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第5章 半导体存储器
MCS-51和外部储存器的连接方法】
MCS-51和外部储存器的连接方法
1．选取存储器芯片的原则
ROMPROMEPROM 3EPROMPROMROM
RAMRAMRAMRAMRAMRAM
2．MCS-51对存储容量的要求
MCS-51MCS-518832KB RAMMCS-51
3．工作速度匹配
MCS-51/MCS-51P0MCS-51MCS-5180316MHz400ns
4．MCS-51对存储器地址的分配
5.4.1& 对外部ROM的连接
1．8031对UVEPROM的连接
2P2.4～P2.0P0.7～P0.0P2.4～P2.02764A12～A8P0.7～P0.074LS～A64 P2.7P2.627648031MOVC27645-21
P2.7P2.H～1FFFH012764
0000H～1FFFH&&& &8KB&&&&& &8000H～9FFFH &&&8KB
4000H～5FFFH&&& &8KB&&& &&&C000H～DFFFH&&& 8KB
2．8031对E2PROM的连接
2817IntelE2PROM2KB2817RDY/5-H～07FFH0000H～7FFFH32KB817
5.4.2& 对外部RAM的连接
1．8031对静态RAM的连接
5-KB803161168031MOVX～P2.5P2.7GP2.4P2.3
1#6116&&& 0000H～1FFFH&&& &8KB
2#6116&&& 2000H～3FFFH&&& &8KB
1#6116 &&&0000H～07FFH&&& 2KB
2#6116&&& 2000H～27FFH&&& 2KB
2．8031对动态RAM的连接
21868KBRAMRAM5-31P86A7～A～P2.02186A12～A8P25803121862186/
H～1FFFHP2.6P2.50000H～7FFFH32KB
5.4.3& MCS-51对外部存储器的连接
8031ROMRAM5-258031P2.7P2.6P2.5
1#2764 &&&&0000H～1FFFH 8KB
2#6264&& &&2000H～3FFFH 8KB
3#6264 &&&&4000H～5FFFH 8KB
80312#3#2#3#RAMROM
5-25 &8031ROM/RAM&
1&&&&&& &&&&&&
205H06H56H02H
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& MOV&&&&&&&&&&&&&&&&&&& P2#20H
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& MOV&&&&&&&&&&&&&&&&&&& R0#00H
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& MOVX&&&&&&&&&&&&&&&&& A@R0
44000H～40FFH
5MCS-51168
6MCS-51&&&& &
80000H～3FFFH&&&&&& KB
9MCS-51PCDPTRPC&&& &&&DPTR&&&&&&
1011&&&&&& 16KB&&&&&&
1132KB RAM2000H&&&&&& &H
312764EPROM26116RAM
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第三章第三章 MCS-51 MCS-51 单片机的系统扩展与应用单片机的系统扩展与应用 3.1 MCS-51 3.1 MCS-51 最小系统最小系统 3.2 MCS-51 3.2 MCS-51 系列单片机的外部扩展原理系列单片机的外部扩展原理 3.3
存储器的扩展存储器的扩展 3.4
输入输入/ /输出口的扩展输出口的扩展 3.5
定时器定时器/ /计数器的应用计数器的应用 3.6
串行口的应用串行口的应用 3.7
布尔处理机的应用布尔处理机的应用 3.1 MCS-51 3.1 MCS-51 最小系统最小系统 3.1.1
最小应用系统最小应用系统单片机系统的扩展是以基本的单片机系统的扩展是以基本的最小系统为基础最小系统为基础的的, , 故应首先熟悉最小应用系统的结构。故应首先熟悉最小应用系统的结构。内部带有程序存储器的内部带有程序存储器的
单片机单片机本身就本身就是一个最简单的最小应用系统是一个最简单的最小应用系统, ,许多实际应用系统就许多实际应用系统就是用这种成本低和体积小的单片结构实现了高性能是用这种成本低和体积小的单片结构实现了高性能的控制。的控制。对于目前较多采用的内部无程序存储器的芯片对于目前较多采用的内部无程序存储器的芯片
, 则则要用外接程序存储器要用外接程序存储器的方法才能构成的方法才能构成一个最小应用系统。一个最小应用系统。一、一、
