微機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用第12章

MCS-51的存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路根據(jù)MCS-51單片機(jī)地址總線寬度為16位，在片外可擴(kuò)展的存儲(chǔ)器最大容量為64KB，地址為0000H~FFFFH。因?yàn)镸CS-51單片機(jī)對(duì)片外程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作使用不同的指令和控制信號(hào)，所以允許兩者的地址空間重疊，故片外可擴(kuò)展的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分別為64KB。為了配置外圍設(shè)備而需要擴(kuò)展的I/O口與片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)器連同I/O口一起總的擴(kuò)展容量是64KB。MCS-51單片機(jī)的擴(kuò)展能力存儲(chǔ)器擴(kuò)展編址技術(shù)存儲(chǔ)器的編址問(wèn)題是存儲(chǔ)器擴(kuò)展的核心問(wèn)題。所謂編址就是給存儲(chǔ)單元分配地址。也就是將地址線進(jìn)行適當(dāng)連接，使得存儲(chǔ)器中每一個(gè)存儲(chǔ)單元唯一的對(duì)應(yīng)一個(gè)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(kuò)展三片2K存儲(chǔ)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(hào)。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(jì)者的要求，產(chǎn)生片選信號(hào)。

部分譯碼：存儲(chǔ)器芯片的地址線與單片機(jī)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(duì)于選中某一存儲(chǔ)器芯片有一個(gè)確定的狀態(tài)，而與不參加譯碼的地址線無(wú)關(guān)。也可以說(shuō)，只要參加譯碼的地址線處于對(duì)某一存儲(chǔ)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(chǔ)器芯片的地址空間有重疊，造成系統(tǒng)存儲(chǔ)器空間的浪費(fèi)。若有N條高位地址線不參加譯碼，則有2N個(gè)重疊的地址范圍。重疊的地址范圍中真正能存儲(chǔ)信息的只有一個(gè)，其余僅是占據(jù)，因而會(huì)造成浪費(fèi)。這是部分譯碼的缺點(diǎn)。它的優(yōu)點(diǎn)是譯碼電路簡(jiǎn)單。

全譯碼：存儲(chǔ)器芯片的地址線與單片機(jī)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(chǔ)器芯片的地址空間是唯一確定的，但譯碼電路相對(duì)復(fù)雜。以上兩種譯碼方法在單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)中都有應(yīng)用。在擴(kuò)展存儲(chǔ)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(jiǎn)單，可降低成本。

1)不用片外譯碼器的單片程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)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(chǔ)器，芯片的地址引腳線有13條，順次和單片機(jī)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(gè)重疊的8KB地址空間。因只用一片2764，其片選信號(hào)CE可直接接地(常有效)。其連接電路如圖所示。程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展2764與8031的擴(kuò)展連接圖

8個(gè)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(kuò)展8031的片外程序存儲(chǔ)器，分配的地址范圍為0000H~3FFFH。

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