C51单片机————总线与系统扩展

1.引文

前面说过单片机的特点是体积小，功能全，系统结构紧凑、对于小型的需求可以满足要求。那么稍大一点嵌入式系统呢？那么有可能你的数据存储器、程序存储器还有IO口都可能不够用！那怎么办呢？我们就需要进行系统扩展了。

基本知识与回顾

我们都知道的是CPU大都通过三总线（数据、地址、控制）与外界进行信息交换的。
- 数据总线：传输指令码和数据，外围的芯片都需要它来进行信息交流。
- 地址总线：传输的是地址信息（数据传到哪儿的信息）

2.扩展

单片机系统总线信号

P0口是地址(A0~A7) / 数据复用线（D0~D7），经锁存器提供低8位地址，锁存信号是由CPU的ALE引脚提供的；
P2口提供高8位地址 A8 ~ A15。
控制信号：RD、WR、ALE、PSEN 分别是读、写、地址锁存信号和程序存储器的控制信号

总线控制信号
RD	WR	ALE	PSEN
读	写	地址锁存信号	程序存储器的控制信号

存储容量计算

存储容量计算
地址线根数	8	10	12	n
存储单元个数	256	1024	4096	$2^{n}$ ${2^{n}}$
存储单元个数	$2^{8}$ ${2^{8}}$	$2^{10}$ ${2^{10}}$	$2^{12}$ ${2^{12}}$	$2^{n}$ ${2^{n}}$

MOVX的使用：

聊聊MOVX ，之前说过MOVX是外部存储器和A之间的数据流动。
MOVX
读时序
这里写图片描述
写时序

MOVX A，@DPTR
1. 首先我们应该认识到这是一个读命令（与8086的IN差不多），怎么读呢？
2. 我们将这个指令分为两个时间段。
3. 时间段一：将地址要读的地址发出去（地址放在DPTR中），发送ALE信号到74LS373锁存器，将P0的低八位地址锁存起来，P2信号是输出状态
4. 时间段二：P2继续输出高位地址，锁存器输出低8位地址，WR信号下降沿让数据存储器出数据、P0获取数据赋予A。

MOVX A，@DPTR
名称	时间段一	时间段二
P0	Address 低八位	DATA
P2	Address 高八位	Address 高八位
ALE	高电平锁存Address低八位	—
锁存器	ALE锁存Address低八位	Address 低八位
RD	—	下降沿读取数据

MOVX @DPTR，A
1. 首先我们应该认识到这是一个读命令（与8086的OUT差不多），怎么写呢？
2. 我们将这个指令分为两个时间段。
3. 时间段一：将地址要读的地址发出去（地址放在DPTR中），发送ALE信号到74LS373锁存器，将P0的低八位地址锁存起来，P2信号是输出状态
4. 时间段二：P2继续输出高位地址，锁存器输出低8位地址，RD信号下降沿让数据存储器出数据、P0发送数据写入存储器。

MOVX @DPTR，A
名称	时间段一	时间段二
P0	Address 低八位	DATA
P2	Address 高八位	Address 高八位
ALE	高电平锁存Address低八位	—
锁存器	ALE锁存Address低八位	Address 低八位
WR	—	下降沿写入数据

MOVC的使用：

聊聊MOVX ，之前（单片机指令系统那篇文章）说过MOVC是程序存储器向A的数据流动，且是变址寻址（只能读）。
MOVC

这里写图片描述

MOVX A，@A+DPTR
1. 首先我们应该认识到这是一个读命令（与8086的IN差不多），怎么读呢？
2. 我们将这个指令分为两个时间段。
3. 时间段一：将地址要读的地址发出去（地址放在DPTR和A中），发送ALE信号到74LS373锁存器，将P0的低八位地址锁存起来，P2信号是输出状态
4. 时间段二：P2继续输出高位地址，锁存器输出低8位地址，PSEN信号让程序存储器出数据、P0获取数据赋予A。

MOVX A，@DPTR
名称	时间段一	时间段二
P0	Address 低八位	DATA
P2	Address 高八位	Address 高八位
ALE	高电平锁存Address低八位	—
锁存器	ALE锁存Address低八位	Address 低八位
PSEN	—	发控制读取数据

如有错误！请多多包含，方便的话留个言！我好马上修改。