微型计算机基础：简单I/O接口扩展技术解析

"该资源主要讨论了简单I/O接口的扩展方法，并在更广泛的背景下介绍了微型计算机的基础知识，包括其历史发展、分类、特点以及单片机的应用。内容涵盖了从冯·诺依曼架构到现代计算机的发展历程，以及微型计算机在不同领域的应用。" 在单片机原理和嵌入式系统基础的学习中，理解I/O接口的扩展是至关重要的。简单I/O接口的扩展通常涉及以下几种方法： 1. **使用锁存器扩展**：锁存器是一种能够暂存数据的电路，用于在CPU与外部设备之间传递信息。通过添加锁存器，可以增加单片机的并行端口数量，使得单片机能同时处理更多的输入/输出操作。 2. **使用三态门扩展**：三态门允许信号在特定条件下通过，而在其他时间保持高阻态，不影响总线。这种技术常用于在多个设备共享总线时，控制数据传输的路径。 3. **使用总线驱动器扩展**：总线驱动器能够增强总线的驱动能力，使得总线能连接更多的设备，同时保持信号的完整性。这在需要连接大量外设或者需要长距离传输数据的场合非常有用。 微型计算机的基础知识包括： - **冯·诺依曼架构**：冯·诺依曼提出的计算机设计模型，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这种架构至今仍然是现代计算机设计的基础。 - **计算机发展史**：从电子管计算机到超大规模集成电路计算机，计算机技术经历了五个主要阶段，每个阶段都伴随着硬件性能的显著提升和体积的缩小。 - **微型计算机的分类**：按照字长、用途、档次和组装形式进行分类，例如4位机、通用机、低档机、单片机等，每种类型都有其特定的应用场景。 - **单片机**：单片机是将CPU、内存和I/O接口集成在单一芯片上的微型计算机，常见于嵌入式系统中，如家电控制、汽车电子设备等。单板机则是在一块电路板上集成了所有必要组件的微型计算机，常用于简单控制系统。 - **多板机**：多板机是通过扩展槽连接各种适配板卡，构成一个完整的微型计算机系统，适用于需要高性能和扩展性的应用场景。 了解这些基础知识对于理解和设计基于单片机的嵌入式系统至关重要，无论是进行简单的I/O接口扩展还是构建复杂的系统架构，都需要这些理论支持。