51單片機總線(xiàn)時(shí)序與編址技術(shù)

一、總線(xiàn)概述

　　計算機的總線(xiàn)分為控制總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和數據總線(xiàn)等三種。而數據總線(xiàn)用于傳送數據，控制總線(xiàn)用于傳送控制信號， 地址總線(xiàn)則用于選擇存儲單元或外設。

　　二、單片機的三總線(xiàn)結構

　　51 系列單片機具有完善的總線(xiàn)接口時(shí)序，可以擴展控制對象，其直接尋址能力達到64k( 2的16次方) 。在總線(xiàn)模式下，不同的對象共享總線(xiàn)，獨立編址、分時(shí)復用總線(xiàn)，CPU 通過(guò)地址選擇訪(fǎng)問(wèn)的對象，完成與各對象之間的信息傳遞。

　　單片機三總線(xiàn)擴展示意如圖1 所示。

　　　　1、數據總線(xiàn)

　　51 單片機的數據總線(xiàn)為P0 口，P0 口為雙向數據通道，CPU 從P0 口送出和讀回數據。

　　2、地址總線(xiàn)

　　51 系列單片機的地址總線(xiàn)為16 位。

　　為了節約芯片引腳，采用P0 口復用方式，除了作為數據總線(xiàn)外，在A(yíng)LE 信號時(shí)序匹配下，通過(guò)外置的數據鎖存器，在總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)前半周從P0口送出低8位地址，后半周期從P0 口送出8 位數據。

　　高8位地址則通過(guò)P2 口送出。

　　3、控制總線(xiàn)

　　51 系列單片機的控制總線(xiàn)包括讀控制信號P3.7 和寫(xiě)控制信號P3.6 等，二者分別作為總線(xiàn)模式下數據讀和數據寫(xiě)的使能信號。

　　三、單片機總線(xiàn)時(shí)序分析

　　51 單片機總線(xiàn)時(shí)序如圖2 所示。

　　需要注意的是，在控制信號( 讀、寫(xiě)信號) 有效期間，P2 口送出高8位地址，配合數據鎖存器輸出的低8 位地址，實(shí)現16 位地址總線(xiàn)，即64kB 范圍的內的尋址。

　　由于CPU不可能同時(shí)執行讀和寫(xiě)操作，所以讀、寫(xiě)信號不可能同時(shí)有效。

　　四、常見(jiàn)單片機編址電路

　　1、簡(jiǎn)單地址擴展

　　51 單片機的P2 口可以直接作為高8位地址總線(xiàn)使用，在一些簡(jiǎn)單系統電路中，常使用P2口直接編址驅動(dòng)。

　　下面以使用數據緩沖器74LS273 驅動(dòng)數碼顯示為例，分析P2 口編址驅動(dòng)的靜態(tài)數碼顯示電路的設計。

　　一位LED 數碼顯示單元電路如圖3 所示。

　　P2 口為A8～A15 的8 位地址線(xiàn)，很容易擴展到8 只LED 數碼管，WR 信號分別與A8～A15 按或關(guān)系連接，每位地址線(xiàn)均為低電平有效，即可實(shí)現8 個(gè)有效地址。

　　該方案電路簡(jiǎn)單，但有效地址數太少，不適用于復雜系統設計。