片微機原理及應用課件第6章單片機存儲器及系統(tǒng)擴展技術(shù)

片微機原理及應用課件第6章單片機存儲器及系統(tǒng)擴展技術(shù)單片機存儲器概述單片機內(nèi)部存儲器單片機外部存儲器單片機系統(tǒng)擴展技術(shù)單片機存儲器及系統(tǒng)擴展技術(shù)的發(fā)展趨勢實踐與應用contents目錄01單片機存儲器概述存儲器用于存儲數(shù)據(jù)的電子設(shè)備，可讀可寫。數(shù)據(jù)存儲存儲器用于存儲程序代碼、數(shù)據(jù)和指令。存儲單元存儲器的基本單元，每個單元存儲一個二進制數(shù)位。存儲器的基本概念03020103閃存（FlashMemory）可電擦除、可編程的非易失性存儲器，掉電后數(shù)據(jù)不丟失。01隨機存取存儲器（RAM）可隨機讀寫任意地址的數(shù)據(jù)，掉電后數(shù)據(jù)丟失。02只讀存儲器（ROM）只能讀取數(shù)據(jù)，不能寫入數(shù)據(jù)，掉電后數(shù)據(jù)不丟失。存儲器的分類存儲器能夠存儲的數(shù)據(jù)量，通常以字節(jié)為單位。容量從啟動讀寫操作到數(shù)據(jù)傳輸完成所需的時間。存取時間存儲器在長期使用或惡劣環(huán)境下保持數(shù)據(jù)完整性的能力?？煽啃源鎯ζ鞯哪芎?，分為靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗。功耗存儲器的主要技術(shù)指標02單片機內(nèi)部存儲器內(nèi)部存儲器主要由存儲矩陣、地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和讀寫控制電路組成。01內(nèi)部存儲器的結(jié)構(gòu)存儲矩陣由多個交叉連接的行和列組成，每個交叉點代表一個存儲單元。02地址寄存器用于存儲要訪問的存儲單元的地址。03數(shù)據(jù)寄存器用于存儲要寫入或讀取的數(shù)據(jù)。04讀寫控制電路用于控制數(shù)據(jù)的讀寫操作。05123根據(jù)存儲單元的讀寫特性，內(nèi)部存儲器可分為靜態(tài)隨機存取存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）。SRAM具有高速、低功耗的特點，但價格較高，適用于需要高速讀寫操作的場合。DRAM具有容量大、價格低的特點，但讀寫速度較慢，需要定期刷新。內(nèi)部存儲器的分類及特點單片機可以通過指令對內(nèi)部存儲器進行讀寫操作。讀寫操作需要提供要訪問的存儲單元的地址，以及要寫入或讀取的數(shù)據(jù)。單片機內(nèi)部存儲器的讀寫操作可以通過直接尋址、間接尋址和寄存器尋址等方式實現(xiàn)。內(nèi)部存儲器的操作方式03單片機外部存儲器EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory）：電可擦寫只讀存儲器，具有非易失性、可編程和可擦寫的特點，常用于存儲程序代碼和配置數(shù)據(jù)。DRAM（DynamicRandom-AccessMemory）：動態(tài)隨機存取存儲器，價格相對較低，讀寫速度較慢，但容量較大。FlashMemory：閃存，具有非易失性、可重復編程和擦寫的特點，常用于存儲程序代碼和數(shù)據(jù)。SRAM（StaticRandom-AccessMemory）：靜態(tài)隨機存取存儲器，讀寫速度快，但價格較高，且易失性。外部存儲器的種類和特點I2C接口用于連接EEPROM等低速外部存儲器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。并行接口用于連接并行存儲器，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。SPI接口串行外設(shè)接口，用于連接SRAM、DRAM等高速外部存儲器，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。常用外部存儲器接口電路讀操作從外部存儲器讀取數(shù)據(jù)，通過接口電路將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C內(nèi)部。寫操作將數(shù)據(jù)寫入到外部存儲器中，通過接口電路將數(shù)據(jù)從單片機內(nèi)部傳輸?shù)酵獠看鎯ζ髦小２脸僮髑宄獠看鎯ζ髦械臄?shù)據(jù)，為重新寫入數(shù)據(jù)做準備。外部存儲器的讀寫操作04單片機系統(tǒng)擴展技術(shù)存儲容量不足單片機內(nèi)部存儲器容量有限，無法滿足大型程序或數(shù)據(jù)的存儲需求，需要進行系統(tǒng)擴展。