存储器扩展电路设计
vc33
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
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。
S3c2410电路设计(以北京博创s3c2410-s实验箱为例讲解)
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印刷电路板的设计
电源质量与分配
电源分配
实际的工程应用和理论都证实，电源的分配对系统的稳定性有很 大的影响，因此，在设计印刷电路板时，要注意电源的分配问题。
在印刷电路板上，电源的供给一般采用电源总线（双面板）或电 源层（多层板）的方式。电源总线由两条或多条较宽的线组成，由 于受到电路板面积的限制，一般不可能布得过宽，因此存在较大的 直流电阻，但在双面板得设计中也只好采用这种方式了，只是在布 线的过程中，应尽量注意这个问题。 在多层板的设计中，一般使用电源层的方式给系统供电。该方式 专门拿出一层作为电源层而不再在其上布信号线。由于电源层遍及 电路板的全面积，因此直流电阻非常的小，采用这种方式可有效的 降低噪声，提高系统的稳定性。
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LCD与触摸屏
从CPU 的LCD 控制器出来的信号线包括24 根数据线和若 干根控制线。对于256色LCD 只需要其中低8 位数据线即可。 这些信号线是经过74HC245 隔离后接到LCD 模块的，接 256 色屏时也由245 芯片完成电平转换。8 位LCD 模块除 了需要控制信号和数据信号外，还需要一个22V 左右的工 作电压和上千伏的背光电压。前者由MAX629 升压后得到， 后者由一个逆变器模块提供。另外LCD 信号线驱动芯片 74HC245 的电源是可选的，当使用5V 电平的256 色彩屏 时该芯片电源使用5V，使用3.3V 的16 位真彩屏选择3.3V。 （2410-S可以安装5＃的伪彩屏和8＃的真彩屏）。
芯片在工作时有一定的发热是正常的，但如果有芯片特 别发烫，则一定有故障存在，需断电检查确认无误后方可继 续通电调试。
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硬件系统的调试
电源、晶振及复位电路调试
调试电源电路之前，尽量少接器件，通电之前检查有无 短路现象
RAM和ROM
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。
《单片机原理与应用及上机指导》第7章：80C51单片机系统扩展
表7.4 常用SRAM芯片的主要性能
表7.6 80C51与6264的线路连接
7.2 并行I/O扩展
MCS-51系列单片机共有4个并行I/O口，分别是P0、P1、 P2和P3。其中P0口一般作地址线的低8位和数据线使用； P2口作地址线的高8位使用；P3口是一个双功能口，其第 二功能是一些很重要的控制信号，所以P3一般使用其第二 功能。这样供用户使用的I/O口就只剩下P1口了。另外，这 些I/O口没有状态寄存和命令寄存的功能，所以难以满足复 杂的I/O操作要求。因此，在大部分MCS-5l单片机应用系 统的设计中都不可避免地要进行I/O口的扩展。 7.2.1 并行I/O扩展原理 7.2.2 常用的并行I/O扩展芯片
线选法
若系统只扩展少量的RAM和I/O口芯片，可采用线选法。 线选法是把单片机高位地址分别与要扩展芯片的片选端相连，控制选 择各条线的电路以达到选片目的，其优点是接线简单，适用于扩展芯 片较少的场合，缺点是芯片的地址不连续，地址空间的利用率低。
图7.7 片外RAM的读时序
图7.8 片外RAM的写时序
4．数据存储器芯片及扩展电路
(1) 数据存储器 数据存储器扩展常使用随机存储器芯片，用得较多的是 Intel公司的6116(容量为2KB)和6264(容量为8KB)， 其性能 如表7.4所示。 (2) 数据存储器扩展电路 80C51与6264的连接 如表7.6所示。
全地址译码法
利用译码器对系统地址总线中未被外扩芯片用到的高位地址线进行译 码，以译码器的输出作为外围芯片的片选信号。常用的译码器有 74LS139、74LS138、74LS154等。优点是存储器的每个存储单元只 有唯一的一个系统空间地址，不存在地址重叠现象；对存储空间的使 用是连续的，能有效地利用系统的存储空间。缺点是所需地址译码电 路较多，全地址译码法是单片机应用系统设计中经常采用的方法 。
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6
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________ 。
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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：