MCS单片机扩展存储器设计.ppt

在单片机应用中，有时会遇到内部存储资源不足的情况，这时就需要进行存储器扩展来增加容量。MCS-51单片机扩展存储器设计是解决这一问题的关键技术。本章主要介绍了如何扩展MCS-51单片机的程序存储器和数据存储器，以及I/O接口部件。 MCS-51单片机的系统扩展结构主要包括外部存储器和I/O接口部件的扩展。扩展的核心是系统总线，包括数据总线、地址总线和控制总线。其中，P0口同时承担数据和低8位地址线的职责，通过地址锁存器74LS373来实现复用。当ALE（地址锁存允许）信号上升沿到来时，P0口的地址被锁存在74LS373中，确保地址总线的稳定。 7.2节详细讨论了读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器。在MCS-51中，读写控制涉及到对RAM、I/O接口芯片和EPROM的读写操作。为了实现扩展，需要合理分配地址空间，这通常有两种方法：线选法和译码法。 线选法直接利用高位地址线作为片选信号，例如在某个系统中扩展8KB的EPROM和4KB的RAM时，可以将P2.4到P2.7直接连接到各芯片的片选信号。这种方法的优点是电路简单、成本低，但缺点是地址不连续且可寻址的器件数目有限。 译码法则更灵活，通过译码器将高位地址线转换为片选信号。常用译码器如74LS138（3-8译码器）、74LS139（双2-4译码器）和74LS154（4-16译码器）。全译码方式保证了地址空间无重叠，而部分译码则可能产生地址重叠，需要根据实际需求选择。 在具体实践中，例如扩展8片8KB的RAM 6264，如果采用全译码，可以将64KB空间均匀分配给每片芯片，地址连续且无重叠。而如果想要将空间划分为每块4KB或2KB，就需要通过调整译码器的连接逻辑，如使用74LS138，并改变P2.7和译码器输出之间的逻辑关系，以决定选择前32KB还是后32KB的空间。 MCS-51单片机的存储器扩展设计涉及到总线结构、读写控制、地址空间分配和译码器的应用。理解这些知识点有助于设计出高效、灵活的单片机扩展系统，满足不同应用场合的需求。