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第8章 MCS-51单片机扩展存储器扩展技术 第8章 MCS-51单片机扩展存储器扩展技术 8.1 MCS-51单片机扩展系统的基本电路 8.1.1 必要性 片内的资源如不满足需要，需外扩存储器和I/O功能部件：系统扩展问题，内容主要有： (1)外部存储器的扩展（外部存储器又分为外部程序存储器和外部数据存储器） (2) I/O接口部件的扩展。 本章介绍MCS – 51单片机如何扩展外部存储器，I/O接口部件的扩展第9章有介绍。 MCS-51单片机外部存储器结构:哈佛结构 。 MCS-51数据存储器和程序存储器的最大扩展空间各为64KB。 系统扩展首先要构造系统总线。 8.1.2 系统总线配置 系统总线 按其功能通常把系统总线分为三组： 1.地址总线（Adress Bus,简写AB） 2.数据总线(Data Bus，简写DB) 3.控制总线（Control Bus，简写CB） 构造系统总线 》 系统扩展的首要问题: 构造系统总线，然后再往系统总线上“挂”存储器芯片或I/O接口芯片，“挂”存储器芯片就是存储器扩展，“挂”I/O接口芯片就是I/O扩展。 MCS-51由于受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。 为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线，见8.1.3节。 8.1.3 地址锁存器 常用的地址锁存器芯片有: 74LS373、8282、74LS573等。 1. 锁存器74LS373 带有三态门的8D锁存器,其引脚其内部结构如下图。 引脚说明如下: D7～D0: 8位数据输入线。 Q7～Q0: 8位数据输出线。 G:数据输入锁存选通信号, 地址锁存器常采用74LS373，采用74LS373的地址总线的扩展电路如下图。 8.1.4 单片机扩展接口的编址方法 1.以P0口作为低8位地址/数据总线。 2．以P2口的口线作高位地址线。 3.控制信号线。 *使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 *以PSEN*信号作为扩展EPROM存储器的读选通信号。 *以EA*信号作为内外程序存储器的选择控制信号。 *由RD*和WR*信号作为扩展数据存储器和I/O口的 读选通、写选通信号。 尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1口和P3口的部分口线。 简言之： A）EPROM单独，RAM和I/O统一。（讲述） B) E2PROM,RAM和I/O统一。（简单） 8.2 程序存储器EPROM的扩展 采用只读存储器，非易失性。 （1）掩膜ROM 在制造过程中编程。成本较高，因此只适合于大批量生产。 （2）可编程ROM（PROM） 用独立的编程器写入。但PROM只能写入一次，且不能再修改。 （3）EPROM 电信号编程，紫外线擦除的只读存储器芯片。 （4）E2PROM（ EEPROM） 电信号编程，电信号擦除的ROM芯片。读写操作与RAM几乎没有什么差别，只是写入的速度慢一些。但断电后能够保存信息。 （5）Flash ROM 又称闪烁存储器，简称闪存。大有取代E2PROM的趋势。 8.2.1 EPROM程序存储器的扩展 1.常用EPROM芯片介绍 典型芯片是27系列产品，例如， 2764（8KB×8）、27128（16KB×8）、27256（32KB×8）、27512（64KB×8）。 “27”后面的数字关系其位存储容量。 扩展程序存储器时，应尽量用大容量的芯片。 常用的EPROM芯片 图见8-4（P115） （PPT下页） ， 参数见表8-3。 引脚功能如下： A0～A15：地址线引脚。 数目取决于存储容量， 用来进行单元选择。 D7～D0：数据线引脚 CE*：片选输入端 OE* ：输出允许控制端 PGM*：编程时，加编程脉冲的输入端 Vpp：编程时，编程电压（+12V或+25V）输入端 Vcc：+5V，芯片的工作电压。 GND：数字地。 NC：无用端 EPROM芯片的工作方式 （1）读出方式 片选控制线为低,同时输出允许控制线为低，Vpp为+5V，指定地址单元的内容从D7～D0上读出。 （2）未选中方式 片选控制线为高电平。 （3）编程方式 Vpp端加上规定高压, CE*和OE*端加合适电平(不同的芯片要求不同)，就能将数据线上的数据写入到指定的地址单元。 （4）编程校验方式 （5）编程禁止方式 输出呈高阻状态，不写入程序。 2 单片EPROM扩展电路 使用单片