51單片機存儲器擴展問題

一.51的存儲器從功能上來說可以分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，至于到底能擴展多少存儲空間，要看你擴展的是哪一類存儲器。

訪問存儲空間時，需要用到兩個指針變量，為DPTR和PC。其中pc為程序計數(shù)器，指向下一條需要執(zhí)行的指令的地址，DPTR為數(shù)據(jù)指針寄存器，這兩個變量的長度都為16位，這是51單片機內部結構決定的，無法改變。所以這兩個指針的尋址能力都為64K。這樣看來，兩類存儲器的擴展能力都為64K 。但是，如果你實際擴展過存儲器，你就可以發(fā)現(xiàn)程序存儲器的擴展能力并沒有64K!!!

這是為什么呢?

這得從51單片機的存儲空間的編址說起。這里僅作簡單說明，具體可以看教科書。簡單地說，內部程序存儲器和外部程序存儲器是一起編址的，它們分別占用64K地址的一部分，所以外部擴展時要減去內部的地址空間，當然小于64K啦。而數(shù)據(jù)存儲器是內外部分別編址，內外部數(shù)據(jù)存儲器用不同的指令進行訪問，所以不用擔心單片機會混淆內外部數(shù)據(jù)存儲器，所以外部數(shù)據(jù)存儲器擴展能力有64K

擴展閱讀：單片機存儲器的配置

二.MCS-51單片機擴展系統(tǒng)中,片外程序存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器共處同一個地址空間,為什么不會發(fā)生總線沖突?

硬件上，控制信號不一樣：片外程序存儲器工作，要PSEN信號有效;片外數(shù)據(jù)存儲器工作，要RD或WR信號有效;

軟件上，尋址不一樣，片外程序存儲器工作，要用MOVC，

片外數(shù)據(jù)存儲器工作，要用MOVX;

雖然說他們的地址都是0000H~FFFFH，不會發(fā)生沖突的

因為控制信號線的不同：

外擴的RAM芯片既能讀出又能寫入，所以通常都有讀寫控制引腳，記為OE和WE。外擴RAM的讀、寫控制引腳分別與MCS-51的RD和WR引腳相連。

外擴的EPROM在正常使用中只能讀出，不能寫入，故EPROM芯片沒有寫入控制引腳，只有讀出引腳，記為OE，該引腳與MCS-51單片機的PSEN相連

三.單片機中外接程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器公用16位地址線和8根數(shù)據(jù)線為什么不會起沖突

建議你閱讀一下單片機關于選通地址、傳遞數(shù)據(jù)方面的敘述。

下面我簡略的說一下大概過程，希望對你有所幫助。

第一，單片機采用三總線結構傳遞數(shù)據(jù)。地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。傳遞數(shù)據(jù)的過程是先尋址，再傳遞數(shù)據(jù)。即先送一個地址信息(由微處理器向總線寫一個地址信息)，由寄存器(也可能是程序存儲器，也可能是數(shù)據(jù)存儲器)根據(jù)這個地址，把微處理器要讀取的數(shù)據(jù)寫到總線上，微處理器再讀取這個數(shù)據(jù)。整個過程由控制總線控制。所以每次讀的數(shù)據(jù)是針對那個地址對應的寄存器操作的，不會發(fā)生混亂。寫數(shù)據(jù)時一樣，先尋址，再寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就寫入剛才尋址時的地址對應的那個寄存器里去了。

第二、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器有不同的選通信號，在一個指令周期里，是不同的時間選通的，所以不會混亂。

第三。選通的引腳不同。拿片外數(shù)據(jù)存儲器來說，是P3的第6和第7引腳做選通信號，程序存儲器是PSEN做選通信號，他們接在各自器件的選通引腳上，所以不會混亂。

第四，指令不同。拿匯編指令來說。MOV是程序存儲器傳遞數(shù)據(jù)用，MOVX是數(shù)據(jù)存儲器傳遞數(shù)據(jù)用(對片外而言)。