存储器扩展电路设计
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第一讲VC33的电源设计这里主要结合实际项目来讲解VC33的最小系统设计,这一讲为电源电路设计,主要分为一下几个部分进行:DSP系统需要的电源种类DSP系统电源供电的特殊要求:上电次序数字/模拟混合系统电源处理方法电源电路设计及器件选型电源在PCB设计时的一些注意事项1、给TI DSP供电TI DSP有5类典型电源引脚:CPU核电源引脚I/O电源引脚PLL电路电源引脚Flash编程电源引脚(仅C2000系列DSP有)模拟电路电源引脚(仅C2000系列DSP有)2、上电次序CPU内核先于I/O上电,后于I/O掉电(TMS320F281X例外,刚好相反)CPU内核与I/O供电应尽可能同时,二者时间相差不能太长(一般不能>1s,否则会影响器件的寿命或损坏器件)为了保护DSP器件,应在内核电源与I/O电源之间加一肖特基二极管3、数字与模拟部分单独供电最后通过磁珠接在一点即可4、电源电路设计主要的考虑因素用哪种类型的电源器件:转换效率、成本和空间输入电压输出电压(输出电压是否可调、输出电压的路数)输出电流控制/状态:EN控制、PowerGood状态5、电源器件选型这里列出一些常用的LDO,供大家在设计时选择双路输出输入电压输出电压输出电流辅助功能TPS767D318: 5V 3.3V/1.8V 1A/1A ENTPS767D301: 5V 3.3V/可调 1A/1A EN单路输出TPS76333: 5V 3.3V 150mA ENTPS76801: 5V 可调 1A EN、PGTPS75701: 5V 可调 3A EN、PGTPS75501: 5V 可调 5A EN、PG我在做VC33设计中用到的电源器件是双路输出的TPS767D318。
实际中的连接电路大家可以参照Datasheet。
6、电源在PCB时的注意事项数字地、模拟地分开,单点连接强烈推荐采用多层板,为电源和地分别安排专用的层同层上的多个电源、地用隔离带分割每个电源引脚附近放置10~100nF旁路滤波电容,以平滑电源的波动在PCB四周均匀分布一些4.7~10uF大电容旁路电容一般采用瓷片电容好了,第一讲就结束了,希望大家对DSP的电源设计有一个比较深的认识,第二讲为复位监控及时钟电路设计,敬请关注!第二讲VC33的复位监控及时钟电路设计一、复位监控电路设计为了使系统被复位信号正确地初始化,复位信号的脉冲宽度必须至少10 个 H1周期以上(即当C3x 运行于33.33MHz 时需要600ns)。
数据存储电路设计与实现技术现代社会中,数据的存储和处理已经成为各个行业的必备技术。
无论是个人用户的数据存储需求,还是企业级的大规模数据中心,正确选择和设计适合的数据存储电路是至关重要的。
本文将探讨数据存储电路设计与实现技术,以及其在不同场景中的应用。
一、数据存储电路的基本原理数据存储电路通常由存储单元和控制单元构成。
存储单元负责实际的数据存储和读取操作,而控制单元则负责数据的调度和管理。
常见的存储单元包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM),而控制单元则可以是专用的控制芯片或者由通用逻辑门电路构成。
二、静态随机存取存储器(SRAM)的设计与实现SRAM是最常见的存储单元之一,其具有存取速度快、功耗低的特点。
SRAM的设计包括存储单元的电路设计和地址译码电路的设计两个方面。
在存储单元的电路设计中,采用静态逻辑电路来实现存储功能,例如采用六T电路构成存储单元。
地址译码电路的设计则需要考虑地址信号的解码和选择线的驱动,以确保数据能够准确存储和读取。
三、动态随机存取存储器(DRAM)的设计与实现DRAM的设计与实现相较于SRAM来说更加复杂,但在存储密度和成本方面具有优势。
DRAM的设计包括存储单元的电路设计和刷新电路的设计两个方面。
在存储单元的电路设计中,采用电容来存储数据,并通过刷新电路周期性地刷新电容内的数据。
刷新电路的设计需要考虑刷新周期和电容的充电与放电过程,以确保数据的稳定性和可靠性。
四、磁盘存储电路的设计与实现除了常见的半导体存储器外,磁盘存储仍然是大规模数据存储的首选。
磁盘存储电路的设计包括磁头控制电路和数据编码解码电路两个方面。
磁头控制电路负责定位和读取磁盘上的数据,而数据编码解码电路则负责将数据编码为磁盘上的磁道和扇区,以及将读取的信号解码为原始数据。
