用EPROM单片机ROM实验扩展.doc

试验四 用EPROM扩展单片机ROM实验
实验项目名称：用EPROM扩展单片机ROM实验
实验项目性质：普通
所属课程名称：
实验计划学时:2学时
一．实验目的

1.　用EPROM27C64扩展AT89C51单片机ROM（27C64为外ROM）。
2. 用PROTEUS设计，仿真AT89C51单片机ROM的扩展实验。
3. 借助PROTEUS VSM 的虚拟逻辑分析仪，观测单片机访问外ROM（即27C64）时地址，数据和控制总线的信号状态。

二．PROTEUS电路设计

27C64扩展ROM电路原理图如图4-1所示，（注意：本原理图中的复位电路和振荡电路均未画）。整个设计都在ISIS平台中进行。

1. 从PROTEUS库中选取元器件

① AT89C51.BUS:总线式的单片机；
② RES: 电阻；
③ 7SEG-BCD-GRN: 带BCD译码七段绿光数码管；
④ CAP，CAP-ELEC: 电容，点解电容；
⑤ CRYSTAL: 晶振；
⑥ 74LS373：八D锁存器；
⑦ 27C64：EPROM存储器。

图4-1 27C64扩展外ROM电路原理图
2. 放置元器件，放置电源和地，连线，元器件属性设置，电气检测
所有操作都是在ISIS中进行。它们都与第3.1节相似，故不详述。但要注意总线标注要匹配，标注方法参看第3.4.2节，3.6.2节，EA脚接正电源。
4.1.3源程序设计，生成目标代码文件
1. 源程序设计

经ROM扩展后的单片机系统，其程序存储器ROM分内ROM（单片机）和外ROM（27C64）两部分。本实验AT89C51内ROM为4KB，地址从0H到0FFFH；外ROM 27C64为8KB，地址从0H到1FFFH。所以程序设计也要分别设计单片机内ROM源程序和外ROM 27C64源程序；分别生成目标代码文件；分别写入单片机内ROM和外ROM 27C64中。

图4-2 源程序添加结果
通过菜单“Source→Add/Remove Source Files...”新建两个源程序文件：2764.ASM和P2764.ASM，如图4-2 所示。
通过菜单“Source→2764.ASM”，“Source→P2764.ASM”，分别打开各自的源程序文件，且分别使用编辑器SRCEDIT设计程序。现举一简单例子如下：
（1） 单片机源程序设计
ORG 0
LJMP 1000H；
END
(2)外存储器源程序设计
ORG 1000H ；数码管循环显示0,1，…F
MOV R2，#0
MOV A,R2
STAR: MOV P1，A ；1个机器周期
INC R2 ；1个机器周期
MOV A,R2 ；1个机器周期
ANL A,#0FH ；1个机器周期
SJMP STAR ；2个机器周期
END
每个源程序编好后，都单击按钮保存源程序文件。
2. 生成目标代码文件
通过菜单“Source→Build ALL”编译源程序，生成目标代码文件2764.HEX，P2764.HEX。若编译失败，对程序修改调试直至编译成功。

四．POTEUS仿真
1.加载目标代码文件
（1）加载目标代码文件
对AT89C51单片机先右后左击，打开其属性编辑窗口，在“Program File”栏中添加目标代码文件2764.HEX；在“Clock Frequency”栏中输入晶振频率为120Hz。
（2）加载27C64目标代码文件
对27C64先右后左击，打开27C64的属性编辑对话框，在映像文件“Image File”栏中输入外ROM程序的目标代码文件P2764.HEX，如图4-3所示。

图4-3 添加外ROM代码
2.加载目标代码文件
单击按钮，启动仿真，仿真运行片段如图4-4所示。从单片机源程序和外ROM27C64源程序可看出，启动仿真后，因单片机的EA脚接电源，从单片机内ROM地址0H开始执行指令LJMP1000H。因内ROM的最大地址为0FFFH，而外ROM27C64的地址从0H到1FFFH，当指令地址大于0FFFH时就自动转到外ROM中去执行程序。所以，执行LJMP1000H是跳到外ROM27C64的地址1000H处执行外ROM27C64中的程序。它是令数码管不断循环显示0,1…F的程序，都在外ROM27C64中执行，这正反应了“扩展单片机ROM实验”的意义。

图4-4 用EPROM扩展单片机ROM实验的仿真片段
若要观察外ROM27C64中程序的机器代码，可在启动仿真后单击仿真暂停按钮。再通过菜单“DEBUG→Memory Contents-U2”，则弹出显示外ROM27C64机器代码的存储器内容窗口，如图4-5所示。从中可查看地址1000H-100AH外存储器中数据为7A,00，EA,F5,90,0A,EA,54,0F,80，F8。它们正好是外ROM源程序的目标代码。

图4-5 观察外ROM 27C64中程序的机器代码