Chip Select Logik
Ein Mikrocomputer besteht immer aus RAM, ROM und Peripherie. Nachfolgend wird die sogenannte Chip-Select-Schaltung erläutert, die nötig ist, um aus dem Adressbus die notwendigen Chip-Selects zu erhalten. Eine Chip-Select-Schaltung wird immer nach der gleichen Reihenfolge entworfen.
- Bestimmen der Bausteine, die an einen Bus geschalten werden sollen.
- Bestimmen des Adressraumes der einzelnen Bausteine nach Datenblatt.
- Adressraumeinteilung nach Vorgabe oder freiem Ermesse (Achtung, das ROM hat immer einen festen Platz!). Wenn sich zwei Bereich überlappen, muss einem Priorität gewäht werden! Es dürfen nie zwei Bausteine gleichzeitig selektierte werden.
- Wahrheitstabelle der Chip-Select
- Aufbau der Schaltung.
Wie eine solche Logik nach diesem Kochrezept aufgebaut wird, wird an einem Beispielt erläutert: Gegeben:
- CPU mit 64 Kbyte Adressraum und 8-Bit Datenbus
- 8 Kbyte ROM soll an Adresse 0000h sein
- 32 Kbyte RAM
- 2 x I/O Ports 1 Byte breit
Gesucht:
- Chip Select Schaltung vollständig ausdecodiert (erweiterungsfähiges System)
- Chip Select Schaltung mit geringstem Aufwand
Die Lösung:
Schritt 1 und 2 wurde uns bereits durch die Aufgabenstellung abgenommen. Schritt 3: Die CPU besitzt einen Adressraum von 64 Kbyte, die Adressen gehen also von 0000h - FFFFh. Das ROM hat einen festen Platz von 0000h and 8 Kbyte. 8 Kbyte entspricht der Hexadezimalzahl 2000 h.Somit wird das ROM von 0000h bis 1FFFF h im Adresssraum der CPU Platz finden. Das RAM belegt 32 Kbyte, wir könnten es anschliessend an das ROM bringen, der Aufwand ist aber geringer, wenn wir es direkt zuoberst im Adressraum platzieren, also von 8000h bis FFFFFh. Die beiden I/O Ports setzten wir an die Adresse 4000h und 4001h. Schritt 4: Bilden der Wahrheitstabelle mit den Werten von Schritt 3.
ROM : 0000h - 0000'0000'0000'0000 b
1FFFh - 0001'1111'1111'1111 b
I/O1: 4000h - 0100'0000'0000'0000 b
I/O2: 4001h - 0100'0000'0000'0001 b
RAM: 8000h - 1000'0000'0000'0000 b
FFFFh - 1111'1111'1111'1111 b
Schritt 5: Nun müssen die Adressleitungen bestimmt werden, nach denen die Chips eindeutig erkannt werden. Dies sind normalerweise die Bits, die sich nicht ändern, demzufolge beim ROM A15-A13, beim RAM A15 und bei den I/O alle.
Wenn A15, A14 und A13 "0" sind, ist ROM selektiert.
Ist A15 "1", ist garantiert RAM selektiert.
Die I/O Bereiche müssen vollständig decodiert werden. In boolscher Algebra wird geschrieben:
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DIENSTE
