8031单片机程序存储器EPROM的扩展实例

扩展程序存储器常用的芯片是EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)型(紫外线可擦除型)， 如2716(2K×8)、2732(4K×8)、2764(8K×8)、27128(16K×8)、27256(32K×8)、27512(64K×8)等。另外，还有+5 V电可擦除EEPROM，如2816(2K×8)、2864(8K×8)等等。

紫外线擦除电可编程只读存储器EPROM是国内用得较多的程序存储器。EPROM芯片上有一个玻璃窗口，在紫外线照射下，存储器中的各位信息均变1，即处于擦除状态。擦除干净的EPROM可以通过编程器将应用程序固化到芯片中。

如果程序总量不超过4 KB，一般选用具有内部ROM的单片机。8051内部ROM只能由厂家将程序一次性固化，不适合小批量用户和程序调试时使用，因此选用8751、8951的用户较多。如果程序超过4 KB，用户一般不会选用8751、8951，而是直接选用8031，利用外部扩展存储器来存放程序。

实例：在8031单片机上扩展4 KB EPROM程序存储器。

选择芯片

本例要求选用8031单片机，内部无ROM区，无论程序长短都必须扩展程序存储器(目前较少这样使用，但扩展方法比较典型、实用)。

在选择程序存储器芯片时，首先必须满足程序容量，其次在价格合理情况下尽量选用容量大的芯片。这样做的话，使用的芯片少，从而接线简单，芯片存储容量大，程序调整余量也大。如估计程序总长3 KB左右，最好是扩展一片4 KB的EPROM 2732，而不是选用2片2716(2 KB)。在单片机应用系统硬件设计中应注意，尽量减少芯片使用个数，使得电路结构简单，提高可靠性，这也是8951比8031使用更加广泛的原因之一。

硬件电路图

8031单片机扩展一片2732程序存储器电路如图所示。

芯片说明

①74LS373。74LS373是带三态缓冲输出的8D锁存器，由于片机的三总线结构中，数据线与地址线的低8位共用P0口，因此必须用地址锁存器将地址信号和数据信号区分开。74LS373的锁存控制端G直接与单片机的锁存控制信号ALE相连，在ALE的下降沿锁存低8位地址。

②EPROM 2732。EPROM 2732的容量为4 K×8位。4 K表示有4×1024(22×210=212)个存储单元，8位表示每个单元存储数据的宽度是8位。前者确定了地址线的位数是12位(A0～A11)，后者确定了数据线的位数是8位(O0～O7)。目前，除了串行存储器之外，一般情况下，我们使用的都是8位数据存储器。2732采用单一+5 V供电，最大静态工作电流为100 mA，维持电流为35 mA，读出时间最大为250 ns。2732的封装形式为DIP24，管脚如图所示。

其中，A0～A11为地址线;O0～O7为数据线; 为片选线;OE/VPP为输出允许/编程高压。 除了12条地址线和8条数据线之外，CE为片选线，低电平有效。也就是说，只有当CE为低电平时，2732才被选中，否则，2732不工作。OE/VPP为双功能管脚，当2732用作程序存储器时，其功能是允许读数据出来;当对EPROM编程(也称为固化程序)时，该管脚用于高电压输入，不同生产厂家的芯片编程电压也有所不同。当我们把它作为程序存储器使用时，不必关心其编程电压。

连线说明：

① 地址线。单片机扩展片外存储器时，地址是由P0和P2口提供的。图6.2中，2732的12条地址线(A0～A11)中，低8位A0～A7通过锁存器74LS373与P0口连接，高4位A8～A11直接与P2口的P2.0～P2.3连接，P2口本身有锁存功能。注意，锁存器的锁存使能端G必须和单片机的ALE管脚相连。

② 数据线。2732的8位数据线直接与单片机的P0口相连。因此，P0口是一个分时复用的地址/数据线。

③ 控制线。CPU执行2732中存放的程序指令时，取指阶段就是对2732进行读操作。注意，CPU对EPROM只能进行读操作，不能进行写操作。CPU对2732的读操作控制都是通过控制线实现的。2732控制线的连接有以下几条：

CE ：直接接地。由于系统中只扩展了一个程序存储器芯片，因此，2732的片选端直接接地，表示2732一直被选中。若同时扩展多片，需通过译码器来完成片选工作。

OE ：接8031的读选通信号端。在访问片外程序存储器时，只要端出现负脉冲，即可从2732中读出程序。

扩展程序存储器地址范围的确定

单片机扩展存储器的关键是搞清楚扩展芯片的地址范围，8031最大可以扩展64 KB(0000H～FFFFH)。决定存储器芯片地址范围的因素有两个：一个是片选端的连接方法，一个是存储器芯片的地址线与单片机地址线的连接。在确定地址范围时，必须保证片选端为低电平。

本例中，2732的地址范围为0000H~0FFFH：

EPROM的使用

存储器扩展电路是单片机应用系统的功能扩展部分，只有当应用系统的软件设计完成了，才能把程序通过特定的编程工具(一般称为编程器或EPROM固化器)固化到2732中，然后再将2732插到用户板的插座上(扩展程序存储器一定要焊插座)。