MCS-51单片机最小系统与片外扩展技术解析

"外部访问允许c接高电平-单片机小系统及片外扩展" 在单片机系统设计中，扩展能力是非常重要的一个方面，尤其是对于像89C51这样的经典MCS-51系列单片机。标题中的“外部访问允许c接高电平”指的是89C51单片机在进行外部扩展时，其外部访问允许（EA）引脚通常需要接高电平，这样单片机才能识别并使用外部的程序存储器或数据存储器。当EA保持高电平时，单片机不再使用内部的ROM，而是利用外部的ROM或RAM资源。 描述中提到的几个关键信号是单片机进行片外扩展时所必需的： 1. 地址锁存有效信号 (ALE)：这是控制信号，用于锁存地址总线低8位（P0口）的数据，通常在访问外部存储器时，ALE信号会在每个机器周期的开始时产生一个脉冲，使得地址能够正确地被外部设备接收。 2. 外部程存的读选通信号：这个信号通常由单片机的读信号（RD）和地址总线共同决定，用于选择外部程序存储器并在读取操作时激活它。 3. 外部数存写信号 (WR)：这是写操作的控制信号，当WR为低电平时，单片机将数据通过数据总线DB写入到外部数据存储器。 4. 外部数存读信号 (RD)：与写信号相反，RD为低电平时，单片机从外部数据存储器读取数据。 单片机接口扩展技术是提高单片机功能的关键。如内容中提到的，可以扩展的内容包括： - ROM和RAM：单片机内资源有限，可以通过扩展外部ROM（如EPROM、EEPROM）和RAM来增加存储空间，例如6116、6264和62256等静态RAM芯片。 - 定时/计数器：可以扩展额外的定时器或计数器以满足更复杂的定时和计数需求。 - 并行I/O口和串行口：并行口扩展可以提供更多的数字输入输出通道，而串行口（如SPI和I2C）则用于与各种外围设备进行高效通信。 - 中断系统：扩展中断系统可以处理更多的外部事件。 8.2章节提到了几种常见的串行扩展总线接口技术： - SPI（Serial Peripheral Interface）：这是一种同步串行接口，支持主从模式，可以连接多个设备，8位数据同时传输。 - I2C（Inter-Integrated Circuit）：由PHILIPS公司开发，使用两根线（SDA和SCL）进行双向通信，适用于多种集成芯片，如传感器和控制器。 - 单总线（1-Wire）：由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）推出，只需一根数据线即可实现数据的收发，适合于低功耗、低成本的系统。 并行扩展通常涉及三总线结构，即地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。例如，89C51的P0口作为数据总线和地址总线的低位，P2口作为地址总线的高位，而控制总线包含诸如ALE、WR、RD等信号，用于控制数据的读写和地址的锁存。 单片机小系统及片外扩展是通过合理利用单片机的内部资源和外部扩展接口，来构建更强大、功能更丰富的控制系统。这种扩展技术不仅能满足复杂应用的需求，而且是单片机设计中不可或缺的一部分。