单片机学习09存储扩展

第第8 8章章 89C5189C51单片机扩展存储器的设计单片机扩展存储器的设计8.1 8.1 系统扩展结构系统扩展结构 AT89C51AT89C51系统并行扩展结构如系统并行扩展结构如图图8-18-1所示。所示。图图8-18-164K64K8bit8bit=64KB=64KB64K64K8bit8bit=64KB=64KB图图8-2 AT89C518-2 AT89C51单片机扩展的片外三总线单片机扩展的片外三总线片外片外程序程序存储器存储器读读选通信号选通信号片外片外数据数据存储器存储器写写选通信号选通信号片外片外数据数据存储器存储器读读选通信号选通信号A0A0A15,A15,输出输出1616位地址码，位地址码，可选通可选通2 21616=64K=64K个地址单元个地址单元D0D0D7,D7,传输传输8 8位数据位数据直通直通锁存锁存8D透明锁存器透明锁存器可扩展存储容量：可扩展存储容量：64K64K单元单元8b/8b/单元单元=64KB=64KB8.2 8.2 地址空间分配和外部地址锁存器地址空间分配和外部地址锁存器 8.8.2.2 2.2 外部地址锁存器外部地址锁存器1.1.锁存器锁存器7474LS373 LS373 带有三态门的带有三态门的8 8D D锁存器锁存器,其引脚及内部结其引脚及内部结构如构如图图8-78-7和和图图8-88-8。89C5189C51与与74LS37374LS373的连接如的连接如图图8-98-9所示。所示。图图8-8 74LS3738-8 74LS373内部结构内部结构OEOE*G GD DQ Q0 01 11 11 10 01 10 00 00 00 0不变不变1 1高阻态高阻态表表8-3 74LS3738-3 74LS373功能表功能表直通直通锁存锁存A15A15.A0A0A15A15.A0A0D7D7.D0D0D7D7.D0D0OE CE OE CE OE WE CE OE WE CE【例例B8-1B8-1】M MCS-51CS-51单片机片外单片机片外全扩展全扩展示例示例27512 EPROM27512 EPROM62512 SRAM62512 SRAM64KB64KB64KB64KB片外片外数据存储器数据存储器片外片外程序存储器程序存储器片外片外程序程序存储器存储器读读选通选通片外片外数据数据存储器存储器写写选通选通片外片外数据数据存储器存储器读读选通选通OE OE 读允许读允许(RE(RE、R)R)WE WE 写允许写允许(WR(WR、W)W)CE CE 片选片选 (CS(CS、C)C)例例 要扩要扩8 8片片8 8KBKB的的RAM 6264RAM 6264，如何通过如何通过7474LS138LS138把把6464KBKB空间分配空间分配给各个芯片？给各个芯片？全全地址地址译码方式译码方式：单片机输出单片机输出每一个每一个逻辑逻辑地址码地址码对应选中对应选中一个一个物理存储单元物理存储单元。同类存储器间不会产生地址重叠的问题。同类存储器间不会产生地址重叠的问题。图图8-5 64KB8-5 64KB地址空间划分成地址空间划分成8 8个个8KB8KB空间空间【全译码全译码】A15A15A14A14A13A138.2.1 8.2.1 存储器地址空间分配存储器地址空间分配C B AC B A A0A00 00 00 01 11 11 1如果用如果用7474LS138LS138把把6464K K空间全部划分为每块空间全部划分为每块4 4KBKB，如何划分呢？如何划分呢？图图8-6 8-6 存储器空间划分成每块存储器空间划分成每块4KB4KB空间空间【全译码全译码】可再用一片可再用一片74LS13874LS138译出后译出后8 8个个4KB4KB片选信号，片选信号，G1G1端直接连端直接连A14A14A13A13A12A12A15A15“0”C B “0”C B A A A0A00 00 00 01 11 11 18.8.3 3 程序存储器程序存储器EPROMEPROM的扩展的扩展 程序存储器通常采用只读存储器芯片，常态只读、非易失性。程序存储器通常采用只读存储器芯片，常态只读、非易失性。（1 1）掩膜）掩膜ROMROM在制造过程中通过在制造过程中通过掩膜工艺掩膜工艺编程。永久不可更改编程。永久不可更改,适大批量生产。适大批量生产。（2 2）可编程）可编程ROMROM（PROMPROM）用专门的编程器用专门的编程器一次性一次性编程写入。编程写入。(空白片通常全空白片通常全“1”)1”)（3 3）可擦除可编程）可擦除可编程ROMROM（EPROMEPROM）电信号编程，电信号编程，紫外线擦除紫外线擦除的只读存储器芯片。的只读存储器芯片。（4 4）电可擦除可编程）电可擦除可编程ROMROM（E E2 2PROMPROM、EEPROMEEPROM）电信号编程，电信号擦除的电信号编程，电信号擦除的ROMROM芯片。读写操作与芯片。读写操作与RAMRAM几乎没有什几乎没有什么差别，只是么差别，只是写入的速度慢写入的速度慢一些。但断电后能够保存信息。一些。但断电后能够保存信息。（5 5）Flash ROMFlash ROM又称闪烁存储器，简称闪存。又称闪烁存储器，简称闪存。大有取代大有取代E E2 2PROMPROM的趋势。的趋势。