微機存儲器系統(tǒng)

1、微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)l微機中存儲器的層次結(jié)構(gòu)微機中存儲器的層次結(jié)構(gòu)l半導(dǎo)體存儲器分類半導(dǎo)體存儲器分類l半導(dǎo)體存儲器的主要性能指標半導(dǎo)體存儲器的主要性能指標l典型存儲器芯片和譯碼芯片典型存儲器芯片和譯碼芯片l存儲器芯片與存儲器芯片與CPU連接連接l存儲器空間的使用存儲器空間的使用微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)教學(xué)目的和要求教學(xué)目的和要求l 掌握微型計算機中存儲器的基本概念、存儲器的系掌握微型計算機中存儲器的基本概念、存儲器的系統(tǒng)組成統(tǒng)組成l 掌握半導(dǎo)體存儲器的分類和主要性能指標掌握半導(dǎo)體存儲器的分類和主要性能指標l 掌握典型半導(dǎo)體存儲器芯片的特點和工作方式掌握典型半導(dǎo)體存儲器芯片的特點和工

2、作方式l 掌握掌握8086/8088與存儲器的連接原理與方法、存儲空與存儲器的連接原理與方法、存儲空間的使用和分配間的使用和分配 l 了解高速緩沖存儲器技術(shù)了解高速緩沖存儲器技術(shù)微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.1 4.1 存儲器概述存儲器概述4.1.1 4.1.1 存儲器的基本概念存儲器的基本概念 存儲器由大量的記憶單元組成，記憶單元是一種存儲器由大量的記憶單元組成，記憶單元是一種具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件，可用來表示二進具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件，可用來表示二進制的制的0 0和和1 1，這種物理器件一般由半導(dǎo)體器件或磁，這種物理器件一般由半導(dǎo)體器件或磁性材料等構(gòu)成。性材料等構(gòu)成。微型計算機技

3、術(shù)微型計算機技術(shù)存儲器基本概念存儲器基本概念由若干個最基本的存儲單元組成，每個單元存儲一由若干個最基本的存儲單元組成，每個單元存儲一個字。個字。字長有字長有4 4位、位、8 8位、位、1616位以及位以及3232位等。位等。在微機中，存儲器按在微機中，存儲器按8 8位二進制數(shù)（位二進制數(shù)（1 1個字節(jié)）編址，個字節(jié)）編址，習(xí)慣上把一個地址所尋址的習(xí)慣上把一個地址所尋址的8 8位二進制數(shù)稱為一個存位二進制數(shù)稱為一個存儲單元。儲單元。存儲器容量一般都很大，內(nèi)存和外存，均以字節(jié)為存儲器容量一般都很大，內(nèi)存和外存，均以字節(jié)為單元，常用的有單元，常用的有2 21010字節(jié)字節(jié)=1KB=1KB，2 220

4、20字節(jié)字節(jié)=1024KB=1MB=1024KB=1MB，2 23030字節(jié)字節(jié)=1024MB=1GB=1024MB=1GB，2 24040字節(jié)字節(jié)=1024GB=1TB =1024GB=1TB 存儲器的存儲空間與微機的地址線位數(shù)有關(guān)。存儲器的存儲空間與微機的地址線位數(shù)有關(guān)。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.1.2 4.1.2 微機中存儲器的層次結(jié)構(gòu)微機中存儲器的層次結(jié)構(gòu)微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)微機中存儲器的層次微機中存儲器的層次內(nèi)存（主存）內(nèi)存（主存） 內(nèi)存用于存放當前計算機正在執(zhí)行或經(jīng)常要使用的內(nèi)存用于存放當前計算機正在執(zhí)行或經(jīng)常要使用的程序或數(shù)據(jù)，程序或數(shù)據(jù)，CPUCPU可直接從內(nèi)存中

