微機(jī)原理與應(yīng)用第6章1節(jié)2010SGQ

1、1 。 讀程序讀程序21、比較、比較A、B中兩個(gè)帶符號(hào)字中兩個(gè)帶符號(hào)字節(jié)數(shù)的大小，如果節(jié)數(shù)的大小，如果AB,送送1給給C，如果，如果AB,送送-1給給C，如果，如果A=B,送送0給給C。2、1.2 。 讀程序讀程序1、求、求BUF單元中符號(hào)字節(jié)數(shù)的單元中符號(hào)字節(jié)數(shù)的絕對(duì)值，結(jié)果存放在絕對(duì)值，結(jié)果存放在S單元。單元。2、11110011B 00001100B100001101B0DH43。 讀程序讀程序；數(shù)據(jù)段（；數(shù)據(jù)段（DS）00E0H；循環(huán)次數(shù)；循環(huán)次數(shù)0200H;(00E00H+0200H)=00H（01000H）00H;執(zhí)行到（執(zhí)行到（CX）=0000H結(jié)束結(jié)束70H5時(shí)間：時(shí)間：201

2、011月月1日（第十周周一）日（第十周周一）1、了解存儲(chǔ)器的概念和相關(guān)知識(shí)。、了解存儲(chǔ)器的概念和相關(guān)知識(shí)。2、掌握、掌握存儲(chǔ)器的分類。存儲(chǔ)器的分類。3、掌握掌握存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)。存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)。4、了解、了解RAM的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。5、學(xué)習(xí)典型芯片、學(xué)習(xí)典型芯片2114和和6116.6、學(xué)習(xí)存儲(chǔ)芯片擴(kuò)展的基本步驟。、學(xué)習(xí)存儲(chǔ)芯片擴(kuò)展的基本步驟。6第第6章章 主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器：計(jì)算機(jī)用來存儲(chǔ)信息的部件計(jì)算機(jī)用來存儲(chǔ)信息的部件。 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器和和外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器.CPU能直接訪問的是內(nèi)存能直接訪問的是內(nèi)存. 容量要大、存儲(chǔ)速度要快容量要大、存儲(chǔ)速度要快. 主存（內(nèi)），輔存（外）

3、，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器主存（內(nèi)），輔存（外），網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器 7存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)速度速度,容量容量,成本的統(tǒng)一成本的統(tǒng)一CPU寄存器寄存器主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器高速緩存高速緩存Cache輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器大容量存儲(chǔ)器大容量存儲(chǔ)器輔助軟硬設(shè)備輔助軟硬設(shè)備主存主存輔存輔存CacheCPU主存主存輔助硬件輔助硬件價(jià)格，容量，速度，訪問頻度價(jià)格，容量，速度，訪問頻度 內(nèi)存內(nèi)存： 高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器cache：一級(jí)一級(jí) cachecache容量一般是指令容量一般是指令cachecache、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)cache32KBcache32KB或或64KB64KB二級(jí)二級(jí)工工作速度與作速度與CPUCP

4、U相當(dāng)相當(dāng)。 內(nèi)存條內(nèi)存條（主存儲(chǔ)器）：（主存儲(chǔ)器）：512MB1G,2G工作速度比工作速度比cache要慢。要慢。內(nèi)存一般都使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。它集成度高、速度快、成內(nèi)存一般都使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。它集成度高、速度快、成本低、體積小。本低、體積小。易失性。易失性。 9外存外存： U盤、硬盤、軟盤、光盤等。硬盤已經(jīng)上千盤、硬盤、軟盤、光盤等。硬盤已經(jīng)上千GB，即，即TB。掉電可保存。掉電可保存。106.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器從使用功能上來分，可分為：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器從使用功能上來分，可分為：讀寫存儲(chǔ)器讀寫存儲(chǔ)器RAM（Random Access Memory）又稱為）又稱為隨

5、機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM（Read Only Memory）兩類。）兩類。 11（一）（一）在在RAM中，又可以分為中，又可以分為雙極型雙極型和和MOS RAM兩大類。兩大類。11雙極型雙極型RAMRAM的的特點(diǎn)特點(diǎn)（1）存?。┐嫒∷俣雀咚俣雀?。（2）以晶體管的觸發(fā)器作為基本存儲(chǔ)電路，故）以晶體管的觸發(fā)器作為基本存儲(chǔ)電路，故管管子較多子較多。（3）集成度較低集成度較低（與（與MOS相比）。相比）。（4）功耗大功耗大。（5）成本高成本高。所以，雙極型所以，雙極型RAM主要用在主要用在速度要求較高速度要求較高的微型的微型機(jī)中或作為機(jī)中或作為cache。1222MOS