美国美国ATMELATMEL公司生产的与公司生产的与5151系列单片机兼容的产品系列单片机兼容的产品89C2051/89C2051/89C5189C51/89C52/89C55/89C52/89C55，片内分别有，片内分别有2KB/2KB/4KB4KB/8KB/20KB/8KB/20KB的的Flash Flash ROMROM，来作为，来作为EPROMEPROM使用使用“编程编程”=“=“固化固化”=“=“烧写烧写”8.8.3.1 3.1 常用常用EPROMEPROM芯片芯片典型芯片是典型芯片是2727系系列列产品，例如，产品，例如，27642764（8 8KBKB8 8）、）、2712827128（16KB16KB8 8）、）、2725627256（32KB32KB8 8）、）、2751227512（64KB64KB8 8）。）。“27”“27”后面的数字表示其位存储容量后面的数字表示其位存储容量(Kb)(Kb)。随着大规模集成电路技术的发展，大容量存储器芯片的产量剧随着大规模集成电路技术的发展，大容量存储器芯片的产量剧增，售价不断下降，其性价比明显增高，而且由于有些厂家增，售价不断下降，其性价比明显增高，而且由于有些厂家已停止生产小容量的芯片，使市场上某些小容量芯片的价格已停止生产小容量的芯片，使市场上某些小容量芯片的价格反而比大容量芯片还贵。反而比大容量芯片还贵。所以，所以，在扩展程序存储器设计时，应尽量采用在扩展程序存储器设计时，应尽量采用大容量大容量芯片。芯片。EPROMEPROM芯片芯片2727系列系列EPROMEPROM芯片的引脚如芯片的引脚如图图8-118-11所示，参数见所示，参数见表表8-48-4。图图8-118-11中的中的引脚功能如下：引脚功能如下：A0A0A15A15：地址线引脚。数目决定存储容量来定，用来进行单元地址线引脚。数目决定存储容量来定，用来进行单元选择。选择。D7D7D0D0：数据线引脚数据线引脚CECE*：片选输入端片选输入端OEOE*：输出允许控制端输出允许控制端PGMPGM*：编程时，加编程脉冲的输入端编程时，加编程脉冲的输入端 VppVpp：编程时，编程电压（编程时，编程电压（+12+12V V或或+25+25V V）输入端输入端VccVcc：+5V+5V，芯片的芯片的工作工作电压。电压。GNDGND：数字地。数字地。NCNC：无用端无用端“编程编程”=“=“固化固化”=“=“烧写烧写”图图8-118-11常用常用EPROMEPROM芯片引脚图芯片引脚图8 KB8 KB16 KB16 KB32 KB32 KB64 KB64 KB图图8-13 8-13 外扩一片外扩一片2712827128的接口电路图的接口电路图 仅扩展仅扩展1 1片片可将片选可将片选接为始终有效接为始终有效0000H3FFFH4000H7FFFH8000HBFFFHC000HFFFFHA15A15、A14A14未参与选择未参与选择存储单元的译码存储单元的译码【部分译码部分译码】存在存在4 4个地址重复区个地址重复区8.8.3.3 AT89C513.3 AT89C51与与EPROMEPROM的接口电路设计的接口电路设计【部分译码部分译码】(多个逻辑地址对多个逻辑地址对应一个物理单元应一个物理单元)3.3.使用多片使用多片EPROMEPROM的扩展电路的扩展电路AT89C51AT89C51扩展扩展4 4片片2712827128（16KB16KB芯片）芯片）。图图8-148-14 AT89C51AT89C51扩展扩展4 4片片2712827128A15A15A14A14C000HFFFFH 8000HBFFFH4000H7FFFH0000H3FFFH【全译码全译码】16KB16KB16KB16KB16KB16KB16KB16KB 表表2-5 7位位ASCII编码表编码表(B6B5B4B3B2B1B0)B6B5B4B3B2B1B0000001 010 011 100 101 110 111 0000 NUL DLE空格空格 0 P 、p 0001 SOH DC1 ！1 A Q aq 0010 STX DC2 ”2 B R b r 0011 ETX DC3#3 C S c s 0100 EOT DC4$4 D T d t 0101 ENQ NAK%5 E U eu 0110 ACK SYN&6 F V f v 0111 BEL ETB 7 G W g w 1000 BS CAN （8 H X h x 1001 HT EM ）9 I Y i y 1010 LF SUB*:J Z j z 1011VT ESC +;K k 1100 FF FS ,N n 1111 SI US /?O _ o DEL【相关知识相关知识】重点掌握的重点掌握的ASCIIASCII码码 用一个字节表示西文字符时，通常最高位为用一个字节表示西文字符时，通常最高位为0 0。常用字符常用字符的的ASCIIASCII码。码。数字：数字：0099：3030H H39H39H 字母：字母：AAZZ：41H41H5AH5AH 字母：字母：aazz：61H61H7AH7AH 空格空格:：20 20H H 常用常用控制字符控制字符：空字符空字符 :0 00H=0H=0 0000 0000 B000 0000 B 换行控制符换行控制符LF:0AH=LF:0AH=0 0000 1010 B000 1010 B 回车控制符回车控制符CR:0DH=CR:0DH=0 0000 1101 B000 1101 B 删除控制符删除控制符 :7FH=:7FH=0 0111 1111 B 111 1111 B 注意回车与换行的差别：注意回车与换行的差别：CR CR 用来控制光标回到当前行的最左端；用来控制光标回到当前行的最左端；LF LF 用来移动光标到下一行，而所在列不变。用来移动光标到下一行，而所在列不变。0 ASCIIASCII码码（7位）位）【相关知识相关知识】