單片機外圍器件地址編碼解析

摘 要：地址這個概念在不少沒有經(jīng)過實踐的人員頭腦中并不是很明朗，一般的MCU叢書在這方面也都是一筆帶過，并未對其進行詳細的解釋。本文主要以51系列MCU的外部程序與數(shù)據(jù)存儲器的擴展為例，針對MCU的外部地址編碼的原理及方法技巧做了一番簡單的闡述，希望能理解地址有所幫助。

關鍵詞：MCU（單片微型計算機）；地址線；數(shù)據(jù)線；控制線；編碼；譯碼

中圖分類號：TN762

在如今日益復雜的實際控制應用中，MCU的單片工作模式已經(jīng)越來越少，雖然如今MCU的功能已經(jīng)變得強大，但由于I/O腳數(shù)量、內(nèi)部數(shù)據(jù)程序存儲器等限制，MCU總需要一些外圍器件：ROM、RAM、D/A、A/D、CPLD/FPGA等。連接在MCU上的任何I/O口都具有地址，相對于內(nèi)部端口的固定地址，外部器件在系統(tǒng)所占據(jù)的地址空間除了與本身的容量參數(shù)有關，還與MCU地址線的連接方式有關，所以要想用好MCU的外圍器件，掌握MCU的外部地址編碼的原理與方法是必要的。

1 單片機擴展外部存儲空間的方法

MCU訪問外部存儲器件時，必須同時選中芯片與存儲單元，才能進行讀寫操作，通常可以通過兩種方法取得外部存儲器的片選信號：線選法和譯碼器法。

1.1 線選法

線選法就是把8051的地址線直接或通過反相后直接接到存儲芯片的片選端，以8051送出的地址信號選中芯片，采用線選法要注意采用不同MCU片選腳引起的地址浮動。片選屬于一線兩用，使用一根地址線分時選擇兩塊芯片，適用于只有兩塊存儲器的場合，如果有第三塊的話，由于一個片選端口只有兩種狀態(tài)，使用這種方法容易產(chǎn)生地址重疊。在滿足芯片地址引腳連線的前提下，應利用余下的地址線，盡可能多地選擇存儲器及其它I/O器件，提高MCU的地址線使用效率：

如上圖所示，該電路用三根地址線（P2.5，P2.6，P2.7）選擇了兩片6264SRAM與一片2764EPROM。由于三塊存儲芯片的容量一樣，都為13根地址線，所以地址總線的連接也是一樣的，其具體地址如表1所示：

線選法構成的存儲單元地址不連續(xù)，會造成存儲器的部分空間浪費，適合對地址空間要求不大的MCU系統(tǒng)。

1.2 譯碼器擴展法

采用譯碼器法，仍由低位地址線進行片內(nèi)尋址，高位地址線經(jīng)過譯碼器產(chǎn)生各個片選信號，從而實現(xiàn)對多塊存儲器芯片及I/O器件的選擇，使用這種連接方法，存儲器的CE（——）端的選擇信號不是直接來自MCU的地址信號，而是由譯碼器的輸出端決定。

我們在圖2的基礎上稍加改進，去掉非門，在P2.7與P2.6端加上74LS139