


单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,四、计算机系统中的地址,地址,编址,寻址,X86,机的,IO,编址,MCS51,单片机中的,IO,编址,1.地址,计算机系统中对硬件资源表达、标识的主要方法,常见的硬件资源如存储器、寄存器、,IO,设备等,通过地址,可以方便形式化、规范化描述所要操作的目标对象,2.编址,常见的编制方法,存储器与,IO,分别编址,如8088,存储器与,IO,地址统一编址,如8051,多数嵌入式,CPU,注:,关于编址方法与寻址方法,关于编址方法与存储器、,IO,读写速度问题,3.寻址,寻址地址在机器指令中的表达方法,常见寻址方法,立即数,寄存器寻址,寄存器间接寻址,直接寻址,相对寻址,等等,4.X86,机的,IO,编址:,IO,编址与存储器独立编址,PC/AT,的,IO,编址仅用10根地址线,,IO,地址范围 000,h 3FFh,地址安排:系统板 000,h 1FFh,扩展板 200,h 3FFh,现在,X86,架构计算机,,IO,已扩展,但保持与前兼容,PC/AT机IO地址分配(1),PC/AT机IO地址分配(2),4.MCS51,的,IO,编址:,BD:8bit(8,位机),AD:16bit(,地址范围 065535),编址方法:,存储器与,IO,统一编址,程序存储器,ROM:065535(,FFFFh,),片内数据存储器/,IO:0255 (,FFh,),片外数据存储器/,IO:065535 (,FFFFh,),参考书:,张大波 主编嵌入式系统原理、设计与应用,机械工业出版社,田泽 编嵌入式系统开发与应用教程,嵌入式系统开发与应用实验教程,嵌入式系统开发与应用学习指导,北京航空航天大学出版社,五、总线,总线作用,主要指标、参数,并行总线工作原理,地址译码,总线负载能力与驱动,总线传输效应,总线时序,ISA,总线扩展方法与,实例,1.总线作用,主要指标、参数,工作方式:并行、串行,应用目的、范围:片内、局部、片间、设备间、现场,总线宽度:8,bit、16bit、32bit,等,总线速度:,Z-80(2.5M,8bit),ISA(8.33M,16bit),PCI(33M、66M,32bit),HOST(400M、32bit),等等,规范标准:,ISA、PCI、I,2,C、RS485,等,2.,并行总线工作原理,集电极开路(,OC),上拉电阻,线与逻辑(输出低电平时阻抗低),总线速度与上拉电阻,三态门电路,输出使能:,OE,输出(高、低)低阻抗,总线冲突,两个或两个以上源同时输出时,总线数据发生冲突,3.地址译码,目的,根据源或目的地址编码(二进制地址),和时序控制信息,产生一个输出使能,OE(,对源)或片选,CS(,对目的)信号,译码方法,标准逻辑电路:如74,LS138(,三八译码),74,LS688(,数据比较器)等,可编程逻辑器件:,GAL、CPLD、FPGA,嵌入式微处理器输出,CS,信号(,BANK),等等,74,LS138,译码电路,在/,E1、/E2、E3,有效时,对应,A、B、C,,对应,Y,i,输出“0”,其它输出“1”,74,LS138,真值表,74,LS688,数据比较器,在/,G,有效时,如果,P=Q,,则,Pin19,输出“0”,4.总线负荷与驱动,逻辑器件的单位负载(输入性质):,输入高 输入低,74,LS :0.02 mA 0.20.4 mA,74S :0.05 mA 12 mA,74HC :0.01 mA 0.01 mA,逻辑器件的输出(扇出)能力:,输出高 输出低,微处理器:0.220,mA 120 mA,74LS :1 2 mA 1030 mA,74HC :20 mA 20 mA,问题:由于输出能力限制,总线上挂接多个器件时,可能出现逻辑电平不能满足要求;即使74,HC,,由于输入电容(10,pF),影响,要求10个负载,处理方法,输出加驱动,子系统输入加缓冲,要求延时影响小、扇出能力大、输入输出电平兼容,器件:,单向:74,LS244(8)、74LS240(,二4)等,双向:74,LS245(8),等,兼电平转换:74,LVCH162245(16、5V,3.3V),5.总线的传输效应,现象:传输线上出现上升、下降沿波形畸变,原因:分布电容、分布电感,分析:总线的等效电路模型,影响:当传输线上信号频率提高,而传输线又相对长时(传输线长度与信号波长可比拟时),单板上信号频率:50,MHz,时,很大影响,关键,措施1,提高集成度(,IC、,电路板),减少传输线长,串接终端匹配电阻,消除反射,其他措施,加驱动或缓冲电路,采用差分方式总线(高速),。