总体设计中确立的功能特性要求，确定单片机的型号、所需外围扩展芯片、存储器I/O电路、驱动电路，可能还有A/D和D/A转换电路以及其他模拟电路，设计出应用系统的电路原理图。

1.程序存储器

随着微电子技术的发展，现在可用作程序存储器的类型相当多，各大半导体公司都推出了一系列程序存储器，像EPROM、E2 PROM、Flash E2 PROM等。这些存储器各有特点，互有所长。E2 PROM和Flash E2 PROM适合于多次擦写的场合，最适于开发调试阶段，当然它们的价格也稍比其他的高些。对于批量生产已成熟的应用系统最好选用EPROM，最主要的原因是它们的价格稍低，对降低产品的成本是相对有利的。

值得一提的是，现在的单片机普遍都带有程序存储器，容量也分有不同的等级，从几百B到几百KB都有，这为它们的应用提供了更为广阔的前景。而且这些单片机价格也高不了多少。同时，这些内置ROM的单片机基本上均可实现软硬件的程序加密，为保护自己的知识产权提供了强有力的措施，所以这些单片机深得用户喜爱，可以说这类单片机逐渐成为市场的主流产品。

2.数据存储器

现在的单片机基本上都带有内部数据存储器RAM，从几十B到几KB都有。对于数据存储器容量的要求，各系统之间差别很大，要求也不尽相同，如80C5l/52系列的单片机片内置有128B和256B的RAM，这对于一般中小型应用系统（如实时控制系统和智能仪器仪表）已能满足要求。对于RAM的容量要求稍大一点，可采用如外扩芯片8155这样的芯片，8155可同时扩充数量更多的I/O口线。如果是数据采集系统，对RAM容量要求较大的系统则需要采用更大容量的数据存储器，如果要求数据掉电保护，则需要采用Flash E2 PROM作为数据存储器。当然，外扩的RAM也以尽可能少的芯片为原则。

3.单片机的系统总线(www.daowen.com)

80C51总共有4个8位I/O口，如果使用内置程序存储器的芯片，可用于作为I/O口线的就较多，一般均可满足要求。但如需外接ROM和RAM，P0口为标准的双向数据/地址总线口，P2为高8位地址总线口，即使高8位的地址总线口没有完全使用，余下的I/O口也不能另为他用，否则编程将相当麻烦。这样80C51能作为I/O的端口只有16个。此外，中断、串行口和定时器/计数器口又要占用P3口的6个I/O口，剩下的也只有P1口，这8个I/O口就显得相当宝贵。

P0和P2口作为数据和地址总线，一般可驱动数个外接芯片（视外接芯片要求的驱动电流而异），也即P0和P2口的驱动能力还是有限的。如果外接的芯片过多，负载过重，系统将可能不能正常工作，此时必须加接缓冲驱动器予以解决。通常使用74HC573地址总线驱动器，使用74HC245双向驱动器作为数据总线驱动器。

4.I/O接口

现在的单片机系列中普遍都有多I/O口的型号，对I/O口的使用应从其功能和驱动能力上加以考虑。对于仅需增加少量的I/O口，最好选用价格低廉的TTL或CMOS电路扩展，这样也可提高单片机口线的利用率。对于需扩展更多的I/O口，则可选用标准的I/O口扩展芯片8155、8255和8279等。这些芯片接口电路简单。编程方便，使用灵活，价格适中。

5.A/D和D/A转换器

现在可使用的A/D转换器数量繁多、品种齐全，各种分辨率、精度及速度的芯片应有尽有。最著名的是美国的模拟数字器件公司（Analog）的一系列转换器，此外还有Motorola公司和Maxim公司等，这给使用提供了很多便利的条件。还有一种趋势大家都已看到，即现在的各大单片机生产厂商都推出了内带A/D转换器的单片机，这样的芯片性价比-般都比较高。由于A/D或D/A转换器与单片机没有外部连线，工作就更可靠，体积也更小了。对转换器的控制均可使用软件的方法实现，使用十分方便。如果能满足要求，建议首选这样的机型，而不要外挂转换器件。当然内置转换器的单片机，转换器一般都在12位以下，对那些有更高要求的应用系统，也只能外接转换器芯片。