第八章 单片机系统扩展
8.1 程序存储器扩展8.2 数据存储器扩展?8.3 并行I/O口扩展
8.1 程序存储器扩展
8.1.1 单片机程序存储器概述单片机应用系统由硬件和软件组成，软件的载体就是硬件中的程序存储器。对于MCS-51系列8位单片机，片内程序存储器的类型及容量如表8.1所示。表8.1 MCS-51系列单片机片内程序存储器一览表
对于没有内部ROM的单片机或者当程序较长、片内ROM容量不够时，用户必须在单片机外部扩展程序存储器。MCS-51单片机片外有16条地址线，即P0口和P2口，因此最大寻址范围为64 KB（0000H～FFFFH）。 这里要注意的是，MCS-51单片机有一个管脚—— 跟程序存储器的扩展有关。如果接高电平，那么片内存储器地址范围是0000H～0FFFH（4 KB），片外程序存储器地址范围是1000H～FFFFH（60 KB）。如果 接低电平，不使用片内程序存储器，片外程序存储器地址范围为0000H～FFFFH（64 KB）。
8031单片机没有片内程序存储器，因此管脚总是接低电平。 扩展程序存储器常用的芯片是EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）型（紫外线可擦除型）， 如2716（2K×8）、2732（4K×8）、2764（8K×8）、27128（16K×8）、27256（32K×8）、27512（64K×8）等。另外，还有+5 V电可擦除EEPROM，如2816（2K×8）、2864（8K×8）等等。如果程序总量不超过4 KB，一般选用具有内部ROM的单片机。8051内部ROM只能由厂家将程序一次性固化，不适合小批量用户和程序调试时使用，因此选用8751、8951的用户较多。 如果程序超过4 KB，用户一般不会选用8751、8951，而是直接选用8031，利用外部扩展存储器来存放程序。
8.1.2 EPROM程序存储器扩展实例 紫外线擦除电可编程只读存储器EPROM是国内用得较多的程序存储器。EPROM芯片上有一个玻璃窗口，在紫外线照射下，存储器中的各位信息均变1，即处于擦除状态。擦除干净的EPROM可以通过编程器将应用程序固化到芯片中。例8.1 在8031单片机上扩展4 KB EPROM存储器。 (1) 选择芯片。本例要求选用8031单片机，内部无ROM区，无论程序长短都必须扩展程序存储器（目前较少这样使用，但扩展方法比较典型、实用）。
在选择程序存储器芯片时，首先必须满足程序容量，其次在价格合理情况下尽量选用容量大的芯片。这样做的话，使用的芯片少，从而接线简单，芯片存储容量大，程序调整余量也大。如估计程序总长3 KB左右，最好是扩展一片4 KB的EPROM 2732，而不是选用2片2716（2 KB）。在单片机应用系统硬件设计中应注意，尽量减少芯片使用个数，使得电路结构简单，提高可靠性，这也是8951比8031使用更加广泛的原因之一。(2) 硬件电路图。 8031单片机扩展一片2732程序存储器电路如图8.2。