眾所周知，微處理器是通過(guò)總線(數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線)與存儲(chǔ)器小接口交換數(shù)據(jù)、傳遞命令和各種信息的。通常CPD和單片機(jī)的總線驅(qū)動(dòng)能力十分有限，大多不允許超過(guò)四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)TTL外部擴(kuò)展的芯片越多，微處理器負(fù)載越重，輕則引起芯片發(fā)熱，重則產(chǎn)生邏輯混亂，波形失真。因此凡結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的微機(jī)系統(tǒng)，都必須強(qiáng)化總線的驅(qū)動(dòng)能力按照信息流動(dòng)的方向，總線有單向與雙向之分。地址總線及大部分控制總線、狀態(tài)線是單向的，可以通過(guò)恒定接通的單向總線緩沖器加以驅(qū)動(dòng)。圖1.5所示的是CPU擴(kuò)展地址總線及控制總線驅(qū)動(dòng)能力的電路。圖中的三態(tài)緩沖器如果用74系列TTL芯片，有8位的44、6位的367、4位的125等可供選擇。
CPU的一些輸入控制線己通過(guò)電阻上拉，這樣既能防止因懸空造成的狀態(tài)不定，又能增強(qiáng)對(duì)一些“線與”的控制線的驅(qū)動(dòng)能力。數(shù)據(jù)總線是雙向總線，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)要復(fù)雜得多。數(shù)據(jù)總線緩沖器可以使用單向緩沖器背靠背組成，也可以直接使用雙向總線緩沖器。如74245即為常用的8位雙向緩沖器。74245在A、6兩側(cè)各有八根一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線，另外有一個(gè)位能端G和一個(gè)方向控制端DIR。其工作方式為：G為邏輯1時(shí)PA、U之間斷開(kāi)：G為邏輯0時(shí)名DIR＝“0”，則A流向15，反之DIR＝“l”時(shí)，B流向A。
根據(jù)74245的工作方式PF難驗(yàn)證圖1.6所示的驅(qū)動(dòng)電路能夠保證CPL J對(duì)位于?化H另一側(cè)的ROM、XAM及I/O芯片執(zhí)行正確的讀/寫操作。然而這一簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)電路存在兩個(gè)問(wèn)題。首先，它不支持來(lái)自I心接口的Z奶方式2中斷。這是因?yàn)楫?dāng)這種中斷發(fā)生時(shí)，CPU不是以更D有效P6是以M都IORQ同時(shí)有效作出響應(yīng)的，致使芯片送出的中斷向量無(wú)法通過(guò)總線緩沖器到達(dá)CP耀2g使74245兩側(cè)的總
線狀態(tài)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)。其次，由于總線緩沖器的使能端(；始終有效，使它處在“非讀即寫”的狀態(tài)，從而在讀/寫操作的間隔中，外部器件仍作為負(fù)載，加大了總線緩沖器的功耗。改進(jìn)后的電路如圖1．6(b)所示。一方面，增加了中斷應(yīng)答信號(hào)1N1AK＝M1、IoRq，對(duì)方向的控制，使數(shù)據(jù)總線緩沖器在中斷響應(yīng)周期保持E到A的正確方向；另一方面，使能端G僅在而W更或更而萬(wàn)滅其中之一有效時(shí)把74245接通，從而避免了不必要的功耗。
在圖15(b)中，所有外部數(shù)據(jù)接口均位于74245的同側(cè)，如果CPU與7424；之間另有一部分存儲(chǔ)器或I/O芯片(多板結(jié)構(gòu)的微機(jī)系統(tǒng)常常如此)，則應(yīng)當(dāng)把這些芯片的片選信號(hào)與非后經(jīng)或門控制方向端DIR，如圖1．6(c)所示。這樣當(dāng)CPU存取這些數(shù)據(jù)口時(shí)，74245的指向始終為A到B表明數(shù)據(jù)在這些芯片與CFU之間流動(dòng)。顯然這個(gè)電路不完善，它不支持來(lái)自這些芯片的向量中斷。
更為復(fù)雜的總線驅(qū)動(dòng)邏輯電路完全可以通過(guò)以上逐層深入的方法設(shè)計(jì)出來(lái)。必要時(shí)可以借助于卡諾圖化簡(jiǎn)設(shè)計(jì)結(jié)果。根據(jù)微機(jī)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)，可以使設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)器支持內(nèi)、外向量中斷，支持內(nèi)、外DMA操作，甚至支持多處理器系統(tǒng)。以上設(shè)計(jì)原理同樣適用于其它類型的CPU或單片機(jī)，只是要注意選擇相應(yīng)的控制信號(hào)。（本文來(lái)源：正航儀器）
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