單片機三總線結構及時序分析

單片機的三總線結構
51係列單片機具有完善的總線接口時序，可以擴展控製對象，其直接尋址能力達到64k( 2的16次方) 。在總線模式下，不同的對象共享總線，獨立編址、分時複用總線，CPU 通過地址選擇訪問的對象，完成與各對象之間的信息傳遞。
單片機三總線擴展示意如圖1 所示。

1、數據總線
51 單片機的數據總線為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
51 係列單片機的地址總線為16 位。
為了節約芯片引腳，采用P0 口複用方式，除了作為數據總線外，在ALE 信號時序匹配下，通過外置的數據鎖存器，在總線訪問前半周期從P0口送出低8位地址，後半周期從P0 口送出8 位數據。
高8位地址則通過P2 口送出。
3、控製總線
51 係列單片機的控製總線包括讀控製信號P3.7 和寫控製信號P3.6 等，二者分別作為總線模式下數據讀和數據寫的使能信號。
單片機總線時序分析
51單片機總線時序如圖2 所示。

從圖2 中可以看出，完成一次總線( 讀寫) 操作周期為T，P0 口分時複用，在T0 期間，P0 口送出低8 位地址，在ALE 的下降沿完成數據鎖存，送出低8位地址信號。在T1 期間，P0 口作為數據總線使用，送出或讀入數據，數據的讀寫操作在讀、寫控製信號的低電平期間完成。
需要注意的是，在控製信號( 讀、寫信號) 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，實現16 位地址總線，即64kB 範圍的內的尋址。
由於CPU不可能同時執行讀和寫操作，所以讀、寫信號不可能同時有效。