**第6章 MCS-51单片机系统扩展技术**
MCS-51单片机是一种广泛应用的微控制器,尤其在嵌入式系统设计中占有重要地位。本章主要介绍了MCS-51单片机如何进行系统扩展,以满足更复杂的硬件需求。
**6.1 MCS-51单片机系统扩展的基本概念**
MCS-51单片机的最小应用系统通常分为两种类型:
1. **8051/8751最小应用系统**:这种系统包含单片机本身和必要的电源、复位电路,所有I/O口线都可以供用户自由使用。然而,由于内部存储器容量有限,只有4KB的地址空间,适合小型控制系统。
2. **8031最小应用系统**:8031不包含片内程序存储器,因此需要在外部扩展EPROM。这样的系统需要额外的EPROM芯片,例如图6-2所示,以提供程序存储空间。
**6.1.1 MCS-51单片机的外部扩展性能**
MCS-51单片机的外部扩展性能主要取决于其三总线结构:地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)。这些总线使得外部芯片可以连接到单片机上。当需要扩展大量外围设备或I/O口时,可能会占用大量RAM地址。如果扩展需求超出单片机地址总线的范围,可以通过换体法来解决,如图6-4所示,利用I/O线控制片外存储器的切换。
**6.2 程序存储器扩展技术**
MCS-51单片机常常需要扩展程序存储器,以增加存储容量。
**6.2.1 EPROM扩展电路**
常见的EPROM扩展电路包括2764A和27128A。如图6-6和图6-7所示,这些EPROM芯片可以与MCS-51单片机连接,提供额外的程序存储空间。
**6.2.2 EEPROM扩展电路**
EEPROM是一种电擦除可编程只读存储器,适用于需要在线修改并保持数据的应用。常见的EEPROM芯片有Intel 2817A和2864A。2817A和2864A的工作方式包括维持、读出、写入和数据查询,它们的扩展电路如图6-9和图6-12所示。数据传输流程图6-10描述了从RAM到EEPROM的数据传送过程。
MCS-51单片机的系统扩展涉及程序存储器和数据存储器的扩展,以及输入/输出口的扩展。通过理解和掌握这些扩展技术,可以有效地设计出功能更强大、适应更多应用场景的MCS-51单片机系统。