AT89S51单片机对片外RAM的读和写两种操作时序的基本过程是相同的。
1、读片外RAM操作时序 AT89S51单片机若外扩一片RAM，应将其WR（的反）引脚与RAM芯片的WE引脚连接，RD引脚与芯片OE（的反）引脚连接。ALE信号的作用是锁存低8位地址。
AT89S51单片机读片外RAM操作时序如下图所示。
在第一个机器周期的Sl状态，ALE信号由低变高（见①处），读RAM周期开始。在S2状态，CPU把低8位地址送到PO口总线上，把高8位地址送上P2口（在执行“MOVX A，@DPTR”指令阶段才送高8位；若执行“MOVX A，@R/”则不送高8位）。
ALE的下降沿（见②处）用来把低8位地址信息锁存到外部锁存器74LS373内。而高8位地址信息一直锁存在P2口锁存器中（见③处）。
在S3状态，PO口总线变成高阻悬浮状态④。在S4状态，执行指令“MOVXA，@DPTR”后使RD（的反）信号变为有效（见⑤处），RD（的反）信号使被寻址的片外RAM过片刻后把数据送上PO口总线（见⑥处），当RD回到高电平后（见⑦处），PO总线变为悬浮状态（见⑧处）。至此，读片外RAM周期结束。
2．写片外RAM操作时序 向片外RAM写（存）数据，是AT89S51单片机执行“MOVX@DPTR，A”指令后产生的动作。这条指令执行后，AT89S51单片机的WR信号为低电平有效，此信号使RAM的WE端被选通。
写片外RAM的操作时序如下图所示。开始的过程与读过程类似，但写的过程是CPU主动把数据送上PO口总线，故在时序上，CPU先向PO口总线上送完8位地址后，在S3状态就将数据送到PO口总线（见③处）。此间，PO总线上不会出现高阻悬浮现象。
在S4状态，写控制信号WR有效（见⑤处），选通片外RAM，稍过片刻，PO口上的数据就写到RAM内了，然后写控制信号WR变为无效（见⑥处）。
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