5、讀取指令并執(zhí)行，可直接從內(nèi)存中讀取指令并執(zhí)行，還可直接從內(nèi)存中存取數(shù)據(jù)。還可直接從內(nèi)存中存取數(shù)據(jù)。 通常直接與系統(tǒng)總線相連。通常直接與系統(tǒng)總線相連。 內(nèi)存也稱半導(dǎo)體存儲器，一般由快速的半導(dǎo)體存儲內(nèi)存也稱半導(dǎo)體存儲器，一般由快速的半導(dǎo)體存儲器件構(gòu)成，它與器件構(gòu)成，它與CPUCPU交換數(shù)據(jù)的速度很快。交換數(shù)據(jù)的速度很快。 在共享存儲器的多處理機系統(tǒng)中，內(nèi)存中數(shù)據(jù)可以在共享存儲器的多處理機系統(tǒng)中，內(nèi)存中數(shù)據(jù)可以共享，并可實現(xiàn)多處理機間的通信。共享，并可實現(xiàn)多處理機間的通信。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)微機中存儲器的層次微機中存儲器的層次外存外存 一般是由磁性材料以及運用激光技術(shù)等實現(xiàn)的存儲一般是由磁

6、性材料以及運用激光技術(shù)等實現(xiàn)的存儲器，分為硬磁盤、軟磁盤、光盤等。器，分為硬磁盤、軟磁盤、光盤等。 通常是通過總線接口電路與系統(tǒng)總線相連。通常是通過總線接口電路與系統(tǒng)總線相連。 外存容量很大，外存容量很大，掉電信息不丟失，掉電信息不丟失，但存取速度慢，但存取速度慢，通常使用通常使用DMADMA技術(shù)和技術(shù)和IOPIOP技術(shù)來實現(xiàn)內(nèi)存與外存之間技術(shù)來實現(xiàn)內(nèi)存與外存之間的數(shù)據(jù)直接傳送。的數(shù)據(jù)直接傳送。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)微機中存儲器的層次微機中存儲器的層次高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器CacheCache 簡稱緩存，是位于簡稱緩存，是位于CPUCPU與主存間的一種容量較小但速與主存間的一種容量

7、較小但速度很高的存儲器。度很高的存儲器。 緩存主要是為了解決緩存主要是為了解決CPUCPU運算速度與內(nèi)存讀寫速度不運算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾。匹配的矛盾。 在在CPUCPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個內(nèi)存儲器（緩存內(nèi)存儲器（緩存+ +內(nèi)存）就變成了既有緩存的高速度，內(nèi)存）就變成了既有緩存的高速度，又有內(nèi)存的大容量的存儲系統(tǒng)了。又有內(nèi)存的大容量的存儲系統(tǒng)了。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.2 4.2 半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器4.2.1 4.2.1 半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器分類分類p 按器件分類按器件分類雙極型雙極型TTLTTL速度較快、

8、集成度低、功耗大、成本高速度較快、集成度低、功耗大、成本高金屬氧化物型金屬氧化物型MOSMOS現(xiàn)大量使用現(xiàn)大量使用CMOSCMOS存儲器，存儲速度可達幾存儲器，存儲速度可達幾nsns特點：集成度高特點：集成度高( (單片可達單片可達1Gb)1Gb)、功耗小、成本低、功耗小、成本低電荷耦合器電荷耦合器速度快、但成本較高速度快、但成本較高微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器分類分類p 按存取方式分類按存取方式分類隨機存取存儲器隨機存取存儲器RAMRAMSRAMSRAM（Static RAMStatic RAM，靜態(tài)，靜態(tài)RAM RAM ）：速度快。）：速度快。DRAMDRAM（Dy

9、namic RAMDynamic RAM，動態(tài)，動態(tài)RAM)RAM)：速度較慢，需：速度較慢，需定時刷新。定時刷新。只讀存儲器只讀存儲器ROMROM工作時只能讀（用特殊方法寫入）工作時只能讀（用特殊方法寫入）掉電信息不丟失掉電信息不丟失可作為主存儲器存放系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)等可作為主存儲器存放系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)等微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)只讀存儲器只讀存儲器ROMROM 掩膜掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允許一次編程，此后不可更改：允許一次編程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可編程；并允許用：用紫外光擦除，擦除后可編程；并允許用戶多次擦除

