當單片機內(nèi)部程序存儲器容量不足時，就需要進行程序存儲器的擴展。單片機的程序存儲器擴展使用只讀存儲器芯片。只讀存儲器rom中的信息一旦寫入之后就不能隨意更改，即不能在程序運行過程中寫入新的內(nèi)容，而只能讀存儲單元內(nèi)容。因為掉電后rom中存放的數(shù)據(jù)不會丟失，所以rom適宜存放程序、常數(shù)、表格等。存儲器擴展的核心問題是存儲器的編址問題。所謂編址就是給存儲單元分配地址。由于存儲器通常由多片芯片組成，因此存儲器的編址分為兩個層次，即存儲器芯片的選擇和存儲器芯片內(nèi)部存儲單元的選擇。
一、存儲器編址技術(shù)
編址就是給存儲單元分配地址。使用系統(tǒng)提供的地址線，通過適當?shù)倪B接，使得一個地址唯一對應存儲器中一個存儲單元。存儲器芯片的選擇有兩種方法：
1．線選法----直接以系統(tǒng)的地址作為存儲芯片的片選信號。優(yōu)點是簡單不需增加額外電路，適用于小規(guī)模單片機系統(tǒng)的存儲器擴展；缺點是存儲空間不連續(xù)。
2．譯碼法---使用譯碼器對系統(tǒng)的高位地址進行譯碼，以其譯碼輸出作為存儲芯片的片選信號。優(yōu)點是存儲空間連續(xù)，適用于大容量多芯片存儲器擴展；缺點是硬件設計需要增加譯碼器。
3．譯碼器
譯碼法時需要采用譯碼芯片，常見譯碼芯片有：74ls139（雙2－4譯碼器）和74ls138（3－8譯碼器）等，它們的cmos型芯片分別是74hc139和74hc138。74ls138如圖1所示。
圖1 74ls138芯片
74ls138的真值表說明了其輸入輸出以及控制信號的關系，如圖2所示。
圖2 74ls138的真值表
二、eeprom接口設計
以2764為例來說明存儲器的擴展接口設計方法。2764是一種8k×8位的紫外線擦除電可編程只讀存儲器，單一+5v供電，工作電流為100ma，維持電流為50ma，讀出時間最大為250ns。2764為雙列直插式28引腳的標準芯片，容量為8k×8位。其引腳見圖3。
2764在使用時，只能將其所存儲的內(nèi)容讀出。即首先送出要讀出的單元地址，然后使和均有效（低電平），則在芯片的d0～d7數(shù)據(jù)線上就可以輸出要讀出的內(nèi)容。其過程的時序關系如圖4所示。
圖3 2764引腳圖 圖4 2764時序圖
以下兩個例子均采用2764，分別采用線選法和譯碼法來進行程序存儲器擴展。
例1．采用線選法，使用兩片2764，一共構(gòu)成8k×2=16k的有效地址。
解：2764有13根地址線，分別由p0.0~p0.7、p2.0~p2.4提供，系統(tǒng)的p2.5~p2.7沒有用，采用2片2764構(gòu)成系統(tǒng)，則可以使用p2.5~p2.7中的任何2根作為線選線，在本設計中采用p2.5和p2.6作為線選線，則可分析得到這2塊芯片的基本地址范圍。
假設未用地址線取0，則2764（1）的基本地址范圍：4000h~5fffh。
假設未用地址線取0，則2764（2）的基本地址范圍：2000h~3fffh。
圖5 線選法擴展
例2．用eprom2764擴展生成24kb的程序連續(xù)存儲空間，采用74ls138譯碼，要求該24kb的地址空間從8000h開始編碼。
解：由于1塊2764芯片是8kb，所以要生成24kb的程序存儲空間需要3塊2764芯片；由于生成的是連續(xù)的存儲空間，所以采用譯碼法。地址空間要求從8000h開始編碼，則
2764（1）的基本地址范圍：8000h~9fffh：
2764（2）的基本地址范圍：a000h~bfffh：
2764（3）的基本地址范圍：c000h~dfffh：
觀察3塊芯片的高位地址線a15~a13，并考慮74ls138譯碼器的輸入與輸出之間的關系（見圖2）可知，3塊2764芯片應依次接y4、y5、y6輸出端。擴展電路圖見圖6。
圖6 譯碼法擴展