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1、司 全琳 南京市U筑丁T a - IR A Y 本文简单介绍了单片机的发展 展的几种方式和并行口的扩展。 关键词:单片机存储器 特点， 趋势 ，存储 器扩展并 举例说明 不同结构 R A M扩 并行口扩展 单片机，源于S i n g l e C h i p M i c r o c o m p u t e r单片微 型计算机，随着技术的发展和集成度的提高，在国际上其称 谓逐渐为微控制器所取代，即 M C U ( M i c r o c o n t r o l l e r s U n i t ) 。国内 仍约定俗成为单片机。它是将计算机的各种外 围部件如内存 ( R O M , PL A Y )
2、; 输入输出接口 ( 工 / O ) ,控制部 件 ( 中断控制器、计数器)等与核心 C P U集成在单片硅晶片 上的完整的裸计算机系统，一旦植入程序，就可作为一个完 整的计算机从而完成其特定功能。现代的单片机中 集成了更 多的原属于外设的 部件. 如A / D( 数模转换器) 、 D / A( 模数转 换器) 、 串行通讯 接口、 工 I C 总线、 看门狗( W A T C H D O G ) , L C D ,% L E D 输出接口、各种专用部件等等。 单片机是现代智能型电子产品的灵魂。在各种高档家用 电器、智能设备中大量应用了各种单片机。如电视台使用单 片机对电 视发射机进行采样和控
3、制，实现无人职守，电 视节 目利用单片机进行多方位，多对象的选择，如电视节目应用 多功能表决器对嘉宾进行投票等等，还有各种高档家用电器 的智能化，如空调机的 “ 工f e e I .“ 功能也应归功于单片机， 由 于单片机高超的性能和重要作用， 世界各国均十分重 视单片机的研制开发，将它作为一种重要的战略资源。各大 半导体公司更是不遗余力，开发了自 有版权的单片机系列， 如美国的I n t e l , M o t o r o l a , A M D , Z i l o g , M i c r o c h i p , A T M E L , 日本的H i t a c h i , T O S H
4、I B A , O h 工 ，欧洲的S I E M E N S , P H I L L I P , 韩国的 S a m s u n g 。我国台湾的 U M C( 联华公司)亦有 工 n t e l M C S 8 0 5 1 兼容系列单片机.在这众多的单片机产品中，有些 为公司专用，有些山于各种原因在国内没有好好推广，因此 支持度不够， 我提出判定对设备支持较好的 “ 标准 是: 1 、国内应用广 泛，“ 群众”基础好。 2 、 有低价格的开 发装置。能 选择的开发装置种类多。 3 、价格低。 吐 、容易购买，第三方货源丰富。 5 、具有丰富的资源。 随着单片机技术的快速发展，又出现了 一些
5、新的发展趋 势，值得我们引起高度关注: 1 . 体积缩小化 ( D O W N - S I Z E ) ,管脚减少化 ( D O W II i- P 工 N ) , 功能一体化 ( A L L 一 工 N - O N E ) . 2 . 大单片机:即高度一体化的P C 机。与土面的A L L 一 工 N - O N E在技术上差不多，不同的是前者仍是传统意义上 的单片机，而后者则将 P C( 即普通的个人计算机)的 2 声卡芯片、显卡芯片、网卡等多种外设芯片高度集成 于一块处理器芯片上，是价格低、结构简单、功能强 健的 P C机。 用途十分广泛。家庭、工业控制、 专用 设备均是其势力范围。 3
6、 . J A V A 语言在单片机中的 应用。J A V A 语言的前身O K .A , 实际为家用电 器而开发，很适合于单片机。内置 J A V A 语言的单片机正在研制中。可能很快就会投放市场。 根据我刚才提到的支持度较高的标准，我推荐使用 M C S - 5 1系列单片机.M C S - 5 1系列单片 机是最早引入我国的 高档单片机。 性能优良， 扩展容易，目 前仍在大量使用. 其中 尤以8 0 5 1 , 8 0 3 1 最多使用. 8 0 5 1内部含有 R A M , R O M , 1 / 0并 行口， 串行口 等, 8 0 3 1 则不含R O M ， 使用时可根据需要外接R