五、数据存储电路在不同应用场景中的应用数据存储电路的应用场景非常广泛。
在个人电脑和移动设备中,SRAM和DRAM被广泛应用于内存和缓存,以提高数据访问速度。
典型外部ROM和RAM器件的使用实例详解来源:开拓电子()录入: autumn1 实例功能在很多应用场合,51单片机自身的存储器和I/O口资源不能满足系统设计的需要,这时就要进行系统扩展。
在本例中,将结合片外ROM和片外RAM的典型芯片的应用,说明如何扩展单片机的数据存储器和程序存储器。
本例中3个功能模块描述如下:∙单片机系统:扩展单片机的存储器,实现片外存储器的访问。
∙外围电路:分为3个内容。
首先是用地址锁存器完成单片机系统总线的扩展,其次是扩展片外ROM器件2764,第三是扩展片外RAM6264.∙C51程序:用C51完成对片外存储器的读写。
本例目的在于希望keiltop读者在读完本例后,能完成相关的电路设计。
∙器件原理本实例中将首先介绍单片机的三总线概念和形成,随后介绍单片机弦叫线的扩展。
在单片机系统扩展时,引入片外典型存储器件,最后给出典型片外ROM和RAM的电路连接和使用方法。
2.1单片机的三总线(1)什么是单片机的三总线?单片机三总线指数据线、地址线和控制线。
单片机CPU所要处理的就是这3种不同的总线信号。
数据线:数据总线用来传送指令和数据信息。
P0口兼做数据总线DB0~DB7.地址线:用来指定数据存储单元的志趣分配信号线。
在8051系列中,提供了引脚ALE,在ALE为有效高电平,在P0口上输出的是地址信息,A7-A0。
另外,P2口可以用于输出地址高8位的A15~A8,所以对外16位地址总线由P2和P0锁存器构成。
控制线:8051系列中引脚输出控制线,如读写信号线、PSEN、ALE以及输入控制信号线,如EA、TST、T0、T1等构成了外部的控制总线。
(2)如何实现外部总线的扩展?由于单片机的输入输出引脚有限,一般的,我们采用地址锁存器进行单片机系统总线的扩展。
常用的单片机地址锁存器芯片有74LS373,图1-22所示为74LS373的引脚以及它们用作地址锁存器的连接方法。
74LS373是带三态输出的8位锁存器。
嵌入式存储器架构、电路及应用嵌入式存储器是指应用于嵌入式系统中的一种存储器,它通常被集成在芯片中,用于存储程序代码、数据和配置信息等。
嵌入式存储器架构、电路和应用技术的发展,对嵌入式系统的性能和功能提升起到了重要作用。
一、嵌入式存储器架构嵌入式存储器的架构有多种类型,常见的包括非易失性存储器(NVM)、闪存存储器、动态随机存储器(DRAM)和静态随机存储器(SRAM)等。
每种存储器架构都有其特点和适用场景。
1. 非易失性存储器(NVM)是一种能够长期保存数据的存储器。
它具有快速读取、耐用性强、低功耗等特点,适用于存储程序代码和配置信息等。
常见的NVM类型有闪存存储器和EEPROM。
2. 闪存存储器是一种非易失性存储器,广泛应用于嵌入式系统中。
它具有高密度、低功耗、可擦写性好等特点,适用于存储大量的数据和文件。
常见的闪存存储器包括NOR闪存和NAND闪存。
3. 动态随机存储器(DRAM)是一种易失性存储器,用于临时存储数据。
它具有高速读写、容量大等特点,适用于存储临时数据和运行时数据。
DRAM主要用于嵌入式系统的主存储器。
4. 静态随机存储器(SRAM)是一种易失性存储器,用于高速缓存和寄存器等。
它具有高速读写、低功耗、抗干扰性强等特点,适用于存储高速访问的数据。
SRAM常用于嵌入式系统的缓存和寄存器。
二、嵌入式存储器电路嵌入式存储器的电路设计对于存储器的性能和功耗有着重要影响。
常见的嵌入式存储器电路有预取缓存、写缓冲、地址解码器和数据通路等。
1. 预取缓存是一种用于提高存储器访问速度的技术。
它通过预先将数据从存储器中读取到缓存中,减少了存储器访问的延迟。
预取缓存可以根据程序的访问模式进行优化,提高嵌入式系统的性能。
2. 写缓冲是一种用于提高存储器写入速度的技术。
它将写入的数据暂时存储在缓存中,然后再定期将数据写入存储器。
写缓冲可以减少存储器写入的次数,提高存储器的写入性能。
3. 地址解码器是一种用于将存储器的地址信号转换为存储器的片选信号的电路。
数控车床XY轴工作台和控制系统设计说明书毕业设计数控车床XY轴工作台和控制系统设计摘要我设计的是车床XY轴工作台和控制系统,采用单片机控制步进电动机驱动工作台。
首先确定设计的总体方案,然后对车床的机械部分进行设计,其中包括工作台、滚动导轨、滚珠丝杠、步进电动机的设计和选用,最后对数控系统硬件和软件设计。
