单片机原理及应用课件：第8章 MCS-51系列单片机三总线.ppt

**单片机原理及应用** 单片机，全称单片微型计算机，是一种集运算器、控制器、存储器以及输入/输出（I/O）接口于一体的微处理器。在电子工程领域，单片机广泛应用于各种自动化控制设备、仪器仪表、通信设备等领域。本章节主要讨论的是MCS-51系列单片机的三总线结构及其应用。 **MCS-51系列单片机** MCS-51系列是Intel公司推出的8位单片机家族，包括8051、8751、89C51等型号。其中8031是一个特殊例子，因为它没有内置程序存储器，需要外接EPROM进行工作。MCS-51系列单片机具有以下特点： 1. **最小应用系统**：最小应用系统是仅使用单片机自身资源（如存储器、定时器、中断控制器、串行通信接口、I/O口等）构建的系统。对于资源丰富的片上系统，这是现代单片机设计的一个趋势。8051、8751和89C51等型号可以组成最小应用系统。 2. **I/O口**：P0到P3口均可用作I/O口，8051的内部RAM有128B，ROM有4KB，但在最小系统中没有数据、地址和控制总线。 **总线系统** 构建总线系统的条件是单片机需有外部总线。总线分为I/O工作方式和总线工作方式，I/O方式是单片机与外部通信的唯一途径，而总线方式则通过总线连接外部器件，使系统在总线控制下协同工作。MCS-51系列单片机既支持I/O方式，也支持总线方式。 **并行总线扩展** MCS-51系列单片机的并行总线由数据总线、地址总线和控制总线组成。数据总线传输数据，地址总线提供地址信号，控制总线用于协调操作。在总线扩展中，P0口兼作低8位的数据和地址总线，P2口提供高8位地址总线。此外，还有其他控制信号，如ALE（地址锁存信号）、RD（读选通）和WR（写选通）等。 **总线扩展方法** 51系列单片机的并行总线扩展是通过接口芯片与三总线（数据总线、地址总线、控制总线）对接来实现的。接口芯片必须具备数据、地址和受控接口，以接受单片机的控制。例如，使用P3.7作为外部RAM的读选通信号，P3.6作为外部数据存储器的写选通信号。 **总结** MCS-51系列单片机的三总线结构使得它能够灵活地扩展外部存储器和I/O设备，从而满足不同规模系统的需求。理解并掌握三总线的工作原理和扩展方法，对于设计和应用基于MCS-51的系统至关重要。在实际工程中，根据系统需求选择合适的扩展策略，能够有效提高系统的性能和可靠性。