6、RAMMOS RAM用用MOS器件構(gòu)成的器件構(gòu)成的RAM，又可分為，又可分為靜態(tài)靜態(tài)SRAM和和動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)DRAM兩種。兩種。（1）靜態(tài)）靜態(tài)RAM的特點(diǎn)的特點(diǎn) 6管管構(gòu)成的觸發(fā)器作為基本存儲(chǔ)電路。構(gòu)成的觸發(fā)器作為基本存儲(chǔ)電路。 集成度集成度高于高于雙極型雙極型，但，但低于低于動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAM。 不需要刷新不需要刷新，故可省去刷新電路。，故可省去刷新電路。 功耗功耗比比雙極型的雙極型的低低，但比，但比動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAM高高。 易于用電池作為后備電源。易于用電池作為后備電源。 存取存取速度速度較動(dòng)態(tài)較動(dòng)態(tài)RAM快快。13（2）動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAM的特點(diǎn)的特點(diǎn) 基本存儲(chǔ)電路用基本存儲(chǔ)電路用單管線路單管線路組成（

7、靠電容存儲(chǔ)電組成（靠電容存儲(chǔ)電荷）。荷）。 集成度高集成度高。 比靜態(tài)比靜態(tài)RAM的的功耗更低功耗更低。 價(jià)格價(jià)格比靜態(tài)比靜態(tài)便宜便宜。 因動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器靠電容來存儲(chǔ)信息，由于總是存因動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器靠電容來存儲(chǔ)信息，由于總是存在著泄漏電流，故在著泄漏電流，故需要定時(shí)刷新需要定時(shí)刷新。典型的是要求每。典型的是要求每隔隔1ms刷新一遍。刷新一遍。14（二）（二）ROM的種類的種類11掩模掩模ROMROM只能讀不能改變只能讀不能改變。22可編程序可編程序的只讀存儲(chǔ)器的只讀存儲(chǔ)器PROMPROM這種這種ROM用戶用戶只能寫一次只能寫一次。 33 可 擦 去 的 可 編 程 可 擦 去 的 可 編 程 只 讀

8、存 儲(chǔ) 器只 讀 存 儲(chǔ) 器 E P R O ME P R O M（Erasable PROMErasable PROM）電可擦除的可編程電可擦除的可編程E2PROM及新一代可擦除及新一代可擦除ROM（閃爍存儲(chǔ)器（閃爍存儲(chǔ)器flash memory）等。）等。15靜態(tài)RAM動(dòng)態(tài)RAMMOS型雙極型不可編程掩膜ROM可編程ROM可擦除、可再編程ROM紫外線擦除的EPROM電擦除的E2PROM隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM半導(dǎo)體存儲(chǔ)器圖圖6.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 16(三三) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo) 1存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量 (1) 用字?jǐn)?shù)用字?jǐn)?shù)

9、位數(shù)表示，以位為單位位數(shù)表示，以位為單位,表示存儲(chǔ)芯片容量。表示存儲(chǔ)芯片容量。 1K 4位，有位，有1K個(gè)單元個(gè)單元(1K=1024)，每個(gè)存儲(chǔ)單元的長(zhǎng)度為，每個(gè)存儲(chǔ)單元的長(zhǎng)度為4位。位。 (2) 用字節(jié)數(shù)表示容量，以字節(jié)為單位，如用字節(jié)數(shù)表示容量，以字節(jié)為單位，如128B，表示該，表示該芯片有芯片有 128個(gè)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元的長(zhǎng)度為個(gè)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元的長(zhǎng)度為8位。位。 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量很大，常用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量很大，常用KB、MB、GB和和TB為單為單位表示存儲(chǔ)容量的大小。其中，位表示存儲(chǔ)容量的大小。其中，1KB210B1024B；1MB220B1024KB；1GB230Bl024M

10、B；1 TB240B1024 GB。 17 2存取時(shí)間存取時(shí)間 存取時(shí)間是指從啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所經(jīng)歷的存取時(shí)間是指從啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時(shí)間。時(shí)間。 存取時(shí)間越小，存取速度越快存取時(shí)間越小，存取速度越快。 18 3存儲(chǔ)周期存儲(chǔ)周期 連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作(如連續(xù)兩次讀操作如連續(xù)兩次讀操作)所需要所需要的最短間隔時(shí)間稱為存儲(chǔ)周期。的最短間隔時(shí)間稱為存儲(chǔ)周期。 4功耗功耗 功耗反映了存儲(chǔ)器耗電的多少，同時(shí)也反映了其發(fā)熱的程功耗反映了存儲(chǔ)器耗電的多少，同時(shí)也反映了其發(fā)熱的程度。度。 19 5可靠性可靠性 可靠性一般指存儲(chǔ)器對(duì)外界電磁場(chǎng)