新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键词:数控车床 XY工作台控制系统前言一、当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状在我国对外开放进一步深化的新环境下 ,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 ,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 ,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术范围覆盖很多领域。
(一)、数控技术的发展趋势。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 ,使制造业成为工业化的象征 ,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 ,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看 ,其主要研究热点有以下几个方面:(1) 高速、高精加工技术及装备的新趋势(2) 5 轴联动加工和复合加工机床快速发展(3) 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势(二)、对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于 1958 年 ,近 50 年的发展历程大致可分为三个阶段:第一阶段从 1958 年到 1979 年 ,即封闭式发展阶段。
习题册一、填空1、在微机系统中用高位地址线产生存储器片选(CS)的方法有__________、_________、__________。
2、某机器中有8KB的ROM,其末地址为0FFFFFH,则其首地址为______________。
3、DRAM靠_______________存储信息,所以需要定期_______________。
4、掉电后信息丢失的存储器是_______________,掉电后信息不丢失的存储器是_______________。
5、从内存地址40000H到0BBFFFH,共_________KB。
7、用512B×4的RAM芯片组成12K×8的芯片组,需片内地址线_________条,片选地址线至少________条。
二、选择1、某CPU有地址线20根,它可连接内存的最大存储容量是________。
A) 64KB B) 640KB C) 1MB D) 4MB2、以下四种半导体存储器中,以传输同样多的字为比较条件,则数据传输率最高的是_______。
A) DRAM B) SRAM C)闪速存储器 D) EPROM 3、没有外部存贮器的计算机,其监控程序可以存放在____________。
A) RAM B) ROM C) CPUD) RAM和ROM4.用16M×1的DRAM芯片组成128MB×8存储容量,要使用______________。
A)128片 B)64片 C)32片 D)16片5.27128的存储容量为16K×8,其片内地址线和数据线数分别为________。
A)8,8 B)8,14 C)14,8D) 14,146.2864是一种__________芯片。
A)RAM B)PROM C)EPROM D)E2PROM 7、下列几种半导体存储器中,哪一种需要刷新操作______________?A) SRAM B) DRAM C) EPROM D)EEPROM8.某SRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为________ 。
电路中的存储器和存储电路电路中的存储器和存储电路在现代电子设备中起着至关重要的作用。
它们可以存储和读取数据,使得计算机和其他电子设备能够完成各种复杂的任务。
本文将对存储器和存储电路进行详细介绍,包括它们的分类、工作原理以及在实际应用中的一些例子。
一、存储器的分类存储器按照存储方式可以分为两大类:随机存储器(Random Access Memory,简称RAM)和只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)。
1. 随机存储器(RAM)随机存储器是一种能够随机存取数据的存储器。
