任务七存储器扩展.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,任务七,外部,RAM,、,ROM,扩展,任务分析：扩展片外,RAM,、,ROM,硬件,单片机并行总线扩展方法,存储器的扩展、存储器地址的计算,软件,访问,片外存储器单元,方法,编译、下载、调试,编译软件：,Wave,编程器,单片机并行扩展总线方法,MCS,51,系统单片机的内部资源（,RAM,、,ROM,、,I/O,、,A/D,、,D/A,等）不足，在实际应用中,一般情况下需,扩展,。,MCS,51,并行扩展总线方法,可以扩展最多,64KB,的,程序存贮器,和,64KB,的,数据存贮器,或,I/O,口,P0,、,P2,口,通常用来作为,扩展总线口,使用。,P0,口作地址,（地址低,8,位）,/,数据（,D0D7,）,总线口,P2,口作地址总线口,（地址高,8,位）,单片机并行扩展总线方法,8031,8051,8751,P,2,ALE,P,0,PSEN,WR,RD,D,0,D,7,A,0,A,7,A,8,A,15,地址总线,数据总线,控制总线,地址,锁存器,74HC373,单片机并行扩展总线方法,PSEN,MCS51,P2，P0,RD,WR,外部程序,存 贮 器,扩展,RAM,并行,I/O,接口,串行,I/O,接口,A/D,转换,D/A,转换,定时器,计数器,外部数据存贮器扩展,并行,I/O,设 备,串行,I/O,设 备,模拟量,输 入,模拟量,输 出,扩展总线,外部,程序,存贮器用,PSEN,作为,读,选通信号,外部,数据,存贮器用,RD,和,WR,作为,读,/,写,选通信号,单片机并行扩展总线方法,访问外部存贮器时序波形：,输出的地址当,ALE,上升,以后有效，当,ALE,下降,以后消失,；,可以,用,ALE,的负跳变,将地址打入,地址锁存器,，即当,ALE,由高变低时，将出现在,P0,口的,低,8,位地址,信号 锁存到外部地址锁存器中，直到下一次,ALE,变高 时，地址才发生变化。,单片机并行扩展总线方法,思考题,：,比较两者的,不同,？,单片机并行扩展总线方法,用,74LS373,作地址锁存器,D0,.,.,.,D7,Q0,.,.,.,Q7,锁存器,三态门,（,a,）,74LS373,逻辑符号,G,E,IN,OUT,19 A7,16 A6,9 A3,5 A1,2 A0,D0.7,D0.6,D0.5,D0.4,D0.3,D0.2,D0.1,D0.0,8D,7D,6D,5D,4D,3D,2D,1D,32 18,34 14,33 17,35 13,36 8,37 7,38 4,39 3,15 A5,12 A4,6 A2,8Q,7Q,6Q,5Q,4Q,3Q,2Q,1Q,G,ALE,+5V,20,GND,1,10,74LS373,30,8031,8051,8751,（,b,）,MCS,51,地址扩展电路,Vcc,11,EN,地址译码方法,一般,片选端,（,CS,、,CE,等）,低电平有效,，只要连接片选信号端的引线状态为低电平，就表示选中该芯片。在确定地址时，该芯片,未用到的地址线为,1,，用到的地址线由所访问的芯片和单元确定。,地址译码方法：,线选法：用,某一位高位地址线,直接接到所扩展的芯片的,片选端,。,地址译码方法,线选法,有可能产生地址重叠,：,若,片选线,中除和存贮芯片,/CS,相连的以外还存在,悬空,的片选线，则存贮单元的地址就有,重叠,现象；否则，存贮单元的地址就是,唯一,的。,地址译码方法,全地址,译码法：,将系统中,未用到的,全部高位地址,作为译码信号的,输入端,，由此产生的,译码输出,信号作为,片选信号,的一种译码方式。,每个存贮单元,只有唯一的一个,CPU,地址,和它一一对应,，不存在地址重叠现象。,地址译码方法,地址译码方法,部分地址,译码法：,单片机片选线中,只有,一部分,参加了,译码,，,其余,部分是,悬空,的,，在实际应用中这种使用方式不太多。,存贮器每个存贮单元的地址,不是唯一,的，,存在,地址重叠,现象。,片外存储器的扩展,对于用内部无,ROM,的芯片,8031,，,8032,来建立系统，则,必须,外部扩展,程序存贮器。,对于仅靠内部,ROM,，其,ROM,容量,不能满足要求的情况，则可外部扩展程序存贮器。,程序存贮器的作用：,用于存贮,程序代码,或程序,常数,。,片外存储器的扩展,程序存储器的扩展,常用的,程序存储器芯片,介绍,EPROM,:,紫外线可擦除电可编程,的半导体只读存贮器，掉电后信息不会丢失。