MCS-51單片數(shù)據(jù)存儲器RAM的擴展應用實例

RAM是用來存放各種數(shù)據(jù)的，MCS-51系列8位單片機內(nèi)部有128 B RAM存儲器，CPU對內(nèi)部RAM具有豐富的操作指令。但是，當單片機用于實時數(shù)據(jù)采集或處理大批量數(shù)據(jù)時，僅靠片內(nèi)提供的RAM是遠遠不夠的。此時，我們可以利用單片機的擴展功能，擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。

常用的外部數(shù)據(jù)存儲器有靜態(tài)RAM(StatICRandom ACCess Memory—SRAM)和動態(tài)RAM(Dynamic Random Access Memory—DRAM)兩種。前者讀/寫速度高，一般都是8位寬度，易于擴展，且大多數(shù)與相同容量的EPROM引腳兼容，有利于印刷板電路設(shè)計，使用方便;缺點是集成度低，成本高，功耗大。后者集成度高，成本低，功耗相對較低;缺點是需要增加一個刷新電路，附加另外的成本。

MCS-51單片機擴展片外數(shù)據(jù)存儲器的地址線也是由P0口和P2口提供的，因此最大尋址范圍為64 KB(0000H～FFFFH)。

一般情況下，SRAM用于僅需要小于64 KB數(shù)據(jù)存儲器的小系統(tǒng)，DRAM經(jīng)常用于需要大于64 KB的大系統(tǒng)。

實例：在一單片機應用系統(tǒng)中擴展2 KB靜態(tài)RAM。

芯片選擇

單片機擴展數(shù)據(jù)存儲器常用的靜態(tài)RAM芯片有6116(2K×8位)、6264(8K×8位)、62256(32K×8位)等。根據(jù)題目容量的要求，我們選用SRAM 6116。

6116的管腳與EPROM 2716管腳兼容，管腳如圖所示

硬件電路

單片機與6116的硬件連接如圖所示。

連線說明

6116與單片機的連線如下：

地址線：A0～A10連接單片機地址總線的A0～A10，即P0.0～P0.7、P2.0、P2.1、P2.2共11根。

數(shù)據(jù)線：I/O0～I/O7連接單片機的數(shù)據(jù)線，即P0.0～P0.7。

控制線：CE片選端連接單片機的P2.7，即單片機地址總線的最高位A15;OE讀允許線連接單片機的讀數(shù)據(jù)存儲器控制線RD;寫允許線WE連接單片機的寫數(shù)據(jù)存儲器控制線WR。

片外RAM地址范圍的確定及使用

按照上圖的連線，片選端直接與某一地址線P2.7相連，這種擴展方法稱為線選法。顯然，只有P2.7=0，才能夠選中該片6116，故其地址范圍確定如下：

如果與6116無關(guān)的管腳取0，那么，6116的地址范圍是0000H～07FFH;如果與6116無關(guān)的管腳取1，那么，6116的地址范圍是7800H～7FFFH。

單片機對RAM的讀寫除了可以如下指令：

MOVX @DPTR,A ;64 KB內(nèi)寫入數(shù)據(jù)

MOVX A,@DPTR ;64 KB內(nèi)讀取數(shù)據(jù)

外，還可以使用以下對低256 B的讀寫指令：

MOVX @Ri,A ;低256 B內(nèi)寫入數(shù)據(jù)

MOVXA，@Ri ;低256 B內(nèi)讀取數(shù)據(jù)