MCS-51单片机系统扩展：从存储器到传感器接口

"MCS-51单片机的系统扩展及应用主要涉及通过地址总线、数据总线和控制总线实现系统扩展，包括程序存储器、数据存储器、指示小灯、按键、数码管、A/D转换器接口、温度传感器接口、IIC电路以及液晶电路的扩展。在扩展过程中，MCS-51单片机的P0和P2口通常被用作外部数据和地址总线，而P0口会失去作为通用I/O口的功能。系统扩展的关键在于理解和遵循单片机访问外部存储器的时序。例如，扩展32K ROM时，需正确连接MCS-51的地址线、数据线、控制线，并注意使用ALE、/EA、/CE等信号。" MCS-51单片机是Intel公司推出的8位微处理器，广泛应用在嵌入式系统中。其系统扩展主要包括以下几个方面： 1. **程序存储器扩展**：对于没有片内ROM或需要超过4KB程序存储空间的MCS-51（如8031），需要外接ROM进行扩展。扩展时，P0和P2口分别作为低8位和高8位地址总线，同时P0还承担数据总线的任务。外部ROM的CE（Chip Enable）通常连接到P2.7，/EA（External Access）引脚用于选择内部还是外部程序存储器。 2. **数据存储器扩展**：数据存储器扩展主要用于增加MCS-51的RAM容量，同样通过地址总线和数据总线实现。扩展后的数据存储器可以用于存放程序变量、工作寄存器等。 3. **指示小灯**：用于系统状态指示，一般通过单片机的I/O口控制。 4. **按键扩展**：提供用户交互，通常连接到单片机的I/O口，通过读取输入状态来响应按键操作。 5. **数码管应用**：用于显示数字或字符信息，常见的有静态显示和动态扫描两种方式，需要配置相应的驱动电路。 6. **A/D转换器接口**：将模拟信号转化为数字信号，用于处理传感器数据等。 7. **温度传感器接口**：通过I2C或SPI等通信协议连接，采集环境温度信息。 8. **IIC电路扩展**：利用IIC（Inter-Integrated Circuit）总线扩展其他设备，如实时时钟、EEPROM等。 9. **液晶电路**：用于高清晰度的文本或图形显示，需要设置合适的接口电路和驱动程序。 系统扩展设计时，除了硬件连接，还需要编写相应的软件驱动程序，以正确控制这些外围设备。了解并掌握MCS-51的系统扩展技术，对于开发基于MCS-51的嵌入式系统至关重要。