MCS-51单片机存储器扩展技术解析

"MCS-51单片机存储器扩展的详细讲解，包括程序存储器EPROM和外部数据存储器的扩展方法，以及E2PROM的扩展电路设计" MCS-51单片机是一种广泛应用的8位微控制器，其存储器扩展是系统设计中的重要环节，以满足更复杂的应用需求。本课件详细介绍了如何扩展MCS-51的存储器，包括程序存储器和数据存储器。 首先，单片机的扩展通常基于总线结构，这种结构使得单片机可以连接并控制各种扩展部件，如ROM、RAM和I/O接口。系统总线主要由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。 1. 地址总线：地址总线用于选择存储单元或I/O端口，其线数决定了可以直接访问的存储单元数量。MCS-51有16根地址线，其中P0口低8位，P2口高8位。由于P0口同时承担数据传输的任务，需要通过地址锁存器分离地址和数据传输，确保地址信号的稳定。 2. 数据总线：数据总线负责在单片机和存储器、I/O设备之间传输数据，51单片机的数据总线宽度为8位，由P0口构建。 3. 控制总线：控制总线包含一系列控制信号，如地址锁存信号ALE、程序存储器读选通信号PSEN、读写信号RD和WR等，这些信号协调着整个系统的操作。 在扩展程序存储器（如EPROM）时，理解操作时序至关重要。MCS-51单片机通过P2和P0口提供16位地址，并使用ALE信号锁存低8位地址。在执行MOVX指令时，会有特定的数据传输时序。常用的地址锁存器如74LS373用于在P0口上分离地址和数据。 外部数据存储器的扩展涉及到额外的RAM，这同样需要利用总线进行操作。数据总线和控制总线的管理方式与程序存储器类似，但还需要考虑读写控制和地址空间的分配。 对于E2PROM的扩展，E2PROM是一种非易失性存储器，能够进行多次擦写。扩展E2PROM电路设计时，需要考虑其特有的编程和读取时序，以及与MCS-51的接口电路设计，确保正确地读写数据。 MCS-51单片机的存储器扩展涉及硬件电路设计和软件编程两方面，理解总线的工作原理、存储器的特性以及相应的控制信号，是成功扩展存储器的关键。通过这些扩展技术，开发者能够构建出功能更强大、存储容量更大的嵌入式系统。