如何构造系统的三总线

　　1.数据总线

　　如图4-4所示为单片机的三总线结构形式。51单片机的P0口是一个多功能口，如果扩展外围芯片，P0口就可以作为数据总线和低8位的地址总线来使用。CPU先从P0口送出低8位地址，然后从P0口送出数据或接收数据。

　　

　　图4-4　单片机的三总线结构形式

　　2.地址总线

　　在51单片机访问外部存储器或I/O口时，可能需要超过8位的地址线，这时就用P2作为高8位的地址线。在P0口出现低8位地址信号时，P2口也出现高8位的地址线，这样共有16根地址线。

　　3.控制总线

　　除地址线和数据线外，还要有系统的控制总线。这些信号有的是单片机引脚的第一功能信号，有的则是P3口第二功能信号。包括：

　　（1）作为外扩程序存储器的读选通控制信号。

　　（2）作为外扩数据存储器和I/O的读、写选通控制信号。

　　（3）ALE作为P0口发出的低8位地址锁存控制信号。

　　（4）为片内、片外程序存储器的选择控制信号。

　　可见，AT89S51的4个并行I/O口，由于系统扩展的需要，真正作为数字I/O使用，就剩下P1和P3的部分口线了。

　　4.地址、数据分离电路

　　单片机的P0口作为数据总线和低8位的地址总线使用，如果直接将P0口接到扩展芯片的数据总线和低8位地址线是行不通的，例如，单片机选定了外部存储器的0000H单元，P0、P2口就应当输出00H，这样才能选中0000H单元，在选中0000H单元后，就从这个单元读取数据，这个数据的值是随机的，假设这个数据是10H，P0口就变成了10，但这样就不再是选中0000H单元，而是选中了0010H单元，显然，这从逻辑上是讲不通的，所以P0口送出地址和接收或更新出数据是分时进行的，一定要把地址和数据区分开。

　　如图4-5所示是P0口的地址/数据复用关系，从图中可以看出，在每一个周期里，P2口始终是输出高8位的地址信号，而P0口却被分成两个时段，第一个时段输出低8位的地址，而第二个时段则是传输数据，为了要把低8位的地址信号提取出来，要用到一个锁存器芯片。从图4-5中还可以看出，在ALE的上升沿到来时，P0口是处于“浮空”状态，也说“高阻”状态，即构成P0口输出的两个晶体管均处于“截止”的状态，这样不会影响到锁存器。ALE信号就是MCS-51单片机提供的专用于数据/地址分离的一个引脚。

　　

　　图4-5　P0口地址、数据复用示意图

　　对于片外数据存储器，单片机使用了与访问片内数据存储器不同的指令进行访问。此外，如果扩展了其他连接如I/O等芯片，也要占用RAM空间。