MCS51單片機擴展存儲器的設計課件.ppt

《MCS51單片機擴展存儲器的設計課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第七章MCS-51單片機擴展存儲器的設計第一節(jié)概述第二節(jié)系統(tǒng)總線及總線構(gòu)造第三節(jié)程序存儲器EPROM的擴展第一節(jié)概述對于沒有內(nèi)部ROM的單片機或者當程序較長、片內(nèi)ROM容量不夠時，用戶必須在單片機外部擴展程序存儲器。MCS-51單片機片外有16條地址線，即P0口和P2口，因此最大尋址范圍為64KB（0000H～FFFFH）。第二節(jié)系統(tǒng)總線及總線構(gòu)造MCS-51系列單片機片外引腳可以構(gòu)成如圖7-1所示的三總線結(jié)構(gòu)：地址總線（AB）數(shù)據(jù)總線（DB）控制總線（CB）所有外部芯片都通過這三組總線進行擴展。圖7-1第三節(jié)程序存儲器EP

2、ROM的擴展擴展程序存儲器常用的芯片是EPROM（ErasableProgrammableReadOnlyMemory）型（紫外線可擦除型），如：2716（2K×8）、2732（4K×8）、2764（8K×8）、27128（16K×8）、27256（32K×8）、27512（64K×8）等。另外，還有+5V電可擦除EEPROM，如2816（2K×8）、2864（8K×8）等等。紫外線擦除電可編程只讀存儲器EPROM是國內(nèi)用得較多的程序存儲器。EPROM芯片上有一個玻璃窗口，在紫外線照射下，存儲器中的各位信息均變1，即處于擦除

3、狀態(tài)。擦除干凈的EPROM可以通過編程器將應用程序固化到芯片中。如果程序總量不超過4KB，一般選用具有內(nèi)部ROM的單片機。8051內(nèi)部ROM只能由廠家將程序一次性固化，不適合小批量用戶和程序調(diào)試時使用，因此選用8751、8951的用戶較多。如果程序超過4KB，用戶一般不會選用8751、8951，而是直接選用8031，利用外部擴展存儲器來存放程序。實例：在8031單片機上擴展4KBEPROM程序存儲器選擇芯片本例要求選用8031單片機，內(nèi)部無ROM區(qū)，無論程序長短都必須擴展程序存儲器（目前較少這樣使用，但擴展方法比較典型、實用

4、）。在選擇程序存儲器芯片時，首先必須滿足程序容量，其次在價格合理情況下盡量選用容量大的芯片。這樣做的話，使用的芯片少，從而接線簡單，芯片存儲容量大，程序調(diào)整余量也大。如估計程序總長3KB左右，最好是擴展一片4KB的EPROM2732，而不是選用2片2716（2KB）。在單片機應用系統(tǒng)硬件設計中應注意，盡量減少芯片使用個數(shù)，使得電路結(jié)構(gòu)簡單，提高可靠性，這也是8951比8031使用更加廣泛的原因之一。硬件電路圖8031單片機擴展一片2732程序存儲器電路如圖7-2所示。圖7-2芯片說明①74LS373。74LS373是帶三態(tài)緩

5、沖輸出的8D鎖存器，由于片機的三總線結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)線與地址線的低8位共用P0口，因此必須用地址鎖存器將地址信號和數(shù)據(jù)信號區(qū)分開。74LS373的鎖存控制端G直接與單片機的鎖存控制信號ALE相連，在ALE的下降沿鎖存低8位地址。②EPROM2732。EPROM2732的容量為4K×8位。4K表示有4×1024（22×210=212）個存儲單元，8位表示每個單元存儲數(shù)據(jù)的寬度是8位。前者確定了地址線的位數(shù)是12位（A0～A11），后者確定了數(shù)據(jù)線的位數(shù)是8位（O0～O7）。目前，除了串行存儲器之外，一般情況下，我們使用的都是8位數(shù)

6、據(jù)存儲器。2732采用單一+5V供電，最大靜態(tài)工作電流為100mA，維持電流為35mA，讀出時間最大為250ns。2732的封裝形式為DIP24，管腳如圖7-3所示。圖7-3其中，A0～A11為地址線；O0～O7為數(shù)據(jù)線；CE為片選線；OE/VPP為輸出允許/編程高壓。除了12條地址線和8條數(shù)據(jù)線之外，CE為片選線，低電平有效。也就是說，只有當CE為低電平時，2732才被選中，否則，2732不工作。OE/VPP為雙功能管腳，當2732用作程序存儲器時，其功能是允許讀數(shù)據(jù)出來；當對EPROM編程（也稱為固化程序）時，該管腳用于

7、高電壓輸入，不同生產(chǎn)廠家的芯片編程電壓也有所不同。當我們把它作為程序存儲器使用時，不必關(guān)心其編程電壓。連線說明：①地址線。單片機擴展片外存儲器時，地址是由P0和P2口提供的。圖6.2中，2732的12條地址線（A0～A11）中，低8位A0～A7通過鎖存器74LS373與P0口連接，高4位A8～A11直接與P2口的P2.0～P2.3連接，P2口本身有鎖存功能。注意，鎖存器的鎖存使能端G必須和單片機的ALE管腳相連。②數(shù)據(jù)線。2732的8位數(shù)據(jù)線直接與單片機的P0口相連。因此，P0口是一個分時復用的地址/數(shù)據(jù)線。③控制線。CPU

8、執(zhí)行2732中存放的程序指令時，取指階段就是對2732進行讀操作。注意，CPU對EPROM只能進行讀操作，不能進行寫操作。CPU對2732的讀操作控制都是通過控制線實現(xiàn)的。2732控制線的連接有以下幾條：CE：直接接地。由于系統(tǒng)中只擴展了一個程序存儲器芯片，因此，2732的片選端直接接地，