四 MCS-51单片机存储器系统扩展
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第4章MCS-51单片机系统功能扩展
74LS373结构示意图
74LS373的引脚
引脚说明如下: D7～D0: 8位数据输入端。 Q7～Q0: 8位数据输出端。 G:数据输入锁存控制端：当G为“1” 时，锁存器 输出端与输入端数据相同；当G由“1” 变“0” 时，数据输入锁存器中。 OE#: 输出允许端。
P0口与地址锁存器74LS373的连接
4.1 系统扩展概述
4.1.1 最小应用系统
图4.1 MCS–51单片机最小化系统 (a) 8051/8751最小系统结构图；(b) 8031最小系统结构图
4.1.2 单片机系统扩展的内容与方法
1．单片机的三总线结构
图4.2 MCS–51单片机的三总线结构形式
(1)以P0口作为低8位地址/数据总线。 (2)以P2口的口线作高位地址线。 (3)控制信号线。 *使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 *以PSEN#信号作为扩展程序存储器的读选通信号。 *以EA#信号作为内外程序存储器的选择控制信号。 *由RD#和WR#信号作为扩展数据存储器和I/O口的 读选通、写选通信号。 尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系 统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1 口和P3口的部分口线。
锁存器8282 功能及内部结构与74LS373完全一样，只是其引脚的排 列与74LS373不同 ，8282的引脚如下图。
4.2.2 74LS244和74LS245芯片
在单片机应用系统中, 扩展的三总线上挂接
很多负载, 如存储器、并行接口、A/D接口、显
示接口等, 但总线接口的负载能力有限, 因此常
3) 采用地址译码器的多片程序存储器的扩展
例3 要求用2764芯片扩展8031的片外程序存储器，分配的 地址范围为0000H~3FFFH。
第7章MCS-51单片机的常用外设扩展
（2）数据线
2732的8位数据线直接与单片机的P0口相连。P0口作 为地址/数据线分时复用。
（3）控制线
CPU执行2732中存放的程序指令时，取指阶段就是对 2732进行读操作。注意，CPU对EPROM只能进行读操作， 不能进行写操作。CPU对2732的读操作控制都是通过控制线 实现的。2732控制线的连接有以下几条：
2.硬件电路 单片机与6116的硬件连接如图7-4所示。
3.连线说明
• 地址线：A0～A10连接单片机地址总线P0.0～P0.7、P2.0、P2.1、P2.2 共11根；
• 数据线：I/O0～I/O7连接单片机的数据线，即P0.0～P0.7；
• 控制线：片选端连接单片机的P2.7，即单片机地址总线的最高位A15； 读允许线连接单片机的读数据存储器控制线；
• 对于没有内部ROM的单片机或者程序较长、片内ROM容 量不够时，用户必须在单片机外部扩展程序存储器。 MCS-51单片机片外有16条地址线，即P0口和P2口，因此 最大寻址范围为64K字节（0000H—FFFFH）。
• 这里要注意的是，MCS-51单片机有一个管脚 EA跟程序存 储器的扩展有关。如果接高电平，那么片内存储器地址范 围是0000H—0FFFH（4K字节），片外程序存储器地址范 围是1000H—FFFFH（60K字节）。如果接低电平，不使 用片内程序存储器，片外程序存储器地址范围为0000H— FFFFH（64K字节）。
1. 芯片选择
单片机扩展数据存储器常用的静态RAM芯片有6116（2K×8 位）、6264（8K×8位）、62256（32K×8位）等。
根据题目容量的要求我们选用SRAM6116，采 用单一+5V供电，输入输出电平均于TTL兼容，具有 低功耗操作方式，管脚如图7-3所示。
MCS-51单片机存储器的扩展
第八章MCS-51单片机存储器的扩展第一节MCS-51单片机存储器的概述(一)学习要求1、熟悉MCS-51 单片机的系统总线及系统总线扩展结构2、掌握常用的片选方法：线选法和全地址译码法。
（二）内容提要1、三总线的扩展方法单片机内资源少，容量小，在进行较复杂过程的控制时，它自身的功能远远不能满足需要。
为此，应扩展其功能。
MCS-51单片机的扩展性能较强，根据需要，可扩展。
三总线是指地址总线、数据总线、控制总线。
1）地址总线MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，寻址范围为64K。
地址信号：P0 作为地址线低8 位，P2 口作为地址线高8 位。
2）数据总线MCS-51 单片机的数据总线宽度为8 位。
数据信号：P0 口作为8 位数据口，P0 口在系统进行外部扩展时与低8 位地址总线分时复用。
3）控制总线主要的控制信号有/WR 、/RD 、ALE 、/PSEN 、/EA 等。
2、系统的扩展能力MCS-51 单片机地址总线宽度为16 位，因此它可扩展的程序存储器和数据存储器的最大容量是64K（２１６）。
１）线选法线选法就是将多余的地址总线（即除去存储容量所占用的地址总线外）中的某一根地址线作为选择某一片存储或某一个功能部件接口芯片的片选信号线。
一定会有一些这样的地址线，否则就不存在所谓的“选片”的问题了。
每一块芯片均需占用一根地址线，这种方法适用于存储容量较小，外扩芯片较少的小系统，其优点是不需地址译码器，硬件节省，成本低。
缺点是外扩器件的数量有限，而且地址空间是不连续的。
２）全地址译码法由于线选法中一根高位地址线只能选通一个部件，每个部件占用了很多重复的地址空间，从而限制了外部扩展部件的数量。
采用译码法的目的是减少各部件所占用的地址空间，以增加扩展部件的数量。
３）译码器级连当组成存储器的芯片较多，不能用线选法片选，又没有大位数译码器时，可采用多个小位数译码器级连的方式进行译码片选．４）译码法与线选法的混合使用译码法与线选法的混合使用时，凡用于译码的地址线就不应再用于线选，反之，已用于线选的地址线就不应再用于译码器的译码输入信号．（三）习题与思考题1. 简要说明MCS-51 单片机的扩展原理。
MCS-51单片机大容量数据存储器扩展板设计
ａｍ ｐｌ ｅ ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ａｎ ｄ ｐｒ ｏ ｇｒ ａｍ ｏ ｆ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ａｌ ｓ ｏ ｇｉ ｖ ｅｎ ｉ ｎ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ＭＣＳ一５１ ， ｄａ ｔ ａ ｍｅｍＯｒ Ｖ， Ｆ ２ ９Ｃ５１ ００ ４， ｅｘ ｐａ ｎｓ ｉ ｏｎ ｂｏ ａｒ ｄ
Ｆ ２ ９ Ｃ５ １ ０ ０ ４作 为 扩展 存 储 体 。将 数 据 线 和 地 址 线 合 并使 用 ， 对 Ｆ ２ ９ Ｃ ５ １ ０ ０ ４进 行 分 页访 问 ， 解 决 了单 片 机 存储 单 元 及 端 口
不 足 的 问题 ， 释放 了 Ｉ ／ ０ 口。 文 中 以扩 展 ８ ＭＢ的 数 据 存储 器 为例 ， 给 出 了单 片机 扩展 板 的硬 件 电路 和软 件 程 序 。 关键词 ： Ｍ Ｃ Ｓ 一 ５ １ ， 数据存储器 ， Ｆ ２ ９ Ｃ ５ １ ０ ０ ４ ， 扩 展 板
Байду номын сангаас
ＭＣ Ｓ 一 ５ １单 片 机 对 数 据存 储 器 的 扩 展通 常采 用 数 据 总线 和 地址 总线 ， 即Ｐ ０口和 Ｐ ２ 口来 完 成 ， 最大寻址空间可达 ６ ４ Ｋ Ｂ。 随 着单片机应用领域的推广和不断扩大 ， 特 别 是 在 ＧＰ Ｓ数 据 采集