,EPROM,中的程序由专门的,编程器,写入,，由专门的,擦除器,擦除,（擦除后,全为,1,状态），擦除时紫外线强度为,12000,mw,/,cm,2,，波长为,l=2537,，时间为,1020,min,。,常用的,EPROM,有：,2716,，,2732,，,2764,，,.,。,片外存储器的扩展,E2PROM,：,电可擦除电可编程,的半导体存贮器，掉电后信息不会丢失。,编程时简单，,不需要,专门的,编程器,和,擦除器,。,E2PROM,兼有,程序存贮器,和,数据存贮器,的特点，故既可作为程序存贮器，又可作为数据存贮器。,常用的并行,E2PROM,有：,2816,，,2864,。,片外存储器的扩展,A,0,A,i,：,地址输入线。,2716,：,i,=10,；,27512,：,i,=15,；（,2K64K,）,D,0,D,7,：,三态数据总线。,接CPU的P0.0P0.7,读或,编程校验时为数据输出线,编程时为数据输入线,维持或编程禁止时呈高阻态,CE,：,片选信号输入线（,接,CPU,高位地址线,）,PGM,：,编程脉冲输入线,OE,：,读选通信号输入线,(,输出使能,)(,接,CPU,的,PSEN,线,),V,PP,：,编程电源输入线,V,CC,：,主电源输入线,GND,：,线路地,片外存储器的扩展,MCS51,P,2,口,ALE,P,0,口,PSEN,地址锁存器,A,0,A,7,A,8,A,15,D,0,D,7,OE,A,8,A,15,A,0,A,7,D,0,D,7,EA,+5V,10K,W,片外存储器的扩展,P,2.0,P,2.,i,ALE,8031,EA,P,0,PSEN,锁,存,器,E,A,8,A,n,A,0,A,7,EPROM,CE,D,0,D,7,OE,G,8,n7,8,eg,：,2716 2K,n,=10,，,则为,P,2.0,P,2.2,（,1,）,用,8031,单片机,无内部,ROM,，,EA,必须接地。,（,2,）,只,扩展一片,EPROM,，故,CE=0,当用带内部,ROM,的,单片机芯片时,EA=1,（,+5V,）,片外存储器的扩展,P,2.,i,+1,P,2.0,P,2.,i,ALE,8031,EA,P,0,PSEN,锁,存,器,E,A,0,A,7,A,8,A,n1,EPROM(1),CE,D,0,D,7,OE,G,8,n,17,8,A,0,A,7,A,8,A,n2,EPROM(2),CE,D,0,D,7,OE,8,n,27,片外存储器的扩展,数据存储器的扩展：单片机内部,已具有,128B,或,256B,的,RAM,，但对需要,大容量数据缓冲器,的应用系统（如数据采集系统），就须外部扩展,RAM,。,常用的数据存储器芯片介绍,半导体,静态随机存取存贮器,SRAM,：如,6116,，,6264,，,62256,。,E2PROM,也可作,外部,RAM,（但,速度慢,），但因它掉电后信息不丢失，对某些要求,不间断工作,、对于一些关键性的,实时数据不允许丢失,的场合较合适。,片外存储器的扩展,A,0,A,i,：,地址输入线。,6116,：,i,=10,；,6264,：,i,=12,；（,2K64K,）,I/O,0,I/O,7,：,双向三态数据线（接,CPU,的,P0.0P0.7,）,CE,：,片选信号输入线（,接,CPU,的高位地址线,）,OE,：,读选通信号输入线,(,接,CPU,的,RD,),WE,：,写选通信号输入线,(,接,CPU,的,WR,),V,CC,：,主电源,+5V,GND,：,线路地,片外存储器的扩展,数据存储器的扩展方法,访问外部数据存贮器的,操作指令,MOVX A,，,R,i,MOVX ,R,i,，,A,MOVX A,，,DPTR,MOVX DPTR,，,A,只能寻址较小的外部数据存贮器空间,能对,64KB,的外部数据存贮器空间寻址,与,外部数据存贮器,的接口方法,片外存储器的扩展,CPU ,存贮器,RD OE,WR WE,P,0.0,P,0.7,D,0,D,7,CPU ,存贮器,RD OE,WR WE,P,0.0,P,0.7,D,0,D,7,A,0,A,7,P,2.0,P,2.？,A,8,A,n,P,2.,i,+1,CE,经地址锁存,A,0,A,7,经地址锁存,2.,具体操作：,1,）,CPU,与存储器的数据总线,对应相连,；,2,）,CPU,与存储器的控制总线,对应相连,；,3,）,CPU,与存储器的地址总线,低位,对应相连；,4,）存储器的片选信号通过,地址译码电路,连至,CPU,地址线高位。