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

CS為片選信號，當該信號為0時，存儲器才能正常讀寫，當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，使其永遠有效。

OE為程序存儲器輸出允許端，當該信號有效時，由地址線決定的程序存儲器的某一個單元中的數據輸出到數據總線上 。當信號為1時，存儲器與數據總線斷開，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據不變，當該信號為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口的數據選擇開關倒向右第三條指令將外部程序存儲器0100H單元的內容送入累加器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單元的內容送入累加器A請看這段程序片斷的運行過程,假定當前PC的內容為0050H,并假定外部程序存儲器0100單元的內容為23H.

發(fā)控制信號使P0口,P2口的控制端為1,將PC內容送內部地址總線,低8位地址進入P0口,再經數據選擇開關出現在P0口的8條引腳上,高8位地址到達P2口引腳上.

同時,CPU使ALE引腳為高電平,74373導通,低8位地址出現在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引腳出現高 電平為止,CPU使P0口的地址/數據全部為1,則上拉場效應管導通,下拉場效應管截止,這樣,才能讀回外部數據總線上的數據.

否則,若下拉場效應管導通,P0口引腳被下拉場效應管接地,則從外部數據總線上讀回的數據永遠為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送內部地址總線.

高8位地址01H出現在P0引腳上,低8位地址00H出現在P2口引腳上.

ALE變?yōu)楦唠娖?低8位地址出現在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/數據全為1.

PSEN變?yōu)榈碗娖?存儲器送出物理單元0100H的內容23H,該數據通過P0口進入內部數據總線,PSEN送1,內部數據總線上的數據總線上的數據送入累加器A中.

下一條指令的執(zhí)行結果為累加器清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送內部地址總線.

高8位地址21H出現在P2口引腳上,低8位地址00H出現在P0口引腳上.

ALE變?yōu)楦唠娖?低8位地址出現在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的內容23H,該數據通過P0進入內部數據總線.

PSEN送1,內部數據總線上的數據累加器中.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對應的是同一物理存儲對單元,關于多個邏輯地址對應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到這里.