單片機的最小應用系統(tǒng),是指能維持單片機運行的最簡單配置的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)成本低廉、結構簡單,常用來構成簡單的控制系統(tǒng),如開關狀態(tài)的輸入/輸出控制等。
最小應用系統(tǒng)的功能取決于單片機芯片的技術水平。對于片內有ROM/EPROM的單片機,其最小應用系統(tǒng)即為配有晶振、復位電路和電源的單個單片機;對于片內無ROM/EPROM的單片機,其最小系統(tǒng)除了外部配置晶振、復位電路和電源外,還應當外接EPROM或EEPROM作為程序存儲器用。
8051/8751最小應用系統(tǒng)
8051/8751單片機內含有ROM/EPROM,用8051/8751單片機構成最小應用系統(tǒng)時,只需將單片機接上時鐘電路和復位電路即可,如圖7-1所示,因沒有外部存儲器擴展,這時接高電平,P0、P1、P2、P3都可作用戶I/O口使用。
用8051/8751芯片構成的最小系統(tǒng)簡單、可靠。但由于集成度的限制,最小應用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。同時,P0、P1、P2口的應用與開發(fā)環(huán)境差別較大。8051的應用軟件須依靠半導體廠家用半導體掩膜技術置入,故8051應用系統(tǒng)一般用作大批量生產的應用系統(tǒng)。
圖7-18051和8751最小應用系統(tǒng)電路
8031最小應用系統(tǒng)
8031單片機片內無程序存儲器,因此,其最小應用系統(tǒng)必須在片外擴展EPROM。圖7-2所示為8031外接程序存儲器的最小應用系統(tǒng)。
單片機最小應用系統(tǒng)及外部擴展總線
圖7-28031最小應用系統(tǒng)
與8051/8751最小應用系統(tǒng)一樣,也必須有復位及時鐘電路。片選線
單片機最小應用系統(tǒng)及外部擴展總線
直接接地,表明選擇外部存儲器;片外4K字節(jié)單元地址要求地址線12根(A 0 ~A 1 1),由P0和P2.0~P2.3組成;程序存儲器的取指信號為單片機最小應用系統(tǒng)及外部擴展總線;地址鎖存器的鎖存信號為ALE。
7.1.3 MCS-51系列單片機的外部擴展總線在進行系統(tǒng)擴展中,首先需要面對的問題是如何與外圍芯片連接。為了方便解決這一問題,往往利用地址鎖存器將單片機形成三總線結構,即地址總線(Address Bus)、數據總線(Data Bus)和控制總線(Control Bus),如圖7-3所示。
地址總線: P2口作為地址總線的高8位,在訪問16位的地址時,用于輸出16位地址的高8位A 15 ~A 8 ;P0口分時復用地址/數據總線,地址鎖存器用于鎖存低8位地址A 7 ~A 0 。
單片機最小應用系統(tǒng)及外部擴展總線
圖7-3單片機三總線結構
提示
地址總線的根數決定了單片機可以訪問的存儲單元數量和I/O端口的數量。n條地址線可以產生2 n 個地址編碼。
常用的地址鎖存器為74LS373,構成地址總線時,它的8個輸入端與P0口相連,其使能端連接單片機的ALE端。ALE信號為1時,P0口輸出的數據被地址鎖存器鎖存,用作地址信號A 7 ~A 0 ;ALE信號為0時,P0口用于傳輸指令或數據(此時地址鎖存器中的地址信號保持不變,能夠保證數據傳輸給正確的地址)。
數據總線: P0口用作數據總線,數據總線是雙向的,既可以由單片機傳到外部芯片,也可以由外部芯片傳入單片機。
控制總線: 控制總線主要負責對芯片的選通以及讀/寫等控制。引腳功能已在第二章中進行了詳細介紹,這里不再贅述。
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原文標題:單片機最小應用系統(tǒng)及外部擴展總線
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