,注意：,CE,的连接。,计算,6264,的地址范围：即,6264,的首地址尾地址,片外存储器的扩展,AB,A15,A14,A13,A12,A11,A10,A9,A8,A7,A6,A5,A4,A3,A2,A1,A0,首,0,X,X,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,尾,0,X,X,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1.XX,的取值：,XX,：,可以任意，若,XX,取,00,，则地址：,0000H1FFFH,；,若,XX,取,01,，则地址：,2000H3FFFH,；,若,XX,取,10,，则地址：,4000H5FFFH,；,若,XX,取,11,，则地址：,6000H7FFFH,。,2.,对于,6264,的首单元地址有,4,个,：,0000H/2000H/4000H/6000H,，,对于这种,1,个存储单元有多个地址对应现象叫做,地址重叠,，与,地址冲突,不同。,片外存储器的扩展,全译码电路：全部,AB,参加译码，特点：,存储单元与地址一一对应,，优点：,充分利用,CPU,寻址能力,，缺点：,译码电路复杂,。,片外存储器扩展举例,扩展一片,27256,（,32K,）,EPROM,一片,62256,（,32K,）,SRAM,P,2.,7,P,2.0,P,26,ALE,EA,P,0,PSEN,RD,WR,7ALS373,E GND,A,0,A,7,A,8,A,14,27256(ROM),CE,O,0,O,7,OE,G,8,7,8,A,0,A,7,A,8,A,14,CE,62256（RAM）,O,0,O,7,OE WE,8,7,8,8031,片外存储器扩展举例,RAM,的地址为：,07FFFH,（,P,2.7,为片选信号，,P,2.7,=0,）,ROM,的地址为：,07FFFH,（,CE,接地）,由,PSEN,、,RD,、,WR,有效访问。,例、,1,、写出图中各个芯片是,RAM,还是,ROM,芯片？,2,、分析每个芯片的地址。,3,、写一段程序从,（,1,）的首单元,送到,（,4,）的尾单元。,D7,Q7,Q0,D0,74HC373,A12,A11,A10,A9,A8,CE,A7,A0,D7,D0,OE,P2.7,P2.6,P2.5,P2.4,P2.3,P2.2,P2.1,P2.0,ALE,P0,PSEN,WR,RD,8051,D0,OE,CE,A12,A11,A10,A9,A8,A7,A0,D7,D0,OE,CE,A12,A11,A10,A9,A8,A7,A0,D7,D0,OE,CE,A12,A11,A10,A9,A8,A7,A0,D7,A8,A9,A10,A11,A12,A8,A9,A10,A11,A12,A8,A9,A10,A11,A12,A12,A11,A10,A9,A8,D0,D0,D0,D0,D7,D7,D7,D7,OE,OE,OE,OE,A0,A0,A0,A0,A7,A7,A7,A7,A0,A0,A0,A0,A7,A7,A7,A7,A8,A8,A8,A8,A9,A9,A9,A9,A10,A10,A10,A10,OE,OE,OE,OE,CE,CE,CE,CE,A11,A11,A11,A11,A12,A12,A12,A12,A10,A10,A10,A10,A0,A0,A0,A0,OE,OE,OE,OE,A7,A7,A7,A7,A8,A8,A8,A8,A9,A9,A9,A9,A12,A12,A12,A12,A11,A11,A11,A11,CE,CE,CE,CE,CE,CE,CE,CE,WE,WE,D7-D0,D7-D0,G,B,A,Y2,Y1,Y0,74HC139,(1),(2),(3),(4),#include,unsigned char,code*point1=0 x0000,;,unsigned char,xdata,*point2=0 x5fff,;,void main(),*point2=*point1;,例、某,MCS-51,单片机系统外接一片,2764,和一片,6464,，,2764,作为程序存储器，地址范围为,2000H3FFFH,；,6264,作为数据存储器，地址范围为,4000H5FFFH,。,1,、画出逻辑扩展图；,2,、写一段程序从,2764,首地址,开始,依次,取,十个字节,的数，送到从,6264,的首地址,开始的,单元,。,