第8章STC89C52单片机存储器扩展优秀课件

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本书讲解时把单片机系统的地址线笼统地分为低位地
址线和高位地址线，片选都是使用高位地址线。实际上，
16条地址线中的高、低位地址线的数目并不是固定的，只
是习惯上把用于 “单元选择”的地址线，都称为低位地
址线，其余的为高位地址线。
常用的存储器地址空间分配方法有两种：线性选择法
（简称线选法）和地址译码法（简称译码法）。
1.线选法----一般只适用于外扩少量的片外存储器和 I/O接口芯片。
线选法是指直接利用单片机系统的某一高位地址线 作为存储器芯片（或I/O接口芯片）的“片选”控制信 号。为此，只需要把用到的高位地址线与存储器芯片 的“片选”端直接连接即可。
线选法的优点是电路简单，不需要另外增加地址译 码器硬件电路，体积小，成本低。缺点是可寻址的芯 片数目受到限制，芯片之间地址不连续，地址空间没 有充分利用。
第8章 单片机接口技术
STC89C52单片机与外部Leabharlann 备连接有两种方式：总线方式
总线方式——采用片外RAM 指令访问外设
例如：MOVX A, @DPTR （片外RAM 0～0FFFFH）
I/O口方式（非总线方式 ）
I/O口方式——采用片内RAM 指令访问外设
例如：MOV A,P0
STC89C52单片机没有专用总线引脚，而是采用了I/O引脚兼 作总线引脚的方案。
STC89C52RC的4个并行I/O口，由于系 统扩展的需要，能够真正作为数字I/O使用 ，就剩下P1和P3的部分口线了。
8.2 地址锁存与地址空间分配 8.2.1 地址锁存
目前，常用的地址锁存器芯片有74LS373、 74HC373,74LS573等。在每个机器周期，ALE两次有效， 可以利用地址锁存器在ALE的下降沿将P0口输出的地址信 息锁存，当ALE转为低电平时，P0输出8位数据信息。 1．锁存器74LS373----带有三态输出门的8D触发器
导通 锁存 隔离
结构：内部由8路D触发器和8个三态缓冲器组成。 原理：/OE端为低电平时，D端信号在 G端正脉冲作用下实
现“接通-锁存-隔离”功能。
74LS373的引脚 373功能表
引脚说明： • D7～D0：8位数据输入线， • Q7～Q0：8位数据输出线。 • G：数据输入锁存选通信号。当
加到该引脚的信号为高电平时， 外部数据选通到内部锁存器，负 跳变时，数据锁存到锁存器中。 • OE ：数据输出允许信号，低电平 有效。当该信号为低电平时，三 态门打开，锁存器中数据输出到 数据输出线。当该信号为高电平 时，输出线为高阻态。
EA
ØWR 和 RD 为外扩数据存储器和 I/O的读、写选通控制信号。 ØALE作为P0口发出的低8位地址 锁存控制信号。 Ø EA 为片内外程序存储器的选择 控制信号。
STC89C52为减少引脚数量，采用了复用P0口方案，即P0口兼作数据 线和低8位地址线，为了将地址和数据信息区分开来，需要在P0口外 部增加地址锁存器，即将地址信息的低8位锁存后输出。
STC89C52单片机的存储器扩展即包括程序存储 器扩展又包括数据存储器扩展。AT89S51单片 机采用程序存储器空间和数据存储器空间截然 分开的哈佛结构。扩展后，系统形成了两个并 行的外部存储器空间。
数据总线——P0口
地址总线——P0+P2
控制总线——P3口+控制引脚
使用的控制信号如下: ØPSEN 作为外扩程序存储器的 读选通控制信号。
373的工作过程： 1、P0口先将低8位地址信号锁 存在373中； 2、373的输出端与输入端（P0 口）隔离；
3、P0口输出8位数据信号+ P2口输出高8位地址信号+ 373输出低8位地址信号 →同时产生16位地址信号
+8位数据信号
STC89C52单片机P0口与74LS373的连接
2．锁存器74LS573
STC89C52单片机发出的地址码用于选择某个存储 器单元，在这个过程中单片机必须进行两种选择：一是 选中该存储器芯片，称为“片选”，未被选中的芯片不 能被访问。二是在“片选”的基础上再根据单片机发出 的地址码来对“选中” 芯片的某一单元进行访问，即 “单元选择”。为实现片选，存储器芯片都有片选引脚。 同时也都有多条地址线引脚，以便进行单元选择。注意， “片选”和“单元选择”都是单片机通过地址线一次发 出的地址信号来完成选择的。
(1)74LS138
3线-8线译码器，有3个数据输入端，经译码产生8种 状态。
当一个选通端为G1为高电平，且 另外两个选通端 G2A 和 G2B 为低电平时， 可将输入端C、B、A的二进制编码在一 个对应的引脚输出端以低电平译出,其 余引脚输出均为高电平。此时，可将输 出为低电平的引脚作为某一存储器芯片 的片选信号。
2.译码法---适合于多芯片扩展.
使用译码器对AT89S51单片机的高位地址进行译码，译 码输出作为存储器芯片的片选信号。
译码法的优点是能够有效地利用存储器空间.
常用的译码器芯片有74LS138、74LS139和74LS154。若 全部高位地址线都参加译码，称为全译码；若仅部分高位 地址线参加译码，称为部分译码。部分译码存在着部分存 储器地址空间相重叠的情况。
是一种带有三态门的 8D锁存器，功能及内部结 构与74LS373完全一样，只 是其引脚排列与74LS373不 同。与74LS373相比，
74LS573的输入D端和输出Q 端依次排列在芯片两侧， 为绘制印制电路板提供方 便。
8.2.2 地址空间分配 实际系统设计中，既需要扩展程序存储器，又需要
扩展数据存储器，如何把片外的两个64KB地址空间分配 给各个程序存储器、数据存储器芯片，使一个存储单元 只对应一个地址，避免单片机发出一个地址时，同时访 问两个单元，发生数据冲突。这就是存储器地址空间分 配问题。
第8章STC89C52单片机存储器扩展
8.1 系统扩展结构
Ø 为减少连接线，简化组成结构，可把具有共性的连线归并成 一组公共连线，即总线——传送信息的公共通道（BUS）。
Ø STC89C52单片机属于总线型结构，片内各功能部件都是 按总线关系设计并集成为整体的。
Ø 三总线：地址总线(AB) 、数据总线(DB)、控制总线(CB). Ø单片机系统扩展主要包括存储器扩展和I/O接口部件扩展。