩展存储器时地址线的连接与地址分配 扩展时将存储器的地址线与CPU的低位地址线相连，用于片内寻址。CPU的高位地址线与存储器片选端的连接可以有两种方式。 1.全译码寻址 利用74LS138译码器对高位地址线进行译码,译码器输出接存储器芯片的片选端。 2.线选寻址 线选方式没有对高位全部译码，只用一根CPU的高位地址线直接连存储器芯片的片选端，该线为低电平时即选中该芯片，故称线选法，电路连接如图。 全译码连接方式的主要特点 必须连接所有地址线，一个地址只对应一个存储单元，接好地址线后的存储器芯片对应的地址空间是唯一的。特点是接线麻烦但地址不会重叠。 线选连接方式的主要特点 使用两片以上的小容量存储器扩展时，由于每片的地址线少于16根，除低位地址线直接与CPU相连外，CPU余下的高位线可作为线选，任意一条高位地址线都可接一个存储器芯片的片选端。该高位线为零电平时，选中与它连接的芯片。应注意地址值高位中只能有一个为“0”，其余都必须为“1”。不允许高位出现两个“0”。以免同时选中两片，线选连接的特点是接线简单，但地址不能全部使用。 三、并行扩展时控制线的连接 扩展RAM时控制线RD、WR、ALE和EA的连接 ： 扩展ROM时控制线ALE、PSEN和EA的连接： 数据、程序两用时控制线的连接 第五节 串行存储器的扩展方法 一、二线制串行存储器 总线采用二线制，其中 SCL为串行时钟端，SDA为串行数据/地址端，下图为具有 总线的单片机与串行存储器AT24C01连接图。存储器作为从器件，若片内没有 总线，则可以用并行口模拟。 二、模拟 总线的编程 若所选的单片机无 总线，如AT89C51，则必须编写模拟 的读写程序，程序第一步：发送一个起始位。第二步：发送一个控制字。第三步：进行发送或接收数据，第四步：发一个结束位。表示收发结束。以上四步骤，可以通过调用子程序完成。 第一步：发起始位的子程序 START: SETB SDA SETB SCL NOP NOP CLR SDA NOP NOP CLR SCL RET 第二步:发控制字的子程序 控制