MCS-51单片机系统扩展：RAM与接口设计

"单片机原理及应用：第6章 扩展系统设计(RAM).ppt" 这篇资料主要探讨了单片机系统扩展的设计技术，特别是针对RAM（随机访问存储器）的扩展。在单片机应用系统硬件设计中，有两种常见的扩展方法：并行总线法和串行总线法。 1. **并行总线法扩展系统**： 并行总线法是通过单片机的数据总线、地址总线和控制总线来实现系统扩展。这种方法通常用于扩展存储器、接口等硬件资源。设计时需要确保数据线、地址线和控制线的正确连接，同时，地址译码和扩展接口的地址确认是关键步骤。 2. **串行总线法扩展系统**： 采用如I2C或SPI等芯片间的串行总线技术进行系统扩展。这种方法相比并行总线法更节省引脚资源，但数据传输速度相对较慢。串行总线常用于扩展少量的外设，如传感器或小型存储设备。 3. **存储器分类**： 存储器分为两大类：易失性存储器（如RAM）和非易失性存储器（如ROM）。RAM包括静态RAM（SRAM）和动态DRAM（DRAM），其中SRAM速度快但功耗高，DRAM则功耗低但需要定期刷新。ROM包括掩膜ROM、PROM、EPROM和E2PROM等，其中闪存（Flash Memory）是现代电子设备中常用的非易失性存储技术。 4. **MCS-51系统扩展原理**： MCS-51系列单片机在扩展时，其端口形成三总线结构，即地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。其中，地址总线用于选择外部存储器或其他器件，数据总线传输数据，而控制总线包括如ALE（地址锁存使能）、PSEN（程序存储器读选通信号）、EA（片外程序存储器使能）、WR（写信号）、RD（读信号）等，它们协同工作以控制数据的读写和地址的锁定。 5. **地址锁存器**： 在扩展设计中，地址锁存器如74LS373、74LS273和8282等，用来在时钟脉冲的上升沿将地址总线上的地址信息锁存，以便外部设备可以稳定地读取地址信息。 6. **硬件设计内容**： 硬件设计涉及多个方面，包括存储器扩展（如RAM和ROM）、键盘和显示器接口、数字输入/输出（DI/DO）接口、模拟输入/输出（AI/AO）接口、串行通信接口以及供电系统的设计。 本章的重点在于理解和掌握并行总线扩展的基本方法，包括正确连接数据线、地址线和控制线，以及了解和运用地址译码和扩展接口的地址确认技术。对于MCS-51系列单片机，理解其系统扩展的三总线结构和地址锁存器的使用是至关重要的。这些知识对于进行单片机系统的扩展设计有着实际的应用价值。