單片機(jī)P0口的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì)技巧

　　隨著單片機(jī)運(yùn)算速度和處理能力的不斷提高，其在各個(gè)領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。然而。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大及集成化的不斷提高，其內(nèi)部資源已不能滿足實(shí)際需求，往往需要對(duì)其內(nèi)部資源進(jìn)行擴(kuò)展。經(jīng)典的擴(kuò)展方法主要是通過地址總線、數(shù)據(jù)總線即P0、P2口，以及控制線ALE、*****等來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)或程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，最大尋址空間可達(dá)64KB，但這種方法占用端口較多，在有些情況下不能滿足需求。這里以MCS-8051系列單片機(jī)為例，介紹一種新的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展方法，僅用單片機(jī)的P0口、P1．6及P1．7共10個(gè)端口便可實(shí)現(xiàn)256 KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。

　　3．2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展的軟件實(shí)例分析

　　分析對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展軟件設(shè)計(jì)可知，單片機(jī)通過P1口讀、寫片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元時(shí)，軟件設(shè)計(jì)具有重要作用。下面通過一實(shí)例介紹單片機(jī)訪問片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的過程。

　　以下程序段首先是將片外存儲(chǔ)器000000H單元中的內(nèi)容讀到片內(nèi)存儲(chǔ)器30H單元中，然后再將片內(nèi)存儲(chǔ)器30H單元中的內(nèi)容寫到片外存儲(chǔ)器 077FFFH單元中。在程序中，首先將片內(nèi)存儲(chǔ)單元20H、21H和22H定義為地址信息存儲(chǔ)單元，20H是高8位地址信息存儲(chǔ)單元，僅低3位有效；21H是中8位地址信息存儲(chǔ)單元，低7位有效；22H是低8位地址信息存儲(chǔ)單元，8位全有效。所以，其尋址空間為000000H～007FFFH、 010000H～017FFFH、020000H～027FFFH、030000H～037FFFH、040000H～047FFFH、 050000H～057FFFH、060OOOH～067FFFH和070000H～077FFFH，共256 KB。MOVR和MOVW分別讀、寫子程序。

　　從程序中分析可知，能夠僅用P0口及其他幾個(gè)很少的控制端口便可實(shí)現(xiàn)片外大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，主要是因?yàn)镻O口具備地址線、數(shù)據(jù)線及片選擇控制線的功能，而這一功能是通過軟件方式實(shí)現(xiàn)的，即分時(shí)傳送地址信息，數(shù)據(jù)信息和控制信息。從MOVR和MOVW 2個(gè)子程序可以看出數(shù)據(jù)的具體傳送過程。此外，在編程過程中，每次讀、寫外部存儲(chǔ)器內(nèi)容時(shí)，只要將地址信息寫到DPHH、DPTRH和DPTRL3個(gè)單元中，然后調(diào)用子程序MOVR和MOVW便可實(shí)現(xiàn)對(duì)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀、寫操作。

　　4 結(jié)論

　　介紹MCS-8051單片機(jī)片外256 KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方法，其特點(diǎn)主要是擴(kuò)展的存儲(chǔ)空間大，占用的端口少，數(shù)據(jù)傳送采用并行傳送方式。在外圍設(shè)備較多的情況下，有限的端口無(wú)法滿足要求，或是存儲(chǔ)空間難以滿足要求時(shí)，完全可采用該擴(kuò)展方法。此外，如果將單片機(jī)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件的硬件連接部分稍作改動(dòng)，便可直接訪問片外256 KB，2種訪問方式可完全獨(dú)立。如果256 KB的存儲(chǔ)空間還不能滿足實(shí)際需求，不妨將高位地址存儲(chǔ)單元的8位全部進(jìn)行譯碼。可得到256個(gè)片選擇控制端口，那么原來(lái)的8片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器便可增加到 256片。這樣，片外存儲(chǔ)空間就可以達(dá)到8 MB。完全滿足需求。而且，按此原理，還可以將原來(lái)的3個(gè)地址存儲(chǔ)單元改為4個(gè)地址存儲(chǔ)單元或更多，以增加其存儲(chǔ)空間。但這樣其讀、寫周期也將更長(zhǎng)。因此需根據(jù)實(shí)際情況，綜合考慮，最終使單片機(jī)的硬件與軟件達(dá)到最優(yōu)化。