MCS-51单片机数据存储器扩展技术解析

"MCS-51单片机的系统扩展技术着重讲解了数据存储器的扩展，包括常用的数据存储器类型、扩展方法以及地址空间的分配。" 在微控制器领域，MCS-51单片机因其强大的处理能力和丰富的外设接口而广泛应用于各种嵌入式系统中。然而，其内部的128或256个字节的数据存储器在某些需要大量数据存储的应用场景，如数据采集系统，可能会显得不足。因此，了解如何扩展MCS-51的数据存储器对于设计高效且功能强大的系统至关重要。 MCS-51单片机数据存储器的扩展通常涉及到静态随机访问存储器（SRAM）。SRAM是一种高速、非易失性的存储器，用于暂时存储运行时的数据。例如，62256是一款常见的SRAM芯片，它具有16K字节的存储容量。该芯片的引脚包括地址线（A0到A14），数据线（D0到D7），控制信号线如选片信号CE（低电平有效）、读选通信号OE（低电平有效）和写选通信号WE（低电平有效），以及电源VCC和地线GND等。 扩展数据存储器的方法与扩展程序存储器类似，主要区别在于控制信号的连接。在MCS-51中，数据存储器的写操作由WR（写使能）信号控制，读操作由RD（读使能）信号控制。因此，当扩展SRAM时，WR信号连接到外部芯片的WE（写选通）信号，RD信号连接到OE（读选通）信号。而PSEN（程序存储器选通信号）则不用于数据存储器的扩展。 在扩展过程中，地址空间的分配是关键。MCS-51的内部数据存储器地址范围是00H到7FH，外部数据存储器的地址可以按照需要分配。通过使用地址线和片选信号，可以将多个SRAM芯片并联起来，从而增加总的存储容量。片选信号（如CE）用于选择要访问的特定芯片，确保数据操作只发生在选定的芯片上。通过正确配置地址线的译码电路，可以实现对每个芯片独立的寻址，以覆盖更大的地址空间。 例如，假设要扩展两个62256 SRAM芯片，第一个芯片的地址范围可能是0000H到3FFFH，第二个芯片的地址范围则是4000H到7FFFH。地址线A0到A14用于区分不同地址，而通过地址线的高低电平组合，配合译码器，可以产生有效的片选信号来选择对应芯片进行读写操作。 MCS-51单片机数据存储器的扩展是通过连接外部SRAM芯片，正确设置地址线和控制信号，并利用片选信号进行地址空间的合理分配来实现的。这一过程对于满足需要大量数据存储的复杂应用需求至关重要。在实际设计中，还需要考虑系统的总线竞争、信号同步以及功耗等因素，以确保系统的稳定性和效率。