微機系統(tǒng)原理及應(yīng)用第12章

MCS-51的存儲器擴展電路根據(jù)MCS-51單片機地址總線寬度為16位，在片外可擴展的存儲器最大容量為64KB，地址為0000H~FFFFH。因為MCS-51單片機對片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的操作使用不同的指令和控制信號，所以允許兩者的地址空間重疊，故片外可擴展的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器分別為64KB。為了配置外圍設(shè)備而需要擴展的I/O口與片外數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址，即占據(jù)相同的地址空間。因此，片外數(shù)據(jù)存儲器連同I/O口一起總的擴展容量是64KB。MCS-51單片機的擴展能力存儲器擴展編址技術(shù)存儲器的編址問題是存儲器擴展的核心問題。所謂編址就是給存儲單元分配地址。也就是將地址線進行適當連接，使得存儲器中每一個存儲單元唯一的對應(yīng)一個地址。編址技術(shù)有兩種方法:線選法和譯碼法。線譯碼

P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A7A6A5A4A3A2A1A0Ⅰ：1100000000000000=C000H

～1101111111111111

～DFFFHⅡ：1010000000000000=A000H

～1011111111111111

～BFFFHⅢ：0110000000000000～0111111111111111=6000H～7FFFH擴展三片2K存儲芯片，試用線選法給出接線圖和地址。例1:

2.譯碼法所謂譯碼法就是將低位地址線直接連至各芯片的地址線,將高位地址線經(jīng)地址譯碼器譯碼后作為各芯片的片選信號。譯碼法分為全部譯碼和部分譯碼兩種。常用的譯碼器芯片：74LS138（3-8譯碼器）74LS139（雙2-4譯碼器）74LS154（4-16譯碼器）。完全可根據(jù)設(shè)計者的要求，產(chǎn)生片選信號。

部分譯碼：存儲器芯片的地址線與單片機的地址線順次相接后，剩余的高位地址線僅用一部分參加譯碼。參加譯碼的地址線對于選中某一存儲器芯片有一個確定的狀態(tài)，而與不參加譯碼的地址線無關(guān)。也可以說，只要參加譯碼的地址線處于對某一存儲器芯片的選中狀態(tài)，不參加譯碼的地址線的任意狀態(tài)都可以選中該芯片。正因如此，部分譯碼使存儲器芯片的地址空間有重疊，造成系統(tǒng)存儲器空間的浪費。若有N條高位地址線不參加譯碼，則有2N個重疊的地址范圍。重疊的地址范圍中真正能存儲信息的只有一個，其余僅是占據(jù)，因而會造成浪費。這是部分譯碼的缺點。它的優(yōu)點是譯碼電路簡單。

全譯碼：存儲器芯片的地址線與單片機系統(tǒng)的地址線順次相接后，剩余的高位地址線全部參加譯碼。這種譯碼方法，存儲器芯片的地址空間是唯一確定的，但譯碼電路相對復(fù)雜。以上兩種譯碼方法在單片機擴展系統(tǒng)中都有應(yīng)用。在擴展存儲器(包括I/O口)容量不大的情況下，選擇部分譯碼，譯碼電路簡單，可降低成本。

1)不用片外譯碼器的單片程序存儲器的擴展例1試用EPROM2764構(gòu)成8031的最小系統(tǒng)。

2764是8K×8位程序存儲器，芯片的地址引腳線有13條，順次和單片機的地址線A0~A12相接。由于不采用地址譯碼器，所以高3位地址線A13、A14、A15不接，故有23=8個重疊的8KB地址空間。因只用一片2764，其片選信號CE可直接接地(常有效)。其連接電路如圖所示。程序存儲器擴展2764與8031的擴展連接圖

8個重疊的地址范圍為：00000~11111，即0000H~1FFFH；00000~11111，即2000H~3FFFH；00000~11111，即4000H~5FFFH；00000~11111，即6000H~7FFFH；10000~11111，即8000H~9FFFH；10000~11111，即A000H~BFFFH；11000~11111，即C000H~DFFFH；11100~1111111111111111，即E000H~FFFFH。左片：000000~11111，即0000H~1FFFH；

000000~11111，即2000H~3FFFH；

000000~11111，即4000H~5FFFH；

000000~11111，即6000H~7FFFH；右片：100000~11111，即8000H~9FFFH；

100000~11111，即A000H~BFFFH；

110000~11111，即C000H~DFFFH；

111000~1111111111111111，即E000H~FFFFH。

例3要求用2764芯片擴展8031的片外程序存儲器，分配的地址范圍為0000H~3FFFH。

分析：由分配的地址范圍知：擴展的容量為3FFFH-0000H+1=4000H=16KB，2764為8K