摘要：在MCS96系列单片机的应用开发中，我们经常会遇到需要大容量的外部RAM的情况, 本文针对MCS96系列单片机的内存体系结构特点介绍了的一种段式管理的大容量的外部RAM扩展技术,此技术由于使用方便具有很高的实用性。

    关键词：单片机 段 物理地址 逻辑地址

1　引言

    MCS96系列单片机是一种16位字长的比MCS51系列单片机功能更全，性能更高的单片机,它在仪器仪表，过程控制等若干领域应用极为广泛。在采用MCS96系列单片机的应用开发中我们碰到一个难题，当需要大容量的数据存储时，外部数据存储器的扩展如采用与MCS51系列单片机同样的方法则无法工作，因为其内存体系结构采用ROM与RAM统一编址的普林斯顿结构,ROM的地址与RAM的地址不能相同；而MCS51系列单片机采用ROM与RAM分开编址的哈佛结构，ROM的地址与RAM的地址不冲突,可以相同，因而其外部RAM扩展容易，而且整个RAM地址空间连续。而MCS96系列单片机的普林斯顿内存体系结构决定了不能简单采用与MCS51系列单片机相同的外部RAM扩展技术，本文针对MCS96系列单片机的内存体系结构特点给出了一种段式管理的大容量的外部RAM扩展技术。

2 段式管理的大容量的外部RAM扩展技术

    设计思想概述：针对MCS96系列单片机的存储结构特点，可看出外部扩展的RAM的低16位地址不能与ROM的地址相同，因此就必须从MCS96系列单片机的内存体系结构中找出一个专门的区域，本文将此区域定义为段，对其进行扩展，通过各段的高地址来区分不同段，由于各段的实际物理地址是不相连的，从用户的角度看，直接使用物理地址编程很麻烦，因此设计一个逻辑段表来管理，并且设计一个简单的子程序来完成逻辑地址与物理地址的转换，从而便于用户编程。具体过程如下：

2.1 段的设置区域

    根据MCS96系列单片机的内存体系结构分配图（见图1）分析可以看出，0100H-1FFDH，4000H-0FFFFH两个区域可以给外部存储器及I/O口使用。0100H-1FFDH的区域较小，考虑到一般应用系统的程序较短，只有几K，I/O口地址更少，因而可以将此区域分配给外部ROM与I/O口。4000H-0FFFFH区域分配给外部RAM。由于一般RAM芯片的存储地址容量为2NK（N为大于零的整数），因此这48Ｋ的区域可以用32K与16K的RAM芯片组成。如要求有大容量存储地址空间，则可以把以上48K的区域整个看成一个段，或者将此区域的一部分看成一个段，多设置几个这样的段就可以解决。

2.2　段的存储空间的最佳设置

    由于段的空间的设置区域在从4000H-0FFFFH的48K的存储地址空间，因而有三种段的存储地址空间大小的设置方案：

    1．每段设为起始地址相同的32K，这样每段只由32K的芯片组成。

    2．每段都设为48K，这样每段可以由32K的芯片与16K 的芯片组成。

    3．一些段设为48K，这些段可以由32K的芯片与16K 的芯片组成；一些段设为32K，这些段只由32K的芯片组成。

    方案2与3由于采用32K的芯片与16K 的芯片组成段，因而在硬件设计方面使地址译码器与存储器的连接复杂，更不便于对各段存取管理;而方案1则只采用32K的芯片组成段，而且起始地址相同，在硬件设计方面简单，也便于用逻辑段表进行存取管理。因而采用方案1，即段的存储空间大小的最佳设置为32K。

2.3　段的存取控制

    2.3.1