微機系統原理及應用第12章

MCS-51的存儲器擴展電路根據MCS-51單片機地址總線寬度為16位，在片外可擴展的存儲器最大容量為64KB，地址為0000H~FFFFH。因為MCS-51單片機對片外程序存儲器和數據存儲器的操作使用不同的指令和控制信號，所以允許兩者的地址空間重疊，故片外可擴展的程序存儲器與數據存儲器分別為64KB。為了配置外圍設備而需要擴展的I/O口與片外數據存儲器統一編址，即占據相同的地址空間。因此，片外數據存儲器連同I/O口一起總的擴展容量是64KB。MCS-51單片機的擴展能力存儲器擴展編址技術存儲器的編址問題是存儲器擴展的核心問題。所謂編址就是給存儲單元分配地址。也就是將地址線進行適當連接，使得存儲器中每一個存儲單元唯一的對應一個地址。編址技術有兩種方法: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擴展三片2K存儲芯片，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,將高位地址線經地址譯碼器譯碼后作為各芯片的片選信號。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）。完全可根據設計者的要求，產生片選信號。

部分譯碼：存儲器芯片的地址線與單片機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于選中某一存儲器芯片有一個確定的狀態，而與不參加譯碼的地址線無關。也可以說，只要參加譯碼的地址線處于對某一存儲器芯片的選中狀態，不參加譯碼的地址線的任意狀態都可以選中該芯片。正因如此，部分譯碼使存儲器芯片的地址空間有重疊，造成系統存儲器空間的浪費。若有N條高位地址線不參加譯碼，則有2N個重疊的地址范圍。重疊的地址范圍中真正能存儲信息的只有一個，其余僅是占據，因而會造成浪費。這是部分譯碼的缺點。它的優點是譯碼電路簡單。

全譯碼：存儲器芯片的地址線與單片機系統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，存儲器芯片的地址空間是唯一確定的，但譯碼電路相對復雜。以上兩種譯碼方法在單片機擴展系統中都有應用。在擴展存儲器(包括I/O口)容量不大的情況下，選擇部分譯碼，譯碼電路簡單，可降低成本。

1)不用片外譯碼器的單片程序存儲器的擴展例1試用EPROM2764構成8031的最小系統。

2764是8K×8位程序存儲器，芯片的地址引腳線有13條，順次和單片機的地址線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個重疊的8KB地址空間。因只用一片2764，其片選信號CE可直接接地(常有效)。其連接電路如圖所示。程序存儲器擴展2764與8031的擴展連接圖

8個重疊的地址范圍為：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芯片擴展8031的片外程序存儲器，分配的地址范圍為0000H~3FFFH。

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