微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)微機(jī)內(nèi)存擴(kuò)充卡

1、課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)名稱： 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目： 微機(jī)內(nèi)存擴(kuò)充卡 學(xué) 院 名 稱： 信息工程 專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)： 0882061 學(xué)號(hào)： 078206143 姓名： 徐鐵民 評(píng)分： 教師： 20 12 年 5 月 3 日微機(jī)內(nèi)存擴(kuò)充卡1 設(shè)計(jì)選題及功能說明 設(shè)計(jì)選題：微機(jī)內(nèi)存擴(kuò)充卡 課題要求及功能說明：（1）通過isa總線設(shè)計(jì)內(nèi)存擴(kuò)充卡，假設(shè)微機(jī)內(nèi)存空間c8000h-effffh為保留空間，現(xiàn)在要求用sram擴(kuò)充64k內(nèi)存，本次設(shè)計(jì)擴(kuò)充的是d0000h-dffffh的空間。（2）測(cè)試程序根據(jù)用戶的輸入選中本擴(kuò)充卡中某個(gè)存儲(chǔ)器芯片，然后往其中寫入數(shù)據(jù)，最后讀出并

2、且與輸入的數(shù)據(jù)比較，判斷是否出了錯(cuò)誤。2 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件電路采用protel technology 公司的cad工具protel 99 進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.1芯片介紹與選擇 本次課設(shè)涉及到的芯片有與門74ls08、或門74ls32、存儲(chǔ)器6264和譯碼器74ls138，另外還有isa總線接口部分。 6264 本次課設(shè)要擴(kuò)充64kb的容量，需要用到8片6264來字?jǐn)U展； 6264有兩個(gè)片選信號(hào)（20腳的/cs1和26腳的cs2），這里/cs1接到了74ls138的相應(yīng)譯碼輸出端，cs2接了高電平； 6264還有兩個(gè)特殊的信號(hào)，即/oe和/we，它們分別是6264的輸出使能端和寫使能端，這里將它們分

3、別接到了isa接口的/memr和/memw； 6264還有其他的引腳，如d0d7數(shù)據(jù)線、a0a19地址線等等。 74ls138 74ls138是3-8譯碼器，因?yàn)檫@里要擴(kuò)充的地址范圍為d0000dffff，a19至a16都固定了，而6264片內(nèi)有13位地址，因而74ls138的3個(gè)地址輸入端分別接了a15、a14、a13，至于其他的g1、/g2a、/g2b則由固定地址部分和相應(yīng)isa總線的信號(hào)經(jīng)邏輯組合而成，具體見原理圖。isa總線本次課設(shè)要用到isa總線的引腳信號(hào)如下：d0d7 數(shù)據(jù)線a0a19地址線aen地址允許信號(hào)/memr存儲(chǔ)器讀信號(hào)/memw存儲(chǔ)器寫信號(hào)vcc和gnd2.2電路設(shè)計(jì)本

4、課設(shè)使用74ls138譯碼選中不同的6264，從而實(shí)現(xiàn)基于isa總線接口的64kb的內(nèi)存擴(kuò)充，其地址范圍為d0000dffff，原理圖如下：6264存儲(chǔ)器部分說明：（1）6264的/cs1片選信號(hào)接74ls138的譯碼輸出端，cs2要保證始終有效，因而接高電平；（2）/oe和/we接isa總線的/memr和/memw，從而實(shí)現(xiàn)isa總線對(duì)存儲(chǔ)器的讀寫控制；（3）其它地址線和數(shù)據(jù)線分別接isa總線上的相應(yīng)信號(hào)。74ls138譯碼部分說明：（1）74ls138的地址輸入信號(hào)c、b、a分別接了isa地址線a15、a14、a13。這三個(gè)信號(hào)對(duì)8個(gè)6264進(jìn)行選擇，當(dāng)全為000時(shí)選中0號(hào)6264，001

5、時(shí)選中1號(hào)6264，010時(shí)選中2號(hào)6264，其它依此類推；（2）74ls138的g1、/g2a、/g2b分別連的是isa地址線和一些控制線的組合信號(hào)，只有當(dāng)a19a18a17a16為1101且aen為0時(shí)才能選中本內(nèi)存擴(kuò)充卡，進(jìn)而進(jìn)行讀寫操作；（3）74ls138的譯碼輸出端分別接8個(gè)6264的片選信號(hào)/cs1；（4）74ls138還有相應(yīng)的電源和地信號(hào)，這里沒有標(biāo)明。完整原理圖2.3印刷電路圖設(shè)計(jì)印刷電路圖的設(shè)計(jì)具體步驟如下：（1）確定原點(diǎn)；（2）畫邊框，限制插卡的尺寸，這里將插卡設(shè)計(jì)為長(zhǎng)120mm，寬80mm；（3）添加所需的芯片，并對(duì)其進(jìn)行布局；這里要用到的芯片有8片6264、1片74