它可以按照需要读取或写入数据,并且读写速度很快。
随机存储器分为静态随机存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM)和动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory,简称DRAM)两种。
静态随机存储器具有高速读写、不需要刷新数据的优点,但相比动态随机存储器,它的面积较大、容量较小、功耗较高。
动态随机存储器由于其较小的面积和较高的存储密度,在大容量存储器中得到了广泛应用,但它也需要周期性地刷新数据。
2. 只读存储器(ROM)只读存储器是一种只能读取数据而不能写入数据的存储器。
它的数据在制造过程中被事先存储,无法修改。
只读存储器常用于存储固定不变的程序或数据,如计算机的启动程序或音视频文件。
只读存储器的一种常见类型是EPROM(可擦除可编程只读存储器),它可以通过特定的操作擦除数据,并重新编程。
二、存储电路的设计存储电路是用来实现存储器功能的电路。
它由逻辑门、触发器和选择器等组成,通过不同的输入信号组合来实现数据的存储和读取。
1. SRAM存储电路静态随机存储器(SRAM)的存储电路采用触发器作为基本单元。
一个触发器可以存储一个位的数据,通过连接多个触发器可以实现更高位数的存储。
SRAM存储电路的读取速度非常快,因为数据直接存储在触发器中,不需要刷新。
然而,它需要更多的电路来实现每位数据的存储。
单片机硬件电路设计(二)引言概述:单片机硬件电路设计是嵌入式系统开发中非常重要的一环。
本文将介绍单片机硬件电路设计的相关内容,包括输入输出接口设计、时钟电路设计、电源电路设计、存储器电路设计和外围电路设计。
正文:1. 输入输出接口设计- 确定需要的输入输出接口类型,如GPIO、UART、SPI等。
- 根据系统需求,选择合适的IO器件,如电平转换芯片、阻抗匹配电路等。
- 进行引脚分配,保证输入输出信号的正常传输。
- 根据实际使用情况,添加辅助电路,如防抖电路、滤波电路等。
2. 时钟电路设计- 根据单片机型号和需求,选择适当的时钟源。
- 设计时钟电路,包括晶振、时钟源输入电路以及相应的滤波电路。
- 考虑时钟信号的稳定性和可靠性,添加必要的降噪电路。
- 若需要系统时钟分频,设计合适的时钟分频电路。
3. 电源电路设计- 确定单片机的供电方式,如直流电源、稳压电源等。
- 设计电源输入电路,包括滤波电路、过压保护电路等。
- 根据单片机工作电压要求,选择适当的稳压电源或降压电路。
- 添加电池电压监测电路,实时监测供电电压并预警。
4. 存储器电路设计- 根据系统需求,选择合适的存储器类型,如RAM、ROM、Flash等。
- 设计存储器接口电路,包括地址线、数据线和控制信号的连接电路。
- 根据存储器的读写速度要求,设计合适的使能信号和时序电路。
- 添加存储器保护电路,防止意外写入或读取。
5. 外围电路设计- 根据系统需求,设计外围电路,如LCD显示屏驱动电路、按键输入电路等。
- 考虑外围电路与单片机的接口和兼容性。
- 通过添加电平转换器和驱动器等电路,保证外围设备的正常工作。
- 添加外围电路检测电路,实时监测外围设备的状态。
总结:单片机硬件电路设计是嵌入式系统开发中必不可少的环节,涉及到输入输出接口、时钟电路、电源电路、存储器电路和外围电路的设计。
通过合适的硬件电路设计,可以提高系统性能和稳定性,实现项目的顺利运行。
SRAM扩展文章来源:凌阳大学计划网站作者:凌阳大学计划网站发布时间:2002-10-23 9:30:32【实验目的】1)通过实验掌握并行扩展SRAM的方法,了解HM628126存储器的性能参数、各种指标及使用方法。
2)通过实验巩固I/O端口的设置。
3)通过实验学习掌握通用函数的编写方法。
4)通过实验参考程序了解学习汇编函数与C进行参数传递的方法。
【实验设备】1)装有μ’nSP? IDE仿真环境的PC机一台。
2)SPCE061在线调试器。
3)HM629128存储器以及导线实验板等。
【试验原理】要对单片机扩展存储器件,需首先仔细了解此存储器件的各样的性能指标。
SRAM静态存储器HM628128为5V电压供电,其容量为128k×8bit,具有17条地址线8条数据线,访问速度为55/70/85/100ns。
其管脚排列及说明如图1所示。
图1 HM628128管脚排列及说明读写控制管脚的功能表如图2所示。
图2 读写控制引脚的功能要实现对存储器的进行读取功能,那么在功能上可以分为三个功能模块:存储器端口初始化、读数据、写数据。
