第二十讲 MCS-51存储器扩展技术 教学方法: 讲授法 授课时数: 2学时 教学目的: 了解单片机最小系统 了解存储器的分类及应用 3、掌握存储器扩展方法 教学重点： 存储器扩展方法 教学难点: 地址分配 教学环节： 组织教学：（5分钟） 检查学生人数，强调课堂纪律和要求，自我介绍 组织教学：检查学生装人数，引导学生进入听课状态。 直接引入新课： 单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。为此，应扩展其功能。 MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展： ROM、RAM；定时 / 计数器；并行I / O口、串行口；中断系统扩展等。 本章主讲ROM、RAM的扩展；并口、串口的扩展；以及常用通道接口技术；并介绍单片机与A / D转换、D / A转换芯片的接口技术。 一、5-1 MCS-51单片机最小系统 1、8051/8751硬件最小系统 对于片内有ROM型单片机，其自身可以构成最小系统 图 该系统的资源如下： 4KB ROM，256B RAM； 五源中断系统； 两个十六位加一定时 / 计数器； 一个全双工串行UART； 四个并行I / O口。 2、8031硬件最小系统 8031单片机片内无ROM，若要正常工作，必需外配ROM。外接ROM后，P3口、P2口、P0口均被占用只剩下P1口作I / O口用，其它功能不变。 图 图中：/E ——三态门控制端 G ——低电平锁存 二、 存储器的扩展 1、三总线的连接 1、数据线的连接 P0口的八位线承担此任，此时不用外接上拉电阻。 2、地址线的连接 P0口承担地址低八位线，A0 ~ A7； P2口承担地址高八位线。A8 ~ A15。 注意：P0口线地址 / 数据分时复用，需用地址锁存器74LS373锁存地址。 3、控制线的连接 对存储器来讲控制线无非是：芯片的选通控制、读写控制。 单片机与外部器件数据交换要遵循两个重要原则： 一是，地址唯一性，一个单元一个地址。 二是，同一时刻，CPU只能访问一个地址，即只能与一个单元交换数据。 不交换时，外部器件处于锁闭状态，对总线呈浮空状态。 选通：CPU与器件交换数据或信息，需先发出选通信号/CE或/CS，以便选中芯片。 读 / 写：CPU向外部设备发出的读/写控制命令。 EPROM：/OE /PSEN SRAM： /WE /WR /OE /RD 存储器地址编码 SRAM6116：“16”—— 2K×8b = 2KB 21×210 = 211 即6116有11根地址线。 地址空间： A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3A2 A1 A0 最低地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0　 0 0 0000H 6116本身 最高地址：　１　1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1111H 的地址空间 MCS-51单片机寻址范围：64KB 26×210 = 216即16位地址线 地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0 单片机 × × × × × A10A9A8A7······A0 6116 25 = 32 2KB 上式中：“×”表示0或1。 即单片机地址空间中包含有32个2KB。某片6116占据的是哪2KB不能确定——地址浮动。 只有限定A15······A11的取值才能确定6116在系统中的地址范围。 如，P2.6 = 0 ，选中6116的/CS线。设P2.7 P2.5 P2.4 P2.3假定全为1 则: 6116地址范围是B800H ~ BFFFH。 同理， P27 P25 P24 P23假定全为0 则： 6116地址范围是 0000H ~ 07FFH； 再设P27选中6116 （设P26 P25 P24 P23全为1） 则：地址范围是7800H ~ 7FFFH 可见：存储器芯片在系统中地址分布由两个因素决定： 一是，芯片本身的地址线（与容量有关） 二是，芯片选通信号的获得方式。 扩展存储器时，总是让单片机低位地址与存储器芯片地址线相接；而让单片机剩余的高位地址线（在P2口）常作为片选信号线。 这种方法对SRAM、EPROM、扩展I / O芯片、外设同样适用。 若上图中2764的接线中： P25 = 0时，选中2764；“64” 8K×8b = 23×210 = 213 A15 A14 A13 A12 A11 ············A0 23 = 8 8KB 若取P27 P26均为1； 则2764在本系统内地址范围：C000H ~ DFFFH 若6116与2764都用A13（P25）选中可否？ 可以。此时6116：D800H ~ DFFFH 2764：C000H ~ DB00H 可见，6116与2764在0800H ~ DFFFH范围内地址重叠，这是不是违反交换原则呢？不！ 因为，6116是SRAM，2764是EPROM。除地址和选通信号外，还有读/写控制信号起作用。 RAM —— /WE /WR 可用来区分二 /OE /RD 二器件 ROM —— /OE /PSEN 小结：1）CPU与外设数据交换的原则是什么？ 2）决定存储器芯片在系统中地址范围的两个因素是什么？ 布置作业： P220 5.2 版书设计： 8051/8751硬件最小系统 1、…. 2、……. 3、 4、… 二、存储器扩展 1、…….. 2、……..  巩固新课 1、……. 2、……. 3、…….. …. 小结： 1、…….. 2、…… 作业：