8第7章单片机总线与存储器的扩展解读.ppt

MCS-51系列单片机中的数据存储器和程序存储器在逻辑上是严格分开的，在实际设计和开发单片机系统时，程序若放在RAM，可方便调试和修改，为此需将程序存储器和数据存储器混合使用。 在硬件上将/RD信号和/PSEN相“与”后连到RAM的读选通端/OE即可以实现，见图。 程序存储器和数据存储器混合使用 当执行MOVX指令时产生/RD读选通信号使/OE有效，当执行该RAM中的程序时，由/PSEN信号也使/OE有效，选通RAM，读出其中的机器码。/WR信号依然连接RAM的/WE端。 7.3 第6章 单片机总线与存储器的扩展 单片机原理、接口及应用 内 容 提 要 ★单片机系统总线和系统扩展方法 ★程序存储器的扩展 ★数据存储器的扩展 ★*新型存储器扩展 MCS-51系列单片机的特点就是体积小，功能全，系统结构紧凑，硬件设计灵活。对于简单的应用，最小系统即能满足要求。 所谓最小系统是指在最少的外部电路条件下，形成一个可独立工作的单片机应用系统。一片89C51，或者一片8031外接一片EPROM就构成了一个单片机最小系统。 在很多复杂的应用情况下，单片机内的RAM，ROM和I/O接口数量有限，不够使用，这种情况下就需要进行扩展。因此单片机的系统扩展主要是指外部数据存贮器、程序存贮器或I/O接口等，以满足应用系统的需要。 7.1 单片机系统总线和系统扩展方法 单片机是通过地址总线，数据总线和控制总线与外部交换信息的。MCS-51单片机的总线接口信号见图 地址 锁存器 由图可见： 1）由于Po分时传送地址/数据信息，在接口电路中，通常配置地址锁存器，有ALE信号锁存低8位地址Ao~A7，以分离地址和数据信息。 2）P2口传送高8位地址A8~A15。 3）/PSEN为程序存储器的控制信号，是在取指令码时或执行MOVC指令时变为有效。 4）/RD、/WR为 数据存储器和I/O口的读、写控制信号。是执行MOVX指令时变为有效。 系统的扩展的连线原则 系统的扩展归结为三总线的连接，连接的方法很简单，连线时应遵守下列原则： 1. 连接的双方数据线连数据线，地址线连地址线，控制线连控制线。要特别注意的是：程序存储器接/PSEN; 数据存储器接/RD和/WR 2. 控制线相同的地址线不能相同，地址线相同的控制线不能相同。 3. 片选信号有效的芯片才选中工作，当一类芯片仅一片时片选端可接地，当同类芯片多片时片选端可通过线译码、部分译码、全译码接地址线（通常是高位地址线） ，在单片机中多采用线选法。 7.1 7.2 程序存储器的扩展 7.2.1 EPROM的扩展 程序存储器扩展电路的安排应满足单片机从外存取指令的时序要求。从时序图中分析ALE、/PSEN、Po和P2怎样配合使程序存储器完成取指操作，从而得出扩展程序存储器的方法。 单片机一直处于不断的取指令码－执行－取指令码－执行的工作过程中，在取指令码时和执行MOVC指令时/PSEN会变为有效，和其它信号配合完成从程序存储器读取数据。 一个机器周期 根据以上取指时序的要求，8XX51单片机扩展程序存储器2732的电路图 图中，74LS373为8D锁存器，其主要特点在于：控制端为高电平时，输出Qo--Q7复现输入Do--D7的状态；G为下跳沿时Do--D7的状态被锁存在Qo--Q7上。当把ALE与G相连后，ALE的下跳沿正好把Po端口上此时出现的PC寄存器指示的低8位指令地址Ao-A7锁存在74LS373的Qo-Q7上，PC的高4位地址A8-A11则直接由P2.0--P2.3提供。 由于只扩展了一片2732EPROM，因此2732的片选端接PSEN与2732的输出允许型号OE相连，/PSEN的上升沿使OE有效，打开2732中由A0--A11指定的地址单元，该单元中的指令码从2732的O0--O7输出，被正好处于读入状态的Po端口输入到单片机内, 经译码执行。这就是从外存指定地址单元中取出 1 字节指令并加以执行的整个过程。 单片机扩展2761，2764，27128等EPROM的方法相同，差别仅在于不同的芯片的存储容量的大小不同，因而使用高8位地址的P2端口线的根数不同。 扩展2716 （2KB）需使用A8-A10三条高位地址线。 扩展2764（8KB）需要A8-A12 五条高位地址线。 扩展27128（16KB)时 需要A8-A13六条高位地址线。 这是因为:存储器其容量=2N；N为地址线的根数。 注意：2764和27128的PGM引脚应接Vcc。 7.2.1 7.2.2 EEPROM的扩展 1. 电可擦除只读存储器EEPROM的性能 电可擦除