片微机原理及应用课件第6章单片机存储器及系统扩展技术

片微机原理及应用课件第6章单片机存储器及系统扩展技术单片机存储器概述单片机内部存储器单片机外部存储器单片机系统扩展技术单片机存储器及系统扩展技术的发展趋势实践与应用contents目录01单片机存储器概述存储器用于存储数据的电子设备，可读可写。数据存储存储器用于存储程序代码、数据和指令。存储单元存储器的基本单元，每个单元存储一个二进制数位。存储器的基本概念03020103闪存（FlashMemory）可电擦除、可编程的非易失性存储器，掉电后数据不丢失。01随机存取存储器（RAM）可随机读写任意地址的数据，掉电后数据丢失。02只读存储器（ROM）只能读取数据，不能写入数据，掉电后数据不丢失。存储器的分类存储器能够存储的数据量，通常以字节为单位。容量从启动读写操作到数据传输完成所需的时间。存取时间存储器在长期使用或恶劣环境下保持数据完整性的能力。可靠性存储器的能耗，分为静态功耗和动态功耗。功耗存储器的主要技术指标02单片机内部存储器内部存储器主要由存储矩阵、地址寄存器、数据寄存器和读写控制电路组成。01内部存储器的结构存储矩阵由多个交叉连接的行和列组成，每个交叉点代表一个存储单元。02地址寄存器用于存储要访问的存储单元的地址。03数据寄存器用于存储要写入或读取的数据。04读写控制电路用于控制数据的读写操作。05123根据存储单元的读写特性，内部存储器可分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。SRAM具有高速、低功耗的特点，但价格较高，适用于需要高速读写操作的场合。DRAM具有容量大、价格低的特点，但读写速度较慢，需要定期刷新。内部存储器的分类及特点单片机可以通过指令对内部存储器进行读写操作。读写操作需要提供要访问的存储单元的地址，以及要写入或读取的数据。单片机内部存储器的读写操作可以通过直接寻址、间接寻址和寄存器寻址等方式实现。内部存储器的操作方式03单片机外部存储器EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory）：电可擦写只读存储器，具有非易失性、可编程和可擦写的特点，常用于存储程序代码和配置数据。DRAM（DynamicRandom-AccessMemory）：动态随机存取存储器，价格相对较低，读写速度较慢，但容量较大。FlashMemory：闪存，具有非易失性、可重复编程和擦写的特点，常用于存储程序代码和数据。SRAM（StaticRandom-AccessMemory）：静态随机存取存储器，读写速度快，但价格较高，且易失性。外部存储器的种类和特点I2C接口用于连接EEPROM等低速外部存储器，实现数据的双向传输。并行接口用于连接并行存储器，实现高速数据传输。SPI接口串行外设接口，用于连接SRAM、DRAM等高速外部存储器，实现高速数据传输。常用外部存储器接口电路读操作从外部存储器读取数据，通过接口电路将数据传输到单片机内部。写操作将数据写入到外部存储器中，通过接口电路将数据从单片机内部传输到外部存储器中。擦除操作清除外部存储器中的数据，为重新写入数据做准备。外部存储器的读写操作04单片机系统扩展技术存储容量不足单片机内部存储器容量有限，无法满足大型程序或数据的存储需求，需要进行系统扩展。功能扩展通过系统扩展可以增加单片机的功能模块，如ADC、DAC、PWM等，提升单片机的应用能力。兼容性和升级系统扩展可以方便地更换和升级扩展模块，提高单片机的兼容性和可维护性。系统扩展的必要性并行总线具有传输速度快、数据吞吐量大等优点，适用于高速数据传输和大规模数据交换。并行总线串行总线混合总线串行总线数据传输速率较慢，但结构简单、占用资源少，适用于远程数据传输和低成本系统扩展。混合总线结合了并行总线和串行总线的优点，具有较高的传输速度和较好的扩展性。030201系统扩展的总线结构根据实际需求，合理规划单片机系统扩展的空间，确保扩展模块的稳定性和可靠性。合理规划扩展空间选择合适的扩展芯片优化扩展电路设计考虑可维护性和升级性根据功能需求选择合适的扩展芯片，注意芯片的兼容性、性能和成本等因素。优化扩展电路设计可以提高系统的稳定性和可靠性，减少电磁干扰和信号失真等问题。在系统扩展时，应考虑可维护性和升级性，方便后续的维护和升级工作。系统扩展的方法与技巧05单片机存储器及系统扩展技术的发展趋势随着技术的发展，存储器的容量不断增大，以满足各种应用的需求。未来，大容量存储器将会更加普及，成为单片机系统中不可或缺的一部分。随着数据处理速度的提高，对存储器的读写速度也提出了更高的要求。未来，高速存储器将会成为主流，以满足不断增长的数据处理需求。大容量、高速存储器的发展趋势高速大容量低功耗随着便携式设备的需求增加，对存储器的功耗要求也越来越高。未来，低功耗存储器接口电路将会成为研究重点，以满足节能环保的需求。高集成度随着集成电路技术的发展，存储器接口电路的集成度越来越高。未来，高集成度存储器接口电路将会成为主流，以提高单片机的性能和可靠性。新型存储器接口电路的发展趋势标准化随着单片机系统的复杂度不断提高，对系统扩展技术的要求也越来越高。未来，标准化系统扩展技术将会成为主流，以提高不同厂商之间的兼容性和互操作性。模块化为了方便系统的扩展和维护，模块化系统扩展技术将会成为研究重点。未来，模块化系统扩展技术将会更加成熟和普及，提高单片机的可扩展性和可维护性。系统扩展技术的发展趋势06实践与应用在工业控制系统中，单片机存储器可以用于实时存储和读取传感器采集的数据，实现快速的数据处理和控制决策。实时数据存储和处理通过扩展单片机系统，可以实现设备的远程监控和故障诊断，提高生产效率和设备可靠性。设备监控与故障诊断利用单片机存储器和系统扩展技术，可以实现自动化流水线的精确控制，提高生产效率。自动化流水线控制单片机存储器及系统扩展技术在工业控制中的应用实时数据采集与处理智能仪表需要实时采集和处理数据，单片机存储器和系统扩展技术可以满足这一需求。远程监控与控制通过扩展单片机系统，可以实现智能仪表的远程监控和控制，提高仪表的智能化水平。节能控制利用单片机存储器和系统扩展技术，可以实现智能仪表的节能控制，降低能源消耗。单片机存储器及系统扩展技术在智能仪表中的应用信号处理与调制解调利用单片机存储器和系统扩展技术，可以实现信号的