MCS-51并行扩展详解与2164存储器设计

在2022年的单片机及接口技术第五讲中，主要内容聚焦于单片机系统的并行扩展。单片机系统扩展是提升其功能和处理能力的重要手段，以MCS-51为例，它采用了一种明确的并行扩展总线结构。MCS-51集成了三组总线，包括地址总线、数据总线和控制总线。 地址总线由P0.0~P0.7、P2.0~P2.7组成，用于传输地址信息。ALE（AddressLatchEnable）信号由CPU控制，当执行寻址操作时有效，确保地址信息被正确地锁存到地址锁存器74LS373中。地址锁存器是一个8位锁存器，用于暂时存储地址，以便在访问存储器时保持稳定。 控制总线上，有PSEN（Program Store Enable）信号，当CPU读取程序存储器时有效，允许数据的输出；EA（External Address Enable）信号则控制是否从片内或片外程序存储器读取指令。此外，RD（Read）和WR（Write）信号用于控制数据的读写操作，分别对应于读取片外数据存储器。 在此部分，还提到了如何通过地址译码来选择特定的存储芯片。例如，使用2116芯片进行扩展时，通过两根或更多的高位地址线作为译码器输入，输出信号作为存储器的片选信号，以实现地址范围的划分。具体如211616Kx1芯片，当输出00~11B时，对应不同的存储区域，如#0存储器的地址范围为0000H~3FFFH，#1存储器为4000H~7FFFH等。 设计扩展电路时，如要使数据存储器地址范围为8000H~9FFFH，需要考虑如何利用这些总线和外部存储器的特性，比如可能需要使用2751或者类似规格的芯片，并结合适当的地址线配置和控制信号，确保正确的地址映射。 总结来说，本节内容深入讲解了MCS-51单片机的并行扩展机制，以及如何通过硬件设计和控制信号来扩展其数据存储容量，为理解和应用单片机系统提供了关键的知识点。对于从事单片机开发和接口技术研究的人来说，理解这些内容对于提高系统的灵活性和性能至关重要。