10、和編程戶多次擦除和編程 EEPROM（E2PROM）：采用加電方法在線進行擦）：采用加電方法在線進行擦除和編程，也可多次擦寫除和編程，也可多次擦寫 Flash Memory（閃存）：能夠快速擦寫的（閃存）：能夠快速擦寫的EEPROM微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.2.2 半導(dǎo)體存儲器的主要性能指標半導(dǎo)體存儲器的主要性能指標l 存儲容量：存儲容量：微機存儲器的容量指存儲器所能容納的最大微機存儲器的容量指存儲器所能容納的最大字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù) 。l 存取周期：存取周期：指存儲器從接收到地址，到實現(xiàn)一次完整的指存儲器從接收到地址，到實現(xiàn)一次完整的讀出和寫入數(shù)據(jù)的時間，也稱為存取時間，是存儲器進讀出和寫入數(shù)

11、據(jù)的時間，也稱為存取時間，是存儲器進行連續(xù)讀和寫操作所允許的最短時間間隔。行連續(xù)讀和寫操作所允許的最短時間間隔。l 易失性：易失性：指存儲器的供電電源斷開后，存儲器中的內(nèi)容指存儲器的供電電源斷開后，存儲器中的內(nèi)容是否丟失。是否丟失。l 功功 耗：耗：半導(dǎo)體存儲器在額定工作電壓下，外部電源保半導(dǎo)體存儲器在額定工作電壓下，外部電源保證它正常工作的前提下所提供的最大電功率。證它正常工作的前提下所提供的最大電功率。l 可靠性：可靠性：指抵抗干擾，正確完成讀指抵抗干擾，正確完成讀/寫數(shù)據(jù)的性能。寫數(shù)據(jù)的性能。 微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.2.3 存儲器中的地址譯碼存儲器中的地址譯碼l 存儲器芯片邏輯

12、圖存儲器芯片邏輯圖微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)l存儲器芯片的結(jié)構(gòu)存儲器芯片的結(jié)構(gòu)存儲體存儲體存儲器芯片的主要部分，用來存儲信息存儲器芯片的主要部分，用來存儲信息 地址譯碼電路地址譯碼電路根據(jù)輸入的地址編碼來選中芯片內(nèi)某個特定的存儲根據(jù)輸入的地址編碼來選中芯片內(nèi)某個特定的存儲單元單元 片選和讀寫控制邏輯片選和讀寫控制邏輯選中存儲芯片，控制讀寫操作選中存儲芯片，控制讀寫操作微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)存儲體存儲體 每個存儲單元具有一個唯一的地址，可存儲每個存儲單元具有一個唯一的地址，可存儲1位（位片結(jié)構(gòu)）或多位（字片結(jié)構(gòu)）二進制數(shù)位（位片結(jié)構(gòu)）或多位（字片結(jié)構(gòu)）二進制數(shù)據(jù)據(jù) 存儲容量與地址、數(shù)據(jù)線

13、個數(shù)有關(guān)：存儲容量與地址、數(shù)據(jù)線個數(shù)有關(guān)： 芯片的存儲容量芯片的存儲容量2MN存儲單元數(shù)存儲單元數(shù)存儲存儲單元的位數(shù)單元的位數(shù) M：芯片的地址線根數(shù)：芯片的地址線根數(shù) N：芯片的數(shù)據(jù)線根數(shù)：芯片的數(shù)據(jù)線根數(shù) 微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)地址譯碼電路地址譯碼電路譯譯碼碼器器A5A4A3A2A1A06301存儲單元存儲單元64個單元個單元行行譯譯碼碼A2A1A0710列譯碼列譯碼A5A4A301764個單元個單元單譯碼雙譯碼n單譯碼結(jié)構(gòu)單譯碼結(jié)構(gòu)n雙譯碼結(jié)構(gòu)雙譯碼結(jié)構(gòu)n雙譯碼可簡化芯片設(shè)計雙譯碼可簡化芯片設(shè)計n主要采用的譯碼結(jié)構(gòu)主要采用的譯碼結(jié)構(gòu)微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)片選和讀寫控制邏輯片選和