根据存储器的管脚功能,在存储器端口初始化中需完成一下内容:单片机连接选端、读写控制端、的引脚均设置为输出状态并置为高电平,使得存储器数据及地址端口均为高阻状态。
单片机连接存储器的数据线的引脚、地址线的引脚均设置为输出高状态。
对于读存储器的时序图如图3所示。
图3 读时序图(WE=H)图3所示读操作时序图中,相应的时间要求如图4所示。
图4 读时序的时间指标通过上面的存储器读的时序图以及相应的时间指标,在单片机中编写读取存储器的程序,需按顺序完成下列过程:把地址线端口设为输出状态,并根据所给的地址设置端口电平。
片选信号、读信号有效。
(、)等待一个NOP,使得数据电平稳定。
读取数据端口数据。
片选信号、读信号无效。
(、)地址线设为具有上拉的输入状态。
对于写存储器有两种情形:、和、。
为简单起见,本试验仅讨论和实现、的情况下的写操作,其时序图如图5所示,相应的时间指标如图6所示。
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。
巧用eeprom存储器设计外设驱动电路开发者的最大问题是核心域和非核心域不分,大部分时间都在编写不可重用的和非核心域的代码。
没有聚焦提升产品竞争力的核心域知识,比如,需求、算法、用户体验和软件工程方法等方面,从而导致代码维护的成本远远大于初期的开发投入。
事实上,那些做出优秀产品的团队,不仅员工队伍非常稳定,而且收入也很高,甚至连精神面貌都不一样。
因为他们使用了正确的开发策略和方法,而且短时间内掌握的技术远胜那些所谓的“老程序员”。
虽然每个企业都有拿高薪的员工,但为何不是你?别人开发的产品大卖,而你开发的产品却卖不掉?不仅浪费了来之不易的资金,而且导致我们失去了更多的创造更大价值的机会。
6.1 E2PROM 存储器2PROM(Electrically Erasable Prog>>> 6.1.1 器件简介2C 接口,仅需SDA 和SCL 两根2C 从机地址,其7-bit 从机地址为0101 0A2A1A0。
如果I2C 总线上仅有一片FM24C02,则将A2、A1、A0 直接接地,其地址为0x50。
2PROM 是复旦微半导体提供的256 个字节FM24C02C。
2PROM >>> 6.1.2 初始化2C 接口E2PROM 的驱动函数,下面将以FM24C02 为例予以说明,其函数原型(am_ep24cxx.h)为:1. 实例2PROM 芯片,显然多个FM24C02 是EP24Cxx 的多个实例。
如果I2C 总线上只外接了一个FM24C02,定义am_ep24cxx_dev_t 类型(am_ep24cxx.h)实例如下:2C 总线上外接了2 个FM24C02,需要定义3 个实例。
即:2. 实例信息2C 器件的从机地址和具体型号,其类型am_ep24cxx_devinfo_t 的定义(am_ep24cxx.h)如下:3. I2C 句柄2C1 为例,其实例初始化函数am_4. 实例句柄fm24c02_handle2C0、I2C1、I2C2、I2C3,初始化函数返回值实例句柄用于区分同一系统中连接的多个器件。
sram电路设计SRAM(静态随机存储器)电路设计是一种集成电路设计,用于实现高性能、低功耗的存储器解决方案。
在SRAM电路设计中,主要关注以下几个方面:1. 存储单元设计:存储单元是SRAM的基本构成单位,通常采用6T(6个晶体管)或4T结构。
6T结构包括一个读写放大器、一个选择器和一个存储器单元,而4T结构则省去了读写放大器。
在设计过程中,需要优化存储单元的尺寸、功耗和性能。
2. 位线设计:位线是连接存储单元和读写放大器的电路路径。
位线设计的关键在于降低电压摆幅,以减小功耗。
常见的技术包括位线循环充电(CRSRAM)和多级位线(HBLSA-SRAM)等。
3. 读写电路设计:SRAM的读写电路负责实现存储器单元的读取和写入操作。
读写电路设计需要考虑速度、功耗和稳定性等因素。
常见的读写电路结构包括源极终止(Source Terminated)和漏极终止(Drain Terminated)等。
4. 自定时电路设计:自定时电路用于产生读写操作所需的时序信号。
常见的自定时电路设计方法包括双模式自定时(DMST)等技术。
5. 低功耗设计:随着集成电路工艺的发展,低功耗设计已成为SRAM电路设计的重要课题。
可以通过降低位线电压摆幅、优化存储单元结构和读写电路设计等方式实现低功耗。
