ch12MCS-51的存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路

1、存儲(chǔ)器擴(kuò)展存儲(chǔ)器擴(kuò)展編址技術(shù)編址技術(shù)n存儲(chǔ)器的編址問(wèn)題是存儲(chǔ)器擴(kuò)展的核心問(wèn)題。n所謂編址就是給存儲(chǔ)單元分配地址。也就是將地址線進(jìn)行適當(dāng)連接，使得存儲(chǔ)器中每一個(gè)存儲(chǔ)單元唯一的對(duì)應(yīng)一個(gè)地址。編址技術(shù)有兩種方法編址技術(shù)有兩種方法: 線選法線選法和和譯碼法譯碼法。存儲(chǔ)器擴(kuò)展存儲(chǔ)器擴(kuò)展編址技術(shù)編址技術(shù) 1. 線選法線選法 所謂線選法，用低位地址線直接連至各芯片的地址線，用余下的高位地址線分別接至芯片的片選端，以區(qū)分各芯片的地址范圍。線線譯譯碼碼 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 ： 1 1 0 0 0 0 0

2、0 0 0 0 0 0 0 0 0 =C000H 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 DFFFH ： 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 =A000H 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 BFFFH ：0110 0000 0000 00000111 1111 1111 1111 =6000H7FFFH v 擴(kuò)展三片2K存儲(chǔ)芯片，試用線選法給出接線圖和地址。例例1: 部分譯碼部分譯碼：存儲(chǔ)器芯片的地址線與單片機(jī)的地址線順次相接后，剩余的高位地址線僅用一部分參加譯碼。參加譯碼的地址線對(duì)于選中某一存儲(chǔ)器芯片有一個(gè)確定

3、的狀態(tài)，而與不參加譯碼的地址線無(wú)關(guān)。也可以說(shuō)，只要參加譯碼只要參加譯碼的地址線處于對(duì)某一存儲(chǔ)器芯片的選中狀態(tài)，的地址線處于對(duì)某一存儲(chǔ)器芯片的選中狀態(tài)，不參加譯碼的地址線的任意狀態(tài)都可以選中該不參加譯碼的地址線的任意狀態(tài)都可以選中該芯片芯片。正因如此，部分譯碼使存儲(chǔ)器芯片的地址空間有重疊，造成系統(tǒng)存儲(chǔ)器空間的浪費(fèi)。 若有N條高位地址線不參加譯碼，則有2N個(gè)重疊的地址范圍。重疊的地址范圍中真正能存儲(chǔ)信息的只有一個(gè)，其余僅是占據(jù)，因而會(huì)造成浪費(fèi)。這是部分譯碼的缺點(diǎn)。它的優(yōu)點(diǎn)是譯碼電路簡(jiǎn)單。 全譯碼全譯碼：存儲(chǔ)器芯片的地址線與單片機(jī)系統(tǒng)的地址線順次相接后，剩余的高位地址線全剩余的高位地址線全部參加譯碼

4、部參加譯碼。這種譯碼方法，存儲(chǔ)器芯片的地址空間是唯一確定的，但譯碼電路相對(duì)復(fù)雜。 以上兩種譯碼方法在單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)中都有應(yīng)用。在擴(kuò)展存儲(chǔ)器(包括I/O口)容量不大的情況下，選擇部分譯碼，譯碼電路簡(jiǎn)單，可降低成本。 2. 譯碼法譯碼法 所謂譯碼法就是所謂譯碼法就是將低位地址線直接連至各芯片的地址線,將高位地址線經(jīng)地址譯碼器譯碼地址譯碼器譯碼后作為各芯片的片選信號(hào)。 譯碼法分為譯碼法分為全部譯碼全部譯碼和和部分譯碼部分譯碼兩種。兩種。 常用的譯碼器芯片：常用的譯碼器芯片：74LS138（3-8譯碼器）譯碼器）74LS139（雙（雙2-4譯碼器）譯碼器）74LS154（4-16譯碼譯碼器）。完全可根

