單片機數據存儲器RAM的擴展實(shí)例

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

常用的外部數據存儲器有靜態(tài)RAM(Static Random Access Memory—SRAM)和動(dòng)態(tài)RAM(Dynamic Random Access Memory—DRAM)兩種。前者讀/寫(xiě)速度高，一般都是8位寬度，易于擴展，且大多數與相同容量的EPROM引腳兼容，有利于印刷板電路設計，使用方便;缺點(diǎn)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(diǎn)是需要增加一個(gè)刷新電路，附加另外的成本。

MCS-51單片機擴展片外數據存儲器的地址線(xiàn)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數據存儲器的小系統，DRAM經(jīng)常用于需要大于64 KB的大系統。

實(shí)例：在一單片機應用系統中擴展2 KB靜態(tài)RAM。

芯片選擇

單片機擴展數據存儲器常用的靜態(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(xiàn)說(shuō)明

6116與單片機的連線(xiàn)如下：

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

數據線(xiàn)：I/O0～I/O7連接單片機的數據線(xiàn)，即P0.0～P0.7。

控制線(xiàn)：CE片選端連接單片機的P2.7，即單片機地址總線(xiàn)的最高位A15;OE讀允許線(xiàn)連接單片機的讀數據存儲器控制線(xiàn)RD;寫(xiě)允許線(xiàn)WE連接單片機的寫(xiě)數據存儲器控制線(xiàn)WR。

片外RAM地址范圍的確定及使用

按照上圖的連線(xiàn)，片選端直接與某一地址線(xiàn)P2.7相連，這種擴展方法稱(chēng)為線(xiàn)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(wú)關(guān)的管腳取0，那么，6116的地址范圍是0000H～07FFH;如果與6116無(wú)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(xiě)除了可以如下指令：

MOVX @DPTR,A ;64 KB內寫(xiě)入數據

MOVX A,@DPTR ;64 KB內讀取數據

外，還可以使用以下對低256 B的讀寫(xiě)指令：

MOVX @Ri,A ;低256 B內寫(xiě)入數據

MOVXA，@Ri ;低256 B內讀取數據