硬件最小系统硬件最小系统对于片内有对于片内有 ROM ROM 型单片机,其自身可以构成最小系统型单片机,其自身可以构成最小系统系统构成: 系统构成: 4KB ROM 4KB ROM , , 256B RAM 256B RAM ; ; 五个中断源; 五个中断源; 两个两个 16 16 位定时位定时/ /计数器; 计数器; 一个全双工串行一个全双工串行 UART; UART; 四个并行四个并行 I / O I / O 口口二、二、
硬件最小系统硬件最小系统
单片机片内无单片机片内无 ROM ROM ,若要正常工作,必需,若要正常工作,必需外配外配 ROM ROM 。外接。外接 ROM ROM 后, 后, P3 P3 口、口、 P2 P2 口、口、 P0 P0 口均被占用口均被占用只剩下只剩下 P1 P1 口作口作 I / O I / O 口用,其它功能不变。口用,其它功能不变。 3.2 MCS-51 3.2 MCS-51 系列单片机的外部扩展原理系列单片机的外部扩展原理 1. MCS-51 1. MCS-51 系列单片机的片外总线结构系列单片机的片外总线结构 MCS-51 MCS-51 系列单片机具有很强的外部扩展功能。其外部扩展系列单片机具有很强的外部扩展功能。其外部扩展都是通过三总线进行的。都是通过三总线进行的。( (1 1)地址总线( )地址总线( AB AB ) ) 地址总线用于传送单片机输出的地址信号,宽度为地址总线用于传送单片机输出的地址信号,宽度为 16 16 位, 位, P0 P0 口经锁存器提供低口经锁存器提供低 8 8位地址,锁存信号是由位地址,锁存信号是由 CPU CPU 的的 ALE ALE 引脚提引脚提供的; 供的; P2 P2 口提供高口提供高 8 8位地址。位地址。( (2 2)数据总线( )数据总线( DB DB ) ) 数据总线是由数据总线是由 P0 P0 口提供的,宽度为口提供的,宽度为 8 8位。位。( (3 3)控制总线( )控制总线( CB CB ) ) 控制总线实际上是控制总线实际上是 CPU CPU 输出的一组控制信号。输出的一组控制信号。 MCS-51 MCS-51 单片单片机通过三总线扩展外部设备的总体结构图如下图所示。机通过三总线扩展外部设备的总体结构图如下图所示。单片机的三总线结构形式单片机的三总线结构形式 2 2. . MCS-51 MCS-51 系列单片机系统的扩展能力系列单片机系统的扩展能力片外可扩展存储器的最大容量为片外可扩展存储器的最大容量为 2 2 16 16 =64KB =64KB ,地址范围为,地址范围为 H ~ ~ FFFFH FFFFH 。。片外程序存储器和数据存储器的地址重叠共享,但选通信号不片外程序存储器和数据存储器的地址重叠共享,但选通信号不同。同。 PSEN PSEN 选通片外程序存储器, 选通片外程序存储器, RD RD 和和 WR WR 分别选通片外数据存储分别选通片外数据存储器的读写。器的读写。 I/O I/O 接口的编址方法:一种是接口的编址方法:一种是独立编址独立编址,另一种是,另一种是统一编址统一编址。。 MCS-51 MCS-51 单片机采用了统一编址方式, 单片机采用了统一编址方式, 即即 I/O I/O 端口地址与外部数据端口地址与外部数据存储单元地址共同使用存储单元地址共同使用 H ~ ~ FFFFH FFFFH ( ( 64KB 64KB )。当)。当 MCS-51 MCS-51 单片单片机应用统扩展较多外部设备和机应用统扩展较多外部设备和 I/O I/O 接口时,要占去大量的数据存储接口时,要占去大量的数据存储器的地址。器的地址。 3.3
存储器的扩展存储器的扩展一、存储器扩展概述一、存储器扩展概述 MCS-51 MCS-51 系列单片机具有系列单片机具有 64 KB 64 KB 的程序存储器空间的程序存储器空间, ,其中其中
型单片机含有型单片机含有 4 KB
的片内程序存储器的片内程序存储器,
型单片机则无片内程序存储器型单片机则无片内程序存储器。。当采用当采用
型单片型单片机而程序超过机而程序超过 4KB,
或采用或采用
型单片机时型单片机时,
, 就需要进行程序就需要进行程序存储器的扩展。存储器的扩展。 MCS-51 MCS-51 系列单片机的数据存储器与程序存储器的地址空系列单片机的数据存储器与程序存储器的地址空间是互相独立的间是互相独立的,
, 其片外数据存储器的空间可达其片外数据存储器的空间可达 64 KB,
而片而片内的数据存储器空间只有内的数据存储器空间只有 128 B 128 B 。。如果片内的数据存储器不如果片内的数据存储器不够用时够用时,
, 则需进行数据存储器的扩展。则需进行数据存储器的扩展。存储器扩展的核心问题是存储器扩展的核心问题是存储器的编址存储器的编址问题。问题。所谓编址就所谓编址就是给存储单元分配地址。是给存储单元分配地址。由于存储器通常由多片芯片组成由于存储器通常由多片芯片组成,
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