11、及溫度等變化的抗干擾能可靠性一般指存儲(chǔ)器對(duì)外界電磁場(chǎng)及溫度等變化的抗干擾能力。力。 可靠性越高，存儲(chǔ)器正常工作能力越強(qiáng)?？煽啃栽礁?，存儲(chǔ)器正常工作能力越強(qiáng)。 20 6集成度集成度 集成度指在一塊存儲(chǔ)芯片內(nèi)能集成多少個(gè)基本存儲(chǔ)電路，集成度指在一塊存儲(chǔ)芯片內(nèi)能集成多少個(gè)基本存儲(chǔ)電路，每個(gè)基本存儲(chǔ)電路存放一位二進(jìn)制信息，所以集成度常用位每個(gè)基本存儲(chǔ)電路存放一位二進(jìn)制信息，所以集成度常用位/片來表示。片來表示。 7性能性能/價(jià)格比價(jià)格比 性能性能/價(jià)格比價(jià)格比(簡(jiǎn)稱性價(jià)比簡(jiǎn)稱性價(jià)比)是衡量存儲(chǔ)器經(jīng)濟(jì)性能好壞的是衡量存儲(chǔ)器經(jīng)濟(jì)性能好壞的綜合指標(biāo)。綜合指標(biāo)。 2162隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM1.

12、 靜態(tài)靜態(tài)RAM的存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元X地址譯碼線T5AT1T2T3T4T6BT7T8(I/O)(I/O)接Y 地址譯碼 器Vcc一、基本的存儲(chǔ)電路一、基本的存儲(chǔ)電路222. 單管動(dòng)態(tài)單管動(dòng)態(tài)RAM的存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元放大器放大器CQ列選擇信號(hào)列選擇信號(hào)數(shù)據(jù)輸入輸出數(shù)據(jù)輸入輸出行選擇信號(hào)行選擇信號(hào) 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAM的基本存的基本存儲(chǔ)單元是一個(gè)晶體管和儲(chǔ)單元是一個(gè)晶體管和一個(gè)電容，因而集成度一個(gè)電容，因而集成度高，成本低，耗電少。高，成本低，耗電少。但必須定時(shí)對(duì)電容充電，但必須定時(shí)對(duì)電容充電，稱為刷新。稱為刷新。233232=1024存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元I/O電路電路地址反相器地址反相器Y譯碼器譯碼器輸

13、入輸入輸出輸出電路電路控制控制電路電路驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器器地地址址反反相相器器X譯譯碼碼器器A0A1A2A3A4片選片選讀讀/寫寫A5 A6 A7 A8 A9I/O二、二、RAM結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一個(gè)基本存儲(chǔ)電路只能存儲(chǔ)一個(gè)基本存儲(chǔ)電路只能存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制位一個(gè)二進(jìn)制位。 將基本的存儲(chǔ)電路有規(guī)則地組織起來，就是存儲(chǔ)體。將基本的存儲(chǔ)電路有規(guī)則地組織起來，就是存儲(chǔ)體。 存儲(chǔ)體又有不同存儲(chǔ)體又有不同的組織形式：的組織形式：將各個(gè)字的將各個(gè)字的 4位位 組組織在一個(gè)芯片中，織在一個(gè)芯片中， 如：如：2114 1K4 （SRAM） 將各個(gè)字的將各個(gè)字的 8位位 組織在一個(gè)芯片中，組織在一個(gè)芯片中， 如：如：6116 2K8

14、 （SRAM）24 地址譯碼器地址譯碼器、I/O電路電路、片選控制端片選控制端CS、輸出緩沖器輸出緩沖器等等25四、四、 RAM與與CPU的連接的連接RAM與與CPU的連接，主要有以下三個(gè)部分：的連接，主要有以下三個(gè)部分： 地址線的連接；地址線的連接； 數(shù)據(jù)線的連接；數(shù)據(jù)線的連接； 控制線的連接。控制線的連接。26實(shí)際的實(shí)際的RAM芯片芯片：以以2114為例為例123456789181716151413121110VccA7A8A9I/O1I/O2I/O3I/O4WEA6A5A4A3A0A1A2CSGNDn存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為10244n18個(gè)個(gè)引腳：引腳：n10根地址線根地址線A9A0n4根

15、數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線I/O4I/O1n片選片選CS0，有效，有效n讀寫讀寫WE，寫允許，與，寫允許，與WR相連相連2114A0 A9 WR CSD0D327 6116是是2K8位的位的SRAM6116IO4VccA8A9WEOEA10CEIO7IO6IO5IO3IO2A7A6A5A4A3A2A1A0IO0IO1GND6116引腳排列圖引腳排列圖6116A0A10D0D7CSRDWRVccGND6116邏輯關(guān)系圖邏輯關(guān)系圖CEOEWE工作方式010寫入001讀出1*未選通6116工作方式286.3存儲(chǔ)器的擴(kuò)展存儲(chǔ)器的擴(kuò)展存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線 存儲(chǔ)芯片的地址線存儲(chǔ)芯片的地址線 存儲(chǔ)芯片的片選

