单片机系统中数据存储器的系统扩展

摘  要：在单片机应用系统中，有一些特殊的应用场合需要大容量的数据存储器，文章根据作者实际使用的应用系统，介绍了一种大容量数据存储器的扩展方法，包括其硬件组成及软件处理方法。

　　关键词：单片机，系统扩展，大容量，分页

　　1 引言

   MCS-51单片机系统扩展时，一般使用P0口作为地址低8位（与数据口分时复用），而P2口作为地址高8位，它共有16根地址总线，寻址空间为64KB。但在实际应用中，有一些特殊场合，例如，语音信号的采集，程控交换机话单的存储，地形图信号的收取等，需要有大于64KB的数据存储器。文章根据作者实际使用的应用系统，介绍一种大容量数据存储器的扩展系统。该系统主机采用8031，扩展了三片62256，共96KB的动态数据存储器，上面介绍其硬件组成及软件处理方法。

　　2 系统的硬件组成

　　62256是32K×8位的数据存储器，共有15根地址线，扩展96KB数据存储器的硬件连接原理如图1所示：为了给系统进行其它外设的扩展，占用了系统14根地址线。三片62256的第15根地址线都与8031的I/O口P1.0相连，而62256（1）的片选端与P1.1相连，62256（2）的片选端与P1.2相连，62256（2）的片选端与P1.3相连，这样的连接方式使96KB的存储空间分为6页，每片62256都占用2页存储空间。各片地的地址分配如下：


　　3 软件处理方法

　　当访问数据存储器时，采用分页查找的方法，首取找到要访问的页数，再打开该页，在该页内查找某一单元。软件上打开某页都事先编好子程序。要访问96KB的存储空间，即地址范围为00000H-17FFFH，显然16位地址寄存器DPTR是无法寄存的，这里将地址装入PAM的起始三个连续单元中，即62256（1）起始三个单元中的内容（即要访问的某单元地址），将该数据除以4000H，得商即为该单元的页数，余数即为该页中的地址，然后利用MCS-51指令中的散转指令打开页，访问页中的单元。具体软件实现见下面的程序清单。

　　4 结束语

   在设计的某工业电视图像监控系统中，由于需要通过主键盘可编程菜单，以及收集现场的各种信息，如报警，解码盒状态等等，所需的PAM远远超出64KB的容量，因此，采用了上述硬件设计方法及软件处理方法，使用起来非常方便。根据上述处理方法可以扩展更大的PAM容量。