Local-Bus总线原理

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1、LocalBus总线原理   相信搞硬件的朋友都应该对LocalBus总线非常熟悉，在当今的通信电子领域中，几乎所有的CPU小系统中都有它的身影。LocalBus总线又称为CPU总线，根据高低位地址线序的差异，又可分为MotorolaCPU总线和IntelCPU总线。古老的CS51单片机就是IntelCPU总线的典型代表，而我们常用的PowerPC就是MotorolaCPU总线架构，它是从60X总线衍变过来的(60X总线支持64、32、16、8四种可选位宽模式)，由于LocalBus总线是直接从60X总线上通过桥片分出来的，所以它和6

2、0X总线是同步同频的，进行数据数据读写时与60X总线共享带宽，不需要内核提供额外的处理。如下图所示：中国通信人博客5y$f+LjZ&V)k!eu6V^4Ue4M!f$F0    DeviceBus(数据/地址复用总线解复用后的DeviceBus叫LocalBus)总线一般采用数据/地址线复用的形式，通常为32位宽，使用时需要将总线的数据和地址分离出来再分别接到目标器件的数据和地址端口，如连接到低速设备时还需要通过Buffer起来来进行驱动和隔离。在早期的设计中，通过用信号锁存器来分离总线中的数据和地址(如经典锁存器SN74LVC16

3、373)，不过现在基本上都是通过逻辑器件CPLD来进行解复用的。利用锁存器373对DeviceBus总线数据/地址解复用原理如下图所示。9]8wibyj0中国通信人博客R%]3QjZKI*f   在上图中，L_ALE是地址锁存信号，低电平有效，当L_ALE出现一个低电平脉冲时，锁存器的输入端口对LAD[31:0]信号进行采样、锁存并从输出端口输出，直到下一个L_ALE低电平脉冲到来时，其输出状态才发生改变，DeviceBus总线在输出地址信号时将L_ALE信号驱动为低电平，输出数据信号时，将L_ALE驱动为高电平，锁存器正式利用这个特

4、点轻松实现DeviceBus总线上数据和地址的分离。@%v1upOfZ]#L0    LocalBus总线上的数据读写分为同步模式和异步模式。在同步模式下，需要一个外部时钟信号供接收端和发送端共用，利用时钟信号的上升沿对数据进行采样，SDRAM、SSRAM等高速信号使用同步模式；异步传输模式下，不使用时钟信号对数据进行采样(芯片内部还是需要有系统参考时钟来产生时序的)，而是利用片选信号CS、写使能信号WE和读使能信号OE对数据进行采样，使用异步模式的器件有FLASH、BOOTROM等。中国通信人博客N3_D$eem3qQ$ikHi&Z

5、2c0   ♦DeviceBus总线数据及控制信号列表及功能说明：中国通信人博客IrnU#{aku   1).LAD[31:0]：数据/地址复用信号，数据线宽度可设为8、16、32为三种模式；地址线根数可根据实际存储空间大小来选取，比如，16根地址线可支持的寻址空间大小为(针对8位宽存储器件，16位宽存储器件需要乘以2，其他类推)：216＝65536Byte=64KByte。做为地址线时是单向输出，三态总线，LVTTL电平。做为数据线时是输入/输出双向信号，三态LVTTL。中国通信人博客hL4Z[B/r   2).CS_L：Chip

6、Select，器件片选信号，低电平信号，LocalBus总线上每个器件都有一个独立的CS_L信号，某个器件上的CS_L信号为低电平时表示这个器件被选中，LocalBus总线主控制器可以对其进行读写操作；中国通信人博客g5FBD6pX   3).WE_L：WriteEnable，写使能信号，低电平有效，LocalBus总线上的WE_L信号为低电平时，表示在进行写操作，在异步传输模式下，它与CS_L信号配合对写数据进行采样；4GM"a9IE(e_.s0   4).OE_L：OutputEnable，读使能信号，跟WE_L类似，在异步传输模

7、式下与CS_L信号配合对读数据进行采样；4_3miVR?4s*?0   5).ALE_L：地址锁存信号，低有效，其功能已经在前面介绍过了，不在赘述；中国通信人博客H%_1IoP'w   6).Rdv:应答信号，对读写操作进行应答；}K,U6LE0   7).INT：中断输入信号；中国通信人博客4BRWx#je_ugNW*Qf)J   8).RST_L：复位信号；中国通信人博客(Pu6w/xlou`Fi   9).CLK：参考时钟信号，只在同步传输模式下使用，异步模式下不使用，设计中将其悬空即可。"Q;B,Z6qLKQ1Sbd

8、0   实际应用中，一般只使用LDA/CS_L/WE_L/OE_L/ALE_L这些信号，其他信号作为选用。2D:lqYy9IbPe0   上面介绍的是针对IntelCPU总线的，MotorolaCPU总线有一点点差异，后