5、據(jù)設(shè)計(jì)者的要求，產(chǎn)生片選信號(hào)。器）。完全可根據(jù)設(shè)計(jì)者的要求，產(chǎn)生片選信號(hào)。 在上例中若擴(kuò)展三片2K存儲(chǔ)芯片，采用譯碼法如何實(shí)現(xiàn)？ 例例2: 若所選存儲(chǔ)器芯片字長(zhǎng)與單片機(jī)字長(zhǎng)一致，則只需擴(kuò)展容量。所需芯片數(shù)目按下式確定：存儲(chǔ)器芯片容量系統(tǒng)擴(kuò)展容量芯片數(shù)目 若所選存儲(chǔ)器芯片字長(zhǎng)與單片機(jī)字長(zhǎng)不一致，則不僅需擴(kuò)展容量，還需字?jǐn)U展。所需芯片數(shù)目按下式確定：存儲(chǔ)器芯片字長(zhǎng)系統(tǒng)字長(zhǎng)存儲(chǔ)器芯片容量系統(tǒng)擴(kuò)展容量芯片數(shù)目擴(kuò)展存儲(chǔ)器所需芯片數(shù)目的確定擴(kuò)展存儲(chǔ)器所需芯片數(shù)目的確定 1) 不用片外譯碼器的單片程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 例例1 試用試用EPROM2764構(gòu)成構(gòu)成8031的最小系統(tǒng)。的最小系統(tǒng)。 2764是8K8位

6、程序存儲(chǔ)器，芯片的地址引腳線有13條，順次和單片機(jī)的地址線A0A12相接。由于不采用地址譯碼器，所以高3位地址線A13、A14、A15不接，故有23=8個(gè)重疊的8 KB地址空間。因只用一片2764，其片選信號(hào)CE可直接接地(常有效)。其連接電路如圖所示。程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展2764與8031的擴(kuò)展連接圖 8個(gè)重疊的地址范圍為：個(gè)重疊的地址范圍為：00000000000000000001111111111111，即0000H1FFFH；00100000000000000011111111111111，即2000H3FFFH；01000000000000000101111111111111

7、，即4000H5FFFH；01100000000000000111111111111111，即6000H7FFFH；10000000000000001001111111111111，即8000H9FFFH；10100000000000001011111111111111，即A000HBFFFH；11000000000000001101111111111111，即C000HDFFFH；11100000000000001111111111111111，即E000HFFFFH。2) 采用線選法的多片程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展采用線選法的多片程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 例2 采用線選法使用兩片2764擴(kuò)展16 KB的程序

8、存儲(chǔ)。擴(kuò)展連接圖如下圖所示，分別寫(xiě)出它們的重疊的地址空間。左片：000000000000000000001111111111111，即0000H1FFFH； 001000000000000000011111111111111，即2000H3FFFH； 010000000000000000101111111111111，即4000H5FFFH； 011000000000000000111111111111111，即6000H7FFFH；右片：100000000000000001001111111111111，即8000H9FFFH； 1010000000000000010111111111111

9、11，即A000HBFFFH； 110000000000000001101111111111111，即C000HDFFFH； 111000000000000001111111111111111，即E000HFFFFH。 例例3 要求用要求用2764芯片擴(kuò)展芯片擴(kuò)展8031的片外程序存儲(chǔ)器，的片外程序存儲(chǔ)器，分配的地址范圍為分配的地址范圍為0000H3FFFH。 分析：由分配的地址范圍知：擴(kuò)展的容量為3FFFH-0000H+1=4000H=16 KB，2764為8 K8位，故需要兩片。若采用全部譯碼方法，第1片的地址范圍應(yīng)為0000H1FFFH；第2片的地址范圍應(yīng)為2000H3FFFH。 3) 采用地址譯碼器的多片程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展采用地址譯碼器的多片程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展全譯碼、兩片2764 EPROM的擴(kuò)展連接圖 n根據(jù)MCS-51單片機(jī)地址總線寬度為16位，在片外可擴(kuò)展的存儲(chǔ)器最大容量為64 KB，地址為0000HFFFFH。n 因?yàn)镸CS-51單片機(jī)對(duì)片外程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作使