外扩存储器电路的工作原理及软件设计

1.单片机片外程序区读指令过程

当接通电源且单片机上电复位后，程序计数器PC-OOOOH，CPU就从OOOOH地址开始取指令，执行程序。在取指令期间，PC地址低8位送往PO口，经锁存器锁存作为低8位地址A0～A7输出。PC高8位地址送往P2口，直接由P2.O～P2.4锁存到A8～A12地址线上，P2.5～P2.7输入给74LS139进行译码输出片选。这样，根据P2口、PO口状态则选中了第一个程序存储器芯片ICl(2764)的第一个单元地址OOOOH。然后当PSEN(的反)变为低电平时，把OOOOH中的指令代码经PO口读入内部RAM中进行译码，从而决定进行何种操作。取出一个指令字节后PC自动加1，然后取第二个字节，依次类推。当PC=1FFFH时，从IC1最后一个单元取指令，然后PC=2000H，CPU向P2口、PO口送出2000H地址时，则选中第二个程序存储器IC2，IC2的地址范围为2000H～3FFFH，读指令过程同IC1，不再赘述。

2.单片机片外数据区读/写数据过程

当程序运行中，执行“MOV”类指令时，表示与片内RAM交换数据;当遇到“MOVX”类指令时，表示对片外数据存储器区寻址。片外数据存储器区只能间接寻址。

例如，把片外6000H单元的数据送到片内RAM 50H单元中，程序如下：

先把寻址地址6000H送到数据指针寄存器DPTR中，当执行“MOVX A，@DPTR”时，DPTR的低8位(OOH)经PO口输出并锁存，高8位(60H)经P2口直接输出，根据PO口、P2口状态选中IC4(6264)的6000H单元。当读选通信号RD(的反)为低电平时，片外6000H单元的数据经PO口送往累加器A。当执行指令“MOV 50H，A”时，则把该数据存入片内50H单元。

向片外数据区写数据的过程与读数据的过程类似。

例如，把片内50H单元的数据送到片外4000H单元中，程序如下：

执行第1条指令，先把片内RAM 50H单元的数据送到A中，第2条指令把寻址地址4000H送到数据指针寄存器DPTR中，当执行“MOVX @DPTR，A”时，DPTR的低8位(OOH)由PO口输出并锁存，高8位(40H)由P2口直接输出，根据PO口、P2口状态选中IC3(6264)的4000H单元。当写选通信号WR(的反)有效时，A中的内容送往片外4000H单元。

AT89S51单片机读写片外数据存储器中的内容，除了使用“MOVX A，@DPTR”和“MOVX @DPTR，A”外，还可以使用指令“MOVX A，@R/”和“MOVX @R/，A”。这时PO口装入R/中的内容(低8位地址)，而把P2口原有的内容作为高8位地址输出。下面介绍的例子就是采用“MOVX @R/，A”指令的例子。

例：编写程序，将程序存储器中以TAB为首地址的32个单元的内容依次传送到外部RAM以4000H为首地址的区域去。

数据指针DPTR指向标号TAB的首地址。RO既指示外部RAM的地址，又表示数据标号TAB的位移量。此程序为一循环程序，循环次数为32，RO的值从0变化至31，RO的值达到32就结束循环。参考程序如下：