第三节外部存储器的扩展.docx

第三节 外部存储器的扩展(2)主要内容：讲述外部存储器芯片片选的线选法和译码法的区别和软件指令与硬件电路的关系学习外部程序存储器的扩展和程序存储器与数据存储器综合扩展的方法 了解外部数据存储器芯片2764和27128的基本结构和地址译码器芯片 74LS138的功能教学目标：掌握芯片片选的线选法和译码法的连线方法， 以及具体连线方案与相应芯片存储单元的地址范围之间的关系 熟悉外部程序存储器芯片与外部数据存储器芯片扩展连线的区别学会外部程序存储器的扩展和程序存储器与数据存储器综合扩展的方法 了解外部数据存储器芯片2764和27128的基本结构和地址译码器芯片 74LS138的功能3.1芯片片选的线选法和译码法⑴线选法所谓线选法，是直接以单片机的高位地址作为存储器芯片或 I/O接口芯片的片选信号，为此只需把用到的地址线与存储器芯片或 I/O接口芯片的片选端 CE直接连接即可线选法连接的特点是简单明了，且不需要另外增加译码电路但这种连接方法对存储空间或 I/O端口的使用是断续的， 不能充分有效地利用地址空间， 且扩充芯片的数量有限， 只适用于小规模单片机系统的外部扩展第二节图2.8中，8031单片机选择三片 6264芯片，允许其中一片 6264被读或写，就 是采用线选法。

芯片 6264 (1)的地址范围是 COOOH~DFFFH可根据下表 3.1得出表3.1 的上面一行为其地址号的最小值，而下面一行为其地址号的最大值表3.1图2.6中芯片6264 (1)的地址范围1100000000000000P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.01101111111111111咼二位中P2.5为0,芯片6264 ( 1)被选中，而 P2.6和P2.7为1，故当6264 (1)被读或写 时，芯片6264 (2)和6264 ( 3)禁止读和写当6264 (1)芯片被选中后时，还必须选该 芯片中的存储单元，这由低十三位地址线负责当低十三位地址线每一根地址线的二进制数 为0时，则选中了 6264 (1)的8K个存储单元中地址号最小的存储单元而低十三位地址 线每一根地址线的二进制数为 1时，则选中了地址号最大的存储单元所以芯片 6264 (1)的地址范围：选片地址+选存储单元地址最小值 到 选片地址+选存储单元地址最大值 之间 用十六进制表示则是C000H~DFFFH同理，数据存储器芯片 6264 (2)的地址范围为：A000H~BFFFH 。

6264 ( 3)的地址范 围为：6000H~7FFFFH有了片选信号线 CE与单片机芯片的高位地址线连接，三片 6264数 据存储器芯片的地址范围不会重合，不会发生数据传送冲突若单片机8031只扩展两片6264芯片，且6264 (1)的片选信号线CE与P2.5相连，6264 (2)的CE与P2.6 , 8031的地址线P2.7闲置，如图3.1所示请写出这两片 6264芯片的地址 范围图3.1两片6264存储器芯片的扩展上图芯片6264 （1 ）的地址范围用表 3.2表示为：表3.2图3.1中芯片6264（ 1）的地址范围X101111111111111P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0X100000000000000由于P2.7未参与选片，所以它是 0或1都不影响选片当 P2.7设为0时，6264（ 1）的地 址范围为：4000H~5FFFH当P27设为1时，6264（ 1）的地址范围为：C000H~DFFFH这 两个地址范围所表达的物理空间实际上是一个物理空间，都是指 6264（ 1）芯片中8K个存储单元。

也就是说芯片 6264（ 1 ）大楼的有两套门牌号码，每一间房都有两个门牌号，例如 门牌号为4000H和C000H都是指的该大楼地址号最小的那间房子习惯上，我们把未参加 选片信号线设为 0所以常称芯片 6264（ 1）的地址范围为 4000H~5FFFH同理，当设 P2.7为0时，图3.1中芯片6264（ 2）的地址范围为：2000H~3FFFH若单片机8031只扩展一片数据存储器芯片 6116, 6116的存储容量只有2K 8，所以选6116芯片中的存储单元只需低^一位地址线，而 8031单片机高五位地址线可用于选片，由于只扩展一片6116芯片，故当6116的片选信号线 CE与P2.3相连时，8031的高四位地址线 P2.4、P2.5、P2.6和P2.7闲置，常设高四位地址线为 0，即X为0,则此6116芯片的地址范围为 0000H~07FFH如表 3.3 所示表3.3 8031扩展一片6116芯片时的地址范围XXXX011111111111P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0XXXX000000000000实际上，当扩展一片存储器芯片时，可以把其片选信号线 CE直接接地，此时CE为0,#该存储器芯片被选中， 这与片选信号线与地址线相连， 把地址线设为0的效果是一样的。

