单片机存储器扩展：RAM类型与工作原理

"本章主要探讨单片机存储器扩展中的随机存取存储器（RAM），包括RAM的分类、特点、电路结构、工作原理以及如何进行容量扩展。内容涵盖了静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的区别，以及如何通过位数和字数的扩展来增加存储器的容量。此外，还提到了一些特定型号的RAM芯片，如6116和6264的容量规格。" 在单片机系统中，存储器是不可或缺的部分，用于存储程序和数据。存储器分为多种类型，其中RAM（Read-Write Memory）是一种重要的类型，允许在运行时既能读取也能写入信息。RAM通常分为静态RAM和动态RAM两大类。 静态RAM（SRAM）利用双稳态触发器保持数据，即使在电源不断的情况下，信息也能得以持久保存，但其集成度相对较低，功耗较大。而动态RAM（DRAM）则使用电容作为存储元件，由于电容会逐渐漏电，所以需要定期刷新来维持数据，尽管如此，DRAM具有更高的集成度和更低的功耗。 在电路结构方面，RAM存储单元由行选择线和列选择线控制，每个存储单元可以由简单的电路（如四管MOS结构）实现。对于DRAM，电容的漏电流导致数据会逐渐消失，这就需要设计刷新电路以确保数据的稳定性。 存储器的容量通常用mkXn的形式表示，例如8kX1表示存储器有8千个位（1k=2^10），而1kX4则表示有1024个字，每个字包含4位数据。地址线的数量决定了可以寻址的不同存储单元数量，数据线的数量则决定了每次能读写多少位数据。 RAM的容量扩展可以通过位扩展和字扩展来实现。位扩展是增加数据线的数量，而字扩展则是增加地址线的数量。例如，两个2114芯片通过位扩展可以组成一个位数翻倍的存储器。 在实际应用中，不同型号的RAM芯片有着不同的容量规格。例如，6116芯片的容量为2kX8，意味着它有2千字节（2k=2^11字节），每个字节8位；6264芯片则提供8kX8的存储空间。 了解和掌握RAM的工作原理和扩展技术对单片机系统的设计和优化至关重要，因为它直接影响到系统的运行效率和存储能力。在设计单片机系统时，根据需求选择合适的RAM类型和容量，并合理地进行扩展，是提升系统性能的关键步骤。