输 出 并 存 放 在 锁 存 器 中备 用 。 Ａ １ ８ 将 锁 存 器 直 接挂 在 数 据 总 线 上 ，并 为其 安 排 一 个 ｌ ／ Ｏ 口地 Ａ １ ６ Ａ １ ５
《 工 业 控 制 计算 机 》 ２ ０ １ ３年 第 ２ ６卷 第 １ 期
ＭＣ Ｓ 一 ５ １ 单片机大容量数据存储器扩展板设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ Ｌ ａ ｒ ｇｅ — ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｄａ ｔ ａ Ｍｅ ｍｏ ｒ ｙ Ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｂ ｏ ａ ｒ ｄ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＭＣＳ－ ５ １ ＭＣＵ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ＭＣＳ一５１ ， ｄａ ｔ ａ ｍｅｍＯｒ Ｖ， Ｆ ２ ９Ｃ５１ ００ ４， ｅｘ ｐａ ｎｓ ｉ ｏｎ ｂｏ ａｒ ｄ
Ｆ ２ ９ Ｃ５ １ ０ ０ ４作 为 扩展 存 储 体 。将 数 据 线 和 地 址 线 合 并使 用 ， 对 Ｆ ２ ９ Ｃ ５ １ ０ ０ ４进 行 分 页访 问 ， 解 决 了单 片 机 存储 单 元 及 端 口
不 足 的 问题 ， 释放 了 Ｉ ／ ０ 口。 文 中 以扩 展 ８ ＭＢ的 数 据 存储 器 为例 ， 给 出 了单 片机 扩展 板 的硬 件 电路 和软 件 程 序 。 关键词 ： Ｍ Ｃ Ｓ 一 ５ １ ， 数据存储器 ， Ｆ ２ ９ Ｃ ５ １ ０ ０ ４ ， 扩 展 板
Байду номын сангаас
ＭＣ Ｓ 一 ５ １单 片 机 对 数 据存 储 器 的 扩 展通 常采 用 数 据 总线 和 地址 总线 ， 即Ｐ ０口和 Ｐ ２ 口来 完 成 ， 最大寻址空间可达 ６ ４ Ｋ Ｂ。 随 着单片机应用领域的推广和不断扩大 ， 特 别 是 在 ＧＰ Ｓ数 据 采集
输 出 并 存 放 在 锁 存 器 中备 用 。 Ａ １ ８ 将 锁 存 器 直 接挂 在 数 据 总 线 上 ，并 为其 安 排 一 个 ｌ ／ Ｏ 口地 Ａ １ ６ Ａ １ ５
《 工 业 控 制 计算 机 》 ２ ０ １ ３年 第 ２ ６卷 第 １ 期
ＭＣ Ｓ 一 ５ １ 单片机大容量数据存储器扩展板设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ Ｌ ａ ｒ ｇｅ — ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｄａ ｔ ａ Ｍｅ ｍｏ ｒ ｙ Ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｂ ｏ ａ ｒ ｄ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＭＣＳ－ ５ １ ＭＣＵ
第6章 MCS-51单片机系统扩展技术
6.3 数据存储器扩展
6.3.1 静态RAM扩展电路
6.3.2 动态RAM扩展电路
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6.3.1 静态RAM扩展电路
常用的静态RAM芯片有6116，6264，62256等，其 管脚配置如图6-13所示。
1．6264静态RAM扩展 额定功耗200mW，典型存取时间200ns，28脚双列直插 式封装。表6-1给出了6264的操作方式，图6-14为6264静 态RAM扩展电路。
图 6 9
A EEPROM
28 17
扩 展 电 路
写入数据
不是指令
查询 中断 延时
2．2864A EEPROM 扩展
2864A有四种工作方式： （1）维持方式 （2）写入方式 （3）读出方式 （4）数据查询方式
图 6 12
28 64
返回本节
A EEPROM
扩 展 电 路
串行E2PROM简介 串行E2PROM占用引线少、接线简单，适用于作为数据存储 器且保存信息量不大的场合。 以AT93C46／56／57／66为例，它是三线串行接口E2PROM， 能提供128×8、256×8、512×8或64×16、128×16、256×16 位，具有高可靠性、能重复擦写100，000次、保存数据100年 不丢失的特点，采用8脚封装。
第6章 MCS-51单片机系统扩展技术
6.1 MCS-51单片机系统扩展的基本概念
6.2 程序存储器扩展技术
6.3 数据存储器扩展 6.4 输入/输出口扩展技术
T0 T1
时钟电路
ROM
RAM
定时计数器
CPU
并行接口 串行接口 中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
第8章 单片机存储器扩展
译码法的另一个优点是若译码器输出端留 有剩余端线未用时，便于继续扩展存储器或I/O 口接口电路。
译码法和线选法不仅适用于扩展存储器(包 括外RAM和外ROM)，还适用于扩展I/O口(包括各 种外围设备和接口芯片)。
译码有两种方法：部分译码法和全译码法。
部分译码：存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺 次相接后，剩余的高位地址线仅用一部分参加译码。部分 译码使存储器芯片的地址空间有重叠，造成系统存储器空 间的浪费。 部分译码法的一个特例是线译码。所谓线译码就是 直接用一根剩余的高位地址线与一块存储器芯片的片选 信号CS相连，同时通过非门与另一块存储器芯片的片选 信号CS相连。 全译码：存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺次 相接后，剩余的高位地址线全部参加译码。这种译码方法 存储器芯片的地址空间是唯一确定的，但译码电路相对复 杂。
2 2764
8031
CE GND
EA Vss
上图为8XX51单片机扩展单片程序存储器2764的电路 图。
其8个重叠的地址范围为如下： 0000000000000000~0001111111111111，即：0000H~1FFFH； 0010000000000000~0011111111111111，即：2000H~3FFFH； 0100000000000000~0101111111111111，即：4000H~5FFFH； 0110000000000000~0111111111111111，即：6000H~7FFFH； 1000000000000000~1001111111111111，即：8000H~9FFFH； 1010000000000000~1011111111111111，即：A000H~BFFFH； 1100000000000000~1101111111111111，即：C000H~DFFFH； 1110000000000000~1111111111111111，即：E000H~FFFFH。
MCS-51单片机存储器的综合扩展及软件设计
Ｆ ｇ１ ２ Ｃ５ ２ ２ Ｃ２ ６ ２ Ｃ１ ８ ａ ｄ ｉ ｅ ｆ ｃ ｉｃ ｉ ｉ． ７ １ ／ ７ ５ ／ ７ ２ ｎ ｎｔｒａ ｅ ｃｒ ｕｔ
３ 数 据 存 储 器 的 扩展 ２ 程序 存 储 器 的 扩 展
ＭＣ 一 １ 外 数 据 存 储 器 最 大 寻 址 空 间 也 为 ６Ｋ Ｓ５ 片 ４。
程 序存储 器 与数 据存储 器 ６ Ｋ的地 址重 叠 ；数 据存 ４
储 器 和片 内最低 的 １８个 字 节地 址重 叠 ，但 由 于它们 采 ２
测试 数据存 储器 为外 部扩 展 Ｒ Ｍ，占用 片外 数据存 Ａ