14、讀寫控制邏輯n片選端片選端CS或或CEn有效時，可以對該芯片進行讀寫操作有效時，可以對該芯片進行讀寫操作n輸出輸出OE或或RDn控制讀操作。有效時，芯片內(nèi)數(shù)據(jù)輸出控制讀操作。有效時，芯片內(nèi)數(shù)據(jù)輸出n該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的讀控制線該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的讀控制線n寫寫WE或或WRn控制寫操作。有效時，數(shù)據(jù)進入芯片中控制寫操作。有效時，數(shù)據(jù)進入芯片中n該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的寫控制線該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的寫控制線微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)存儲器芯片的工作方式存儲器芯片的工作方式操操 作作 1 X X 無操作無操作 0 0 1RAMCPU操作操作 0 1 0CPURAM操作操作 0 0 0非法非法 0 1 1無操作無

15、操作 CSRDWR微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.2.4 典型存儲器芯片典型存儲器芯片n 靜態(tài)隨機存取存儲器靜態(tài)隨機存取存儲器SRAMSRAM 靜態(tài)隨機存取存儲器靜態(tài)隨機存取存儲器SRAM的基本存儲單元一般由的基本存儲單元一般由六管靜態(tài)存儲電路構(gòu)成，集成度較低，功耗較大，六管靜態(tài)存儲電路構(gòu)成，集成度較低，功耗較大，無需刷新電路，由于存取速度快，一般用作微機中無需刷新電路，由于存取速度快，一般用作微機中的高速緩沖存儲器的高速緩沖存儲器 。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)Intel 6264引腳圖引腳圖 NC A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D0 D1 D2 GND VCC W

16、E CS2A8 A9 A11 OE A10 CS D7 D6 D5 D4 D3 1 28 2 27 3 26 4 25 5 24 6 23 7 22 8 21 9 20 10 19 11 18 12 17 13 16 14 15 1626462646264是一個是一個8K8K8bit8bitCMOSCMOS靜態(tài)靜態(tài)RAMRAM芯片，其引腳包含芯片，其引腳包含地址線地址線1313條，數(shù)據(jù)線條，數(shù)據(jù)線8 8條，條，2 2個片選端，個片選端，CS1=0CS1=0，CS2=1CS2=1才能選通芯片。一個寫允才能選通芯片。一個寫允許許WEWE端和一個輸出允許端和一個輸出允許OEOE端。該芯片功耗低，在未

17、端。該芯片功耗低，在未選中時僅選中時僅10w10w，工作時也，工作時也僅僅15mw15mw，很適合于用電池，很適合于用電池供電的供電的RAMRAM電路。電路。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)Intel 6264的工作方式的工作方式方式方式 操操 作作 0 0 0 非法非法 不允許不允許WE與與OE同時為低同時為低電平電平 0 1 0 讀出讀出 從從RAM中讀出數(shù)據(jù)中讀出數(shù)據(jù) 0 0 1 寫入寫入 將數(shù)據(jù)寫入將數(shù)據(jù)寫入RAM中中 0 1 1 選中選中 6264內(nèi)部內(nèi)部I/O三態(tài)門均處于三態(tài)門均處于高阻高阻 1 未選中未選中 6264內(nèi)部內(nèi)部I/O三態(tài)門均處于三態(tài)門均處于高阻高阻 1CSWEOE 微型

