第5章半导体存储器要点解析.ppt

(3) 存储器扩展连接如图所示 例：采用2114芯片在8031片外扩展1KB数据存储器。 用两片2114 EPROM的扩展连接图 * * 一.存储器的扩展技术 三种方式 位扩展 字扩展 字位全扩展 1）.位扩展 位扩展的连接方法 ① 存储芯片的地址线，片选信号线及控制信号线均并联。 ② 数据线按数据位的高低顺序分别连到数据总线上。 2）.字扩展 所谓字扩展就是存储单元数的扩展，数据宽度仍以字节为单位，只是对存储器系统的寻址空间进行扩展。 字扩展的连接方法: ① 存储器芯片的地址 线、数据线、读、 控制信号线均并联。 ② 片选信号线是各自独 立被选中的。 存储器的字扩展图 3）.字位全扩展 如果存储器的字数和位数都不能满足需要，就要进行字和位的全扩展，字位全扩展是由字扩展电路和位扩展电路组合而成。 二. 存储器与CPU的扩展连接 1.连接时应注意的问题 在微型计算机 ，CPU对存储器进行读写操作，首先要由地址总线给出地址信号，然后发出读写控制信号，最后才能在数据总线上进行数据的读写。 1）. CPU总线的带负载能力 CPU在设计时，一般输出线的带负载能力为1个TTL电路，现在带的是存储器（为MOS管），直流负载很小，主要是电容负载，故在简单系统中，CPU可直接与存储器相连，而在较大系统中，可加驱动器再与存储器相连。 2）. CPU时序与存储器存取速度之间的配合 3）. 存储器组织、地址分配 微型计算机字长有8位、16位和32位之分，存储器均以字节为基本存储单元，存储1个16位或32位数据，就要放在连续的几个内存单元内，这种存储器称为“字节编址结构”。 2.存储器的译码方式 存储器都是挂在总线上的，并由系统唯一的分配一个地址，地址信息经过地址译码电路产生一个选通信号片选），选中某一片存储器，对该存储器进行读写操作。 当CPU访问存储器时，出现在地址总线（AB）上的地址信号可划分为两部分，直接与存储器连接的地址线可称为片内地址线，其所用根数与存储器的容量有关，容量等于2N；其中N为片内地址线的根数；剩余的地址线称为片外地址线，常可做为存储芯片的片选地址线或译码电路的输入地址线。 1）. 地址译码方式 三种方式 线选译码方式 译码器方式 部分译码器方式 全译码器方式 线选译码方式：利用片外地址线或其他直接与存储器芯片片选引脚线连接，方法简单，不需附加译码电路，适用于存储芯片较少，而且片外地址线充足的系统。 注意：若有多条片选线时，在CPU访问存储器期间只能有一根处于有效状态，不允许出现多条片选线同时有效的现象。 线选译码方式 译码器方式：利用译码器的输出与存储器的片选引脚线相连，译码器的输入常采用片外地址线提供，根据片外地址线的使用情况，译码器方式又可分为全译码方式和部分译码方式。 全译码方式：指所有片外地址线都接入译码器输入端，没有剩余，其特点是：存储器的每一个存储单元只有唯一的一个地址与之对应，不存在地址重叠现象。 部分译码方式：只有部分片外地址线参加译码，剩余线状态可任意，所以会出现地址重叠现象，即一个存储单元将有多个地址与之对应，对于剩余AB线，尽量按“0”选取。 2）. 地址译码器 地址译码器的功能是根据输入的片外地址码译码输出选通一个存储芯片或I/O设备，再结合片内地址码共同指向某一单元。任何时刻译码器的输出是唯一的，即只能有一个设备被选中。 74LS138引脚和逻辑框图 74LS138译码器的逻辑输出 例：部分译码方式应用。8DB16AB2CB总线系统中 扩展2片2716。 地址分析: 扩展的基本方法：一般来讲，所有与计算机扩展连接芯片的外部引脚线都可以归属为三总线结构。扩展连接的一般方法实际上是三总线对接。要保证单片机和扩展芯片协调一致地工作，即要共同满足其工作时序。 三. CPU与存储器的连接和地址分析 8DB16AB2CB总线系统 1）8D锁存器74LS373 74LS373结构示意图 74LS373用作地址锁存器 (b) 双向74LS245 2） 74LS244和74LS245芯片 (a) ?单向74LS244； 3） 3-8译码器74LS138 图 74LS138引脚图 MCS-51单片机程序存储器的扩展 1、外部程序存储器的扩展 EPROM扩展电路 图 2716与8031的连接图 由图可确定2716芯片的地址范围。方法是A10～A0从全0开始, 然后从最低位开始依次加 1, 最后变为全1, 相当于211=2 048个单元地址依次选通, 称为字选。即： 2、 外部数