16、端存儲(chǔ)芯片的片選端 存儲(chǔ)芯片的讀寫控制線存儲(chǔ)芯片的讀寫控制線一、存儲(chǔ)芯片的擴(kuò)展一、存儲(chǔ)芯片的擴(kuò)展29A9-A0D7-D0WRWECPUn用用1k1的片子組成的片子組成1k8的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器n 地址線地址線 （210=1k）需）需 10 根根n 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 8 根根 n 控制線控制線 WR（1）位擴(kuò)展位擴(kuò)展:是指存儲(chǔ)芯片的字（是指存儲(chǔ)芯片的字（1K）滿足要求，而位數(shù)不夠，）滿足要求，而位數(shù)不夠，需要對(duì)存儲(chǔ)單元的位數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。需要對(duì)存儲(chǔ)單元的位數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。30n若芯片的數(shù)據(jù)線正好若芯片的數(shù)據(jù)線正好8根：根：n一次可從芯片中訪問到一次可從芯片中訪問到8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)n全部數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)線與系

17、統(tǒng)的8位數(shù)據(jù)總線相連位數(shù)據(jù)總線相連n若芯片的數(shù)據(jù)線不足若芯片的數(shù)據(jù)線不足8根：根：n一次不能從一個(gè)芯片中訪問到一次不能從一個(gè)芯片中訪問到8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)n利用多個(gè)芯片擴(kuò)充數(shù)據(jù)位利用多個(gè)芯片擴(kuò)充數(shù)據(jù)位n這個(gè)擴(kuò)充方式簡(jiǎn)稱這個(gè)擴(kuò)充方式簡(jiǎn)稱“位擴(kuò)展位擴(kuò)展”2114（1）A9A0I/O4I/O1片選片選D3D0D7D4A9A02114（2）A9A0I/O4I/O1CECEn多個(gè)位擴(kuò)展的存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線連接于多個(gè)位擴(kuò)展的存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線連接于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的不同位數(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的不同位數(shù)n其它連接都一樣其它連接都一樣n這些芯片應(yīng)被看作是一個(gè)整體這些芯片應(yīng)被看作是一個(gè)整體n常被稱為常被稱為“芯片組芯片組”31（

18、2）字?jǐn)U展字?jǐn)U展：用于存儲(chǔ)芯片的位數(shù)滿足而字?jǐn)?shù)不夠的情況。：用于存儲(chǔ)芯片的位數(shù)滿足而字?jǐn)?shù)不夠的情況。D7D0A19A10A9A0（2）A9A0D7D0CE（1）A9A0D7D0CE譯碼器00000000010000000000由由1K8的構(gòu)成的構(gòu)成2K8的。的。32圖圖6.19給出了用給出了用4個(gè)個(gè)16 K 8芯片經(jīng)字?jǐn)U展構(gòu)成一個(gè)芯片經(jīng)字?jǐn)U展構(gòu)成一個(gè)64K 8存儲(chǔ)器系存儲(chǔ)器系統(tǒng)的連接方法。統(tǒng)的連接方法。 2-4譯碼器0123A15A14168(1)CEWE168(2)CEWE168(3)CEWE168(4)CEWEA0A13WED7D0圖圖6.19 有有16K 8位芯片組成位芯片組成64K 8

19、位的存儲(chǔ)器位的存儲(chǔ)器 33表表6.6 圖圖6.19中各芯片地址空間分配表中各芯片地址空間分配表 A15A14A13A12A11A1A0說明說明100000000011111最低地址最低地址(0000H)最高地址最高地址(3FFFH)201010000011111最低地址最低地址(4000H)最高地址最高地址(7FFFH)310100000011111最低地址最低地址(8000H)最高地址最高地址(BFFFH)411110000011111最低地址最低地址(C000H)最高地址最高地址(FFFFH)地址地址片號(hào)片號(hào)34用用1k4 的片子的片子 2114 組成組成 2k8 的存儲(chǔ)器：的存儲(chǔ)器：則要

20、有則要有2/1=2組芯組芯片，每組片，每組8/4=2片。片。 地址線地址線 210=1K，需，需 10 根（片內(nèi)）根（片內(nèi)） 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 8 根根 控制線控制線 IO/ M 和和 WR（3）、）、字位同字位同時(shí)擴(kuò)展時(shí)擴(kuò)展：1K4擴(kuò)展為擴(kuò)展為2K8的，的，則要有則要有2/1=2組芯組芯片，每組片，每組8/4=2片。片。組內(nèi)采用位擴(kuò)展，組內(nèi)采用位擴(kuò)展，組間采用字?jǐn)U展組間采用字?jǐn)U展法。法。35I/O1I/O4RAM12114A9A02-4譯碼器A11A10D3D0A9A0RAM12114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM22114A9A0A9A0RAM22114I/O1I/O4

