"MCS-51单片机系统扩展技术"
MCS-51单片机,也称为8051单片机,是广泛应用的一种微控制器,由于其内置资源有限,常常需要进行系统扩展以满足更复杂的应用需求。本章节主要介绍了MCS-51单片机的系统扩展原理和方法,包括最小应用系统、存储器扩展、I/O接口的扩展等方面。
1. **MCS-51单片机系统扩展原理**
- **概述**:系统扩展是为了满足单片机内部资源不足的情况,通过添加外部硬件来增强功能。MCS-51单片机的扩展主要依靠其P2和P0端口。P2端口输出程序和数据存储器的高八位地址,P0端口则输出低八位地址,并通过8位锁存器实现数据传输和地址锁存的双重功能。
- **工作过程**:在ALE(地址锁存允许)脉冲期间,P2口给出高八位地址,P0口给出低八位地址。当ALE变为低电平时,P0口的低八位地址被锁存,P2口的高八位地址保持不变,此时P0口可以用于传输指令或数据。
2. **MCS-51单片机最小应用系统**
- 最小应用系统是指能够使单片机运行的最基本配置,通常包括电源、复位电路、晶振和必要的I/O接口。
3. **程序存储器扩展技术**
- 程序存储器扩展通常使用EPROM、EEPROM或Flash Memory等非易失性存储器,通过地址线、数据线和控制线与单片机连接,以提供更大的程序存储空间。
4. **数据存储器扩展技术**
- 数据存储器扩展涉及外部RAM的增加,这可能包括静态RAM(SRAM)或动态RAM(DRAM),同样通过地址线、数据线和控制信号进行扩展。
5. **多片程序存储器、数据存储器的扩展**
- 当单一芯片无法满足存储需求时,可以通过并联多片存储器进行扩展,通过地址译码电路来选择特定的存储单元。
6. **存储器扩展相关的其他问题**
- 包括地址线的复用、译码、地址范围计算以及数据线和控制线的管理,确保所有扩展的存储器能够协同工作。
7. **一般I/O接口的扩展**
- 当单片机的内部I/O口不够用时,可以通过并行扩展或串行扩展(如74系列逻辑门、I2C、SPI接口等)来增加更多的输入/输出端口。
8. **可编程I/O接口的扩展**
- 可编程I/O接口如8255、8254等,能提供更灵活的I/O操作,可以按照需求配置为输入或输出,甚至支持中断等功能。
MCS-51单片机的系统扩展技术涉及到硬件设计、地址空间管理、数据传输等多个方面,通过有效的扩展,可以使单片机适应各种复杂的嵌入式系统应用。理解这些扩展技术对于设计和调试基于MCS-51的系统至关重要。