7、 O M 进行扩展. 实际上在使用时，无论是不带存储器的 8 0 3 1 ，还是带 存储器的8 0 5 1 ，都由 于存储器存储量小 而需扩展存储器，另 外单片机在实际使用时常常需要同时外接多个外设，这样也 要扩展. 扩展是通过A 1 5 - A O , 1 6 根地址线、 D 7 一 一 一D O 8 根 数据线和相应的控制线来完成。扩展存储器的容量可根据用 户需要在0 -6 4 K B 范围内 变化， 市 场有现成的R A M , R O M , E P R O M 芯片销售，其接口均为标准接口，连接很方便。 下面介绍一下单片机存储器的扩展。 单片机的 C P U对存储器 进行读写操作时，
8、 首先要由地 J 址总线给出地址信号，然后发出相应的读或与的控制信号， 最后在数据线上进行信息交流，所以R A M单片机的连接有地 址线、数据线和控制线的 连接。 以扩展 I K R A M为例: R A M存储器有 1 , 4 , 8 位不同种，即 有 1 0 2 4 * 1 , 2 5 6 * 4 和 1 2 8 * 8 位不同结构。分别介绍如下: 1 ，I K * 8 一位 AO A7 1 0 2 4 1 :Ii I1266 x J1, I/n 地址户线 一 一一 公一 一一一一二从品. 一一二 未t _一一 0 ， 一一一 - 教裸凸线 N=. )W,? 5 6 * 4 蜜一吞 君 I
9、 K侧扩 遴h 害留 3 , 1 2 8 * 8 缪 里 一、 一搜 一 2 霞 斌 A C -R A M . 从 图 三 可 见 ， 1 2 8 * 8 位 地 址 需r 根 ， A O - A 6 直 接 连 接 数 据线。 通过这样的扩展，单片机可任意扩展6 4 K B的R AM和6 4 K 的R O M ，甚至可实现单片机的级连。 单片机除了可扩展存储器外，还可以扩展其它许多功 能，有时单片机要同时扩展四个以上的外设，但单片机只有 四个并行口，这时应通过扩展井行口来外接设备.工 n t e l常 用的外接并行口 有8 2 5 5 A , 8 2 1 3 , 8 1 5 5 H / 8
10、1 5 6 H 等. 下面以扩展 8 2 5 5 A为例: 8 2 5 5 A是 I n t e l公司生产的可编程外围接口芯片， 有 3个 8 作方式， 位的并行 I ,% 0口 ( P A , P B , P C ) ，每个口都有 3 它具 种工 可通过软件设置. 8 2 5 5 A可与 M C S - 5 1单片机系统总 线直接接口， 由于M C S - 5 1 系列单片机的外部R A M和 1 ; “0口是 统一编址的，扩展外围 工 心 口的地址占用外部6 4 K字节 R U 的空间. 单片机象访问外部R A M一样访问外部接口，进行读/ 写操作. 所以单片机和 8 2 5 5 A的接
11、线也包括地址线，数据线， 控制线. 单片机己 越来越深涉及到现在社会生活的方方面面 原 因正如上面所提及的，各外部设备可随意扩展，应用方便快 捷等优点 近年来，单片机具有的操作方便、运行可靠、性 能 价格比 高诸多优点得到科研开发人员普遍认可，己被广泛 应用于各种自动控制、数据采集等场合。譬如，用单片机进 行实时数据采集和控制，编程时须反复擦写 E P R O M ，而在微 机上可直接生成执行文件，为二次开发提供了极大的便利， 使用 微机 通过与 单片机的 通讯 去 控制单 片机， 如 美国)M O S E L E Y 公司的M R C - 2采用 6 8 0 9芯片的单片机，在与微机通信时已
12、 在微机上安装 M A S T E R软件，可 直接对界面进行设计，设置 多种参数，修改也非常简单直观. 对单片机的研究和开发需 要我们不断地深入交流，追踪其国内外的最新动态更是我们 的重要工作. 参考文献: 1 .单片机基础 北京航空航天大学出版 李广第编 2 .单片机原理及接口技术 北京航空航天大学出版 李朝青编 3 .微型计算计硬件软件及应用周明德编 清华大学出版 1 .易仲芳主编，( 8 0 X 8 6 微型计算机原理及应用 ， 电子工业出 版社，1 9 9 5 , p 3 3 4 - 3 3 5 5 .美 国 M O S E L E Y公 司 M R C - 2 U S E R M A N UA L . ( M A S T E R S O F T W A R E )