储 器 空 间 ，芯 片采 用 ６ Ｃ ５ ，插 在 Ｄ １ １ Ｅ嵌入 式锂 ２２６ Ｓ２６ 电池智 能 时 钟／ ＡＭ 芯 片插 座 上 ，构成 非 易 失性 Ｒ Ｒ ＡＭ。 其 芯 片 及 其 接 口 如 图 ２所 示 （ ５ ０ Ａ１ － ，选 中 Ｄ １ １Ｅ Ｓ２ ６ ／ ６Ｃ ５ ） （ ２ ２ ６ 地址 空间 ：０ ０ Ｈ－ Ｆ Ｆ 。 ０ ０ ７ Ｆ Ｈ） 片 外数 据存 储 器 和 片外 数 据 区和 扩 展 Ｉ０口统 一 编 ／ 址 ，所 有 外 围 接 口的地 址 均 占用 ＲＡ 地 址 单元 ， 因此 Ｍ 测 试数 据存储 区设 计为 ３ Ｋ，由 ６ Ｃ ５ ２ ２ ２ ６芯 片扩展 而成 。 另 外 ８ Ｃ １ 内数 据存储 空 间 １ ８个字节 。 ０３ 片 ２
温室 内空气温度
温室 内土壤水分古量
８． Ｈ ５ ％Ｒ ５ ４． Ｈ ９ ％Ｒ ５
数值 型 数值 型
数值 型 数值 型
２ 字节 （ 高位在前 ） ２ 字节 （ 高位在前 ）
温室内土壤温度
温室内 Ｃ ２ Ｏ 浓度 温室 内关照强度
３ 数 据 存 储 器 的 扩展 ２ 程序 存 储 器 的 扩 展
ＭＣ 一 １ 外 数 据 存 储 器 最 大 寻 址 空 间 也 为 ６Ｋ Ｓ５ 片 ４。
程 序存储 器 与数 据存储 器 ６ Ｋ的地 址重 叠 ；数 据存 ４
储 器 和片 内最低 的 １８个 字 节地 址重 叠 ，但 由 于它们 采 ２
测试 数据存 储器 为外 部扩 展 Ｒ Ｍ，占用 片外 数据存 Ａ
储 器 空 间 ，芯 片采 用 ６ Ｃ ５ ，插 在 Ｄ １ １ Ｅ嵌入 式锂 ２２６ Ｓ２６ 电池智 能 时 钟／ ＡＭ 芯 片插 座 上 ，构成 非 易 失性 Ｒ Ｒ ＡＭ。 其 芯 片 及 其 接 口 如 图 ２所 示 （ ５ ０ Ａ１ － ，选 中 Ｄ １ １Ｅ Ｓ２ ６ ／ ６Ｃ ５ ） （ ２ ２ ６ 地址 空间 ：０ ０ Ｈ－ Ｆ Ｆ 。 ０ ０ ７ Ｆ Ｈ） 片 外数 据存 储 器 和 片外 数 据 区和 扩 展 Ｉ０口统 一 编 ／ 址 ，所 有 外 围 接 口的地 址 均 占用 ＲＡ 地 址 单元 ， 因此 Ｍ 测 试数 据存储 区设 计为 ３ Ｋ，由 ６ Ｃ ５ ２ ２ ２ ６芯 片扩展 而成 。 另 外 ８ Ｃ １ 内数 据存储 空 间 １ ８个字节 。 ０３ 片 ２
温室 内空气温度
温室 内土壤水分古量
８． Ｈ ５ ％Ｒ ５ ４． Ｈ ９ ％Ｒ ５
数值 型 数值 型
数值 型 数值 型
２ 字节 （ 高位在前 ） ２ 字节 （ 高位在前 ）
温室内土壤温度
温室内 Ｃ ２ Ｏ 浓度 温室 内关照强度
第05讲 MCS-51单片机存储器的扩展
0000 0000 0000)
最高地址07FFH(A15 A14 A13 A12 A11 A10…A0 = 0000 0111 1111 1111)
6.2.1 扩展EPROM型程序存储器
由于P2.3~P2.6的状态与该芯片2716的寻址无关，所以 P2.3~P2.6可为任意状态，从0000至1111共有16种组合，因 此实际上该2716芯片可有16个地址范围。这种多地址范围的 重叠现象是线选法本身造成的，因此地址范围的非惟一性是 线选法的一大缺点。
第05讲 MCS-51单片机存储器的扩展
本讲要解决的问题？ 单片机作为一个芯片级的微型计算机，是工业测控领域 里广泛使用的一种机型，可谓“麻雀虽小，五脏俱全”，它 具备运行应用程序的基本条件，所提供的资源能够满足一般
应用系统的需求，然而对于一些特殊的情况，其内部资源也 显得不够用(比如，程序存储器的容量太小，不能容纳更大 的应用程序)，且必须通过在单片机芯片外围的扩展才能达 到应用系统的要求。那么，如何对单片机的资源进行扩展， 进行资源扩展过程中要注意哪些问题呢？
6.2.2 扩展EEPROM型程序存储器
EEPROM兼有程序存储器和数据存储器的特点，既可以作 为程序存储器，又可以作为数据存储器使用。 典型的EEPROM芯片有：2816（2K×8位）、2817（2K×8 位）、2864A（8K×8位）等。
6Hale Waihona Puke 2.2 扩展EEPROM型程序存储器
EEPROM对硬件电路无特殊要求，操作简便。早期设计的 EEPROM是依靠片外高电压进行擦写，近期已将高压电源集成 在芯片内，可以直接使用单片机系统的5V电源在线擦除和改 写；在芯片的引脚设计上，8KB的EEPROM 2864A与同容量的 EPROM 2764和静态RAM 6264是兼容的，给用户的硬件设计和 调试带来了极大的方便。 EEPROM具有ROM的非易失性，又具有RAM的随机读／写特 性，每个单元可以重复进行1万次改写，保留信息的时间可
第8章 MCS-51系统扩展
8.1.3 存储器常用芯片 1．程序存储器 EPROM（紫外线擦除的可编程存储 器）：2716、2732、2764、27128、 27256、27512。型号名称“27”后面 的数字表示其位存储容量，如果转换 成字节存储容量，将该数字除以8即 可。 1）A0～A12——地址引脚，可寻址 8KB。 2）D0 OE～D7——数据线引脚。 3） CE ——输出允许控制端。 4） PGM ——片选控制端。 5） ——编程脉冲信号。编程时， 编程脉冲输入端。 6）VPP——编程电压。编程时，编 程电压（+12.5V）输入端。
系统扩展的首要问题,构造系统 总线。系统总线上“挂”存储器 芯片或I/O接口芯片: “挂”存储器芯片就是存储器扩展 “挂”I/O接口芯片就是I/O扩展。 1．以P0口作为低8位地址/数据 总线 MCS-51由于受引脚数目的限制， 数据线和低8位地址线复用。为 了将它们分离出来，需要外加地 址锁存器，从而构成与一般CPU 相类似的片外三总线，见图。
3．译码器 译码器是典型的组合数字电路，译码器是将一种编 码转换为另一种编码的逻辑电路，译码器的种类很多， 但它们的工作原理和分析设计方法大同小异。常用的地 址译码器74LS138是3-8译码器，有3个地址输入端A、B、 C，3个使能端、、G3和8个输出端组成。
8.2.4 编址技术 MCS-51 单片机外部存储器的扩展包括外部程序存储器 和外部数据存储器两种。 如何把外部各自的64KB空间分配给各个程序存储器、 数据存储器芯片，并且使程序存储器的各个芯片之间，数 据存储器各芯片之间，为避免发生数据冲突，一个存储器 单元对应一个地址，这就是存储器的地址空间的分配问题。 在外扩的多片存储器芯片中， MCS-51要完成这种功能， 必须进行两种选择： 一是必须选中该存储器芯片（或I/O接口芯片），这称 为“片选”，只有被“选中”的存储器芯片才能被MCS-51 读出或写入数据。为了片选的需要，每个存储器芯片都有 片选信号引脚， 二是在“片选”的基础上再选择该芯片的某一单元，称 为“单元选择”。
单片机原理及应用 第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术
2.数据存储器典型扩展电路
6264的地址范围为：0000H～1FFFH。
[例题] 在上页图的数据存储器扩展电路中，将片内RAM 以50H单 元开始的16个数据，传送片外数据存储器0000H开始的单元中。
程序如下：
ORG 1000H MOV R0, #50H MOV R7, #16 MOV DPTR, #0000H AGAIN: MOV A, @R0 MOVX @DPTR, A INC R0 INC DPTR DJNZ R7, AGAIN RET END ; 数据指针指向片内50H单元 ; 待传送数据个数送计数寄存器 ; 数据指针指向数据存储器6264的0000H单元 ; 片内待输出的数据送累加器A ; 数据输出至数据存储器6264 ; 修改数据指针 ; 判断数据是否传送完成
4.2.1
程序存储器扩展
单片机内部没有ROM,或虽有ROM但容量太小时,必须扩 展外部程序存储器方能工作。最常用的ROM器件是EPROM 1. 常用EPROM程序存储器 EPROM主要是27系列芯片，如:2764(8K)/27128(16K) /27256(32K)/27040(512K)等，一般选择8KB以上的芯片作为 外部程序存储器。
4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展
下图所示的8031扩展系统中，外扩了16KB程序存储器（使用两片 2764芯片）和8KB数据存储器（使用一片6264芯片）。采用全地址译码方 式，P2.7用于控制2―4译码器的工作，P2.6, P2.5参加译码，且无悬空地 址线，无地址重叠现象。 1# 2764, 2# 2764, 3# 6264的地址范围分别为：0000H～1FFFH, 2000H～3FFFH, 4000～5FFFH。
MOV DPTR, #7FFFH ; 数据指针指向74LS377 MOV A, 60H ; 输出的60H单元数据送累加器A MOVX @DPTR, A ; P0口将数据通过74LS377输出
51单片机外部存储器的扩展
即存储器芯片旳选择和存储器芯片内部 存储单元旳选择。
一、地址线旳译码
存储器芯片旳选择有两种措施：线选法和译码法。
1、线选法。所谓线选法，就是直接以系统旳地址线作为 存储器芯片旳片选信号，为此只需把用到旳地址线与存储 器芯片旳片选端直接相连即可。 2、译码法。所谓译码法，就是使用地址译码器对系统旳 片外地址进行译码，以其译码输出作为存储器芯片旳片选 信号。译码法又分为完全译码和部分译码两种。
ALE
8051
LE OE
P0.7
8D 8Q
P0.6
7D 7Q
P0.5
6D 6Q
P0.4
5D 5Q
P0.3
4D 4Q
P0.2
3D 3Q
P0.1
2D 2Q
P0.0
1D 1Q
74HC573 地址总线扩展电路
OE：输出允许端，为0
时芯片有效。
A7
LE：锁存控制端，高电
A6 平时，锁存器旳数据输出端
A5 Q旳状态，与数据输入端D
（1）完全译码。地址译码器使用了全部地址线，地址与存储 单元一一相应，也就是1个存储单元只占用1个唯一旳地址。
（2）部分译码。地址译码器仅使用了部分地址线，地址与存 储单元不是一一相应，而是1个存储单元占用了几种地址。
❖ 二、扩展存储器所需芯片数目旳确定
❖
若所选存储器芯片字长与单片机字长
一致，则只需扩展容量。所需芯片数目按下式
07~00 I0~I7
× 8 ）
扩
锁存器
展
74 HC 573 D0~D7
8位数据
RD
OE
WR
GND WE
图2.2-13 8031与6264的连接
一、地址线旳译码
存储器芯片旳选择有两种措施：线选法和译码法。
1、线选法。所谓线选法，就是直接以系统旳地址线作为 存储器芯片旳片选信号，为此只需把用到旳地址线与存储 器芯片旳片选端直接相连即可。 2、译码法。所谓译码法，就是使用地址译码器对系统旳 片外地址进行译码，以其译码输出作为存储器芯片旳片选 信号。译码法又分为完全译码和部分译码两种。
ALE
8051
LE OE
P0.7
8D 8Q
P0.6
7D 7Q
P0.5
6D 6Q
P0.4
5D 5Q
P0.3
4D 4Q
P0.2
3D 3Q
P0.1
2D 2Q
P0.0
1D 1Q
74HC573 地址总线扩展电路
OE：输出允许端，为0
时芯片有效。
A7
LE：锁存控制端，高电
A6 平时，锁存器旳数据输出端
A5 Q旳状态，与数据输入端D
（1）完全译码。地址译码器使用了全部地址线，地址与存储 单元一一相应，也就是1个存储单元只占用1个唯一旳地址。
（2）部分译码。地址译码器仅使用了部分地址线，地址与存 储单元不是一一相应，而是1个存储单元占用了几种地址。
❖ 二、扩展存储器所需芯片数目旳确定
❖
若所选存储器芯片字长与单片机字长
一致，则只需扩展容量。所需芯片数目按下式
07~00 I0~I7
× 8 ）
扩
锁存器
展
74 HC 573 D0~D7
8位数据
RD
OE
WR
GND WE
图2.2-13 8031与6264的连接
51单片机外部存储器的扩展
即存储器芯片的选择和存储器芯片内部 存储单元的选择。
一、地址线的译码
存储器芯片的选择有两种方法：线选法和译码法。
1、线选法。所谓线选法，就是直接以系统的地址线作为 存储器芯片的片选信号，为此只需把用到的地址线与存储 器芯片的片选端直接相连即可。 2、译码法。所谓译码法，就是使用地址译码器对系统的 片外地址进行译码，以其译码输出作为存储器芯片的片选 信号。译码法又分为完全译码和部分译码两种。
MCS-51系列单片机片内外程序存储器的空 间可达64KB，而片内程序存储器的空间只有 4KB。如果片内的程序存储器不够用时，则需 进行程序存储器的扩展。
MCS-51存储器的扩展
存储器扩展的核心问题是存储器的编址 问题。所谓编址就是给存储单元分配地址。
由于存储器通常由多个芯片组成，为此 存储器的编址分为两个层次：
扩展数据存储器常用静态RAM 芯片： 6264（8K×8位）、62256（32K×8位）、 628128（128K×8位）等。
MCS-51存储器的扩展
P2.7～P2.0
ALE P0.0～P0.7 8031
EA PSEN
A15～A8 高8位地址
CLK Q7～Q0 A7～A0 I0～I7 地址锁存器
D0～D 7
二、以P2口作为高8位的地址总线
P0口的低8位地址加上P2的高8位地址就可以形成16位的 地址总线，达到64KB的寻址能力。
实际应用中，往往不需要扩展那么多地址，扩展多少用 多少口线，剩余的口线仍可作一般I/O口来使用。
三、控制信号线 ALE：地址锁存信号，用以实现对低8位地址的锁存。 PSEN：片外程序存储器读选通信号。 EA：程序存储器选择信号。为低电平时，访问外部程序存储 器；为高电平时，访问内部程序存储器。
一、地址线的译码
存储器芯片的选择有两种方法：线选法和译码法。
1、线选法。所谓线选法，就是直接以系统的地址线作为 存储器芯片的片选信号，为此只需把用到的地址线与存储 器芯片的片选端直接相连即可。 2、译码法。所谓译码法，就是使用地址译码器对系统的 片外地址进行译码，以其译码输出作为存储器芯片的片选 信号。译码法又分为完全译码和部分译码两种。
MCS-51系列单片机片内外程序存储器的空 间可达64KB，而片内程序存储器的空间只有 4KB。如果片内的程序存储器不够用时，则需 进行程序存储器的扩展。
MCS-51存储器的扩展
存储器扩展的核心问题是存储器的编址 问题。所谓编址就是给存储单元分配地址。
由于存储器通常由多个芯片组成，为此 存储器的编址分为两个层次：
扩展数据存储器常用静态RAM 芯片： 6264（8K×8位）、62256（32K×8位）、 628128（128K×8位）等。
MCS-51存储器的扩展
P2.7～P2.0
ALE P0.0～P0.7 8031
EA PSEN
A15～A8 高8位地址
CLK Q7～Q0 A7～A0 I0～I7 地址锁存器
D0～D 7
二、以P2口作为高8位的地址总线
P0口的低8位地址加上P2的高8位地址就可以形成16位的 地址总线，达到64KB的寻址能力。
实际应用中，往往不需要扩展那么多地址，扩展多少用 多少口线，剩余的口线仍可作一般I/O口来使用。
三、控制信号线 ALE：地址锁存信号，用以实现对低8位地址的锁存。 PSEN：片外程序存储器读选通信号。 EA：程序存储器选择信号。为低电平时，访问外部程序存储 器；为高电平时，访问内部程序存储器。
实验四 单片机外部扩展及接口技术实验
实验四单片机外部扩展及接口技术实验一、实验目的熟悉单片机的外部存储器扩展及简单键盘和LED显示器的接口技术。
二、实验内容1、试用INTEL2764,6264为MCS-51单片机设计一个存储器系统，它具有8K字节EPROM（地址为0000H-1FFFH）和16K字节的数据存储器（地址为2000H-5FFFH），请画出该存储器系统的硬件连接图，并指出每片芯片的地址空间。
2、编程实现如下功能：根据P0口的四个按键的闭合状态，在P1口连接的共阳数码管上显示出相应的数字0~F。
ORG 30HSTAR:MOV P1,#0FFHMOV P0,#0FFHST1:MOV A,P0ANL A,#0FHACALL SEG7MOV P1,ASJMP ST1seg7: mov dptr,#tabmovc A,@A+dptrRETTab:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0HDB 99H,92H,82H,0F8HDB 80H,90H,88H,83HDB 0C6H,0A1H,86H,8EHEND3、MCS-51单片机的P1端口上，经驱动接有8个发光二极管，若外部晶振是6Mhz，编写程序，使这8只发光二极管每隔2s循环发光。
（要求用T1定时器）ORG 0000HSJMP STARORG 001BHLJMP T0ORG 30HSTAR: MOV IE,#88HSETB TR1MOV TMOD,#10HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HMOV R7,#40MOV P1,#0FEHMOV A,P1SJMP $T0: MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HDJNZ R7,OUTRL AMOV P1,AMOV R7,#40OUT:RETIEND三、实验报告1、编写相应的程序。
2、对观察到的现象进行截图说明。
第四章MCS-51课件06版
转电路图
大连理工大学 电信学院 陈育斌
转时序图
18
外部ROM的状态与地址线A15的关系表 外部ROM的状态与地址线A15的关系表
ROM引脚 ROM引脚 /CE A14～ A14～A8 A7～A0 A7～ P0口A7-0 P0口A700000000 11111111 00000000 11111111 地址范围 0000H～ 0000H～ 7FFFH 8000H FFFFH ROM工作 ROM工作 状态 选中 未选中
5
P0.0
K7
P1.7
┇
P1.0
K0
大连理工大学 电信学院 陈育斌
思考题：设计一个4 思考题：设计一个4路抢答器并编程
MCS-51
LED3
┅ ┅
LED0
P0.3 。 。 P0.0
参考 电路
K3
K4
P1.4 P1.3
K2
P1.2
K1
P1.3
K0
/INT0 P1.0
与门
大连理工大学 电信学院 陈育斌 6
A7-A0 A15-A8(PC) OP A15-A8 (DPTR+A) A7-A0 常数
（参考讲义76页）
A
转电路图 返回前一次
大连理工大学 电信学院 陈育斌
B
17
片外存储器访问时序说明
P0、P2口作地址和数据总线。其中P0口作为地址和数据 P0、P2口作地址和数据总线。其中P0口作为地址和数据 复用总线，前半部（A段）作地址总线，后半部（B 复用总线，前半部（A段）作地址总线，后半部（B段） 作为数据总线。 外部程序存储器ROM的操作步骤如下： 外部程序存储器ROM的操作步骤如下： 1，必须为ROM其提供完整的（15位）地址信息； ，必须为ROM其提供完整的（15位）地址信息； 2，ROM芯片的/CE 端=0，选中该芯片； ROM芯片的/CE =0，选中该芯片； 3，在满足上述条件的基础上，当ROM的/OE=0时（B时间 ，在满足上述条件的基础上，当ROM的/OE=0时（B 段），存储器输出数据的三态门打开，并将与输入地址相 段），存储器输出数据的三态门打开，并将与输入地址相 对应的存储单元中的指令（数据）向外输出，单片机通过 对应的存储单元中的指令（数据）向外输出，单片机通过 P0口将指令送至CPU P0口将指令送至CPU 内部。 74LS373锁存器: 74LS373锁存器:将A时间段P0口输出的低位地址进行保存， 时间段P0口输出的低位地址进行保存， 使ROM在B时间段仍然可以得到完整的地址信号。 ROM在
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转时序图
18
外部ROM的状态与地址线A15的关系表 外部ROM的状态与地址线A15的关系表
ROM引脚 ROM引脚 /CE A14～ A14～A8 A7～A0 A7～ P0口A7-0 P0口A700000000 11111111 00000000 11111111 地址范围 0000H～ 0000H～ 7FFFH 8000H FFFFH ROM工作 ROM工作 状态 选中 未选中
5
P0.0
K7
P1.7
┇
P1.0
K0
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思考题：设计一个4 思考题：设计一个4路抢答器并编程
MCS-51
LED3
┅ ┅
LED0
P0.3 。 。 P0.0
参考 电路
K3
K4
P1.4 P1.3
K2
P1.2
K1
P1.3
K0
/INT0 P1.0
与门
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A7-A0 A15-A8(PC) OP A15-A8 (DPTR+A) A7-A0 常数
（参考讲义76页）
A
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片外存储器访问时序说明
P0、P2口作地址和数据总线。其中P0口作为地址和数据 P0、P2口作地址和数据总线。其中P0口作为地址和数据 复用总线，前半部（A段）作地址总线，后半部（B 复用总线，前半部（A段）作地址总线，后半部（B段） 作为数据总线。 外部程序存储器ROM的操作步骤如下： 外部程序存储器ROM的操作步骤如下： 1，必须为ROM其提供完整的（15位）地址信息； ，必须为ROM其提供完整的（15位）地址信息； 2，ROM芯片的/CE 端=0，选中该芯片； ROM芯片的/CE =0，选中该芯片； 3，在满足上述条件的基础上，当ROM的/OE=0时（B时间 ，在满足上述条件的基础上，当ROM的/OE=0时（B 段），存储器输出数据的三态门打开，并将与输入地址相 段），存储器输出数据的三态门打开，并将与输入地址相 对应的存储单元中的指令（数据）向外输出，单片机通过 对应的存储单元中的指令（数据）向外输出，单片机通过 P0口将指令送至CPU P0口将指令送至CPU 内部。 74LS373锁存器: 74LS373锁存器:将A时间段P0口输出的低位地址进行保存， 时间段P0口输出的低位地址进行保存， 使ROM在B时间段仍然可以得到完整的地址信号。 ROM在
51单片机外部存储器扩展
通端，以8051送出旳地址信号选通芯片。 线选法旳连接措施有多种：一线二用、一线一选和综合线选方
式。
二、地址译码器法 经过地址译码器，使用较少旳地址信号编码产生较多旳译码信
号，从而实现对多块存储器及I/O器件旳选择。
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
10.3 外部存储器扩展 外部存储器旳扩展涉及程序存储器和数据存储器，这两种扩展
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
10.1.1 I/O口扩展概述
因为MCS-51旳外部数据存储器RAM和I/O口是统一编址旳， 所以，顾客能够把外部64KB旳数据存储器RAM空间旳一部分作为 扩展外围I/O旳地址空间。这么，单片机就能够像访问外部RAM 存储器那样访问外部接口芯片，对其进行读/写操作。
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
第10章 51单片机外部存储器扩展
10.1 外部I/O旳扩展 10.2 存储器概述 10.3 外部存储器扩展
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
第10章 51单片机外部存储器扩展 10.1 外部I/O旳扩展
InteL企业常用外围器件如表10-1所示。
器件型号 8255A
8155/8156 8243 8279 8251 8253
器件名称 可编程外围并行接口 可编程RAM/IO扩展接口
I/O扩展接口 可编程键盘/显示接口
可编程通信接口 可编程定时/计时器
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
SCL
起始/停止时序 写周期时序
SDA
ACK
式。
二、地址译码器法 经过地址译码器，使用较少旳地址信号编码产生较多旳译码信
号，从而实现对多块存储器及I/O器件旳选择。
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
10.3 外部存储器扩展 外部存储器旳扩展涉及程序存储器和数据存储器，这两种扩展
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
10.1.1 I/O口扩展概述
因为MCS-51旳外部数据存储器RAM和I/O口是统一编址旳， 所以，顾客能够把外部64KB旳数据存储器RAM空间旳一部分作为 扩展外围I/O旳地址空间。这么，单片机就能够像访问外部RAM 存储器那样访问外部接口芯片，对其进行读/写操作。
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
第10章 51单片机外部存储器扩展
10.1 外部I/O旳扩展 10.2 存储器概述 10.3 外部存储器扩展
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
第10章 51单片机外部存储器扩展 10.1 外部I/O旳扩展
InteL企业常用外围器件如表10-1所示。
器件型号 8255A
8155/8156 8243 8279 8251 8253
器件名称 可编程外围并行接口 可编程RAM/IO扩展接口
I/O扩展接口 可编程键盘/显示接口
可编程通信接口 可编程定时/计时器
第410章章 M51单CS片-5机1单外片部机存系储统器功扩能展的扩展
SCL
起始/停止时序 写周期时序
SDA
ACK
第六章MCS-51单片机存储器的扩展
这些SRAM的引脚功能描述如下： A0~An：地址输入线;对6116，n=10;对6264,n=12;其他的类推。 D0~D7：双向数据线； CE：是片选输入线，低电平有效；6264的CS1为高电平，且CE为 低电平时才选中该芯片。 WE：写允许信号输入线，低电平有效； OE：读选通信号输入线，低电平有效； VCC：工作电源+5V。 GND：电源地。
程 序 存 储 器 E P R O M 的 扩 展
CPU读取的指令有两种情况：一是不访问数据存储器的指令； 二是访问数据存储器的指令。因此，外部程序存储器就有两种操 作时序。
外部程序存储器的操作时序
程 序 存 储 器 E P R O M 的 扩 展
外部程序存储器的操作时序
程 序 存 储 器 E P R O M 的 扩 展
程 序 存 储 器 E P R O M 的 扩 展
3.扩展多片EPROM的扩展电路 与单片EPROM扩展电路相比，多片EPROM的扩展除片选线CE外， 其它均与单片扩展电路相同。图中给出了利用27128扩展64k字节 EPROM程序存储器的方法。片选信号由译码选通法产生。
程 序 存 储 器 E P R O M 的 扩 展
所谓总线，就是连接系统中各扩展部件的一组公共信号线。 按其功能通常把系统总线分为三组：即地址总线、数据总线和控 制总线。
1. 地址总线（Address Bus） 地址总线用于传送单片机送出的地址信号，以便进行存储单 元和I/O端口的选择。地址总线的数目决定着可直接访问的存储 单元的数目。例如n位地址，可产生2n 个连续地址编码，因此可 访问2n个存储单元，即通常所说的寻址范围为2n地址单元。MCS51单片机存储器扩展最多可达64kB，即216地址单元，因此，最多 可需16位地址线。这16根地址线是由P0口和P2口构建的，其中P0
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RD、WR为数据存储器和 I/O口的读、写控制信号。执 行MOVX指令时变为有效。
74LS373引脚
1、控制位OE： OE=0时，输出导通 2、控制位G： 接ALE 3、Vcc=+5V 4、GND接地
1 74LS373为8D锁存器，其主要特点在于：
控制端G为高电平时，输出Q0～Q7复现输入D0～ D7的状态；G为下跳沿时D0～D7的状态被锁存在Q0 ～Q7上。
MOV DPTR, #0BFFFH ;指向74LS373口地址
MOVX A, @DPTR ;读入
MOV @R0， A
;送数据缓冲区
INC R0
;修改R0指针
RETI
;返回
用74LS273和74LS244扩展输入输出接口
地址允许信号ALE与外部地址锁存信号G相连；
单片机端的EA与单片机的型号有关;
存储器端的CE与地址信号线有关。
P... 2.7 P2.0
ALE 8031
P... 0.7 P0.0
EA
PSEN
外部地址
G
锁存器
I...7
O... 7
I0 O0
A... 15
CE
A8
外部程序
存储器
A... 7 A0
D7. . . D0 OE
6264的扩展电路图
图中CS（CE2）和CE引脚均为6264的片选信号，由于该扩展电路 中只有一片6264，故可以使它们常有效，即CS（CE2）接+5V ，CE接地。6264的一组地址为0000H～1FFFH。
存储器地址编码
SRAM6264：“64”—— 8K×8b = 8KB 6264有13根地址线。 地址空间： A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 最高地址： 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1FFFH MCS-51单片机寻址范围：64KB 26×210 = 216即16位地址线 地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0 单片机
输出设备
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
74LS377的口地址为7FFFH（即p2.7=0），输出 操作程序如下：
MOV DPTR,#7FFFH ;指向74LS377口地址
MOV A,#data
;取数
MOVX @DPTR,A ;送74L377锁存器
用74LS373扩展一个8位并行输入口
8031 ALE P... 0.7 P0.0
EA
PSEN
+5V
Vcc OE
G GND
D... 7 Q...7
D0 Q0 74LS373
A12
A11
A10
A9 A8
CE GND
2764
+5V
A... 7
Vcc Vpp
A0
PGM
D7 ~ D0 OE
扩展27128
数据存储器扩展
51单片机内部有128个字节RAM，扩展RAM最 大可达64KB。 数据存储器扩展与程序存储器扩展基本相同 ，只是数据存储器控制信号一般有输出允 许信号OE和写控制信号WE，分别与单片机 的片外数据存储器的读控制信号RD和写控 制信号WR相连，其它信号线的连接与程序 存储器完全相同。
用74LS377扩展8位输出端口
4.4.1、用锁存器扩展简单的8位并行输出口
8951 P2.7 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 /WR
74LS377 /E D7 Q7 D6 Q6 D5 Q5 D4 Q4 D3 Q3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 /CP
74LS373为一个带三态门的8D锁存器，它可 以作为51单片机外部的一个扩展输入口。
