单片机外围器件手册是电子工程师在设计和应用单片机系统时不可或缺的参考资料,尤其在存储器分册中,涵盖了各种类型的存储器及其在单片机系统中的应用。存储器是单片机的重要组成部分,它负责存储程序、数据以及各种运行时的状态信息。以下将详细介绍其中可能涉及的知识点:
1. **程序存储器**:通常称为Flash或ROM,存储单片机执行的程序代码。常见的类型有EPROM、EEPROM和闪存(Flash Memory)。Flash以其非易失性、高容量和低成本的优势广泛用于现代微控制器。
2. **数据存储器**:分为RAM(随机访问存储器)和EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)。RAM用于临时存储运行时的数据,断电后数据丢失;EEPROM则可以长久保存数据,即使断电也不会丢失,常用于配置参数和日志记录。
3. **SRAM(静态RAM)**:速度快但功耗较高,通常用作单片机内部的高速缓存或工作寄存器。
4. **DRAM(动态RAM)**:相比SRAM,DRAM的集成度更高,但需要周期性刷新以保持数据,适用于需要大容量内存的场合,但在单片机中应用较少。
5. **EEPROM的编程和擦除机制**:EEPROM可以通过电子方式擦除和重新编程,通常每个单元都可以单独操作,适合频繁修改的应用场景。
6. **EPROM和EEPROM的区别**:EPROM是通过紫外线照射来擦除数据,而EEPROM则可以直接通过电子方式擦除,因此EEPROM更方便在系统内进行更新。
7. **FPGA/CPLD中的配置存储器**:在可编程逻辑器件中,配置存储器用来存储逻辑配置信息,使得FPGA或CPLD能够实现特定的功能。
8. **存储器扩展技术**:当单片机内置的存储器容量不足时,需要通过外部扩展来增加容量,这涉及到地址线、数据线和控制信号的连接与管理。
9. **SPI、I²C和UART接口的存储器**:这些串行通信协议常用于连接单片机和外部串行EEPROM、SRAM等,节省了引脚资源,简化了硬件设计。
10. **存储器的地址映射**:理解如何将物理地址映射到存储器的不同区域,对于正确访问和管理存储器至关重要。
11. **存储器的访问时间**:了解不同类型的存储器的读写速度,对于优化系统性能和选择合适的存储器至关重要。
12. **电源管理与掉电保护**:在设计嵌入式系统时,存储器的低功耗特性以及在掉电时保护数据的能力是关键考虑因素。
以上只是单片机外围器件手册(存储器分册)中可能涉及的部分知识点,实际内容会更加详尽,包括具体型号的特性、应用电路设计、选型指南以及故障排查等。这本书对于提升单片机系统设计和应用能力具有很大的帮助。