如何通过3/8译码器扩展处理器片选信号

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本文的内容本来是打算放在我刚出版的《专业嵌入式软件开发 — 全面走向高质高效编程》一书中的。但后来由于将该书定位为偏向软件，所以将本文所在的章全部删除了，打算将之放在我另一本偏向硬件的书中。最近，由于网友在我的博客空间中问起如何通过3/8译码器扩展地址空间，所以在此将之整理与大家分享。

假设我们希望实现图1所示的采用3/8译码器将处理器的CS1片选信号扩展成两个以分别控制以太网芯片和Flash芯片。为了方便解释，进一步假设CS1的片选空间是0xFFE00000~0xFFFFFFFF。我们希望经过片选扩展以后，Flash位于0xFFE00000~0xFFEFFFFF地址空间，而以太网芯片位于0xFFF00000~0xFFFFFFFF地址空间。

图1

先来说一说3/8译码器的功能是什么，从名字来看就是将3位比特转换为8（2的3次方）根独立的信号线。3/8译码器有三根输入信号线（图1中74LS138的A、B和C）和八根输出信号线（Y0~Y7）。注意：图1中如在管脚名称上加了一条横线则表示该信号是低电平有效，否则是高电平有效。

图 2是74LS138译码器的真值表，其表达了输入与输出之间的对应关系，表中的“X”表示信号是高阻态。从图中可以看出，这一3/8译码器的作用，其实就是将CBA的二进制数值分别转换为Y0~Y7中一根线的低电平信号。从图 1中的原理图来看，CS1与G1是相连的，即只有当CS1为高电平有效时，Y0~Y7才会有低电平信号输出。另外，Y6和Y7是被用作片选信号扩展的两根管脚，当Y6为低电平时，CBA三根信号线的电平组合分别是110，而Y7为低电平时CBA的组合变为了111。如何将CBA三根信号线与处理的地址线连接，以实现片选信号扩展呢？

图2

图 3列出了Flash和以太网芯片各自开始地址所对应的比特位，其中只列出了四个比特。可以看出，A20地址线将能决定是选择哪一块芯片。如果将A22与74LS138的C相连、A21与74LS138的B相连以及A20与74LS138的A相连，则完全可以实现将Y6和Y7作为两个片选信号，且各片选信号的地址空间也是我们所希望的。

 图3

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