单片机原理及应用（陈燕）第8章 扩展存储器.pptVIP

（1）地址总线（Address Bus，AB）：用于传送单片机发出的地址信号，以便进行存储单元和I/O接口芯片中的寄存器单元的选择。 （2）数据总线（Data Bus，DB）：用于单片机与外部存储器之间或与I/O接口之间传送数据，数据总线是双向的。 （3）控制总线（Control Bus，CB）：控制总线是单片机发出的各种控制信号线。 常用的存储器地址空间分配方法有两种：线性选择法（简称线选法）和地址译码法（简称译码法），下面介绍。 1．线选法 是直接利用系统的某一高位地址线作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的“片选”控制信号。为此，只需要把用到的高位地址线与存储器芯片的“片选”端直接连接即可。 线选法优点是电路简单，不需要另外增加地址译码器硬件电路，体积小，成本低。缺点是可寻址的芯片数目受到限制。另外，地址空间不连续，每个存储单元的地址不唯一，这会给程序设计带来不便，只适用于外扩芯片数目不多的单片机系统的存储器扩展。 如果把P2.7通过一个非门与74LS138译码器G1端连接起来，如图8-6所示，就不会发生两个32KB空间重叠的问题了。这时，选中的是64KB空间的前32KB空间，地址范围为0000H～7FFFH。如果去掉图8-6中的非门，地址范围为8000H～FFFFH。把译码器的输出连到各个4KB存储器的片选端，这样就把32KB空间划分为8个4KB空间。P2.3～P2.0，P0.7～P0.0实现“单元选择”，P2.6～P2.4通过74LS138译码实现对各存储器芯片的片选。 采用译码器划分的地址空间块都是相等的，如果将地址空间块划分为不等的块，可采用可编程逻辑器件FPGA对其编程来代替译码器进行非线性译码。 ：数据输出允许信号，低电平有效。当该信号为低电平时，三态门打开，锁存器中数据输出到数据输出线。当该信号为高电平时，输出线为高阻态。 8.3 程序存储器EPROM的扩展 程序存储器采用只读存储器，因为这种存储器在电源关断后，仍能保存程序（我们称此特性为非易失性的），在系统上电后，CPU可取出这些指令重新执行。 只读存储器简称ROM（Read Only Memory）。ROM中的信息一旦写入，就不能随意更改，特别是不能在程序运行过程中写入新的内容，故称为只读存储器。 （4）编程校验方式。VPP端保持相应的编程电压（高压），再按读出方式操作，读出固化好的内容，校验写入内容是否正确。 （5）编程禁止方式。 8.3.2 程序存储器的操作时序 1．访问程序存储器的控制信号 AT89S51单片机访问片外扩展的程序存储器时，所用的控制信号有以下3种。 （1）ALE：用于低8位地址锁存控制。 （2） ：片外程序存储器“读选通”控制信号。它接外扩EPROM的 引脚。 8.3.3 AT89S51单片机与EPROM的接口电路设计 由于AT89S5x单片机片内集成不同容量的Flash ROM，可根据实际需要来决定是否外部扩展EPROM。当应用程序不大于单片机片内的Flash ROM容量时，扩展外部程序存储器的工作可省略。 8.4.2 外扩数据存储器的读写操作时序 对片外RAM读和写两种操作时序的基本过程相同。 1．读片外RAM操作时序 若外扩一片RAM，应将 脚与RAM的 脚连接， 脚与芯片 脚连接。 单片机读片外RAM操作时序如图8-16所示。 在第一个机器周期的S1状态，ALE信号由低变高（①处），读RAM周期开始。在S2状态，CPU把低8位地址送到P0口总线上，把高8位地址送上P2口（在执行“MOVX A，@DPTR”指令阶段才送高8位；若执行“MOVX A，@Ri”则不送高8位）。 2．写片外RAM操作时序 向片外RAM写数据，单片机执行“MOVX @DPTR，A”指令。 指令执行后，AT89S51的 信号为低有效，此信号使RAM的 端被选通。 写片外RAM的时序如图8-17所示。开始的过程与读过程类似，但写的过程是CPU主动把数据送上P0口总线，故在时序上，CPU先向P0口总线上送完8位地址后，在S3状态就将数据送到P0口总线（③处）。此间，P0总线上不会出现高阻悬浮现象。 在S4状态，写信号 有效（⑤处），选通片外RAM，稍过片刻，P0口上的数据就写到RAM内了，然后写信号 变为无效（⑥处）。 （2）各芯片地址空间分配 硬件电路一旦确定，各芯片的地址范围实际上就已经确定，编程时只要给出所选择芯片的地址，就能对该芯片进行访问。结合图8-20，介绍IC1、IC2、IC3、IC4芯片地址范围的确定方法。 存储器地址均用16位，P0口确定低8位，P2口确定高8位。 如果