18、計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)62256 32K8的的CMOS靜態(tài)靜態(tài)RAM1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616171718181919202021212222232324242525262627272828A14A14A12A12A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0D0D0D1D1D2D2GNDGNDD3D3D4D4D5D5D6D6D7D7CSCSA10A10OEOEA11A11A9A9A8A8A13A13WEWEVCCVCC6225662256引腳圖引腳圖A14A14A13A13A12A12A1

19、1A11A10A10A9A9A8A8A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0OEOECSCSWEWED7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D06225662256邏輯圖邏輯圖非法LLL高阻HHL輸入HLL輸出LHL高阻HD7D0OEWECS6225662256工作表工作表微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù) EPROM芯片芯片Intel 2764n 可擦除可編程只讀存儲器可擦除可編程只讀存儲器EPROM內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)Intel 2764在在EPROMEPROM芯片的上方，有一圓形石英窗，從而允許紫芯片的上方，有一圓形石英窗，從而允許

20、紫外線穿過透明的圓形石英窗而照射到半導(dǎo)體芯片上，外線穿過透明的圓形石英窗而照射到半導(dǎo)體芯片上，將它放在紫外線光源下一般照射將它放在紫外線光源下一般照射1010分鐘左右，分鐘左右，EPROMEPROM中的內(nèi)容就被抹掉，即所有浮置柵中的內(nèi)容就被抹掉，即所有浮置柵MOSMOS管的漏源處于管的漏源處于斷開狀態(tài)，然后，才能對它進行編程輸入斷開狀態(tài)，然后，才能對它進行編程輸入 。27642764是是2828腳雙列直插式封裝，內(nèi)部采用雙譯碼方式，腳雙列直插式封裝，內(nèi)部采用雙譯碼方式，用于尋址用于尋址8KB8KB存儲單元，并有輸出緩沖器。其中存儲單元，并有輸出緩沖器。其中A A1212A A0 0是地址線，是

21、地址線， O O7 7O O0 0是是8 8根數(shù)據(jù)線。根數(shù)據(jù)線。CECE是片選，是片選，OEOE是輸出允許信號，低電平有效。是輸出允許信號，低電平有效。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)2727256256 32K32K8 EPROM8 EPROM1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616171718181919202021212222232324242525262627272828VppVppA12A12A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0D0D0D1D1D2D2GNDGNDD3D3D4D4D5D5D6

22、D6D7D7CECEA10A10OEOEA11A11A9A9A8A8A13A13A14A14VCCVCC2725627256引腳圖引腳圖A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0CECEOEOED7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D02725627256邏輯圖邏輯圖微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)n閃爍存儲器（閃爍存儲器（Flash Memory）閃爍存儲器也稱快速擦寫存儲器。實際上閃爍存儲器閃爍存儲器也稱快速擦寫存儲器。實際上閃爍存儲器屬于屬于EEPROM類型，又稱類型，又稱

23、Flash ROM，性能優(yōu)于普，性能優(yōu)于普通通EEPROM。它是。它是Intel公司率先推出的存儲器。公司率先推出的存儲器。在在Pentium機主板上，用機主板上，用128KB或或256KB的的Flash ROM存放存放BIOS，取代了，取代了EPROM和和EEPROM。因此。因此現(xiàn)在稱現(xiàn)在稱BIOS為為Flash BIOS。 特點特點 使內(nèi)部存儲信息在不加電的情況下保持使內(nèi)部存儲信息在不加電的情況下保持1010年左右。年左右。 可用較快的速度將信息擦除以后重寫，反復(fù)擦寫達幾十萬次。可用較快的速度將信息擦除以后重寫，反復(fù)擦寫達幾十萬次。 可以實現(xiàn)分塊擦除和重寫，也可以按字節(jié)擦除與重寫?？梢詫崿F(xiàn)