6. 性能优化:为了提高SRAM的性能,可以采用多种技术,如预充电、灵敏放大器设计等。
同时,需要权衡速度、功耗和面积之间的关系,以实现最佳的性能。
7. 验证与仿真:在SRAM电路设计完成后,需要进行验证和仿真。
通过与传统结构进行对比,评估新设计在速度、功耗等方面的优势。
此外,还需要进行温度、噪声等环境因素的稳定性测试。
总之,SRAM电路设计涉及多个方面的优化,包括存储单元、位线、读写电路、自定时电路、低功耗和性能等。
在设计过程中,需要综合考虑这些因素,实现高性能、低功耗的SRAM解决方案。
存储器扩展电路设计
(1)程序存储器的扩展
单片机应用系统中扩展用的程序存储器芯片大多采用EPROM芯片。其型
号有:
2716,2732,2764,27128,27258,其容量分别为2k,4k,8k,16k32k。在选择
芯片时要考虑CPU与EPROM时序的匹配。8031所能读取的时间必须大
于EPROM所要求的读取时间。此外,还需要考虑最大读出速度,工作温度以
及存储器容量等因素。在满足容量要求时,尽量选择大容量芯片,以减少芯片数
量以简化系统。综合以上因素,选择2764芯片作为本次设计的程序存储器扩
展用芯片。
单片机规定P0口提供8为位地址线,同时又作为数据线使用,所以为分时
用作低位地址和数据的通道口,为了把地址信息分离出来保存,以便为外接存储
器提高低8位的地址信息,一般采用74LS373芯片作为地址锁存器,并由
CPU发出允许锁存信号ALE的下降沿,将地址信息锁存入地址锁存器中。
由以上分析,采用2764EPROM 芯片的程序存储器扩展电路框图如下所
示:
扩展2764电路框图
(2)数据存储器的扩展
由于8031内部RAM只有128字节,远不能满足系统的要求。需要扩
P1.7
↓
P1.0
P2.4 ↓ P2.0 ALE P0.7 ↓ P0.0 PSEN EA CE A12
↓
A8
2764
A7
↓
A0
OE
D7
↓
D0
译码电路
G
74LS372
展片外的数据存储器。单片机应用系统数据存储器扩展电路一般采用6116,6262
静态RAM数据存储器。本次设计选用6264芯片作为数据存储器扩展用芯片。
其扩展电路如下所示:
扩展6264电路框图
(3)译码电路
在单片机应用系统中,所有外围芯片都通过总线与单片机相连。单片机数据
总线分时的与各个外围芯片进行数据传送。故要进行片选控制。由于外围芯片与
数据存储器采用统一编址,因此单片机的硬件设计中,数据存储器与外围芯片的
地址译码较为复杂。可采用线选法和全地址译码法。线选法是把单独的地址线接
到外围芯片的片选端上,只要该地址线为低电平,就选中该芯片。线选法的硬件
结构简单,但它所用片选线都是高位地址线,它们的权值较大,地址空间没有充
分利用,芯片之间的地址不连续。对于RAM和I/O容量较大的应用系统,当
芯片所需的片选信号多于可利用的地址线的时候,多采用全地址译码法。它将低
位地址作为片内地址,而用译码器对高位地址线进行译码,译码器输出的地址选
择线用作片选线。
本设计采用全地址译码法的电路分别如下图所示:
(4)存储器扩展电路设计
8031单片机所支持的存储系统起程序存储器和数据存储器为独立编址。
该设计选用程序存储器2764和数据存储器6264组成8031单片机的外存储器扩
展电路,
单片机外存储器扩展电路如下:
(5)I/O扩展电路设计
(a).通用可编程接口芯片8155
P2.4 ↓ P2.0 ALE P0.7 ↓ P0.0 EA WR RD 1CE A12
↓
A8
A7
↓ 6264
A0
D7
↓
D0
WE
OE
OE
译码电路
G
74LS372
8031单片机共有4个8位并行I/O接口,但供用户使用的只有P1口
及部分P3 口线。因此要进行I/O口的扩展。8155与微机接口较简单,是
微机系统广泛使用的接口芯片。8155Y与8031的连接方式如下图所示
(b).键盘,显示器接口电路
键盘,显示器是数控系统常用的人机交互的外部设备,可以完成数据的输入
和计算机状态数据的动态显示。通常,数控系统都采用行列式键盘,即用I/O
口线组成行,列结构,按键设置在行列的交点上。
数控系统中使用的显示器主要有LED和LCD。下图所示为采用8155
接口管理的键盘,显示器电路。它有4X8键和6位LED显示器组成。为了简
化秒电路,键盘的列线及LED显示器的字位控制共用一个口,即共用8155
的PA口进行控制,键盘的行线由8155C口担任,显示器的字形控制由8155
的PB口担任。
键盘显示器接口电路如下所示: