89C51单片机系统扩展与并行/串行接口详解

本章主要探讨的是单片机89C51的小系统结构以及片外扩展技术。在现代单片机设计中，尽管89C51芯片本身具有一定的功能，但为了满足实际应用中对存储容量、输入输出接口及更多外部设备的接入需求，扩展是必不可少的。章节详细介绍了两种扩展方案：串行扩展和并行扩展。 1. **并行扩展三总线的产生**: 并行扩展通常通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）实现。地址总线用于指定存储器或I/O端口的地址，单向传输，数量决定可直接访问的单元数量。数据总线用于双向数据交换，允许单片机读取和写入数据。控制总线则用来发送控制信号，如读写命令，使能信号等，以协调数据传输和操作执行。 **89C51的系统扩展及接口结构**: 如图8-1所示，89C51的扩展结构包括地址总线、数据总线和控制总线，它们连接着单片机、数据存储器、程序存储器和I/O接口，用于连接外设。图8-2进一步展示了扩展三总线的详细布局，如P2ALE、P0等引脚在系统中的作用。 2. **8255A和8155扩展**: 这两部分介绍了可编程外围并行接口芯片8255A和8155，它们作为扩展组件，提供了更多的I/O功能，如输入/输出控制、定时/计数等功能，增强了单片机对外部设备的控制能力。 3. **串行扩展总线接口技术**: 串行扩展方案通常用于减少单片机I/O口线的占用，通过E2PROM、A/D转换器、O/A等设备，以串行通信方式扩展功能。这种方式虽然数据传输速率较低，但可以简化硬件设计，降低复杂性。 4. **系统扩展策略比较**: 并行扩展方案虽然在数据传输速率上有优势，但会增加系统连线的复杂性。而串行扩展方案在节省I/O资源的同时，可能牺牲速度。根据具体应用需求，选择合适的扩展方式是设计的关键。 本章内容涵盖了89C51单片机的系统扩展基础，重点在于理解并行和串行扩展的不同方法及其在实际应用中的权衡，以及如何通过接口电路实现与外部设备的有效连接。通过学习这些内容，学生能够更深入地掌握单片机系统设计的技巧和策略。