单片机存储器的扩展.docx

第六章MCS—51单片机存储器的扩展
MCS-51单片机内部有4KB的程序存储器(8031除外)和128B数据存储器。在实用中往往不够用，必须加以扩展。而8031没有内部的程序存储器也必须通过扩展才能使用。
在扩展时采用了外部三总线结构：地址总线、数据总线、控制总线。它们分别传递各自的信息。
一、地址总线（16根）
P0口传递低8位地址信息(A7～A0)；
P2口传递高8位地址信息(A15～A8)。
二、数据总线（8根）
P0口传递8位数据信息（分时传送）。
三、控制总线（5根）
1、程序存储器读控制信号为SKIPIF1<0；
2、数据存储器的读控制信号SKIPIF1<0或写控制信号SKIPIF1<0；
3、地址锁存控制信号为ALE；
4、片内/片外选择信号为SKIPIF1<0。

4-1程序存储器的扩展
一、外部存储器与单片机的连接原理
1、内、外部存储器的地址分配
①内部程序存储器的地址为0000H～0FFFH；
②当SKIPIF1<0=1时：
内、外存储器地址相接，内部从0000H～0FFFH，
外部从1000H～0FFFFH，内外连成一个整体；
③当SKIPIF1<0=0时：
只有外存储器能使用，其地址从0000H～0FFFFH。
二、外部存储器与单片机的连接框图

由ALE提供选通信号，控制地址锁存器，使P0口分时传送地址或数据信息。

2、P2口直接与程序存储器的高8位地址相连。
3、SKIPIF1<0与SKIPIF1<0相连，控制程序存储器中8位数据的读操作。

三、外部程序存储器读周期的时序图

1、ALE(地址锁存信号)在一个程序存储器读周期内两次有效；
2、在ALE第1个下降沿将P0口输出的低8位地址存入地址锁存器；
3、同时高8位地址由P2口直接送到程序存储器；
4、SKIPIF1<0(程序存储器读控制信号)在低电平时有效，便将数据读出；
5、读出的数据通过P0口送回单片机。

四、常用的地址锁存器
74LS373是一个典型的TTL带三态输出的8位地址锁存器。

1、74LS373框图及每个锁存位的原理图

74LS373地址锁存器有8个输入端(D8～D1)，8个输出端(Q1～Q8)，1个输入选通端(G)，1个三态控制端(SKIPIF1<0)，1个接地端(GND)，1个电源端(SKIPIF1<0)。

2、74LS373的工作原理
①当输入选通信号G=1时，锁存器Q输出端随D输入端的变化而变化。
(A7～A0传送的地址信息可以通过锁存器到达扩展的ROM)
②当输入选通信号G=0(下降沿)时，锁存器被封锁，Q输出端不再随D输入端的变化而变化，一直保持其封锁值不变。(A7～A0传送的是数据信息)
③G端的输入选通信号由单片机的ALE端提供。

五、常用的程序存储器EPROM芯片介绍
以美国InteL公司的2764、27128、27256这三种EPROM芯片最具有代表性。
2764——存储容量为8K×8；27128——存储容量为16K×8；
27256——存储容量为32K×8

1、结构特点：
①EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemory)，是紫外线可擦除的可编程半导体只读存储器。一般以27开头。
②都是双列直插式28脚封装结构，只是存储容量成倍增加。
③掉电后信息不会丢失，编程时需要专用的编程器写入。
2、引脚功能：
①2764、27128和27256主电源脚都为Vcc(+5V)，都有公共地端(GND)；
②它们的编程电源引脚都为Vpp；
③2764地址信号线为A12～A0，共有13根，SKIPIF1<0；
27128地址信号线为A13～A0，共有14根，SKIPIF1<0；
27256地址信号线为A14～A0，共有15根，SKIPIF1<0。
④它们的数据信号线为O7～O0，共有8根；
⑤SKIPIF1<0为片选通信号输入端，SKIPIF1<0=0时该芯片被选中，SKIPIF1<0=1时该芯片不被
选中。
⑥SKIPIF1<0为允许数据输出(读)选通信号输入端，低电平有效。
⑦SKIPIF1<0为编程脉冲输入端。仅在编程时接收编程脉冲。

六、程序存储器扩展电路(用8031单片机与EPROM27256配套为例)

P0口的39～32脚输出的8位信号。并分为两路。
①一路作为地址总线送74LS373地址锁存器，为27256提供低8位地址信
号。
②另一路作为数据总线，直接与27256相连接用于8位数据信号的读取。

P2口的21～28脚输出的8位信号。(具体连接如下)
⑴21～27脚直接与27256的A14～A8相连