一种数据外存扩展接口制造技术

本发明专利技术公开了一种数据外存扩展接口，其中，MCU的数据线连接I/O扩展芯片的输入端；地址线连接第一译码器的输入端，译码器的输出端和MCU的控制线连接与门的输入端，与门的输出端连接延时的输入端，延时的输出端连接加法器的输入端，并连接存储器的控制线；第一译码器的输出端同时连接非门的输入端，非门的输出端连接加法器的复位端；加法器的输出端连接第二译码器，该译码器的输出端连接I/O扩展芯片的片选线，第一至第N‑1个I/O扩展芯片的输出端连接存储器的地址线，第N个I/O扩展芯片的输出端连接存储器的数据线；MCU的控制线与I/O扩展芯片的控制线相连。本发明专利技术突破了MCU的地址线限制，以及传统数据存储扩展方法的容量限制，满足了超大容量的实时存取需求。

【技术实现步骤摘要】
一种数据外存扩展接口
本专利技术涉及存储
，尤其涉及一种数据外存扩展接口。
技术介绍
随着计算机网络通信的日益普及，计算机数据存储容量的构建越来越重要。而微控制单元(MicroControlUnit，MCU)的地址管脚个数却限制了存储器的存取容量，使用外存涉及到复杂的协议和驱动。因此，如何能够进一步扩展MCU的存储器以应付超大容量的存储需求，成为存储
热切需要解决的问题。现有的MCU存储扩展方法大致分为两种：其一，通过单片机的P1和P3管脚的方式来扩展存取容量，但是这种方法受P1和P3口数量的限制，扩展的容量十分有限，例如普通的MCS51单片机，在全译码方式下最多只能扩展256*256个存储器；而且占用了I/O口P1和P3管脚。其二，通过串口扩展的方式来扩展存取容量，例如使用串转并芯片74LS164把串口数据转换成并口数据，连接每个存储器的片选(ChipSelect，CS)管脚，从而实现扩展，但是这种方法的弊端是扩展的越多，串口发送的时间越长，实时性不好，而且占用MCU的串口，增加了扩展的难度和成本。此外，还有其他使用牺牲极少部分存储空间作为二次译码获得更多的地址空间的办法。因此，现有技术中的MCU存储扩展方法存在着扩展容量有限、实时性差、扩展难度高以及扩展成本大的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种数据外存扩展接口，以解决现有的MCU存储扩展方法通过单片机的P1和P3管脚或者通过串转并芯片实现扩展，导致扩展的容量十分有限或者实时性差、以及扩展难度和成本大这一问题。一种数据外存扩展接口，包括：微控制单元、第一译码器、第二译码器、加法器、与门、非门、延时器、数据存储器和两个或两个以上的I/O扩展芯片；所述微控制单元的数据线连接每个I/O扩展芯片的数据输入端；所述微控制单元的地址线连接第一译码器的输入端，所述第一译码器的输出端和微控制单元的控制线连接与门的输入端，所述与门的输出端连接延时器的输入端，所述延时器的输出端连接加法器的输入端，并连接数据存储器的控制线；所述第一译码器的输出端还连接非门的输入端，所述非门的输出端连接加法器的复位端；所述加法器的输出端连接第二译码器，所述第二译码器的输出端连接每个I/O扩展芯片的片选管脚，I/O扩展芯片1至I/O扩展芯片N-1的输出端均连接数据存储器的地址管脚，I/O扩展芯片N的输出端与数据存储器的数据管脚相连；所述微控制单元的控制线还与每个I/O扩展芯片的控制线相连。进一步地，在一种实现方式中：所述I/O扩展芯片为74LS373芯片。进一步地，在一种实现方式中：所述第一译码器和第二译码器均为74LS138芯片。进一步地，在一种实现方式中：所述数据存储器为只读存储记忆体或随机存储记忆体。进一步地，在一种实现方式中，所述数据外存扩展接口的控制方法包括以下步骤：步骤101，微控制单元向同一地址的I/O扩展芯片写入数据信息；步骤102，所述微控制单元选中地址后，通过所述加法器对写入的次数进行计数，获得计数值，将所述计数值经过第二译码器后选择与译码后的信号相应的I/O扩展芯片；步骤103，将所述数据信息按照写入次序，分别写入编号与所述写入次序相同的I/O扩展芯片中，作为数据存储器的地址信息；即将第一次写入的数据信息写入第一个I/O扩展芯片，将第二次写入的数据信息写入第二个I/O扩展芯片，直至将第N次写入的数据信息写入第N个I/O扩展芯片，所述第一次至第N-1次写入的数据信息为选中的数据存储器中存储单元的地址，所述第N次写入的数据信息即写入到数据存储器中存储单元的数据信息，所述数据存储器中包括地址信息和数据信息；步骤104，所述微控制单元的控制信号经过延时器，并与第二译码器的选通以及第N个I/O扩展芯片相与，连接到所述数据存储器的控制线，传输所述控制信号至数据存储器，所述数据信息存入与数据存储器中地址信息对应的存储单元；步骤105，当所述微控制单元的地址线信号不选中I/O扩展芯片时，第一译码器的信号通过非门接入加法器的复位端，传递复位信号至加法器使得加法器复位，此时第二译码器选中第一个I/O扩展芯片；步骤106，所述微控制单元再向数据存储器写入数据时，重复所述步骤101至步骤105。由以上技术方案可知，本专利技术实施例提供一种数据外存扩展接口。