外部设备向单片机传送数据时，产生一个选 通信号XT连接到74LS373的输入端G上， 在选通信号的下降沿将数据锁存，同时向 单片机发中断请求。此时单片机响应中断 。通过P0口在74LS373锁存器中读取数据 。
用74LS373扩展一个8位并行输入口
把ALE与G相连后，ALE的下跳沿把P0端口上此 时出现的PC寄存器指示的低8位指令地址A0～A7锁 存在74LS373的Q0～Q7上，存储器的高5位地址A8 ～A12则直接由P2.0～P2.4提供。
2 只扩展了一片EPROM，片选端CE接地。
程序存储器扩展
1. 外部程序存储器连接方法 (1)地址线的连接 外部存储器芯片地址线的低8位A0-A7与单片机P0经锁存后的输 出相连；高8位A8-A15与P2口中的各位对应相连。 (2)数据线的连接 外部存储器芯片的8位数据线D0-D7与P0口中的各位对应连接 (3)控制线的连接 单片机的PSEN连接ROM的输出允许端OE；
× × × × × A10A9A8A7······A0 6116
4.4 简单的并行I/O端口扩展
在一些控制系统中，如果其输入输出是一 些简单的开关量，可以采用TTL或CMOS 电路的锁存器，如74LS273、74LS373、 74LS377、74LS244等。
用74LS377扩展8位输出端口
74LS377为带有允许输出端的8D锁存器 ，有8个D输入端，8个Q输出端，一个时 钟输入端CP，一个锁存允许信号OE。当 OE=0时，在CLK端信号的上升沿，把8D 输入端的数据存入8位锁存器。通过单片 机的P0口扩展一片74LS377锁存器作输 出口。
系统的扩展的连线原则： 1.连接的双方
数据线连数据线，地址线连地址线，控 制线连控制线。要特别注意的是：程序存 储器接PSEN，数据存储器接RD和WR。
1）由于P0分时传送地址/数 据信息，在接口电路中，通 常配置地址锁存器，有ALE 信号锁存低8位地址A0～A7， 以分离地址和数据信息。 2）P2口传送高8位地址A8～ A15。 3) PSEN为程序存储器的控制 信号，是在取指令码时或执 行MOVC指令时变为有效。
4、MCS-51单片机存储器系统扩展
教学内容： MCS-51系统扩展功能； 程序存储器扩展； 数据存储器扩展； 用TTL芯片扩展简单的I\O接口。
（1）电源线 ＋5V供电 VCC （40）——＋5V VSS\GND（20）—— 地 （2）输入/输出线 P0.0~P0.7 P0口 P1.0~P1.7 P1口 P2.0~P2.7 P2口 P3.0~P3.7 P3口
常用的程序存储器芯片 常常可用紫外线擦除、由电编程的只读存储器EPROM，
型号：2716、2732、2764、27128、27256、27512等。 27为代号，后面数字代表容量，例如2764中64代表
64bit，为8KB。
紫外线灯光照射20分钟后，存储器所在单元信息全部变为 “1”，即EPROM的原始状态为全“1”。
P0口：即可作为地址/数据总线口； P1口:通用I/O； P2口:可作为地址总线口输出地址高8位； P3口：多用途端口（第二功能操作）。
单片机片外三总线结构
不论何种存储器芯片，其引脚都呈三总线结 构，与单片机连接都是三总线对接。另外 ，电源线接电源线，地线接地线。 1、地址总线（AB） 2、数据总线（DB） 3、控制总线（CB）
× × × A12A11A10A9A8A7······A0 6264
MCS51可以扩展至64KB的程序存贮器 和64KB的数据存贮器或输入/输出口。
P2
A8~A15
地
ALE
址
ห้องสมุดไป่ตู้
P0
地址 锁存器
A0~A7
总 线
8051
数
据
D0~D7
总
线
PSEN
控
WR
制 总
RD
线
控制 方向 信号 ALE 输出
PSEN 输出
地址总线（AB）
存储器芯片的地址线与单片机的地址总线 (A0~A15)按由低位到高位的顺序顺次相接 。一般来说，存储器芯片的地址线数目总 是少于单片机地址总线的数目，因此连接 后，单片机的高位地址线总有剩余。
数据总线（DB）
存储器芯片的数据线的数目由芯片的字长 决定。连接时，存储器芯片的数据线与单 片机的数据总线(P0.0~P0.7)按由低位到高 位的顺序顺次相接。
6116的扩展电路如图所示
WR RD P2.2 P2.1 P2.0
8031 ALE P... 0.7 P0.0
EA
+5V
Vcc OE
G GND
D... 7 Q...7
D0 Q0 74LS373
WE
OE
A10
A9 A8
CE
GND
6116
A... 7
Vcc +5V
A0
D7 ~ D0
6116的地址为0000H～07FFH
27256是一种容量为32KB的EPROM，为28线双列直插式封装芯 片，+5V电源，工作电流为100mA，维持电流40mA，读出时 间最大250ns，引脚配置见下图。
当选用一片2764作为外部程序存储器时，扩展电路 图(单片程序存储器CE接地)。
P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
控制总线（CB）
对于程序存储器，一般来说，具有输出允 许控制线 OE,它与单片机的PSEN信号线相 连 。对于数据存储器，一般都有输出允许 控制线OE和写控制线 WE，它们分别与单片 机的读信号线RD和写信号线WR相连。
51单片机三总线的构成
地址总线：P0输出低8位，P2口输出高8位地址， 宽度为16位，寻址范围0000H~0FFFFH。
存储器地址编码
SRAM6116：“16”—— 2K×8b = 2KB 6116有11根地址线。 地址空间： A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 最高地址： １ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 07FFH MCS-51单片机寻址范围：64KB 26×210 = 216即16位地址线 地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0 单片机
74LS373引脚
1、控制位OE： OE=0时，输出导通 2、控制位G： 接ALE 3、Vcc=+5V 4、GND接地
1 74LS373为8D锁存器，其主要特点在于：
控制端G为高电平时，输出Q0～Q7复现输入D0～ D7的状态；G为下跳沿时D0～D7的状态被锁存在Q0 ～Q7上。
MOV DPTR, #0BFFFH ;指向74LS373口地址
MOVX A, @DPTR ;读入
MOV @R0， A
;送数据缓冲区
INC R0
;修改R0指针
RETI
;返回
用74LS273和74LS244扩展输入输出接口
地址允许信号ALE与外部地址锁存信号G相连；
单片机端的EA与单片机的型号有关;
存储器端的CE与地址信号线有关。
P... 2.7 P2.0
ALE 8031
P... 0.7 P0.0
EA
PSEN
外部地址
G
锁存器
I...7
O... 7
I0 O0
A... 15
CE
A8
外部程序
存储器
A... 7 A0
D7. . . D0 OE
6264的扩展电路图
图中CS（CE2）和CE引脚均为6264的片选信号，由于该扩展电路 中只有一片6264，故可以使它们常有效，即CS（CE2）接+5V ，CE接地。6264的一组地址为0000H～1FFFH。
存储器地址编码
SRAM6264：“64”—— 8K×8b = 8KB 6264有13根地址线。 地址空间： A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 最高地址： 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1FFFH MCS-51单片机寻址范围：64KB 26×210 = 216即16位地址线 地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0 单片机