功能擴展通過系統(tǒng)擴展可以增加單片機的功能模塊，如ADC、DAC、PWM等，提升單片機的應用能力。兼容性和升級系統(tǒng)擴展可以方便地更換和升級擴展模塊，提高單片機的兼容性和可維護性。系統(tǒng)擴展的必要性并行總線具有傳輸速度快、數(shù)據(jù)吞吐量大等優(yōu)點，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸和大規(guī)模數(shù)據(jù)交換。并行總線串行總線混合總線串行總線數(shù)據(jù)傳輸速率較慢，但結(jié)構(gòu)簡單、占用資源少，適用于遠程數(shù)據(jù)傳輸和低成本系統(tǒng)擴展?；旌峡偩€結(jié)合了并行總線和串行總線的優(yōu)點，具有較高的傳輸速度和較好的擴展性。030201系統(tǒng)擴展的總線結(jié)構(gòu)根據(jù)實際需求，合理規(guī)劃單片機系統(tǒng)擴展的空間，確保擴展模塊的穩(wěn)定性和可靠性。合理規(guī)劃擴展空間選擇合適的擴展芯片優(yōu)化擴展電路設(shè)計考慮可維護性和升級性根據(jù)功能需求選擇合適的擴展芯片，注意芯片的兼容性、性能和成本等因素。優(yōu)化擴展電路設(shè)計可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少電磁干擾和信號失真等問題。在系統(tǒng)擴展時，應考慮可維護性和升級性，方便后續(xù)的維護和升級工作。系統(tǒng)擴展的方法與技巧05單片機存儲器及系統(tǒng)擴展技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著技術(shù)的發(fā)展，存儲器的容量不斷增大，以滿足各種應用的需求。未來，大容量存儲器將會更加普及，成為單片機系統(tǒng)中不可或缺的一部分。隨著數(shù)據(jù)處理速度的提高，對存儲器的讀寫速度也提出了更高的要求。未來，高速存儲器將會成為主流，以滿足不斷增長的數(shù)據(jù)處理需求。大容量、高速存儲器的發(fā)展趨勢高速大容量低功耗隨著便攜式設(shè)備的需求增加，對存儲器的功耗要求也越來越高。未來，低功耗存儲器接口電路將會成為研究重點，以滿足節(jié)能環(huán)保的需求。高集成度隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，存儲器接口電路的集成度越來越高。未來，高集成度存儲器接口電路將會成為主流，以提高單片機的性能和可靠性。新型存儲器接口電路的發(fā)展趨勢標準化隨著單片機系統(tǒng)的復雜度不斷提高，對系統(tǒng)擴展技術(shù)的要求也越來越高。未來，標準化系統(tǒng)擴展技術(shù)將會成為主流，以提高不同廠商之間的兼容性和互操作性。模塊化為了方便系統(tǒng)的擴展和維護，模塊化系統(tǒng)擴展技術(shù)將會成為研究重點。未來，模塊化系統(tǒng)擴展技術(shù)將會更加成熟和普及，提高單片機的可擴展性和可維護性。系統(tǒng)擴展技術(shù)的發(fā)展趨勢06實踐與應用在工業(yè)控制系統(tǒng)中，單片機存儲器可以用于實時存儲和讀取傳感器采集的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理和控制決策。實時數(shù)據(jù)存儲和處理通過擴展單片機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)設(shè)備的遠程監(jiān)控和故障診斷，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備可靠性。設(shè)備監(jiān)控與故障診斷利用單片機存儲器和系統(tǒng)擴展技術(shù)，可以實現(xiàn)自動化流水線的精確控制，提高生產(chǎn)效率。自動化流水線控制單片機存儲器及系統(tǒng)擴展技術(shù)在工業(yè)控制中的應用實時數(shù)據(jù)采集與處理智能儀表需要實時采集和處理數(shù)據(jù)，單片機存儲器和系統(tǒng)擴展技術(shù)可以滿足這一需求。遠程監(jiān)控與控制通過擴展單片機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)智能儀表的遠程監(jiān)控和控制，提高儀表的智能化水平。節(jié)能控制利用單片機存儲器和系統(tǒng)擴展技術(shù)，可以實現(xiàn)智能儀表的節(jié)能控制，降低能源消耗。單片機存儲器及系統(tǒng)擴展技術(shù)在智能儀表中的應用信號處理與調(diào)制解調(diào)利用單片機存儲器和系統(tǒng)擴展技術(shù)，可以實現(xiàn)信號的