如何扩展数据存储器—单片机原理与接口技术实用教程

mcs-51系列单片机内已具有128b或256b的数据存储器（ram），它们可以作为工作寄存器、堆栈、软件标志和数据缓冲器使用，cpu对内部ram具有丰富的操作指令。对大多数控制性应用场合，内部ram已能满足系统对数据存储器的要求。对需要大容量数据缓冲器的应用系统（如数据采集系统），就需要在单片机的外部扩展ram。

1.常用的ram

ram用于存储现场采集的原始数据、运算结果等，所以外部ram应能随机读／写，通常采用半导体静态随机存取ram电路。eeprom电路也可用作外部数据存储器。

目前单片机系统常用的ram有6116（2kb）、6264（8kb）、62256（32kb）。图29给出了它们的引脚排列，引脚符号功能如下：

1）a0～ai：地址输入线，i＝10（6116），12（6264），14（62256）。

2）o0～o7：双向三态数据线，有时用d0～d7表示。

3）：片选信号输入线，低电平有效。

图2-9 常用ram的引脚排列

4）oe：读选通信号输入线，低电平有效。

5）：写选通信号输入线，低电平有效。

6）v_cc：工作电源（5v）。(www.xing528.com)

7）gnd：线路接地。

图2-9中6264的nc为悬空脚，cs为6264第二片选信号脚，高电平有效。cs＝1时，。

以上3种芯片都是易失性的，一旦掉电，内部的所有信息都会丢失。近年来市场上出现了一种非易失性ram产品nvram，与以上芯片完全兼容，可在原有芯片插座上将对应的nvram直接插上替代，存取速度为55ns和70ns，可以单字节读写，读写次数无限。nvram内置锂电池，在无外部供电情况下，数据可保存10年不丢失；产品分民品级、工业级和军品级3档；对应环境温度分别为-20～70℃，-45～85℃，-55～125℃，电压容差为4.2～5.5v。由于其优越的性能，该类产品得到了广泛的应用。

2.ram的扩展方法

mcs-51系列单片机的扩展系统经常需要扩展多片ram和i／o口，由于ram和i／o口均使用wr、信号作为选通信号，故ram和i／o口共占64kb的地址空间，因此ram和i／o口的片选信号一般由高位地址译码产生，或者用线选法，即用某一位高位地址作为片选信号。图2-10给出了用线选法外接一片6264的接口方法，6264的地址为6000～7fffh。由图2-10可见，mcs51系列单片机访问外部ram时psen保持高电平，对外部ram或i／o读／写时，外部eprom的数据线呈高阻态。所以mcs51系列单片机可以同时扩展64kbrom和64kbram。

图2-10 用线选法外接一片6264的接口方法

最后，作为存储器扩展部分的综合应用，来看一个mcs51系列单片机同时扩展eprom和ram的接口方法。图211给出了mcs51系列单片机与一片2764和一片6264的接口电路。

图2-11 mcs51系列单片机与一片6264及一片2764的接口方法