單片機的片選和地址分配

在單片機應用系統中，所以外圍芯片都通過總線與單片機相連。單片機數據總線分時地與外圍芯片進行數據傳送，為了使這種傳送能可靠地進行，幫要進行片選控制。片內有多個字節單元時，還要進行片內地址選擇。

一片外圍芯片具有一定的地址空間。例如11根地址線的芯片，其地址空間為2KB（2048）。這2KB地址空間在微處理器的內存空間（如8位微處理器有16根地址線，能尋址64KB）中被分配在什么位置，由高位地址線A11~A15產生的片選信號來分別確定。當外圍芯片多于一片時，為了避免誤操作，必須利用片選信號來分別確定各芯片的地址分配。產生片選信號的方式不同，存儲器的地址分配也就不同。片選方式有線選、全譯碼和局部譯碼。

線選方式

線選方式，就是把一根高位地址線直接連外圍芯片的片選端，如圖1。圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是2KB×8位存儲器芯片，地址線 A10~A0 實現片內尋址B?，F用3根高位地址線A11、A12、A13實現片選，均為低電平有效。為了不出現尋址錯誤，當All、A12、A13之中有一根地址線為低電平時，其余兩根必須為高電平，即每次操作只能選中其中一個芯片，假設剩下的兩根高位地址線 Al4、A15都為低電平，這樣可得到3個芯片的地址分配，見表1。

圖1 用線選方式實現片選

表1 線選方式地址分配表

可以看出 3 個芯片的內部尋址 A10~A0與都是從0~0（共11位），為2KB空間，而依靠不同的片選信號---高位地址線A11、A12、A13之中某一根為0，來區分這3個芯片的地址空間。

也可以用一根高位地址線加一“非門”，對兩片存儲器實現片選，如圖2所示。圖中當A11為低電平時選通芯片Ⅰ，當A11為高電平時選通芯片Ⅱ。類似上例方法，可得到兩芯片的地址空間為：

芯片Ⅰ 0000H 一 07FFH

芯片Ⅱ 0800H 一 0FFFH

線選方式的接口電路簡單，其缺點是芯片的地址空間相互之間可能不連續，不能充分利用微處理器的內存空間或者存在著地址重疊現象。不能充分利用內存空間的原因是：用作片選信號的高位地址線的信號狀態得不到充分利用。在圖1中，All、A12、A13這3根地址線的信號狀態從000到111應有8種，若采用譯碼方式能選通8個2KB 芯片，存儲空間共計16KB。但在線選方式下，只能使用其中3種狀態（即 3 位數碼中只允許1位為“0”） ，選通3個2KB芯片，存儲空間減為6KB。

圖2 用一根高位地址線對兩片儲器實現片選

所謂“地址重疊”是指一個存儲器芯片占用

一個以上的地址空間，或者說不同的地址會選通同一存儲單元。這是因為作為片選信號的某根高位地址線有效而選通該芯片時，其它的高位地址線可能閑置未用，它們的電平可以為高也可以為低，這并不影響這個芯片的選通，但這樣該芯片就會有不同的地址空間。以圖1為例，當 Al1為低電平選通芯片I 時，此時 A12 、 A13 必須為高電平，然而表1中的 A14、A15的電平可高可低，這樣對于芯片I ，實現上存在 4 個地址空間，它們是 3000H 一 37FFH 、 7000H 一 77FFH 、 B000H 一 B7FFH 和 F000H 一 F7FFH 。同理，芯片Ⅱ和Ⅲ也有4個地址空間。對于地址重疊現象，使用者要清楚，并認定其中一個地址空間進行編程使用。

由于線選方式不能充分利用內存空間，因此這種方式一般適用于存儲容量較小的系統。