第6章单片机存储器及系统扩展技术6.1半导体存储器的分类一、半导体存储器的分类1、只读存储器（ROM）（1）掩膜工艺ROM（2）可一次性编程ROM（PROM）（3）紫外线擦除可改写ROM（EPROM）（4）电擦除可改写ROM（EEPROM或E2PROM）（5）快擦写ROM（flashROM）Intel公司的27系列产品：2716（2K）2732（4K）2764（8K）27128（16K）随机存储器RAM（也叫读写存储器）（1）双极型RAM（2）金属氧化物（MOS）RAM静态RAM（SRAM）;加电即可保存信息动态RAM（DRAM）;加电不断进行周期性刷新集成RAM（iRAM）;掉电保护非易失性RAM（NVRAM）;掉电保护典型产品有：RAM6116（2K）。二、存储器的主要性能指标1.存贮容量2.存取时间3.可靠性4.功耗存贮器芯片容量=存储单元数X数据线位数如一片6116芯片有2K即2048个存储单元，数据线位数为8则存贮器芯片容量是2048X8位。6.2随机存取存储器（RAM）二、静态RAM芯片举例6.3只读存储器（ROM）6.4CPU与存储器的连接二、存储器连接常用接口电路6.5MCS-51存储器的扩展图（a）为MCS－51系列中8051和8751单片机的最小系统。图（b）为由8031、8032单片机组成的最小系统。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一般的微型机三总线结构形式。即地址总线、数据总线和控制总线。对MCS－51系列单片机，其三总线由下列通道口的引线组成：地址总线：由P2口提供高8位地址线（A8―A15），由P0口提供低8位地址线。由于P0口是地址、数据分时使用的通道口，所以为保存地址信息，需外加地址锁存器锁存低8位的地址信息。一般都用ALE正脉冲信号的下降沿控制锁存时刻。数据总线：由P0口提供。此口是双向、输入三态控制的通道口。控制总线：扩展系统时常用的控制信号为地址锁存信号ALE，片外程序存储器取指信号PSEN以及数据存储器RAM和外设接口共用的读写控制信号OE、WE等。图为单片机扩展成三总线的结构图。扩展芯片与主机相连的方法同一般三总线结构的微处理机完全一样。6.5.1程序存储器的扩展访问外部程序存储器时序操作时序如图所示，其操作过程如下。（1）在S1P2时刻产生ALE信号。（2）由P0、P2口送出16位地址，由于P0口送出的低8位地址只保持到S2P2，所以要利用ALE的下降沿信号将P0口送出的低8位地址信号锁存到地址锁存器中。而P2口送出的高8位地址在整个读指令的过程中都有效，因此不需要对其进行锁存。从S2P2起，ALE信号失效。（3）从S3P1开始，对外部程序存储器进行读操作，将选中的单元中的指令代码从P0口读入，S4P2时刻，失效。（4）从S6P1后开始第二次读入，过程与第一次相似。访问外部数据存储器时序（执行MOVX指令时）图为MCS-51系列单片机访问外部数据存储器的时序图访问外部数据存储器的操作过程如下：（1）从第1次ALE有效到第2次ALE开始有效期间，P0口送出外部ROM单元的低8位地址，P2口送出外部ROM单元的高8位地址，并在有效期间，读入外部ROM单元中的指令代码。（2）在第2次ALE有效后，P0口送出外部RAM单元的低8位地址，P2口送出外部RAM单元高8位地址。（3）在第2个机器周期，第1次ALE信号不再出现，此时失效，并在第2个机器周期的S1P1时，RD/WR信号开始有效，从P0口读入选中RAM单元中的内容。二、程序存储器的扩展电路EEPROM扩展电路（２K）6.5.2数据存储器的扩展表5-180C51与存储器的线路连接扩展存储器的硬件连接如图5.5所示。这样得到四个芯片的地址分配如表5-2所示表所示为线选方式地址分配表2.译码法所谓译码法就是使用译码器对系统的高位地址进行译码，以其译码输出作为存储芯片的片选信号。这是一种最常用的存储器编址方法，能有效地利用空间，特点是存储空间连续，适用于大容量多芯片存储器扩展。常用的译码芯片有：74LS139（双2－4译码器）和74LS138（3－8译码器）等，它们的CMOS型芯片分别是74HC139和74HC138。【例5-2】现有2K*8位存储器芯片，需扩展8K*8位存储结构采用译码法进行扩展。扩展8KB的存储器结构需2KB的存储器芯片4块。2K的存储器所用的地址线为A0～A10共11根地址线和片选信号与CPU的连接如表所示。表为80C51与存储器的线路连接P2.3、P2.4作为二-四译码器的译码地址，译码输出作为扩展4个存储器芯片的片选信号，P2.5、P2.6、P2