7、嵌入式微处理器硬件设计全解析

嵌入式微处理器硬件设计全解析

1. DRAM 使用决策与定时计算

在设计中使用动态随机存取存储器（DRAM）会显著增加成本和复杂度，因此在决定是否使用时需谨慎考量其必要性。

1.1 内存与微处理器连接及定时计算

连接内存到微处理器并计算最坏情况的定时是非常重要的，因为所有其他外设的定时计算方式与此相同。设计人员通常应基于最坏情况的参数进行设计。部分制造商提供了特定时钟速率所需的内存速度表或相关信息，若未明确指定，应假定最坏情况的定时场景最终会出现。

1.2 定时计算工具

定时计算可以使用计算器手动完成，但也有许多适用于个人计算机的定时分析程序，如 Synapticad 的 Timing Diagrammer Pro。这些程序包含微处理器和其他部件的库，其中包括定时参数，无需在数据表中查找最坏情况的参数。程序会自动完成所有计算，并可打印出定时图，用于电路板规格或其他文档中。

2. 嵌入式微处理器的 I/O 能力

嵌入式微处理器的主要用途是监控或控制现实世界的事件，因此必须具备输入/输出（I/O）能力。没有 I/O 功能的嵌入式微处理器就像没有显示器、打印机或键盘的台式计算机，毫无用处。

2.1 I/O 的分类

嵌入式控制系统的 I/O 可分为数字和模拟两类，但在微处理器层面，所有 I/O 都是数字的。一些微处理器集成电路（IC）内置了模数转换器（ADC），但处理器本身仍处理数字值。

2.2 简单 I/O 的实现

最简单的 I/O 形式是微处理器可以写入的寄存器或可以读取的缓冲区。例如，当微处理器读取 74