MCS-51单片机存储器扩展与最小系统解析

"微机系统存储器讲义课件课件" 微机系统中的存储器是计算机硬件系统的重要组成部分，用于存放程序和数据。本讲义主要聚焦于MCS-51系列单片机的存储器扩展，特别是最小系统构建以及程序存储器的扩展。 MCS-51系列单片机具有强大的扩展能力，可以使用标准的集成电路芯片来构建各种应用系统。在扩展过程中，单片机的引脚分为三总线结构：地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。外部扩展芯片通过这三条总线与单片机连接。例如，地址锁存器74LS373用于存储地址总线信息，总线驱动器如74LS244（单向）和74LS245（双向）则用于增强数据总线的驱动能力。特别地，由于P0口需要复用为数据总线，所以需要双向总线驱动器74LS245，而P2口则可以使用单向的74LS244。 最小系统通常指的是8031单片机系统，因为它内部不包含程序存储器，需要外部添加。8031、外部程序存储器和地址锁存器共同构成了一个基本的可运行系统。工作时序方面，51系列单片机在每个机器周期内，通过P2口输出高8位地址信息PCH，P0口输出低8位地址信息PCL并接收指令。ALE脉冲两次有效，用于锁存PCL到地址锁存器，/PSEN脉冲同样两次有效，用于读取指令。这样的设计使得在每个机器周期的S1状态周期，单片机已经准备好了即将执行的指令。 在程序存储器扩展中，常常使用的EPROM芯片如2716（2K*8）、2732（4K*8）等，它们有24个引脚，而更大容量的2764（8K*8）、27128（16K*8）、27256（32K*8）、27512（64K*8）则有28个引脚。这些EPROM芯片可以用来存储程序代码，通过编程器写入后，即使断电也能保持数据。 EPROM芯片2716的引脚配置包括电源、地、编程电压（VPP）、输出使能（OE）、读/写控制（CE）、地址线以及数据线等。在编程模式下，VPP通常需要提供12.5V的电压，而在正常读取操作中，VPP则不需要。 微机系统存储器的扩展涉及到单片机的总线结构、外部芯片的选择以及工作时序的配合，理解这些知识点对于设计和扩展微机系统至关重要。通过学习，我们可以掌握如何构建一个完整的微机系统，并了解如何根据需求选择和使用不同的存储器芯片。