MCS-51单片数据存储器RAM的扩展应用实例

RAM是用来存放各种数据的，MCS-51系列8位单片机内部有128 B RAM存储器，CPU对内部RAM具有丰富的操作指令。但是，当单片机用于实时数据采集或处理大批量数据时，仅靠片内提供的RAM是远远不够的。此时，我们可以利用单片机的扩展功能，扩展外部数据存储器。

常用的外部数据存储器有静态RAM(StatIC Random ACCess Memory—SRAM)和动态RAM(Dynamic Random Access Memory—DRAM)两种。前者读/写速度高，一般都是8位宽度，易于扩展，且大多数与相同容量的EPROM引脚兼容，有利于印刷板电路设计，使用方便;缺点是集成度低，成本高，功耗大。后者集成度高，成本低，功耗相对较低;缺点是需要增加一个刷新电路，附加另外的成本。

MCS-51单片机扩展片外数据存储器的地址线也是由P0口和P2口提供的，因此最大寻址范围为64 KB(0000H～FFFFH)。

一般情况下，SRAM用于仅需要小于64 KB数据存储器的小系统，DRAM经常用于需要大于64 KB的大系统。

实例：在一单片机应用系统中扩展2 KB静态RAM。

芯片选择

单片机扩展数据存储器常用的静态RAM芯片有6116(2K×8位)、6264(8K×8位)、62256(32K×8位)等。根据题目容量的要求，我们选用SRAM 6116。

6116的管脚与EPROM 2716管脚兼容，管脚如图所示

 

硬件电路

单片机与6116的硬件连接如图所示。

 

连线说明

6116与单片机的连线如下：

地址线：A0～A10连接单片机地址总线的A0～A10，即P0.0～P0.7、P2.0、P2.1、P2.2共11根。

数据线：I/O0～I/O7连接单片机的数据线，即P0.0～P0.7。

控制线：CE片选端连接单片机的P2.7，即单片机地址总线的最高位A15;OE读允许线连接单片机的读数据存储器控制线RD;写允许线WE连接单片机的写数据存储器控制线WR。

片外RAM地址范围的确定及使用

按照上图的连线，片选端直接与某一地址线P2.7相连，这种扩展方法称为线选法。显然，只有P2.7=0，才能够选中该片6116，故其地址范围确定如下：

如果与6116无关的管脚取0，那么，6116的地址范围是0000H～07FFH;如果与6116无关的管脚取1，那么，6116的地址范围是7800H～7FFFH。

单片机对RAM的读写除了可以如下指令：

MOVX @DPTR,A ;64 KB内写入数据

MOVX A,@DPTR ;64 KB内读取数据

外，还可以使用以下对低256 B的读写指令：

MOVX @Ri,A ;低256 B内写入数据

MOVXA，@Ri ;低256 B内读取数据