单片机实验：74LS138地址译码与示波器观测

在电子工程和计算机科学中，单片机是微型计算机的核心组成部分，它们通常用于控制系统和设备。在本实验中，我们将探讨如何实现单片机的地址译码，这是扩展单片机存储器空间的关键步骤。首先，我们需要理解地址总线的作用和特性。 地址总线（Address Bus）是计算机硬件系统中用来传输内存地址的线路。在这个实验中，我们有16条地址线（A0到A15），它们共同构成了16位地址总线，允许单片机寻址64KB（2^16字节）的外部存储器。地址总线是单向的，意味着信息只能从处理器流向外部设备，不能反向传输。为了确保信号的稳定，地址总线通常需要使用缓冲器和锁存器进行驱动和控制。 P2口提供高8位地址（A8到A15），而P0口则通过地址锁存器提供低8位地址（A0到A7）。在实际应用中，74LS244这样的缓冲器用于增强信号驱动能力，而573或373这样的锁存器则用于在时钟边沿捕获地址信息，使得处理器可以将地址总线与数据总线分离，从而在不同的时刻分别处理地址和数据。 地址/数据总线的分离是必要的，因为同一时刻，地址总线用于指定数据存储的位置，而数据总线则传输或接收数据。在读取操作中，先由地址总线确定数据的位置，然后数据总线在合适的时序下读取或写入数据。在读取周期中，读使能（R/~W）信号变为低电平，允许从外部存储器读取数据；而在写入周期，该信号变为高电平，允许数据写入。 74LS138是一个3-8线译码器，它根据三个输入信号（G1、G2A、G2B）和一个屏蔽输入（CBA）来解码八个可能的输出信号（Y0到Y7）。在本实验中，你需要利用74LS138来设计译码电路，确保特定的地址组合能够被正确解码，例如地址为2003H（16进制）的外部数据空间。这需要结合读写控制信号（B_RD和B_WR）来完成，因为MOVX指令涉及到外部数据存储器的读写操作。 实验预习内容包括阅读教材中的相关章节，了解地址译码的基本原理和操作，以及熟悉实验教程中的具体步骤。通过实验，你将学习如何设计和测试译码电路，以及如何使用示波器观测和测量选通脉冲的宽度，这对于理解微处理器与外部设备之间的通信至关重要。 地址译码是单片机扩展存储空间的核心技术，它涉及到地址总线的驱动、控制信号的使用以及译码器的正确配置。通过本次实验，你将深入理解这些概念，并具备实际操作和分析的能力。