第9章 外部存储器接口
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单片机的外部存储器接口技术原理与应用指南简介:单片机是一种在嵌入式系统中广泛使用的微处理器芯片,它能够完成各种任务,从简单的控制任务到复杂的数据处理任务。
然而,由于单片机的内部存储能力有限,常常需要与外部存储器进行交互,以满足更大容量和持久存储的需求。
本文将介绍单片机的外部存储器接口技术的原理和应用指南,包括存储器的选择、接口电路设计以及数据读写操作等方面的内容,旨在帮助读者了解和应用单片机外部存储器接口技术。
一、外部存储器的选择在选择外部存储器时,需要考虑容量、速度、功耗和成本等因素。
常见的外部存储器包括EEPROM、SRAM、SDRAM和Flash等。
EEPROM适用于存储程序代码、配置数据和校准数据等不经常更新的内容;SRAM适用于高速读写操作,但容量较小;SDRAM和Flash适用于容量较大的数据存储。
二、接口电路设计单片机和外部存储器之间的通信通常通过总线实现,其中包括地址总线、数据总线和控制总线。
接口电路必须能够解码单片机的地址和控制信号,以及将数据传输到存储器或从存储器中读取数据。
常见的接口电路包括地址译码器、锁存器和数据缓冲器等。
1. 地址译码器地址译码器用于将单片机的地址信号转换为外部存储器的选择信号。
根据存储器的大小和类型,可以使用不同的译码器来满足需求。
常见的译码器包括74HC138和74HC139等。
2. 锁存器锁存器用于暂存单片机的输出数据,以便在存储器写入操作时保持数据的稳定性。
常见的锁存器包括D触发器和SR锁存器等。
3. 数据缓冲器数据缓冲器用于放大和缓冲单片机的数据信号,以便与外部存储器进行数据传输。
常见的数据缓冲器包括74HC245和74HC541等。
三、数据读写操作数据读写操作是单片机与外部存储器交互的核心部分。
根据存储器的类型和连接方式,数据读写操作可以有不同的实现方式。
1. EEPROM对于EEPROM,数据读写操作是通过向存储器发送地址和数据来完成的。
读操作时,单片机发送要读取的地址,并接收存储器返回的数据;写操作时,单片机发送要写入的地址和数据。
一卷一、选择题1. 中央处理器是微型计算机的核心,其基本组成部分为:(C )A.算术逻辑单元、运算器、控制器B.加法器、寄存器、控制器C.算术逻辑单元、寄存器、控制器D.运算器、寄存器、指令译码器2. 单片机应用程序一般存放在(B)A.RAMB.ROMC.寄存器D.CPU3. 当单片机执行指令MOV TMOD,#20H后,定时器/计数器T1工作在(D )A.定时状态,方式1B. 计数状态,方式2C.计数状态,方式1D. 定时状态,方式24. 在堆栈操作中,当进栈数据全部弹出后,这时SP应指向(A )A.栈底单元地址B.7FH单元C.栈底单元地址加1D.栈底单元地址减15. 累加器A与片外数据存储器之间的数据传递类指令是(A )A.MOVXB.MOVC.MOVCD.XCH6. 单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数决定的,MCS-51的PC为16位,因此其寻址范围是( B )A.4KBB.64KBC.8KBD.128KB7.在89C5l中,可使用的堆栈最大深度为( A )A.80个单元B.32个单元C.128个单元D.8个单元8.位处理器是单片机面向控制应用的重要体现,下列中不属于位处理器资源的是( B )A.位累加器CyB.通用寄存器的各个位C.特殊功能寄存器的可寻址位D.位操作指令集9. 在单片机中,通常将一些中间计算结果放在( D)中。
A.累加器 B.控制器 C.程序存储器 D.数据存储器10. 若MCS-51系统中,晶振频率为8MHz,则一个机器周期等于( A ) μs。
A.1.5B.3C.1D.0.5二、填空题1.如果(A)=34H,(R7)=0ABH,执行XCH A, R7;结果(A)= 0ABH,(R7)= 34H 。
2.82C55可以扩展 3 个并行口,其中8 条口线具有位操作功能。
3.当单片机复位时PSW=00H,这时当前的工作寄存器区是0 区,R4所对应的存储单元地址为04 H。
单片机内部寄存器与外部存储器的接口技术分析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。
在单片机中,内部寄存器和外部存储器起到了重要的作用,它们之间的接口技术决定了单片机的性能和功能。
内部寄存器是单片机中的一种特殊的存储器,用于存储临时数据、控制和状态信息。
它们直接位于处理器内部,具有快速访问速度和低功耗的特点。
内部寄存器可以分为通用寄存器和特殊功能寄存器两种类型。
通用寄存器是单片机中经常使用的寄存器,用于存储临时数据。
它们可以用于存储运算的中间结果、函数调用的参数和返回值等。
通用寄存器的位数可以根据单片机的型号和架构而不同,常见的有8位、16位和32位。
特殊功能寄存器是单片机中的一类特殊用途寄存器,用于存储控制和状态信息。
它们通常包括程序计数器(PC)、堆栈指针(SP)、中断向量表和各种控制寄存器等。
特殊功能寄存器的值可以由程序读取和修改,从而实现对单片机的控制。
内部寄存器与外部存储器之间的接口技术包括地址线、数据线和控制线三种。
地址线用于传输存储器的地址信息,数据线用于传输数据信息,控制线用于传输控制信号。
通过这些接口技术,单片机可以与外部存储器进行数据的读写和控制操作。
在单片机中,外部存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
随机存储器(RAM)是一种易失性存储器,用于存储程序和数据。
它具有读写功能,程序可以通过读或写操作来访问RAM中的数据。
RAM的容量可以根据需求来配置,常见的有4KB、8KB、16KB等。
在单片机中,RAM通常用于存储临时数据和变量。
只读存储器(ROM)是一种非易失性存储器,用于存储程序和常量数据。
它仅具有读功能,程序可以通过读操作来访问ROM中的数据。
ROM的容量也可以根据需求来配置,常见的有8KB、16KB、32KB等。
在单片机中,ROM通常用于存储程序代码和常量表等。
单片机与外部存储器之间的接口技术通常采用了存储器映射方式,即通过地址线将单片机的地址空间划分为多个存储器块,通过控制线和数据线与外部存储器进行数据传输和控制操作。