第七章 存储器扩展.ppt

7-1 系统扩展及结构
7-2 存储器扩展及编址技术
7-3 程序存储器扩展
7-4 数据存储器扩展
7-5 存储器系统的特点和使用
第7章单片机并行存储器扩展
80c51的最小系统
80c51/片内有4K的ROM/EPROM,因此,只需要外接晶体振荡器和复位电路就可构成最小系统。如图所示。
XTAL1
XTAL2
P0
P1
P2
P3
8051
RESET
EA
GND
+5V
+5V
8
8
8
8
该最小系统的特点如下:
(1)由于片外没有扩展存储器和外设,P0、P1、P2、P3都可以作为用户I/O口使用。
(2)片内用户数据存储器有128字节,地址空间00H~7FH,没有片外数据存储器。
(3)内部有4KB程序存储器,地址空间0000H~0FFFH,没有片外程序存储器,EA应接高电平。
(4)可以使用两个定时/计数器T0和T1,一个全双工的串行通信接口,5个中断源。
单片机芯片内具有CPU、ROM、RAM、定时器/ 计数器及I / O口。但在实际应用中、大多数情况下仅靠片内资源是不够的。
——资源性扩展: 存储器扩展和I/O扩展。
扩展方法:并行扩展和串行扩展
7-1 系统扩展及结构
整个扩展系统以单片机为核心,通过
总线把各扩展部件连接起来,各扩展部件
“挂”在总线上。
所谓总线,就是连接系统中各扩展部
件的一组公共信号线。
包括:地址总线(AB);
数据总线(DB);
控制总线(CB)。
系统扩展的结构
MSC—51单片机系统的扩展结构如图所示,图中表现了单片机扩展的内容和方法。
扩展系统是以单片机为核心进行的;
存储器扩展内容包括RAM和ROM,其余为I/O接口扩展;
扩展是通过系统总线进行的,通过总线把各扩展部件连接起来,并进行数据、地址和控制信号的传送。
系统总线及总线结构
51单片机使用的是并行总线,所谓总线,就是连接计算机各部件的一组公共信号线。
1 系统总线:
为了使单片机能方便地与各种扩展芯片连接,应将单片机的外部连接变为三总线结构形式。即地址总线、数据总线和控制总线。
(1)地址总线
在地址总线上传送的是单向地址信号,用于存储单元和I/O端口的选择。地址信号只能由单片机向外送出。
地址总线的数目决定着可以直接访问的存储单元的数目,例如n位地址,可以产生2^n次方个连续地址编码,即通常所说的寻址范围为2^n地址单元。
MCS—51单片机地址总线有16条地址线,即2^16地址单元。
(2)数据总线DB
数据总线用于在单片机与存储器之间或单片机与I/o接口之间双向传送数据,如数据、状态、,例如 51单片机是8位字长,所以数据总线的位数也是8位。
(3)控制总线CB
控制总线实际上是一组控制信号线,包括单片机发出的,以及从其他部件传送给单片机的。对于一条具体的控制信号线来说,其传送的方向是单向的,但是由不同的方向的控制信号线组合的控制总线则表示为双向。
单片机扩展的实现
1 .扩展方法:
(1)以P0口的8位口线作地址/数据线。
复用技术——地址和数据进行分离。
为此在构造地址总线时要添加一个8位锁存器。先把这低8位地址送锁存器暂存,然后就由地址锁存器给提供低8位地址,而把P0口线作为数据线使用。
(2)以P2口的口线作高位地址线。
由P2口提供高8位,再加上P0口提供的低8位——64KB。
但实际应用系统中,地址高位并不固定为8位,而根据需要从P2口中引出。
(3) 构成扩展系统的控制总线。
1. ALE作地址锁存的选通信号,以实现低8位地址的锁存。
2. PSEN作扩展程序存储器的读选通信号。
3. EA作内外程序存储器的选通信号。
4. RD和WR作扩展数据存储器和I/O端口的读写选通信号。