所述数据外存扩展接口包括：微控制单元、第一译码器、第二译码器、加法器、与门、非门、延时器、数据存储器和两个或两个以上的I/O扩展芯片；所述微控制单元的数据线连接每个I/O扩展芯片的数据输入端；所述微控制单元的地址线连接第一译码器的输入端，所述第一译码器的输出端和微控制单元的控制线连接与门的输入端，所述与门的输出端连接延时器的输入端，所述延时器的输出端连接加法器的输入端，并连接数据存储器的控制线；所述第一译码器的输出端还连接非门的输入端，所述非门的输出端连接加法器的复位端；所述加法器的输出端连接第二译码器，所述第二译码器的输出端连接每个I/O扩展芯片的片选管脚，I/O扩展芯片1至I/O扩展芯片N-1的输出端均连接数据存储器的地址管脚，I/O扩展芯片N的输出端与数据存储器的数据管脚相连；所述微控制单元的控制线还与每个I/O扩展芯片的控制线相连。现有技术中，现有的微控制单元存储扩展方法通过单片机的P1和P3管脚或者通过串转并芯片实现扩展，导致扩展的容量十分有限或者实时性差、以及扩展难度和成本大这一问题。而采用前述数据外存扩展接口，只占用了微控制单元的一个I/O口，得到了巨大的存储空间；由简单电路实现控制，未使用CPU芯片，且无须编程；也不需要像存储外存时，使用协议开发包，达到了扩展数据外存的效果，因此相对于现有技术，简单有效地突破容量限制，实现超大容量的实时存取。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例部分提供的一种数据外存扩展接口的组成示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术实施例公开一种数据外存扩展接口，本方法应用于外存储器的接口电路。参照图1，是本专利技术实施例部分提供的一种数据外存扩展接口的组成示意图，一种数据外存扩展接口，包括：微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)、第一译码器、第二译码器、加法器、与门、非门、延时器、数据存储器和两个或两个以上的I/O扩展芯片；所述微控制单元的数据线连接每个I/O扩展芯片的数据输入端；所述微控制单元的地址线连接第一译码器的输入端，所述第一译码器的输出端和微控制单元的控制线连接与门的输入端，所述与门的输出端连接延时器的输入端，所述延时器的输出端连接加法器的输入端，并连接数据存储器的控制线；所述第一译码器的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据外存扩展接口，其特征在于，包括：/n微控制单元、第一译码器、第二译码器、加法器、与门、非门、延时器、数据存储器和两个或两个以上的I/O扩展芯片；/n所述微控制单元的数据线连接每个I/O扩展芯片的数据输入端；/n所述微控制单元的地址线连接第一译码器的输入端，所述第一译码器的输出端和微控制单元的控制线连接与门的输入端，所述与门的输出端连接延时器的输入端，所述延时器的输出端连接加法器的输入端，并连接数据存储器的控制线；/n所述第一译码器的输出端还连接非门的输入端，所述非门的输出端连接加法器的复位端；/n所述加法器的输出端连接第二译码器，所述第二译码器的输出端连接每个I/O扩展芯片的片选管脚，I/O扩展芯片1至I/O扩展芯片N-1的输出端均连接数据存储器的地址管脚，I/O扩展芯片N的输出端与数据存储器的数据管脚相连；/n所述微控制单元的控制线还与每个I/O扩展芯片的控制线相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据外存扩展接口，其特征在于，包括：
微控制单元、第一译码器、第二译码器、加法器、与门、非门、延时器、数据存储器和两个或两个以上的I/O扩展芯片；
所述微控制单元的数据线连接每个I/O扩展芯片的数据输入端；
所述微控制单元的地址线连接第一译码器的输入端，所述第一译码器的输出端和微控制单元的控制线连接与门的输入端，所述与门的输出端连接延时器的输入端，所述延时器的输出端连接加法器的输入端，并连接数据存储器的控制线；
所述第一译码器的输出端还连接非门的输入端，所述非门的输出端连接加法器的复位端；
所述加法器的输出端连接第二译码器，所述第二译码器的输出端连接每个I/O扩展芯片的片选管脚，I/O扩展芯片1至I/O扩展芯片N-1的输出端均连接数据存储器的地址管脚，I/O扩展芯片N的输出端与数据存储器的数据管脚相连；
所述微控制单元的控制线还与每个I/O扩展芯片的控制线相连。


2.根据权利要求1所述一种数据外存扩展接口，其特征在于：所述I/O扩展芯片为74LS373芯片。


3.根据权利要求2所述一种数据外存扩展接口，其特征在于：所述第一译码器和第二译码器均为74LS138芯片。


4.根据权利要求3所述一种数据外存扩展接口，其特征在于：所述数据存储器为只读存储记忆体或随机存储记忆体。


5.根据权利要求1所述一种数据外存扩展...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦涌，柯正祥，后弘毅，戚可生，陆保国，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32