21、WECSWECSI/O1I/O4RAM32114A9A0A9A0RAM32114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM42114A9A0A9A0RAM42114I/O1I/O4WECSWECSD7D4WRA9A0圖圖6.18 字位同時(shí)擴(kuò)展連接圖字位同時(shí)擴(kuò)展連接圖 圖圖6.18給出了用給出了用2114(1K 4)RAM芯片構(gòu)成芯片構(gòu)成4K 8存儲(chǔ)器的連存儲(chǔ)器的連接方法。接方法。 36二、存儲(chǔ)器的連接二、存儲(chǔ)器的連接（一）存儲(chǔ)芯片地址線的連接（一）存儲(chǔ)芯片地址線的連接n芯片的地址線通常應(yīng)全部與芯片的地址線通常應(yīng)全部與CPU的低位地址總線相連的低位地址總線相連n尋址時(shí)，這部分地址的譯

22、碼是在存儲(chǔ)芯片內(nèi)完成的，我尋址時(shí)，這部分地址的譯碼是在存儲(chǔ)芯片內(nèi)完成的，我們稱為們稱為“片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼”000H001H002H3FDH3FEH3FFH全0全1000000010010110111101111范圍（范圍（16進(jìn)制）進(jìn)制）A9A037（二）存儲(chǔ)芯片片選端的譯碼（二）存儲(chǔ)芯片片選端的譯碼A19A15A14A0 全全0全全1D7D0A14A0CE（1）片選端常有效片選端常有效n令芯片（組）的片選端常有效令芯片（組）的片選端常有效n不與系統(tǒng)的高位地址線發(fā)生聯(lián)系不與系統(tǒng)的高位地址線發(fā)生聯(lián)系n芯片（組）總處在被選中的狀態(tài)芯片（組）總處在被選中的狀態(tài)n雖簡(jiǎn)單易行、但無法再進(jìn)行地址雖簡(jiǎn)單易行

23、、但無法再進(jìn)行地址擴(kuò)充，會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)充，會(huì)出現(xiàn)“地址重復(fù)地址重復(fù)”38地址重復(fù)地址重復(fù)n一個(gè)存儲(chǔ)單元具有一個(gè)存儲(chǔ)單元具有多個(gè)多個(gè)存儲(chǔ)地址的現(xiàn)象存儲(chǔ)地址的現(xiàn)象n原因：有些高位地址線沒有用、可任意原因：有些高位地址線沒有用、可任意n使用地址：出現(xiàn)地址重復(fù)時(shí)，常選取其中既好用、又不沖突的一個(gè)使用地址：出現(xiàn)地址重復(fù)時(shí)，常選取其中既好用、又不沖突的一個(gè)“可用地址可用地址”n例如：例如：00000H07FFFHn選取的原則：選取的原則：高位地址全為高位地址全為0的地址的地址為了避免重復(fù)地址，我們常用為了避免重復(fù)地址，我們常用高位地址的譯碼高位地址的譯碼391、 譯碼和譯碼器譯碼和譯碼器n譯碼：譯碼：將某個(gè)特定

24、的將某個(gè)特定的“編碼輸入編碼輸入”翻譯為唯一翻譯為唯一“有效輸出有效輸出”的過程的過程n譯碼電路可以使用門電路組合邏輯譯碼電路可以使用門電路組合邏輯n譯碼電路更多的是采用集成譯碼器譯碼電路更多的是采用集成譯碼器n常用的常用的2:4譯碼器：譯碼器：74LS139n常用的常用的3:8譯碼器：譯碼器：74LS138n常用的常用的4:16譯碼器：譯碼器：74LS154（2）高位地址的譯碼）高位地址的譯碼4074LS13874LS138原理圖原理圖Y Y0 0Y Y1 1Y Y2 2Y Y3 3Y Y4 4Y Y5 5Y Y6 6Y Y7 7G G1 1G G2A2AG G2B2BC CB BA A74

25、LS138功能表功能表G1G2AG2BCBAY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y01000001111111010000111111101100010111110111000111111011110010011101111100101110111111001101011111110011101111111Y0Y0Y1Y1Y2Y2Y3Y3Y4Y4Y5Y5Y6Y6Y7Y7E3E3E2E2E1E1C CB BA A74LS13874LS138原理圖原理圖412、 全譯碼全譯碼n所有的系統(tǒng)地址線均參與對(duì)存儲(chǔ)單元的譯碼尋址所有的系統(tǒng)地址線均參與對(duì)存儲(chǔ)單元的譯碼尋址n包括包括低位地址低位地址線對(duì)芯片內(nèi)各存儲(chǔ)單元

