單片機硬件系統擴展外設的設計原則

　　一個(gè)單片機應用系統的硬件電路設計包含兩部分內容：一是系統擴展，即單片機內部的功能單元，如 ROM、RAM、I/O、定時(shí)器/計數器、中斷系統等不能滿(mǎn)足應用系統的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴展，選擇適當的芯片，設計相應的電路。二是系統的配置，即按照系統功能要求配置外圍設備，如鍵盤(pán)、顯示器、打印機、A/D、D/A轉換器等，要設計合適的接口電路。

　　系統的擴展和配置應遵循以下原則：

　　1、盡可能選擇典型電路，并符合單片機常規用法。為硬件系統的標準化、模塊化打下良好的基礎。

　　2、系統擴展與外圍設備的配置水平應充分滿(mǎn)足應用系統的功能要求，并留有適當余地，以便進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

　　3、硬件結構應結合應用軟件方案一并考慮。硬件結構與軟件方案會(huì )產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是：軟件能實(shí)現的功能盡可能由軟件實(shí)現，以簡(jiǎn)化硬件結構。但必須注意，由軟件實(shí)現的硬件功能，一般響應時(shí)間比硬件實(shí)現長(cháng)，且占用CPU時(shí)間。

　　4、系統中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。 如選用CMOS芯片單片機構成低功耗系統時(shí)，系統中所有芯片都應盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。

　　5、可靠性及抗干擾設計是硬件設計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線(xiàn)、通道隔離等。

　　6、單片機外圍電路較多時(shí)，必須考慮其驅動(dòng)能力。驅動(dòng)能力不足時(shí)，系統工作不可靠，可通過(guò)增設線(xiàn)驅動(dòng)器增強驅動(dòng)能力或減少芯片功耗來(lái)降低總線(xiàn)負載。

　　7、盡量朝“單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性。隨著(zhù)單片機片內集成的功能越 來(lái)越強，真正的片上系統SoC已經(jīng)可以實(shí)現，如ST公司新近推出的μPSD32××系列產(chǎn)品在一塊芯片上集成了80C32核、大容量FLASH存儲器、SRAM、A/D、I/O、兩個(gè)串口、看門(mén)狗、上電復位電路等等。