可编程接口芯片的片选概念与应用解析

"这篇资料主要介绍了可编程接口芯片的概念、分类和片选机制，并特别强调了片选在CPU与接口芯片通信中的作用。" 在计算机系统中，CPU与外部设备进行数据交换时，通常需要通过接口电路进行桥梁作用。可编程接口芯片（Programmable Interface Chips）是这些接口电路的重要组成部分，它们能够根据需要配置，以适应不同外设的需求。本章重点讲解了三种常见的可编程接口芯片：可编程并行接口芯片8255A-5、可编程间隔定时器8253-5和通用同步异步接收发送器8251A，以及它们的结构、功能和应用场景。 接口芯片通常包含以下关键组件： 1. 输入/输出数据锁存器和缓冲器：用于解决CPU与外设速度差异问题，提供数据暂存和传输隔离。 2. 控制命令和状态寄存器：存储CPU对设备的控制指令，以及设备的状态信息供CPU查询。 3. 地址译码器：根据CPU提供的地址信号选择相应的端口或寄存器。 4. 读写控制逻辑：协调数据的读取和写入操作。 5. 中断控制逻辑：处理来自外设的中断请求，以便CPU能够及时响应。 在这些组件中，片选（Chip Select, CS 或 CE）是尤为关键的一个概念。如同内存访问一样，CPU在与接口芯片交互时，需要先选定目标芯片。片选信号通常由CPU的地址线经过地址译码器生成，可以是高电平有效（CE）或低电平有效（CS）。只有当片选端被激活（即相应电平满足条件），CPU才能与对应的接口芯片进行数据传输。图8-1展示了这一过程，其中CE代表高电平有效的片选信号，而CS可能是低电平有效的片选信号。 片选机制的灵活性使得同一接口芯片可以连接到多个I/O设备，通过不同的片选信号区分不同的设备，实现对多个设备的独立控制。随着集成电路技术的进步，接口芯片的种类和功能日益丰富，包括可编程和不可编程、通用和专用等不同类别，以满足各种复杂系统的需求。 可编程接口芯片在微机系统中扮演着不可或缺的角色，它们通过灵活的片选机制与CPU协作，确保数据准确高效地在CPU与外设间传输。对于理解和应用微机系统来说，理解接口芯片的工作原理，尤其是片选机制，是至关重要的。