外设寻址及内存映射

1. 地址总线与外设接口

1.1 地址总线

整个系统中的总线分为各种类型，这里我们只关心CPU地址总线和各类外设的地址总线，CPU的地址总线和CPU的位数相同，32位的CPU有32根地址线，这些地址线是并行的。而外部设备的地址总线有可能是串行的，如IIC设备、PCIE设备（实际上大多数外设的总线都是串行的）。CPU地址总线和外设地址总线的关系如下图1所示。

1.2 接口

从图中可以看到，两种地址总线通过“接口”连接在一起，这里所说的接口是硬件设备，负责数据缓冲、地址锁定、串/并转换等功能。我们这里最关心的是接口的串/并转换的功能，如前所述，CPU为了提高访问速度，其地址总线（当然也包括数据总线，很多CPU地址总线和数据总线是复用的）都是并行的，而外部设备总线为了节省资源，一般都采用串行结构。这样就有一个转换的问题，接口就是为了实现这个功能的，这样做的好处就是CPU可以不关心外部设备的各种电气特性和读写时序，而是采用统一规范来访问各种外部设备。

CPU加上各类外设接口通常被封装在一个芯片中，很多嵌入式芯片就是这么做的，如经典的80C51单片机，当然