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单片机系统扩展技术1. 引言单片机是一种集成了处理器、存储器和各种输入输出接口的微型计算机系统。
单片机系统的应用范围广泛，涵盖了从工业自动化到家电控制等多个领域。
然而，随着应用需求的不断增加，单片机系统的功能往往面临着限制。
为了满足更高的要求，需要使用扩展技术来增强单片机系统的功能。
本文将介绍一些常见的单片机系统扩展技术。
2. 外部存储器扩展技术在某些应用场景中，单片机的内部存储器容量可能不足以存储所有的数据和程序。
这时可以通过外部存储器扩展技术来扩大系统的存储容量。
常见的外部存储器包括SD卡、EEPROM和闪存等。
2.1 SD卡扩展SD卡是一种常用的便携式存储介质，具有容量大、速度快和易于移植的特点。
通过使用SD卡模块，可以将SD卡连接到单片机系统中，并使用相应的驱动程序实现对SD卡的读写操作。
这样可以使单片机系统具备更大的存储容量，以便存储更多的数据和程序。
2.2 EEPROM扩展EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种可擦写的非易失性存储器。
通过使用外部连接的EEPROM芯片，可以在单片机系统中实现额外的存储容量。
EEPROM的读写速度相对较慢，但具有较高的可擦写次数和较低的功耗，适合存储一些需要长期保存的数据。
2.3 闪存扩展闪存是一种常见的存储介质，具有容量大、读写速度快和抗震动的特点。
通过使用外部连接的闪存芯片，可以在单片机系统中实现更大的存储容量。
闪存的读写速度相对较快，适合存储需要频繁读写的数据和程序。
3. 通信接口扩展技术在一些应用中，单片机系统需要与外部设备进行通信，例如传感器、执行器和其他单片机等。
为了实现与这些外部设备的通信，可以通过扩展通信接口来满足需求。
3.1 UART扩展UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串行通信接口。
ATS单片机外部存储器的扩展课件 (二) 1. 什么是ATS单片机外部存储器？ATS单片机是指Atmel公司生产的基于AVR内核的单片机，而外部存储器则是指连接在单片机外部，用于存储数据和程序的存储器。
ATS单片机外部存储器的扩展，就是将外部存储器与ATS单片机连接起来，以扩展单片机的存储容量。
2. ATS单片机外部存储器的种类常见的ATS单片机外部存储器有以下几种：（1）串行EEPROM：串行EEPROM是一种常见的外部存储器，其容量通常在几KB到几十KB之间。
串行EEPROM采用串行通信方式，具有低功耗、易于使用等特点。
（2）并行EEPROM：并行EEPROM是一种容量较大的外部存储器，其容量可以达到几百KB。
但由于其采用并行通信方式，复杂度较高，使用起来相对困难。
（3）Flash存储器：Flash存储器是一种常见的外部存储器，其容量可以达到几MB。
Flash存储器具有擦写次数多、寿命长等特点，适合用于存储程序。
3. ATS单片机外部存储器的扩展方法（1）串口扩展：串口扩展是一种简单、易于实现的方法，只需要将串口连接到外部存储器即可。
但由于串口速度较慢，适合用于存储小容量的数据。
（2）并口扩展：并口扩展是一种速度较快的方法，适合用于存储大容量的数据。
但由于并口复杂度较高，使用起来相对困难。
（3）SPI扩展：SPI扩展是一种常用的方法，其速度较快，适合用于存储程序。
SPI扩展需要连接四根线，包括时钟线、数据线、使能线和片选线。
4. ATS单片机外部存储器的应用（1）数据存储：ATS单片机外部存储器可以用于存储传感器采集的数据，以及单片机运行过程中的中间结果。
（2）程序存储：由于ATS单片机内置存储器容量有限，外部存储器可以用于存储较大的程序。
（3）扩展功能：ATS单片机外部存储器可以用于扩展单片机的功能，例如存储音频文件、图像文件等。
5. ATS单片机外部存储器的注意事项（1）连接方式：不同类型的外部存储器连接方式不同，需要根据实际情况选择合适的连接方式。
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 单片机实践报告题目：外部数据存储器的扩展学院：延陵学院班级：姓名：学号：一、实验目的1、掌握单片机系统外部存储器电路的扩展方法。
2、掌握单片机外部存储器中变量定义和读/写编程。
3、熟悉在仿真电路中如何观察存储器内部数据变化。
二、实验电路元器件编号元器件名称说明U1 AT89C52.BUS 总线型A T89C52单片机U2 74HC573 锁存器用于锁存U3 62256 32KB的SRAM存储器三、实验流程图开始定义变量整片写成0xFF0x0000后256个写成0x55把0x00到0xFF个写入0x10000之后空间将0x0000后256个取反写入0x4000后将0x1000后256个取反写入0x5000后结束四、调试步骤1、整片62256内容写成0xFF。
2、从起始地址0x0000处开始写入256字节，每个存储单元的写入内容为0x55。
3、把数据0x00、0x01、0x02...0xFF这256字节写入起始地址0x1000处。
4、依次读出从起始地址0x0000开始的256个字节，取反后写入0x4000处。
5、依次读出从起始地址0x1000开始的256个字节，取反后写入0x5000处。
6、整片62256内容清零，即所有存储单元内容写入0x00。
7、观察62256存储器内容的变化情况。
