MCS-51单片机系统扩展:RAM与接口设计

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0 下载量 70 浏览量 更新于2024-07-02 收藏 1.74MB PPT 举报
"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。