微机原理与接口技术课件 5.io端口地址地址译码方法（已看）

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1、第五讲I/O端口地址译码方法1主要内容I/O端口译码的原理和作用I/O端口译码的方法I/O端口译码电路的设计2I/O端口译码的作用CPU为了对I/O端口进行读写操作,必须确定与自己交换信息的端口(寄存器).CPUI/O设备译码数据端口状态端口控制端口DBABCB一个典型的I/O接口3I/O端口译码的原理输入信号:地址信号和控制信号;输出信号:一根选中信号,低电平有效;当选中信号有效时,一个接口芯片被选中,它内部的数据线打开,与总线相连;没有被选中的接口,它内部的数据线呈高阻抗,与系统总线断开;4I/O端口译码的原理片选信号：独立编址时，一般用地址线的高

2、位部分和控制信号（如RD、WR、M/IO）进行组合（译码）产生I/O接口电路的片选信号（CS）。端口选择：用地址线的低位部分直接连到I/O接口芯片实现端口的选择。5译码方法逻辑门电路译码（适用口地址单一或固定的）译码器译码（适用电路需多个口地址（地址连续））比较器译码（适合口地址可变的）可编程逻辑器件PLD（适用口地址保密，可变灵活）如PAL、GAL6门电路译码法采用逻辑门电路组成译码电路,适用于一种口地址的译码方法。设计时首先分配好地址，然后写成二进制形式，再根据地址总线数分配各与非门输入管脚地址。门电路译码需要芯片种类较多，且译出的端口地址单一，接

3、口中用到的端口地址不能更改。7门电路译码法例使用74LS20/30/32和74LS04设计I/O端口地址为3D8H的只读译码电路。若要产生3D8H端口地址，则译码电路的输入地址线就应具有如下表所示的值。8D3十六进制100011010011二进制A3A2A1A0A7A6A5A400A9A8地址线译码电路输入地址线的值8门电路译码法按照表中地址线的值，采用门电路就可以设计出译码电路，如下图所示。A1A0AENIOR11111A9A8A7A6A5A4A3A2≥1&&74LS0474LS2074LS3274LS301Y9A9&1A81A7A6A5A4A311

4、11&A2A1A0AENIOR1Y74LS3074LS2074LS32图中译码输出地址2F8H（只读、AEN＝0）10I/O端口的地址分配80X86系列微处理器提供16条地址线访问I/O端口,编址可达64K个字节端口或者32K个字（一个字两个字节）端口。IBM系列采用非完全译码方式，即只考虑了低10位地址线A0-A9，I/O端口地址范围是0000H-03FFH，总共只有1024个字节端口11I/O端口地址选用的原则自行设计接口电路或给微机系统添加接口卡时，必须避免端口地址发生冲突申明保留的地址，不要使用用户可使用300H--31FH地址（2的5次方，

5、32个字节端口）12译码器译码若接口电路中需使用多个端口地址，则采用译码器译码比较方便。译码器的型号很多，如3－8译码器74LS138；4－16译码器74LS154；双2－4译码器74LS139、74LS155等。这些译码器通常由三个部分组成：译码控制端，选择输入端，译码输出端。1374LS138真值表111111111111111111111111×××××××××0×××1×××10111111111110010111111110100110111111011001110111110010011110111011100111110110101001

6、111110100110011111110000100Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0CBAG1G2AG2B输出输入74LS138的真值表当G1=1、G2A+G2B=0时，译码器处于工作状态，否则译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平。这三个控制端也叫片选输入端，利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码器的功能。14若3个译码控制端均有效，即：G1＝1，G2A＝G2B＝0时，8个译码输出端（Y0～Y7）有且只有一个有效（低电平），有效引脚的编码由输入选择信号C、B、A决定；即：CBA＝i，则Yi＝0（i＝0～7）74LS138特性总结15例题:使用

7、74LS138设计一个系统板上接口芯片的I/O端口地址译码电路，并且让每个接口芯片内部的端口数目为32个。分析：由于系统板上的I/O端口地址分配在000～0FFH范围内，故只使用低8位地址线，这意味着A9和A8两位应赋0值。为了让每个被选中的芯片内部拥有32个端口，只要留出5根低位地址线不参加译码，其余的高位地址线作为74LS138的输入线，参加译码，或作为74LS138的控制线与AEN一起，控制74LS138的译码是否有效。由上述分析，可以得到译码电路输入地址线的值，如表5-5所示。设计：采用74LS138译码器，可设计PC机系统板上的端口地址译码电

8、路，如图5-5所示。图中地址线的高5位参加译码，其中A5～A7经译码器，分别产生(8237)、