如何經過3/8譯碼器擴展處理器片選信號

本文的內容原本是打算放在我剛出版的《專業嵌入式軟件開發 — 全面走向高質高效編程》一書中的。但後來因爲將該書定位爲偏向軟件，因此將本文所在的章所有刪除了，打算將之放在我另外一本偏向硬件的書中。最近，因爲網友在個人博客空間中問起如何經過3/8譯碼器擴展地址空間，因此在此將之整理與你們分享。

假設咱們但願實現圖1所示的採用3/8譯碼器將處理器的CS1片選信號擴展成兩個以分別控制以太網芯片和Flash芯片。爲了方便解釋，進一步假設CS1的片選空間是0xFFE00000~0xFFFFFFFF。咱們但願通過片選擴展之後，Flash位於0xFFE00000~0xFFEFFFFF地址空間，而以太網芯片位於0xFFF00000~0xFFFFFFFF地址空間。

    圖1

 

先來講一說3/8譯碼器的功能是什麼，從名字來看就是將3位比特轉換爲8（2的3次方）根獨立的信號線。3/8譯碼器有三根輸入信號線（圖1中74LS138的A、B和C）和八根輸出信號線（Y0~Y7）。注意：圖1中如在管腳名稱上加了一條橫線則表示該信號是低電平有效，不然是高電平有效。

圖 2是74LS138譯碼器的真值表，其表達了輸入與輸出之間的對應關係，表中的「X」表示信號是高阻態。從圖中能夠看出，這一3/8譯碼器的做用，其實就是將CBA的二進制數值分別轉換爲Y0~Y7中一根線的低電平信號。從圖 1中的原理圖來看，CS1與G1是相連的，即只有當CS1爲高電平有效時，Y0~Y7纔會有低電平信號輸出。另外，Y6和Y7是被用做片選信號擴展的兩根管腳，當Y6爲低電平時，CBA三根信號線的電平組合分別是110，而Y7爲低電平時CBA的組合變爲了111。如何將CBA三根信號線與處理的地址線鏈接，以實現片選信號擴展呢？

    圖2

 

 

 

圖 3列出了Flash和以太網芯片各自開始地址所對應的比特位，其中只列出了四個比特。能夠看出，A20地址線將能決定是選擇哪一塊芯片。若是將A22與74LS138的C相連、A21與74LS138的B相連以及A20與74LS138的A相連，則徹底能夠實現將Y6和Y7做爲兩個片選信號，且各片選信號的地址空間也是咱們所但願的。

圖3