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第6章单片机并行存储器扩展6.1单片机并行外扩展系统(1)系统总线总线:指连接计算机各部件的一组公共信号线。(a)地址总线(AddressBus)AB1)用于传送单片机送出的地址信号,选择存储器单元,I/O口等;2)具有单向性;3)地址总线的数目决定可直接访问的存储单元数目。例:n位地址线,即可访问2n个存储单元。(b)数据总线(DataBus)DB1)用于在单片机与存储器之间或单片机与I/O端口之间传送数据。2)具有双向性。3)总线位数决定于单片机内CPU的字长。MCS-51单片机是8位字长,因此,其数据总线也是8位。(c)控制总线(ControlBus)CB1)一组控制信号线。2)对某一控制信号线而言,具有单向性;对于不同的控制信号线而言,具有双向性。(2)总线构造(总线扩展)(a)数据总线(D0~7)P0口:P0.0~P0.7(D0~D7);(b)地址总线(A0~15)P0口:P0.0~P0.7(A0~A7)P2口:P2.0~P2.7(A8~A15)(c)控制总线ALE:地址锁存选通信号,实现低8位地址(A0~A7)的锁存。/PSEN:扩展程序存储器的读选通信号。/EA:内外程序存储器的选择信号。/RD:扩展数据存储器和I/O端口的读选通信号。/WR:扩展数据存储器和I/O端口的写选通信号。6.1.2并行扩展系统的I/O编址和芯片选取1、单片机外扩地址空间单片机的外扩地址空间,与它的存储器系统有关。2、片选技术单片机片内存储单元和4个I/O口系统已经编址,因此,只有外扩的存储器和I/O口才存在编址和片选问题。注意:以外扩存储器来讲解编址和片选技术所谓扩展存储器编址,即使用系统提供的地址线,通过适当地连接,达到一个编址唯一地对应存储器中一个存储单元的目的。由于扩展存储器往往是由多片存储器芯片组成,而一个存储器芯片内部又有众多的存储单元,因此,扩展存储器编址应分两个层次:即芯片的选择及芯片内部存储单元的选择。(a)芯片内部存储单元的编址:由芯片内的译码电路完成,只需将存储芯片的地址引脚与相应的系统地址线直接连接。(b)芯片的选择:每个存储芯片都有片选信号引脚,因此,芯片选择的实质就是如何产生芯片的片选信号。通常采用剩余的高位地址线作为存储芯片的片选信号。存储器扩展的编址技术存储器扩展时,一般使用线选法和译码法两种编址方法:(a)线选法1)直接以系统的地址线作为存储芯片的片选信号。2)连接方式:把用到的地址线与芯片片选端直接连接。3)优点:简单。4)缺点:扩展存储空间容量小,且断续、有重叠现象。(b)译码法1)使用译码器对系统高位地址进行译码,以译码器输出作为存储芯片的片选信号。2)两种方式:局部译码法和全部译码法。3)优点:能有效利用存储空间。4)常用译码芯片:74LS139(双2~4)、74LS138(3~8)74LS138的引脚图:74LS138引脚功能:/E1、/E2、E3为使能端;A、B、C译码信号输入端;Y7~Y0译码输出信号端,低电平有效。74LS138的真值表:A返回使能端6.2存储器分类6.3.1程序存储器并行扩展下面以INTEL2716为例进行说明(1)2716引脚及功能A10~A0:11位地址线O7~O0:8位数据引脚/CE(PGM):/CE:片选,低电平有效。/OE:输出信号允许,当/OE=0时有效。Vpp:编程电源:+25V;正常工作:+5V。(2)2716的工作方式(a)读方式:(b)未选中方式:(c)编程方式:(d)程序检验方式:(e)编程禁止:程序存储器扩展举例(1)单片程序存储器扩展例:80C51单片机需要扩展2KB的外部ROM,采用Intel2716芯片。解:Intel2716芯片具有2KB的存储单元,因此,2716芯片内部存储单元的寻址需要11根地址线(A0~A10)(211=2KB)。(a)80C51单片机的片外三总线与2716芯片的连接数据总线(D0~D7):P0.0~7〓O0~O7;地址总线(A0~A7):P0.0~7(经74LS373输出)〓A0~A7(A8~A10):P2.0~2〓A8~A10片选线:P2.7〓/CE控制总线:/PSEN〓/OE/EA〓“+5V”(b)存储映像分析所谓存储器的存储映像分析就是指如何确定扩展存储器芯片内存储单元的地址范围(最低地址~最高地址)。上述三总线的连接过程中,地址总线只需11根(A0~A10),占据了P0口的8根口线(P0.0~7)和P2口的3根口线(P2.0~2),片选线占据了P2口的1根口线(P2.7)。因此,P2口还剩4根口线(P2.3~6),一般来说其状态是任意的。为了便于存储映像