如图3.2所示图3.2 一片数据存储器芯片 6116的扩展设上图中闲置 的高五位地址线 P2.3〜P2.7为0,则该6116芯片的地址 范围为:0000H~07FFH⑵译码法所谓译码法就是使用译码器对系统的高位地址进行译码， 以其译码输出作为存储器芯片A1\6B215C31斗Gsa4BT4LS138VJjbs1 £Gi611710GND89I靛3 ?4Lsi3srrj'；i^rL,1或I/O接口芯片的片选信号 这是一种最常用的地址译码方法， 能有效地利用地址空间，适用于大容量多芯片的外部扩展译码电路 可以使用现有的译码器芯片常用的译码芯片有 74LSI39（双2-4译码器），74LSI38（3-8译码器）和74LSI54（4-16译码器）等下面仅介 绍74LSI38译码器74LSI38是3-8译码器，它有3个输入端，3个控制端及8个输出端， 引脚图3.3所示74LSI38译码器只有当控制端 G1、G2A、G 2B分 别为1、0、0时，才会在输出的某一端（由输入端C B A的状态决GG 2 AG 2BCBA丫 7丫 6丫5丫 4丫 3丫 2丫1丫01000001111111010000111111101100010111110111000111111011110010011101111100101110111111001101011111110011101111111其它状态XXXXXXXXXXX定）输出低电平信号。

表 3.4为74LS138芯片的引脚逻辑功能表3.4 74LS138芯片的引脚逻辑功能采用线选法，8031单片机只能扩展三片数据存储器芯片 6264,因为8031的低十三位地址线需完成选择芯片的存储单元的任务， 十六根地址线剩下三根高三位地址线则直接连在三片6264芯片的片选信号线 CE上而采用译码法，高三位地址线可通过 74LS138译码器芯片3译8，产生如表3.4所示的8位输出，把它们分别连在八个 6264芯片的片选信号线 CE 上，就可以扩展八片数据存储器芯片 6264如图3.4所示图3.4八片数据存储器芯片 6264的扩展图3.4简化了 6264( 3)至6264( 7)芯片的画法，省去了与前三片 6264相同的部分根据此图并依据74LS138芯片的引脚逻辑功能表 3.4，则八片6264芯片的地址范围为：6264 (1)芯片的地址范围为： 0000H〜 仆FFH 6264 (2)芯片的地址范围为： 2000H〜 3FFFH 6264 (3)芯片的地址范围为： 4000H〜5FFFH, 6264 (4)芯片的地址范围为： 6000H〜7FFFH 6264 (5)芯片的地址范围为： 8000H〜9FFFH, 6264 (6)芯片的地址范围为： AOOOH-BFFFH 6264 (7)芯片的地址范围为： COOOH- DFFFH 6264 ( 8)芯片的地址范围为： EOOOH-FFFFH由上述可知，译码法充分利用了单片机 64K的外部数据存储空间， 避免了线选法造成的存储空间分散的缺点。

3.2数据传送的软件指令与硬件电路的关系图3.5中，如何把8031单片机芯片中A累加器中的数据05H,通过数据总线写入外部 数据存储器芯片6264 (1)的地址号为5000H的存储单元中，又如何把外部数据存储器芯片 6264 ( 2)的地址号为3000H的存储单元中的数据读入 8031单片机A累加器中要达到这些目的，应执行哪些软件指令图3.5数据传送的软件指令与硬件电路的关系首先，明确一下地址号为 5000H的存储单元为什么芯片 6264 ( 1 )中的存储单元？ 5000H 转换为十六位二进制数，每一根地址线的二进制数应为表 3.5所示表3.5地址号5000H的二进制表示P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.00101000000000000从表3.5中看出，与芯片6264 (1)的片选信号线CE相连的地址线P2.5为0,芯片6264 (1 )被选中，同时与芯片6264 ( 2)的片选信号线CE相连的地址线P2.6为1，芯片6264 ( 2) 被禁止这说明地址号为 5000H的存储单元是芯片 6264 (1)中的存储单元。

而具体是哪一 个存储单元由十六根地址线中低十三位地址线来决定 同理，地址号为3000H的存储单元是芯片6264 (2 )中的存储单元再介绍一下数据指针 DPTR的概念，它是位于8031单片机芯片中的特殊功能寄存区中一 个十六位寄存器，由高位字节 DPH和低位字节DPL组成它的功能是存放 16位的地址，作为。