系統(tǒng)擴展—單片機ROM擴展

引腳功能說明：

A0-A12為地址線，總共13條，則該存儲器的物理存儲空間有2的13次方，即8K。

D0-D7為數(shù)據(jù)總線，共8條，即該存儲器的每個存儲單元有8位數(shù)據(jù)，即通常所說的字節(jié)為8，又叫一個字節(jié)。

CS為片選信號，當(dāng)該信號為0時，存儲器才能正常讀寫，當(dāng)CS為1時，存儲器的輸出端D0-D7和地址總線A0-A12都為高阻狀態(tài)，即相當(dāng)于存儲器芯片沒有接入電路 。片選信號常用與電路中有多片同類芯片時選擇哪一個芯片有效，即哪一片芯片被接入電路中。在本例中，由于只有一片程序存儲器，沒有選擇的必要，所以可把片選端接地，使其永遠(yuǎn)有效。

OE為程序存儲器輸出允許端，當(dāng)該信號有效時，由地址線決定的程序存儲器的某一個單元中的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)總線上 。當(dāng)信號為1時，存儲器與數(shù)據(jù)總線斷開，VCC為存儲器的電源輸入端，Vss為存儲器的電源接地輸入端，G為地址鎖存器74373的鎖存信號輸入端 。當(dāng)該信號為0時，74373的輸出端與輸入端斷開，輸出端保持上次輸入的數(shù)據(jù)不變，當(dāng)該信號為1時，74373的輸出端與輸入端接通，輸出信號隨輸入端的變化而變化。

對8051來說，P0輸出經(jīng)74373鎖存后為低8位地址總線，P2口為高8位地址總線，共16條地址線，所以8051能訪問的存儲器為2的16次方，即64K稱為8051的邏輯地址空間，地址從0000H-OFFFFH。

存儲器有13條地址線，所以對存儲器來說，實際的存儲單元只有2的13次方，即8K個，其地址從0000H-1FFFH，稱為存儲器的物理地址，在本例中，由于存儲器的片選接地，沒有占有CPU的地址線，所以CPU的64K邏輯單元地址平均分配給8K單元的物理存儲器，即每一位物理存儲器單元擁有8個邏輯地址。

比如要訪問物理存儲器的00單元，要求存儲器的地址引腳A0-A12上全為0，本系統(tǒng)中的CPU的地址線A0-A12恰好與存儲器的A0-A12對接，所以只要邏輯地址中的13位為0，就能選中存儲器的物理地址00單元，而CPU的地址線A13,A14,A15懸空，顯然，這三位懸空線的8種不同組合決定了該物理存儲器單元有8個邏輯單元，第一個邏輯單元為0000H，第二個邏輯單元為2000H，第三個邏輯單元為4000H，第四個邏輯單元為6000H，第五個邏輯單元為8000H，第六個邏輯單元為0A000H，第七個邏輯單元為0C000H，第八個邏輯單元為0E000H。下面我們舉例說明本系統(tǒng)中對外部程序存儲器的訪問過程，假定8051的EA引腳接低電平，即8051使用 片外程序存儲器。

下面是這個程序片斷每條指令的意義：

第一條指令對累加器清0,P2口的數(shù)據(jù)選擇開關(guān)倒向右第三條指令將外部程序存儲器0100H單元的內(nèi)容送入累加器A第四條指令將累加器清0第五條指令對寄存器DPTR賦初值2100H第六條指令將外部程序存儲器2100H單元的內(nèi)容送入累加器A請看這段程序片斷的運行過程,假定當(dāng)前PC的內(nèi)容為0050H,并假定外部程序存儲器0100單元的內(nèi)容為23H.

發(fā)控制信號使P0口,P2口的控制端為1,將PC內(nèi)容送內(nèi)部地址總線,低8位地址進入P0口,再經(jīng)數(shù)據(jù)選擇開關(guān)出現(xiàn)在P0口的8條引腳上,高8位地址到達(dá)P2口引腳上.

同時,CPU使ALE引腳為高電平,74373導(dǎo)通,低8位地址出現(xiàn)在74373的輸出端 .待地址穩(wěn)定后,使ALE變?yōu)榈碗娖?74373輸出端與輸入端斷開,即鎖存.

此后,74373的輸出端一直保持低8位地址不變,直到下次ALE引腳出現(xiàn)高 電平為止,CPU使P0口的地址/數(shù)據(jù)全部為1,則上拉場效應(yīng)管導(dǎo)通,下拉場效應(yīng)管截止,這樣,才能讀回外部數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù).

否則,若下拉場效應(yīng)管導(dǎo)通,P0口引腳被下拉場效應(yīng)管接地,則從外部數(shù)據(jù)總線上讀回的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)為0,CPU使PSEN引腳為低 電平.取完第一條指令,執(zhí)行第一條指令,結(jié)果為累加器A清0.緊接著取第二條指令,執(zhí)行第二條指令,結(jié)果為給寄存器DPTR賦初值0100H,然后是取第三條指令,執(zhí)行第三條指令下面我們看看第三條指令的執(zhí)行過程,CPU使P0口和P2口的控制端C為1,將DPTR與A之和,0100送內(nèi)部地址總線.

高8位地址01H出現(xiàn)在P0引腳上,低8位地址00H出現(xiàn)在P2口引腳上.

ALE變?yōu)楦唠娖?低8位地址出現(xiàn)在74373的輸出端.

ALE變?yōu)榈碗娖?低8位地址被鎖存,CPU使P0口的地址/數(shù)據(jù)全為1.

PSEN變?yōu)榈碗娖?存儲器送出物理單元0100H的內(nèi)容23H,該數(shù)據(jù)通過P0口進入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線,PSEN送1,內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)送入累加器A中.

下一條指令的執(zhí)行結(jié)果為累加器清0,再下一條為寄存器DPTR賦初值2100H,下面我們來看這條指令的執(zhí)行過程.

CPU使P0口和P2口控制端C為1,將DPTR與A之和2100H送內(nèi)部地址總線.

高8位地址21H出現(xiàn)在P2口引腳上,低8位地址00H出現(xiàn)在P0口引腳上.

ALE變?yōu)楦唠娖?低8位地址出現(xiàn)在74373的輸出端,ALE變?yōu)榈碗娖?低8位地址被鎖存.

PSEN變?yōu)榈碗娖?存儲器送出物理單元0100H的內(nèi)容23H,該數(shù)據(jù)通過P0進入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線.

PSEN送1,內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)累加器中.程序片段我們就運行到此從上運行過程我們看出,邏輯地址01OOH和2100H對應(yīng)的是同一物理存儲對單元,關(guān)于多個邏輯地址對應(yīng)一個物理單元的問題我們今后再講,單片程序存儲器的擴展就學(xué)到這里.