单片机原理：第8章 单片机的系统扩展.pptx

第8章 单片机的系统扩展主要探讨了如何利用MCS-51单片机的总线结构来扩展其功能和存储能力。MCS-51单片机具有完整的外部数据总线、地址总线和控制总线，但其地址总线和数据总线是分时复用的，通过P0口进行传输。在系统扩展时，需要考虑如何正确分离地址信号和数据信号。 单片机的总线包括地址总线、数据总线和控制总线。地址总线用于发送地址信号，选择存储单元或I/O口，是单向传输的。MCS-51有16条地址总线，可以寻址64KB的存储空间。数据总线则用于数据的双向传输，其位数与单片机的数据处理宽度相同，MCS-51为8位。控制总线包含一系列控制信号，用于控制片外ROM、RAM和I/O口的读写操作。 在扩展MCS-51的数据总线时，由于它与P0口共享，需要在P0口外接一个地址锁存器，如74LS373，利用ALE信号锁存低8位地址，确保数据传输时不干扰地址信号。数据线直接与外部设备连接。 地址总线扩展方面，MCS-51的P0口提供低8位地址，P2口提供高8位地址，两者结合实现16位地址总线。P2口具有内置锁存功能，输出的高8位地址在寻址期间保持不变。根据需要，可以选择P2口的部分引脚作为地址线。 控制总线扩展时，MCS-51提供了如ALE、RST、RD、WR等控制信号。ALE用于分离P0口的地址和数据，RST是复位信号，RD和WR分别用于读写外部数据存储器。此外，P3口的部分引脚也兼作第二功能控制线，例如P3.0~P3.7可以分别作为输入/输出信号或特定控制信号。 存储器扩展涉及RAM和ROM。RAM分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。SRAM利用双稳态电路存储信息，需要持续电源，断电后数据丢失。DRAM基于电容存储，需定期刷新，否则信息会因电容漏电而丢失。在单片机应用中，根据系统需求选择合适的RAM类型和容量进行扩展，以满足程序执行和数据存储的需求。 单片机的系统扩展是一项关键技术，通过扩展总线、增加存储器和优化控制信号，可以构建出更复杂、功能更丰富的嵌入式系统。理解MCS-51的总线特性及其扩展方法，对于设计和实现高效单片机应用至关重要。