五、实验代码#include<REG52.H>#include<stdio.h>#include<intrins.h>#include<Absacc.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#define byte unsigned char#define uchar unsigned char#define word unsigned int#define uint unsigned int#define ulong unsigned long#define BYTE unsigned char#define WORD unsigned intunsigned char xdata xram[0x8000] _at_ 0x0000;/*在外部RAM空间0000H出定义一个元素个数为32768的一维数组变量xram*/ void time(unsigned int ucMs);/********main c***********/void main(void){unsigned int i,ucLocation;unsigned int ram62256=0;unsigned char xdata *ucram0000p;unsigned char xdata *ucram4000p;unsigned char xdata *ucram1000p;unsigned char xdata *ucram5000p;time(10); //等待外围器件初始化/***********下面每条运行或设置断点，即可观察62256中变化情况*/ memset(&XBYTE[0x0000],0xFF,100); //写入0xFFmemset(xram,0x55,0x100); //从起始地址0x000开始写入256字节的0x55 for(ucLocation=0x00;ucLocation<=0xFF;ucLocation++)xram[0x1000+ucLocation]=ucLocation;//把数据0x00,0x01...0xFF写入0x1000 ucram0000p=&XBYTE[0x0000]; ucram4000p=&XBYTE[0x4000];for(i=0;i<=255;i++) *ucram4000p++=~*ucram0000p++;//依次读出从起始地址0x0000的256字节，取反后写入0x4000处ucram1000p=&xram[0x1000]; ucram5000p=&xram[0x5000];for(i=0;i<=255;i++) *ucram5000p++=~*ucram1000p++;//依次读出从起始地址0x1000的256字节，取反后写入0x5000处// memset(&XBYTE[0x0000],0x00,0x8000);//整片62256清零，即所有内容写入0x00while(1);}void delay_5us(void) //延时5us,晶振改变时只改变这一个函数{_nop_();_nop_();}/*delay_50us*/void delay_50us(void) //延时50us{unsigned char i;for(i=0;i<4;i++){delay_5us();}}/******************延时100us********************/void delay_100us(void) //延时100us{delay_50us();delay_50us();}/*延时单位：ms*/void time(unsigned int ucMs){unsigned char j;while(ucMs>0){for(j=0;j<10;j++)delay_100us();ucMs--;}}六、运行效果电路图数据情况。
第五章A T89S51单片机最小系统组成及存储器的扩展本章主要讲述了单片机系统的最小组成以及各种存储器电路的扩展方法，特别对GAL译码方法进行了讨论。
5.1 单片机最小系统组成能使单片机工作的最少器件构成的系统称为单片机的最小系统。
对于AT89S51单片机，由于其内部有4K可在线编程的Flash存储器，用它组成最小系统时，不需机外扩程序存储器，只要有复位电路和时钟电路即可，因此，由A T89S51单片机组成的最小系统如图5.1所示：图5.1是一个实际应用的最小系统，74HC14可以提高复位的可靠性；另外，当P0用作I/O口时，需要接10k~20k 的上拉电阻。
5.2 单片机的时序时序就是进行某种操作时，各种数据、控制信号先后出现的顺序。
单片机的工作时序是个很重要的概念，了解时序是进行硬件电路设计的第一步5.2.1 单片机取指和执行时序运行单片机程序时，总是按照取指、译码、执行，再取指、再译码、再执行的顺序进行。
为了说明CPU的时序，把12个振荡周期称为一个机器周期，2个振荡周期被称为一个状态（state），每个状态中，前一个振荡周期被称为相（Phase）1，第二个振荡周期被称为相（Phase）2，这样任何一个振荡周期都可以用SiPj（i=1~6;j=1~2）来表示。
ALE信号总是在一个机器周期的S1P2、S2P1和S4P2、S5P1被激活。
单周期指令总是从S1P2开始取指，当操作码被锁存到指令寄存器时，如果是双字节指令，在同一机器周期的S4读第二个字节代码；如果是个单字节指令，在S4仍会读一次，但这次读到的内容将被忽略或丢弃。
在任何情况下，指令都是在S6P2执行完毕。
单周期、单字节指令和单周期、双字节指令的取指、执行过程如图5.2的（A）、（B）所示。
A T89S51单片机的指令中，大多数指令都是单周期或双机器周期指令，只有乘法指令（MUL，multiply）和除法指令（DIV，divide）需要四个机器周期才能完成。
