单片机教案(第6章存储器扩展).docVIP

第六章 MCS—51单片机存储器的扩展 MCS-51单片机内部有4KB的程序存储器(8031除外)和128B数据存储器。在实用中往往不够用，必须加以扩展。而8031没有内部的程序存储器也必须通过扩展才能使用。 在扩展时采用了外部三总线结构：地址总线、数据总线、控制总线。它们分别传递各自的信息。 一、地址总线（16根） P0口传递低8位地址信息(A7～～； 2、数据存储器的读控制信号或写控制信号； 3、地址锁存控制信号为ALE； 4、片内/片外选择信号为。 4-1 程序存储器的扩展 一、外部存储器与单片机的连接原理 1、内、外部存储器的地址分配 ① 内部程序存储器的地址为0000H～0FFFH； ② 当=1时： 内、外存储器地址相接，内部从0000H～0FFFH， 外部从1000H～0FFFFH，内外连成一个整体； ③ 当=0时： 只有外存储器能使用，其地址从0000H～0FFFFH。 二、外部存储器与单片机的连接框图 由ALE提供选通信号，控制地址锁存器，使P0口分时传送地址或数据信息。 2、P2口直接与程序存储器的高8位地址相连。 3、与相连，控制程序存储器中8位数据的读操作。 三、外部程序存储器读周期的时序图 1、ALE(地址锁存信号)在一个程序存储器读周期内两次有效； 2、在ALE第1个下降沿将P0口输出的低8位地址存入地址锁存器； 3、同时高8位地址由P2口直接送到程序存储器； 4、(程序存储器读控制信号)在低电平时有效，便将数据读出； 5、读出的数据通过P0口送回单片机。 四、常用的地址锁存器 74LS373是一个典型的TTL带三态输出的8位地址锁存器。 1、74LS373框图及每个锁存位的原理图 74LS373地址锁存器有8个输入端(D8～D1)，8个输出端(Q1～Q8)，1个输入选通端(G)，1个三态控制端()，1个接地端(GND)，1个电源端()。 2、74LS373的工作原理 ① 当输入选通信号G=1时，锁存器Q输出端随D输入端的变化而变化。 (A7～A0传送的地址信息可以通过锁存器到达扩展的ROM) ② 当输入选通信号G=0(下降沿)时，锁存器被封锁，Q输出端不再随D输入端的变化而变化，一直保持其封锁值不变。(A7～A0传送的是数据信息) ③ G端的输入选通信号由单片机的ALE端提供。 五、常用的程序存储器EPROM芯片介绍 以美国InteL公司的2764、27128、27256这三种EPROM芯片最具有代表性。 2764 ——存储容量为8K×8；27128——存储容量为16K×8； 27256——存储容量为32K×8 1、结构特点： ① EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)，是紫外线可擦除的可编程半导体只读存储器。一般以27开头。 ② 都是双列直插式28脚封装结构，只是存储容量成倍增加。 ③ 掉电后信息不会丢失，编程时需要专用的编程器写入。 2、引脚功能： ① 2764、27128和27256主电源脚都为Vcc(+5V)，都有公共地端(GND)； ② 它们的编程电源引脚都为Vpp； ③ 2764地址信号线为A12～A0，共有13根，； 27128地址信号线为A13～A0，共有14根，； 27256地址信号线为A14～A0，共有15根，。 ④ 它们的数据信号线为O7～O0，共有8根； ⑤ 为片选通信号输入端，=0时该芯片被选中，=1时该芯片不被 选中。 ⑥ 为允许数据输出(读)选通信号输入端，低电平有效。 ⑦ 为编程脉冲输入端。仅在编程时接收编程脉冲。 六、程序存储器扩展电路(用8031单片机与EPROM27256配套为例) P0口的39～32脚输出的8位信号。并分为两路。 ① 一路作为地址总线送74LS373地址锁存器，为27256提供低8位地址信 号。 ② 另一路作为数据总线，直接与27256相连接用于8位数据信号的读取。 P2口的21～28脚输出的8位信号。(具体连接如下) ⑴ 21～27脚直接与27256的A14～A8相连接，提供了高7位地址信号。 ⑵ 28脚直接与27256的相连接：(功能如下) 当28脚为0时,即：P2.7=0，27256被选通,地址范围是0000H～7FFFH。 ② 当28脚为1时,即：P2.7=1，27256未被选通，不工作。 地址锁存信号ALE与74LS373地址锁存器输入选通端G相连，用于锁存P0口的送出的低8位地址信号。 读选通信号与27256的相连，用于读取数据。 4-2 数据存储器的扩展 一、MCS-51单片机扩展数据存储器结构图 P0口通过8位地址锁存器向外部数据存储器分时提供低8位地址信息和8位数据信息； 单片机地址锁存信号ALE为8位地址锁存器提供选通信号； P2口向