AT89S51单片机外部存储器扩展技术

"本文档主要介绍了如何在AT89S51单片机上扩展外部存储器，包括程序存储器和数据存储器的扩展，以及系统扩展结构和总线构造的相关知识。" 在微控制器应用中，当AT89S51单片机的内置存储器资源不足以满足项目需求时，需要扩展外部存储器。AT89S51具有4KB的程序存储器和128B的数据存储器，但有时这些容量可能不够，特别是对于复杂的系统或需要大量数据存储的应用。扩展存储器的方法有两种：线选法和译码法，本文档着重于这两种方法。 系统扩展结构是基于AT89S51的总线架构，这种架构使得扩展变得相对简单。图8-1展示了AT89S51的系统扩展结构，其中包含了存储器扩展和I/O接口部件的扩展。存储器扩展包括对程序存储器和数据存储器的扩展，而AT89S51采用的是哈佛结构，这意味着程序和数据存储器有各自独立的地址空间。 系统扩展的核心是构建系统总线，它分为三部分：地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。地址总线用于选择存储单元或I/O接口中的特定寄存器；数据总线则双向传输数据；控制总线包含各种控制信号，指导数据传输和其他操作。 在构造这三总线时，P0口被用作低8位地址/数据总线，但由于P0口是分时复用的，所以需要一个8位地址锁存器来存储低8位地址。P2口作为高8位地址线，结合地址锁存器的低8位地址，共同构成16位地址总线，使得系统可以寻址到64KB的范围。 此外，控制信号线也是扩展的关键部分，包括读写信号、片选信号、时钟信号等，这些信号由单片机的引脚提供，确保正确地控制外部设备的通信。例如，当访问外部存储器时，单片机会先送出低8位地址到地址锁存器，然后在数据传输阶段，P0口转换为数据总线，同时控制总线上的信号指示读写操作。 扩展AT89S51单片机的存储器涉及到对系统总线的精心设计，包括地址总线、数据总线和控制总线的构造，以及如何利用P0和P2口进行地址和数据的传输。通过这样的扩展，可以极大地增强单片机的处理能力和存储容量，适应更广泛的应用场景。