在现代的嵌入式系统中,单片机(microcontroller)扮演着一个十分重要的角色。然而,由于单片机的局限性,内部存储器往往不够使用。为了解决这个问题,外部存储器逐渐成为嵌入式系统中一部分不可或缺的组成部分。
单片机的内部存储器
单片机通常有两种类型的内部存储器:闪存(Flash)和RAM(Random Access Memory)。闪存作为非易失性存储器,用于存储程序代码和常量数据。RAM则用于临时存储数据和变量。然而,由于内部存储器的容量有限,这在某些应用中会成为制约因素。
外部存储器的类型
为了扩展存储器容量,外部存储器被引入到嵌入式系统中。常见的外部存储器类型包括:
-
EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory): EEPROM是一种非易失性存储器,可以通过编程和擦除操作修改数据。它的访问速度较慢,但适用于存储配置信息和设备参数。
-
SD卡(Secure Digital Memory Card): SD卡是一种常见的可移动存储介质,具有较大的存储容量,适合存储大量数据,如音频、视频和图像。它通过SPI(Serial Peripheral Interface)或SDIO(Secure Digital Input/Output)接口与单片机通信。
-
外部I2C EEPROM: 这种类型的存储器通过I2C(Inter-Integrated Circuit)总线与单片机通信。它通常有较小的容量,适合存储少量数据和设备状态信息。
-
外部SRAM(Static Random Access Memory): 外部SRAM具有较高的访问速度和较大的存储容量,适用于需要频繁读写数据的应用。它通过并行或SPI接口与单片机连接。
单片机与外部存储器的使用
单片机与外部存储器之间的数据交互通常需要通过特定的接口和协议进行。
对于EEPROM和外部I2C EEPROM,单片机需要使用I2C总线的读写操作来与存储器进行通信。通过发送特定的控制字节、存储器地址和数据,可以实现数据的读取和写入。
对于SD卡和外部SRAM,SPI接口是常用的通信方式。单片机通过SPI总线与存储器进行数据交换。对于SD卡,还需要通过文件系统(如FAT32)来管理文件的读写。
总结
在嵌入式系统中,单片机与外部存储器能够协同工作,扩展系统的存储容量。不同类型的外部存储器适用于不同的应用场景。通过选择合适的外部存储器类型和接口,可以满足系统对存储容量和访问速度的需求。
图片来源:Unsplash
本文来自极简博客,作者:深夜诗人,转载请注明原文链接:单片机与外部存储器: