第8章扩展存储器设计

• P2口的全部8位口线用作高位地址线，再加上P0口经地址锁存器提供的低8位
地址，便形成了完整的16位地址总线,使寻址范围达到64KB。 3．控制信号线
• 除了地址线和数据线之外，还要有系统的控制总线。这些信号有的就是单片
机引脚的第一功能信号，有的则是P3口第二功能信号。其中包括： （1）PSEN*信号作为外扩程序存储器的读选通控制信号。
EA=0
扩展ROM
内部ROM
内部RAM
扩展RAM
3
内部
外部
MOVX RD、WR选通
MOVC EA=0，PSEN选通
数据存储器
MOV
程序存储器
MOVC EA=1
4
5
1．以P0口作为低8位地址/数据总线
• 89C51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 2. 以P2口的口线作为高位地址线
例 某一系统，需要外扩8KB的EPROM（2片2732）， 4KB的RAM（2片6116），这些芯片与MCS-51单片 机地址分配有关的地址线连线
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89C51
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• 2732:4KB程序存储器，有12根地址线A0～A11， 分别与单片机的P0口及P2.0～P2.3口相连。2732 （1）的片选端接A15（P2.7），2732（2）的片选 端接A14（P2.6）。当要选中某个芯片时，单片机 P2口对应的片选信号引脚应为低电平，其它引脚一 定要为高电平。 • 6116:2KB数据存储器，需要11根地址线作为单元 的选择，而剩下的P2口线（P2.4～P2.7）作为片选 线。 • 两片程序存储器的地址范围： 2732（1）的地址范围：7000H～7FFFH; 2732（2）的地址范围: B000H～BFFFH; 6116（1）的地址范围：E800H～EFFFH; 6116（2）的地址范围：D800H～DFFFH。
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8.2 地址空间分配
●存储单元的编址 由芯片内的译码电路来完成的。对设计者来说，只 需把芯片的地址引脚与相应的系统地址线连接即可。 ●存储芯片的选择（片选） 由系统的高位地址线直接与芯片的片选引脚连接或 通过译码电路译码输出连接。
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存储器编制方法
存储器编址方法 线选法 译码法 ●线选法 直接以系统的地址位作为存储芯片的片选信号。
脱离总线
数 据
三态门
EA
三态门
EB
三态门
EC
三态门
ED
A
当G = 0 时，
译码器工作
C B 0 Y0 Y1 Y2 Y3 2-4线译码器
D 全为“1” A 0 B0
G
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●译码电路 74LSl38(3—8译码器)
输 入
G1 G2A* G2B*
输
C B A
出
Y7* Y6* Y5* Y4* Y3* Y2* Y1* Y0*
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存储器编制方法
●译码法
使用译码器对系统的高位地址进行译码，以译码输 出作为存储器芯片的片选信号。 ●最常用的译码器芯片： 74LS138（3-8译码器）74LS139（双2-4译码器） 74LS154（4-16译码器） 全译码：全部高位地址线都参加译码； 部分译码：仅部分高位地址线参加译码。
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（2）RD*和WR*信号作为外扩数据存储器和I/O接口的读、写选通控制信号。
（3）ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 （4）EA*信号作为内、外程序存储器的选择控制信号。
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8.2 地址空间分配
存储器编址就是利用系统的地址线，通过适当的连 接使系统中的一个存储单元与唯一地一个地址对应。 注：存储器地址空间分配原则 同类存储器之间，地址不能重叠 存储芯片的选择（片选） 存储器编址分两个层次 芯片内部存储单元的编址
●译码电路 74LSl39(双2—4译码器)
1G 1A 1B 1Y 0 1Y 1 1Y2 1Y 3 GND
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15
14 13 12 11 10 9
+UCC G 2G 2A A 2B 1Y0 2Y Y2 Y3
& 1 1 &
双 2/4 线译码器 Y0~Y3是输出端
D 1 0 × ×
Q 1 0 不变 高阻态
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8.3 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。断电后能够保存信息。 （5）Flash ROM 又称闪烁存储器，电擦除型，可在线修改其存储单元的数据。
CT74LS139
1
1
&
A、B是输入端 G 是使能端
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输 使能
G 1 0 0 0 0
入
选 B × 0 0 1 1
端 择
A × 0 1 0 1
输
Y0 1 0 1 1 1 Y1 1 1 0 1 1
出
Y2 1 1 1 0 1
端
Y3 1 1 1 1 0
G = 0时译码器工作 输出低电平有效
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工作原理：(以AB= 00为例) 总 线
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常用EPROM芯片介绍
典型芯片是27系列产品，2764(8KB×8) 、27128
(16KB×8)、27256(32KB×8)、27512(64KB×8) “27”后面的数字表示其位存储容量。
A0～A15： D7～D0： CE*： OE* ： PGM*： Vpp： Vcc： GND： NC： 地址线引脚。 数据线引脚 片选输入端 输出允许控制端 编程时，加编程脉冲的输入端 编程时，编程电压（+12V或+25V）输入端 +5V，芯片的工作电压。 数字地。 无用端
第八章 89C51扩展存储器 的设计
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8.1 89C51系统扩展结构
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单片机存储器系统
程序存储器ROM 存储器系统 数据存储器RAM
FFFFH
片内ROM 扩展ROM 片内RAM 扩展RAM
FFFFH
64K
1000H 0FFFH
FFH 80H 7FH 00H
SFR
64K
0000H
EA=1
0000H 0000H
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例 要扩8片8KB的RAM 6264，如何通过74LS138 把64KB空间分配给各个芯片？
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例 如果用74LS138把64K空间全部划分为每块4KB， 如何划分呢？
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外部地址锁存器
地址锁存器芯片: 74LS373、8282、74LS573等
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OE* 0 0 0 1
G 1 1 0 ×