26、的譯碼尋址線對(duì)芯片內(nèi)各存儲(chǔ)單元的譯碼尋址（片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼），），高位地址高位地址線對(duì)存儲(chǔ)芯片的譯碼尋線對(duì)存儲(chǔ)芯片的譯碼尋址（址（片選譯碼片選譯碼）n采用全譯碼，采用全譯碼，每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址都是每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址都是唯一唯一的的，不存在地址重復(fù)不存在地址重復(fù)n譯碼電路可能比較復(fù)雜、連線也較多譯碼電路可能比較復(fù)雜、連線也較多42時(shí)間：時(shí)間：201011月月8日（第十一周周一）日（第十一周周一）1、學(xué)習(xí)存儲(chǔ)芯片擴(kuò)展的基本步驟。學(xué)習(xí)存儲(chǔ)芯片擴(kuò)展的基本步驟。2、全譯碼擴(kuò)展存儲(chǔ)器芯片。、全譯碼擴(kuò)展存儲(chǔ)器芯片。43全譯碼示例全譯碼示例A15 A14A13A16CBAG1138 2764A19A18A17

27、A12A0CEY6G2AG2BIO/M1C000H1DFFFH全0全10 0 0 1 1 1 00 0 0 1 1 1 0地址范圍A12A0A19A18A17A16A15A14 A1344I/O1I/O4RAM12114A9A0A11A10D3D0A9A0RAM12114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM22114A9A0A9A0RAM22114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM32114A9A0A9A0RAM32114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM42114A9A0A9A0RAM42114I/O1I/O4WECSWECSD7D4

28、WRA9A0A12A13BCY0Y1Y2Y3Y2BG2AG11A15A14G1IO/M圖6.22 字位同時(shí)擴(kuò)展連接圖 45芯 片A15A10A9A0地址范圍RAM1000000000000000011111111110000H03FFHRAM2000001000000000011111111110400H07FFHRAM30000100000000000111111111110800H0BFFHRAM4000011000000000011111111110C00H0FFFH表表6.8 各組芯片的地址范圍各組芯片的地址范圍 463、 部分譯碼部分譯碼n只有只有部分（高位）部分（高位）地址線參與對(duì)

29、存儲(chǔ)芯片地址線參與對(duì)存儲(chǔ)芯片的譯碼的譯碼n每個(gè)存儲(chǔ)單元將對(duì)應(yīng)多個(gè)地址每個(gè)存儲(chǔ)單元將對(duì)應(yīng)多個(gè)地址（地址重地址重復(fù)復(fù)），需要選取一個(gè)可用地址），需要選取一個(gè)可用地址n可簡(jiǎn)化譯碼電路的設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)化譯碼電路的設(shè)計(jì)n但系統(tǒng)的部分地址空間將被浪費(fèi)但系統(tǒng)的部分地址空間將被浪費(fèi)47138A17 A16A11A0A14 A13A12(4)(3)(2)(1)2732273227322732CBAE3E2E1IO/MCECECECEY0Y1Y2Y3A19 A15A14 A12A11A0一個(gè)可用地址123410101010000001010011全0全1全0全1全0全1全0全120000H20FFFH21000H21F

30、FFH22000H22FFFH23000H23FFFH484、 線選譯碼線選譯碼n只用只用少數(shù)幾根高位少數(shù)幾根高位地址線進(jìn)行芯片的譯碼，且地址線進(jìn)行芯片的譯碼，且每根負(fù)責(zé)選中一個(gè)芯片每根負(fù)責(zé)選中一個(gè)芯片（組）（組）n雖構(gòu)成簡(jiǎn)單，但地址空間嚴(yán)重浪費(fèi)雖構(gòu)成簡(jiǎn)單，但地址空間嚴(yán)重浪費(fèi)n必然會(huì)出現(xiàn)地址重復(fù)必然會(huì)出現(xiàn)地址重復(fù)n一個(gè)存儲(chǔ)地址會(huì)對(duì)應(yīng)多個(gè)存儲(chǔ)單元一個(gè)存儲(chǔ)地址會(huì)對(duì)應(yīng)多個(gè)存儲(chǔ)單元n多個(gè)存儲(chǔ)單元共用的存儲(chǔ)地址不應(yīng)使用多個(gè)存儲(chǔ)單元共用的存儲(chǔ)地址不應(yīng)使用49線選譯碼示例線選譯碼示例A14A12A0A13(1)2764(2)2764 CECEA19 A15A14 A13A12A0一個(gè)可用地址121 00 1

