51單片機存儲器擴展問(wèn)題

一.51的存儲器從功能上來(lái)說(shuō)可以分為程序存儲器和數據存儲器，至于到底能擴展多少存儲空間，要看你擴展的是哪一類(lèi)存儲器。

訪(fǎng)問(wèn)存儲空間時(shí)，需要用到兩個(gè)指針變量，為DPTR和PC。其中pc為程序計數器，指向下一條需要執行的指令的地址，DPTR為數據指針寄存器，這兩個(gè)變量的長(cháng)度都為16位，這是51單片機內部結構決定的，無(wú)法改變。所以這兩個(gè)指針的尋址能力都為64K。這樣看來(lái)，兩類(lèi)存儲器的擴展能力都為64K 。但是，如果你實(shí)際擴展過(guò)存儲器，你就可以發(fā)現程序存儲器的擴展能力并沒(méi)有64K!!!

這是為什么呢?

這得從51單片機的存儲空間的編址說(shuō)起。這里僅作簡(jiǎn)單說(shuō)明，具體可以看教科書(shū)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，內部程序存儲器和外部程序存儲器是一起編址的，它們分別占用64K地址的一部分，所以外部擴展時(shí)要減去內部的地址空間，當然小于64K啦。而數據存儲器是內外部分別編址，內外部數據存儲器用不同的指令進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，所以不用擔心單片機會(huì )混淆內外部數據存儲器，所以外部數據存儲器擴展能力有64K

擴展閱讀：?jiǎn)纹瑱C存儲器的配置

二.MCS-51單片機擴展系統中,片外程序存儲器和片外數據存儲器共處同一個(gè)地址空間,為什么不會(huì )發(fā)生總線(xiàn)沖突?

硬件上，控制信號不一樣：片外程序存儲器工作，要PSEN信號有效;片外數據存儲器工作，要RD或WR信號有效;

軟件上，尋址不一樣，片外程序存儲器工作，要用MOVC，

片外數據存儲器工作，要用MOVX;

雖然說(shuō)他們的地址都是0000H~FFFFH，不會(huì )發(fā)生沖突的

因為控制信號線(xiàn)的不同：

外擴的RAM芯片既能讀出又能寫(xiě)入，所以通常都有讀寫(xiě)控制引腳，記為OE和WE。外擴RAM的讀、寫(xiě)控制引腳分別與MCS-51的RD和WR引腳相連。

外擴的EPROM在正常使用中只能讀出，不能寫(xiě)入，故EPROM芯片沒(méi)有寫(xiě)入控制引腳，只有讀出引腳，記為OE，該引腳與MCS-51單片機的PSEN相連

三.單片機中外接程序存儲器和數據存儲器公用16位地址線(xiàn)和8根數據線(xiàn)為什么不會(huì )起沖突

建議你閱讀一下單片機關(guān)于選通地址、傳遞數據方面的敘述。

下面我簡(jiǎn)略的說(shuō)一下大概過(guò)程，希望對你有所幫助。

第一，單片機采用三總線(xiàn)結構傳遞數據。地址總線(xiàn)、數據總線(xiàn)、控制總線(xiàn)。傳遞數據的過(guò)程是先尋址，再傳遞數據。即先送一個(gè)地址信息(由微處理器向總線(xiàn)寫(xiě)一個(gè)地址信息)，由寄存器(也可能是程序存儲器，也可能是數據存儲器)根據這個(gè)地址，把微處理器要讀取的數據寫(xiě)到總線(xiàn)上，微處理器再讀取這個(gè)數據。整個(gè)過(guò)程由控制總線(xiàn)控制。所以每次讀的數據是針對那個(gè)地址對應的寄存器操作的，不會(huì )發(fā)生混亂。寫(xiě)數據時(shí)一樣，先尋址，再寫(xiě)數據，數據就寫(xiě)入剛才尋址時(shí)的地址對應的那個(gè)寄存器里去了。

第二、程序存儲器、數據存儲器有不同的選通信號，在一個(gè)指令周期里，是不同的時(shí)間選通的，所以不會(huì )混亂。

第三。選通的引腳不同。拿片外數據存儲器來(lái)說(shuō)，是P3的第6和第7引腳做選通信號，程序存儲器是PSEN做選通信號，他們接在各自器件的選通引腳上，所以不會(huì )混亂。

第四，指令不同。拿匯編指令來(lái)說(shuō)。MOV是程序存儲器傳遞數據用，MOVX是數據存儲器傳遞數據用(對片外而言)。