输出设备
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
74LS377的口地址为7FFFH（即p2.7=0），输出 操作程序如下：
MOV DPTR,#7FFFH ;指向74LS377口地址
MOV A,#data
;取数
MOVX @DPTR,A ;送74L377锁存器
用74LS373扩展一个8位并行输入口
8031 ALE P... 0.7 P0.0
EA
PSEN
+5V
Vcc OE
G GND
D... 7 Q...7
D0 Q0 74LS373
A12
A11
A10
A9 A8
CE GND
2764
+5V
A... 7
Vcc Vpp
A0
PGM
D7 ~ D0 OE
扩展27128
数据存储器扩展
51单片机内部有128个字节RAM，扩展RAM最 大可达64KB。 数据存储器扩展与程序存储器扩展基本相同 ，只是数据存储器控制信号一般有输出允 许信号OE和写控制信号WE，分别与单片机 的片外数据存储器的读控制信号RD和写控 制信号WR相连，其它信号线的连接与程序 存储器完全相同。
用74LS377扩展8位输出端口
4.4.1、用锁存器扩展简单的8位并行输出口
8951 P2.7 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 /WR
74LS377 /E D7 Q7 D6 Q6 D5 Q5 D4 Q4 D3 Q3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 /CP
74LS373为一个带三态门的8D锁存器，它可 以作为51单片机外部的一个扩展输入口。
外部设备向单片机传送数据时，产生一个选 通信号XT连接到74LS373的输入端G上， 在选通信号的下降沿将数据锁存，同时向 单片机发中断请求。此时单片机响应中断 。通过P0口在74LS373锁存器中读取数据 。
用74LS373扩展一个8位并行输入口
把ALE与G相连后，ALE的下跳沿把P0端口上此 时出现的PC寄存器指示的低8位指令地址A0～A7锁 存在74LS373的Q0～Q7上，存储器的高5位地址A8 ～A12则直接由P2.0～P2.4提供。
2 只扩展了一片EPROM，片选端CE接地。
程序存储器扩展
1. 外部程序存储器连接方法 (1)地址线的连接 外部存储器芯片地址线的低8位A0-A7与单片机P0经锁存后的输 出相连；高8位A8-A15与P2口中的各位对应相连。 (2)数据线的连接 外部存储器芯片的8位数据线D0-D7与P0口中的各位对应连接 (3)控制线的连接 单片机的PSEN连接ROM的输出允许端OE；
× × × × × A10A9A8A7······A0 6116
4.4 简单的并行I/O端口扩展
在一些控制系统中，如果其输入输出是一 些简单的开关量，可以采用TTL或CMOS 电路的锁存器，如74LS273、74LS373、 74LS377、74LS244等。
用74LS377扩展8位输出端口
74LS377为带有允许输出端的8D锁存器 ，有8个D输入端，8个Q输出端，一个时 钟输入端CP，一个锁存允许信号OE。当 OE=0时，在CLK端信号的上升沿，把8D 输入端的数据存入8位锁存器。通过单片 机的P0口扩展一片74LS377锁存器作输 出口。
系统的扩展的连线原则： 1.连接的双方
数据线连数据线，地址线连地址线，控 制线连控制线。要特别注意的是：程序存 储器接PSEN，数据存储器接RD和WR。
1）由于P0分时传送地址/数 据信息，在接口电路中，通 常配置地址锁存器，有ALE 信号锁存低8位地址A0～A7， 以分离地址和数据信息。 2）P2口传送高8位地址A8～ A15。 3) PSEN为程序存储器的控制 信号，是在取指令码时或执 行MOVC指令时变为有效。
4、MCS-51单片机存储器系统扩展
教学内容： MCS-51系统扩展功能； 程序存储器扩展； 数据存储器扩展； 用TTL芯片扩展简单的I\O接口。
（1）电源线 ＋5V供电 VCC （40）——＋5V VSS\GND（20）—— 地 （2）输入/输出线 P0.0~P0.7 P0口 P1.0~P1.7 P1口 P2.0~P2.7 P2口 P3.0~P3.7 P3口
常用的程序存储器芯片 常常可用紫外线擦除、由电编程的只读存储器EPROM，
型号：2716、2732、2764、27128、27256、27512等。 27为代号，后面数字代表容量，例如2764中64代表
64bit，为8KB。
紫外线灯光照射20分钟后，存储器所在单元信息全部变为 “1”，即EPROM的原始状态为全“1”。
P0口：即可作为地址/数据总线口； P1口:通用I/O； P2口:可作为地址总线口输出地址高8位； P3口：多用途端口（第二功能操作）。
单片机片外三总线结构
不论何种存储器芯片，其引脚都呈三总线结 构，与单片机连接都是三总线对接。另外 ，电源线接电源线，地线接地线。 1、地址总线（AB） 2、数据总线（DB） 3、控制总线（CB）
× × × A12A11A10A9A8A7······A0 6264
MCS51可以扩展至64KB的程序存贮器 和64KB的数据存贮器或输入/输出口。
P2
A8~A15
地
ALE
址
ห้องสมุดไป่ตู้
P0
地址 锁存器
A0~A7
总 线
8051
数
据
D0~D7
总
线
PSEN
控
WR
制 总
RD
线
控制 方向 信号 ALE 输出
PSEN 输出
地址总线（AB）
存储器芯片的地址线与单片机的地址总线 (A0~A15)按由低位到高位的顺序顺次相接 。一般来说，存储器芯片的地址线数目总 是少于单片机地址总线的数目，因此连接 后，单片机的高位地址线总有剩余。
数据总线（DB）
存储器芯片的数据线的数目由芯片的字长 决定。连接时，存储器芯片的数据线与单 片机的数据总线(P0.0~P0.7)按由低位到高 位的顺序顺次相接。
6116的扩展电路如图所示
WR RD P2.2 P2.1 P2.0
8031 ALE P... 0.7 P0.0
EA
+5V
Vcc OE
G GND
D... 7 Q...7
D0 Q0 74LS373
WE
OE
A10
A9 A8
CE
GND
6116
A... 7
Vcc +5V
A0
D7 ~ D0
6116的地址为0000H～07FFH
27256是一种容量为32KB的EPROM，为28线双列直插式封装芯 片，+5V电源，工作电流为100mA，维持电流40mA，读出时 间最大250ns，引脚配置见下图。
当选用一片2764作为外部程序存储器时，扩展电路 图(单片程序存储器CE接地)。
P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
控制总线（CB）
对于程序存储器，一般来说，具有输出允 许控制线 OE,它与单片机的PSEN信号线相 连 。对于数据存储器，一般都有输出允许 控制线OE和写控制线 WE，它们分别与单片 机的读信号线RD和写信号线WR相连。
51单片机三总线的构成
地址总线：P0输出低8位，P2口输出高8位地址， 宽度为16位，寻址范围0000H~0FFFFH。
存储器地址编码
SRAM6116：“16”—— 2K×8b = 2KB 6116有11根地址线。 地址空间： A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 最低地址： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 最高地址： １ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 07FFH MCS-51单片机寻址范围：64KB 26×210 = 216即16位地址线 地址空间： A15A14A13A12A11A10A9A8A7······A0 单片机