6、ls138、1片74ls08（僅用其中3個(gè)與門）、1片74ls32（僅用其中的1個(gè)或門）； （4）設(shè)計(jì)isa接口部件，這里使用的是62腳的isa接口，之后調(diào)整布局； （5）布局完后，即可開始對(duì)芯片連線了，這里正面是紅線（豎線），反面是藍(lán)線（橫線）。（6）由于8片6264除20引腳（/cs1）外，其他引腳都是接相同信號(hào)的，所以在畫其他線路之前應(yīng)將8片6264的相同引腳連接起來，這樣以后對(duì)其中1個(gè)6264連線時(shí)就相當(dāng)于對(duì)所有6264連線了。這里的做法是將6264分成三列，先用紅線將每一列連在一起，然后用藍(lán)線將三列連在一起，這樣就完成了6264的連接。（7）完成74ls08、74ls32和74ls1

7、38內(nèi)部的連線；（8）完成74ls138和所有6264的連接，這里是指片選信號(hào)的連接；（9）完成74ls08、74ls32、74ls138和isa接口的連接；（10）完成6264和isa接口的連接；（11）完成電源線和地線的連接，要將isa總線上的電源和地分別接到每個(gè)芯片上。印刷電路圖如下：頂層圖底層圖完整印刷電路圖3 測(cè)試程序測(cè)試程序根據(jù)用戶的輸入選擇往哪個(gè)6264中寫入哪些數(shù)據(jù)，之后又會(huì)從中讀取數(shù)據(jù)，判斷是否出錯(cuò)，具體程序如下：dseg segmentts0db "你想訪問幾號(hào)6264（07）？",0dh,0ah,"$"ts1db "輸入你

8、想用于測(cè)試的數(shù)據(jù)（字節(jié)）：",0dh,0ah,"$"ts2db "測(cè)試成功！",0dh,0ah,"$"ts3db "存儲(chǔ)器讀寫錯(cuò)誤！",0dh,0ah,"$"dseg endscseg segmentassume cs:cseg,ds:dsegstart:mov ax,dsegmov ds,axmov ax,0d000h;es為存儲(chǔ)卡的段地址，即d000hmov es,axinput:mov dx,offset ts0call showmov ah,1;輸入想訪問的6264編號(hào)int

9、21hcmp al,'0'比0小或比7大則重新輸入jb inputcmp al,'7'ja inputand al,0fh;轉(zhuǎn)換為數(shù)字，放在ax中xor ah,ahmov cl,3;循環(huán)右移3次將數(shù)字轉(zhuǎn)換為要訪問的6264的起始偏移地址ror ax,clmov bx,ax;bx中存放了要訪問的6264的起始偏移地址mov dx,offset ts1call showmov ah,1;輸入用于數(shù)據(jù)測(cè)試的字節(jié)型變量，在al中int 21hmov cx,1fffh;填滿某個(gè)6264mov di,0writer: mov es:bx+di,al;寫6264inc dil

10、oop writermov cx,1fffhmov si,0readr: mov ah,es:bx+si;讀6264inc sicmp ah,al jnz errorloop readrjmp okok:mov ds:offset ts2call showjmp exiterror: mov ds:offset ts3call showjmp exitexit: mov ah,4chint 21hshowprocmov ah,9 int 21hretshowendpcseg endsend start4 小結(jié)這次課程設(shè)計(jì)我完成了一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)總線擴(kuò)展接口的設(shè)計(jì)微機(jī)內(nèi)存擴(kuò)充卡。通過這次課設(shè)，我對(duì)微機(jī)原理與接口技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，如內(nèi)存的字?jǐn)U展和位擴(kuò)展，74ls138對(duì)內(nèi)存芯片的全譯碼方式和isa總線與各個(gè)芯片之間的連接等等。除此之外，我還學(xué)會(huì)了如何使用protel 99 完成原理圖以及pcb版的設(shè)計(jì)，將理論聯(lián)系了實(shí)際，增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力。在程序設(shè)計(jì)方面，我開始考慮的不是很周到，僅做了對(duì)部分地址單元的測(cè)試，之后我修改了一個(gè)代碼，這個(gè)代碼考慮了各個(gè)6264芯片，對(duì)每個(gè)芯片都有讀寫操作，并且可以判斷是否有讀寫錯(cuò)誤。 在老師和同學(xué)的幫助下，我成功地完成了這次課題，我也付出了很多，花了許多精力，得到的收獲也很大。我得到很好的鍛煉，這使得我更有信