MCS-51单片机存储器扩展：从最小系统到串行总线接口

"本文介绍了单片机的存储器地址编码、扩展技术和相关接口。重点讨论了MCS-51单片机的最小系统、串行扩展总线接口技术以及并行扩展三总线的产生，涉及SPI、I2C和单总线等接口，并对常见的数据存储器芯片如6116、6264、62256进行了介绍。" 在单片机系统中，存储器地址编码是非常关键的部分，它决定了单片机能够访问的内存范围。例如，SRAM6116具有11根地址线，因此能够寻址2KB的数据，地址范围从0000H到07FFH。而MCS-51单片机由于拥有16位地址线，其寻址范围可达64KB，远超过6116。在实际应用中，往往需要通过扩展来增加单片机的功能和存储空间。 单片机的扩展主要包括ROM、RAM、定时/计数器、并行I/O口、串行口和中断系统等。MCS-51单片机因其较强的扩展性能，可以构建更复杂的系统。最小系统包括了ROM、RAM、中断系统、定时/计数器、串行UART和并行I/O口等基本组件。 在串行扩展总线接口技术中，SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行外设接口，允许主从模式通信，常用于连接微控制器和外围设备。I2C总线由PHILIPS公司开发，广泛应用于多种器件，提供简单高效的串行通信方式。单总线则是一种简单的一线接口，尽管通信速度相对较慢，但在某些低功耗应用中仍具有优势。 并行扩展通常涉及到三总线：地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。地址总线如MCS-51中的P0口和P2口共同提供了16位地址，数据总线如P0口提供了8位数据传输，而控制总线包括了如ALE、PSEN、WR、RD等信号，它们协同工作以实现对存储器和外设的读写操作。 在数据存储器扩展方面，6116具有11位地址线，可寻址2KB；6264有13位地址线，寻址范围8KB；而62256有15位地址线，可以寻址32KB。这些静态RAM芯片的使用扩展了单片机的存储容量，以满足更大规模数据处理的需求。 总结来说，本文详细阐述了单片机存储器扩展的基本概念和技术，包括地址编码、串行和并行扩展接口，以及常见存储器芯片的选择与应用，为理解和构建单片机系统提供了基础理论和实践指导。