31、全0全1全0全104000H05FFFH02000H03FFFH50A19 A15A14 A13A12A0一個(gè)可用地址121 00 1全0全1全0全104000H05FFFH02000H03FFFHA14A12A0A13(1)2764(2)2764 CECE51片選端譯碼小結(jié)片選端譯碼小結(jié)n存儲(chǔ)芯片的片選控制端可以被看作是存儲(chǔ)芯片的片選控制端可以被看作是一根最高位地址線一根最高位地址線n在系統(tǒng)中，主要與地址發(fā)生聯(lián)系：包在系統(tǒng)中，主要與地址發(fā)生聯(lián)系：包括括地址空間的選擇地址空間的選擇（接（接CPU的的IO/M信號(hào)）和信號(hào)）和高位地址的譯碼選擇高位地址的譯碼選擇（與（與CPU的高位地址線相關(guān)聯(lián)）的

32、高位地址線相關(guān)聯(lián)）52(三三) 存儲(chǔ)芯片的讀寫控制存儲(chǔ)芯片的讀寫控制n芯片芯片OE與與CPU的讀命令的讀命令(RD)相連相連n當(dāng)芯片被選中、且讀命令有效時(shí)，存儲(chǔ)當(dāng)芯片被選中、且讀命令有效時(shí)，存儲(chǔ)芯片將開放并驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)到總線芯片將開放并驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)到總線n芯片芯片WE與與CPU的寫命令（的寫命令（WR）相連）相連n當(dāng)芯片被選中、且寫命令有效時(shí)，允許當(dāng)芯片被選中、且寫命令有效時(shí)，允許總線數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)芯片總線數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)芯片536.4.2 存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器與CPU的連接的連接 存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器與CPU的連接實(shí)際上就是存儲(chǔ)器與三總線中相關(guān)信號(hào)的連接實(shí)際上就是存儲(chǔ)器與三總線中相關(guān)信號(hào)線的連接。線的連接。 1存儲(chǔ)器

33、與控制總線的連接存儲(chǔ)器與控制總線的連接控制線控制線(如如M/IO) 與地址線一同參與地址譯碼，生成片選信號(hào)。與地址線一同參與地址譯碼，生成片選信號(hào)。 5407815000010000300005000000000200004220-1=FFFFF220-2=FFFFE512K8(位位)512K8(位位)奇地址奇地址存儲(chǔ)體存儲(chǔ)體偶地址偶地址存儲(chǔ)體存儲(chǔ)體(A0=1)(A0=0)55 當(dāng)當(dāng)BHE有效有效時(shí)，選定時(shí)，選定奇地址奇地址存儲(chǔ)體存儲(chǔ)體,體內(nèi)地體內(nèi)地址由址由A19A1確定。當(dāng)確定。當(dāng)A0=0時(shí)，選定時(shí)，選定偶地址偶地址存儲(chǔ)存儲(chǔ)體，體內(nèi)地址同樣由體，體內(nèi)地址同樣由A19A1確定。確定。 值得注意

34、的是偶地址存儲(chǔ)體固定與低值得注意的是偶地址存儲(chǔ)體固定與低8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)總線總線D7D0相連，奇地址存儲(chǔ)體固定與高相連，奇地址存儲(chǔ)體固定與高8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)總線總線D15D8相連。相連。 BHE和和A0互相配合，使互相配合，使CPU可以訪問兩個(gè)存儲(chǔ)可以訪問兩個(gè)存儲(chǔ)體中的一個(gè)字。體中的一個(gè)字。56 圖圖6.21給出了由兩片給出了由兩片6116(2K 8)構(gòu)成的構(gòu)成的2K字字(4K字節(jié)字節(jié))的存的存儲(chǔ)器與儲(chǔ)器與8086 CPU的連接情況。的連接情況。 圖圖6.19 6116與與8086 CPU的連接的連接 6116A10A0OEWECED7D0 6116A10A0OEWECED15D8A11A1RDW

35、RA0BHE57表表3.9 8086存儲(chǔ)器高低位庫選擇存儲(chǔ)器高低位庫選擇 BHE A0 對(duì)對(duì) 應(yīng)應(yīng) 操操 作作 0 0 同時(shí)訪問兩個(gè)存儲(chǔ)體，讀同時(shí)訪問兩個(gè)存儲(chǔ)體，讀/寫一個(gè)字的信息寫一個(gè)字的信息 0 1 只訪問奇地址存儲(chǔ)體，讀只訪問奇地址存儲(chǔ)體，讀/寫高字節(jié)的信息寫高字節(jié)的信息 1 0 只訪問偶地址存儲(chǔ)體，讀只訪問偶地址存儲(chǔ)體，讀/寫低字節(jié)的信息寫低字節(jié)的信息 1 1 無操作無操作 58YnBHEA0連接的存儲(chǔ)器芯片連接連接的存儲(chǔ)器芯片連接CPU的的高位數(shù)據(jù)線高位數(shù)據(jù)線D15D8連接的存儲(chǔ)器芯片連接連接的存儲(chǔ)器芯片連接CPU的的低位數(shù)據(jù)線低位數(shù)據(jù)線D7D0全譯碼擴(kuò)展的片選端連接全譯碼擴(kuò)展的片選

