单片机访问外部存储器

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单片机如何访问外部存储器


存储器一般都有WR，RD，CS线以及地址端口、数据端口，有些数据地址端口复用，有些分开。看这些存储器的datasheet就会明白如何访问他们内部的数据。例如读出外部ram地址为0x0001里的数据（假设有这个地址），那么就WR置高，CS置低，地址线上输出0x0001，那么CPU的数据线就可以等到需要的数据了，这种情况下CPU的I/O只是做普通的I/O口。但是一般单片机和ARM都能够把I/O选择作为外部存储器的访问口，这时只要根据datasheet里的说明，把相应的线连上，CPU就能够根据你的指令自动在时序上配合，使得访问外部设备就像访问内部ram一样，这样做的好处就是节省CPU时间。
把地址0x0001置为0x55的C语言指令为
(*(unsigned char*)0x0001)=0x55; //（这里假设数据宽度为8bit）
假如I/O口选择的功能是外部数据地址总线，并且硬件上接好，那么这条指令也就是对外部存储器相应地址的读写。
值得一提的是，各种类型的存储器件的访问速度都不一样，因此如果把程序放在外部器件里执行，执行时间就会有比较大的差别，例如一个for循环放在外部ram和外部flash中执行速度可能会差到3倍。


第一，单片机采用三总线结构传递数据。地址总线、数据总线、控制总线。传递数据的过程是先寻址，再传递数据。即先送一个地址信息(由微处理器向总线写一个地址信息)，由寄存器（也可能是程序存储器，也可能是数据存储器）根据这个地址，把微处理器要读取的数据写到总线上，微处理器再读取这个数据。整个过程由控制总线控制。所以每次读的数据是针对那个地址对应的寄存器操作的，不会发生混乱。写数据时一样，先寻址，再写数据，数据就写入刚才寻址时的地址对应的那个寄存器里去了。
第二、程序存储器、数据存储器有不同的选通信号，在一个指令周期里，是不同的时间选通的，所以不会混乱。
第三、选通的引脚不同。拿片外数据存储器来说，是P3的第6和第7引脚做选通信号，程序存储器是PSEN做选通信号，他们接在各自器件的选通引脚上，所以不会混乱。
第四，指令不同。拿汇编指令来说。MOV是程序存储器传递数据用，MOVX是数据存储器传递数据用（对片外而言）。
总之，记住三总线传递的方式，先寻址，再传数，由控制总线控制，这个模式，你就容易理解这个了。
单片机的p2和p0分别传递地址的高八位和低八位。同时p0还传递数据。在时序信号的ALE高电平期间，锁定地址信息。/PSEN是选通程序存储器的。在/PSEN低电平期间是向程序存储器传递程序代码，/WR和/RD是选通数据存储器的，即在/WR和/RD低电平期间把数据传递给数据

寄存器。而/PSEN和/WR及/RD是在不同时间变为低电平的，没有重叠的部分。也就是说，当/WR及/RD变成低电平时，/PSEN已经恢复高电平了，由P0口传出的数据信息当然只会传到数据存储器里，因为程序存储器已经不再处于选通状态了！从表面看，都是从p0口传出的，但因为选通器件的时间不同而不会发生混乱。当然我说的是片外程序存储器和数据存储器的的情况，其实对片内也一样，还是三总线的这种控制方式，使它们在不同的时间被选通，而不至于发生冲突。
看看单片机的一个电路图。你会发现p0既跟74LS373连，又跟8155或8255或键盘或数模转换器等连接。而8155或8255或键盘或数模转换器等对单片机而言是当做数据存储器处理的。74LS373连的多半是程序存储器。那么p0送出的信号不是两者都接受了吗？注意看ALE接74LS373的G接口，锁存地址用，PSEN有时用有时不用。WR和RD接数据存储器的选通接口。因为WR和RD跟ALE的信号在时间上没有重叠部分，所以p0的信号不会被程序存储器和数据存储器同时收到。这是一个举例说明，具体情况要具体分析。