(單片機(jī)原理與應(yīng)用)第5章單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展

(單片機(jī)原理與應(yīng)用)第5章單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其系統(tǒng)的擴(kuò)展是非常重要的，本章將詳細(xì)介紹單片機(jī)系統(tǒng)的各種擴(kuò)展模塊。單片機(jī)系統(tǒng)概述系統(tǒng)組成單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)芯片、外部電路以及相應(yīng)外設(shè)組成。應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于汽車、家電、工業(yè)自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域。設(shè)計(jì)流程單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要經(jīng)過需求分析、電路設(shè)計(jì)、調(diào)試測(cè)試等多個(gè)流程來完成。熱門模塊IO口擴(kuò)展、存儲(chǔ)擴(kuò)展、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展、串口擴(kuò)展等是當(dāng)前單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的熱門模塊。單片機(jī)的IO口擴(kuò)展1概念通過擴(kuò)展IO口，使單片機(jī)能夠連接更多外設(shè)。2實(shí)現(xiàn)采用外部IO擴(kuò)展芯片、硬件移位寄存器等方式來擴(kuò)展IO口。3應(yīng)用在控制LED等數(shù)字輸出時(shí)常常需要IO口擴(kuò)展來滿足需要。單片機(jī)的存儲(chǔ)擴(kuò)展EEPROM存儲(chǔ)器通過外接EEPROM存儲(chǔ)芯片擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器的容量，一般用于存儲(chǔ)程序或數(shù)據(jù)等重要信息。SD卡存儲(chǔ)器通過外接SD卡來擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器的容量，一般用于儲(chǔ)存音頻、視頻等大文件。U盤存儲(chǔ)器通過外接U盤來擴(kuò)展單片機(jī)存儲(chǔ)器的容量，便于數(shù)據(jù)交互與傳輸。單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展1應(yīng)用單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器廣泛應(yīng)用于計(jì)時(shí)、延時(shí)、PWM信號(hào)的產(chǎn)生與處理等方面。2外部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器通過外接計(jì)數(shù)器/定時(shí)器芯片等擴(kuò)展單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊，提高定時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率和精度。3軟件定時(shí)器/計(jì)數(shù)器通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊，占用空間小，靈活易用，是一種常用的定時(shí)器擴(kuò)展方式。單片機(jī)的串口擴(kuò)展概念通過外接串口芯片擴(kuò)展單片機(jī)的串口功能，實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的通信。通信協(xié)議常用的通信協(xié)議有UART、RS232、RS485等。應(yīng)用場(chǎng)景常見場(chǎng)景是與電腦、傳感器等外部設(shè)備的通信。單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器擴(kuò)展1概念通過外接模數(shù)轉(zhuǎn)換器等芯片，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。2應(yīng)用常見應(yīng)用場(chǎng)景是對(duì)溫度、濕度等模擬能量的檢測(cè)和處理。3注意外接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片需要根據(jù)單片機(jī)電壓等參數(shù)匹配選擇，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)換誤差。單片機(jī)的中斷系統(tǒng)擴(kuò)展硬件中斷可以通過外接中斷控制器等芯片，擴(kuò)展單片機(jī)的硬件中斷數(shù)量和類型。軟件中斷通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)的中斷處理模塊，常用于定時(shí)中斷、IO口中斷、串口中斷等場(chǎng)景。單片機(jī)的時(shí)鐘擴(kuò)展時(shí)鐘源可以通過外接石英晶體、MEMS時(shí)鐘等芯片，為單片機(jī)提供可靠的時(shí)鐘信號(hào)。應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)鐘擴(kuò)展廣泛