36、端連接60例例1:將將2片片6264連接到連接到8086系統(tǒng)總線上系統(tǒng)總線上,其內(nèi)存地址為其內(nèi)存地址為70000H73FFFH。 讀寫偶地址時(shí)讀寫偶地址時(shí)A0=0；讀寫奇地址時(shí)，；讀寫奇地址時(shí)，BHE0；讀以偶地址開始的一個(gè)字；讀以偶地址開始的一個(gè)字時(shí)，時(shí)，A0和和BHE同時(shí)為低。同時(shí)為低。6264D0D7CSOEWEVccGND6264邏輯關(guān)系圖邏輯關(guān)系圖A0A126170000H73FFFH全0全10 1 1 1 0 0 00 1 1 1 0 0 1地址范圍A13A1A19A18A17A16A15A14 A0A16 A15A14A18IO/MCBAG1138 A19Y4G2AG2BA17&

37、BHEA0或或62例例2：用：用6264(8K8RAM)二片，建立二片，建立08000H0BFFFH的的的內(nèi)存區(qū)。的內(nèi)存區(qū)。A19A18A17A16 A15 A14A13A1A010 0 00 1 0全0全10/1分析：分析：1、片數(shù)、片數(shù)2片片16K/8k 2、數(shù)據(jù)線：、數(shù)據(jù)線：8根根 3、片內(nèi)尋址：、片內(nèi)尋址：8K213，A12A0連接連接A13A1。 4、每片的地址范圍如下，、每片的地址范圍如下，74S138譯碼譯碼5、控制線、控制線：WR 、RD,IO/M63ABCG2AG2BG1Y274LS138A0A12D0D7CSWEOE6264(2)A0A12D0D7CSWEOE6264(1)

38、A1A13D0D7A14A15A16WRRDA18A198086CPUIO/MD8D15A17BHEA064D3D0A11A0OEWE CS例例3：下圖為一：下圖為一SRAM芯片，用該芯片擴(kuò)展成一個(gè)芯片，用該芯片擴(kuò)展成一個(gè)8K K8的的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器。（1）寫出該芯片的存儲(chǔ)容量，共需多少）寫出該芯片的存儲(chǔ)容量，共需多少這樣的芯片才能滿足上述要求？這樣的芯片才能滿足上述要求？（2）若該芯片與）若該芯片與8086CPU相連，起始地址為相連，起始地址為02000H，且，且地址連續(xù)，請(qǐng)用全譯碼法畫出滿足要求的連接圖。地址連續(xù)，請(qǐng)用全譯碼法畫出滿足要求的連接圖。分析：分析：（1）A11A0一共一共12根

39、地址線，字?jǐn)?shù)根地址線，字?jǐn)?shù)為為2124K。連接。連接A12A1 D0D3一共一共4根數(shù)據(jù)線，位數(shù)為根數(shù)據(jù)線，位數(shù)為4。容量容量4K4。8K8/4K44片。片。（2）地址）地址02000H開始，一共開始，一共8K8,213，到，到03FFFH結(jié)束。結(jié)束。與與8086相連，則這相連，則這4片為一組。片為一組。65（2）地址）地址02000H開始，到開始，到03FFFH結(jié)束。與結(jié)束。與8086相連，則這相連，則這4片為一組。選擇的片為一組。選擇的芯片是芯片是4K的，所以片內(nèi)尋址部分為的，所以片內(nèi)尋址部分為A1A12。A19A18A17 A16A15A14 A13A12A1A010 0 0 00 0 1全0全10A17A16A19A18IO/MA15 A14A13CBAG1138 G2AG2B或或或或Y1BHEA0666768例例4利用利用2K8位的靜態(tài)位的靜態(tài)RAM 6116構(gòu)成構(gòu)成8086的從的從F1000HF1FFFH的內(nèi)存，請(qǐng)用全譯碼法畫出的內(nèi)存，請(qǐng)用全譯碼法畫出6116與與8086CPU系統(tǒng)總線的系統(tǒng)總線的連接圖。連接圖。6116A0A10D0D7CEOEWEVccGND分析：分析：6116芯片如右圖所示。芯片如右圖所示。2K211，地址線，地址線A0A10，8位的數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)線線D0D7