24、分塊擦除和重寫，也可以按字節(jié)擦除與重寫。 具有非易失性，可靠性能好，速度快及容量大等許多優(yōu)點。具有非易失性，可靠性能好，速度快及容量大等許多優(yōu)點。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.2.5 典型譯碼芯片典型譯碼芯片l 74LS138 74LS138 3-83-8譯碼器譯碼器 片選信號：片選信號：G1 G2A G2B=100 C、B、A譯碼，譯碼，Y0到到Y(jié)7低電平有效低電平有效1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616A AB BC CG2AG2AG2BG2BG1G1Y7Y7GNDGNDY6Y6Y5Y5Y4Y4Y3Y3Y2Y2Y1

25、Y1Y0Y0VCCVCC74LS13874LS138引腳圖引腳圖Y0Y0Y1Y1Y2Y2Y3Y3Y4Y4Y5Y5Y6Y6Y7Y7G1G1G2AG2AG2BG2BC CB BA A74LS13874LS138邏輯圖邏輯圖微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)74LS138譯碼器真值表譯碼器真值表輸 入 輸 出C B A Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y000001111 00110011 01010101 11111110 11111101 1111101111110111 11101111 11011111 10111111 01111111 微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.2.6 微機中的

26、微機中的內(nèi)存條內(nèi)存條計算機中的內(nèi)存多以計算機中的內(nèi)存多以DRAM為主，把內(nèi)存芯片集為主，把內(nèi)存芯片集成在一小條印刷電路板上，稱為內(nèi)存條。成在一小條印刷電路板上，稱為內(nèi)存條。內(nèi)存插槽：主板上用于插入和固定內(nèi)存條的插槽。內(nèi)存插槽：主板上用于插入和固定內(nèi)存條的插槽。金手指：內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽之間的連接部件，金手指：內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽之間的連接部件，所有的信號都是通過金手指進行傳送的。所有的信號都是通過金手指進行傳送的。金手指金手指內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)主板上的內(nèi)存插槽主板上的內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽用于插入內(nèi)存條，內(nèi)存插槽用于插入內(nèi)存條，主主板所支持的內(nèi)存的種類和容量板所支持的內(nèi)存的種

27、類和容量由內(nèi)存插槽決定。由內(nèi)存插槽決定。 168針針SDRAM SIMM插槽插槽184針針DDR DIMM插槽插槽 240針針DDR2 DIMM插槽插槽微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.34.3微型計算機中存儲器的系統(tǒng)組成微型計算機中存儲器的系統(tǒng)組成n這是本章的重點內(nèi)容這是本章的重點內(nèi)容nSRAM、EPROM與與CPU的連接的連接n譯碼方法同樣適合譯碼方法同樣適合I/O端口端口微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.3.1 存儲器芯片與存儲器芯片與CPU連接連接存儲芯片的數(shù)據(jù)線存儲芯片的數(shù)據(jù)線 存儲芯片的地址線存儲芯片的地址線 存儲芯片的片選端存儲芯片的片選端 存儲芯片的讀寫控制線存儲芯片的讀寫控制線微

28、型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)存儲芯片數(shù)據(jù)線的處理存儲芯片數(shù)據(jù)線的處理若芯片的數(shù)據(jù)線正好若芯片的數(shù)據(jù)線正好8根：根： 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) 全部數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)的8位數(shù)據(jù)總線相連位數(shù)據(jù)總線相連若芯片的數(shù)據(jù)線不足若芯片的數(shù)據(jù)線不足8根：根： 一次不能從一個芯片中訪問到一次不能從一個芯片中訪問到8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù) 利用多個芯片擴充數(shù)據(jù)位利用多個芯片擴充數(shù)據(jù)位簡稱簡稱“位擴充位擴充”微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)位擴充位擴充2114（1）A9A0I/O4I/O1片選片選D3D0D7D4A9A02114（2）A9A0I/O4I/O1CECEn多個位擴充的存儲芯片的

29、數(shù)據(jù)線多個位擴充的存儲芯片的數(shù)據(jù)線連接于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的不同位數(shù)連接于系統(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)被看作是一個整體這些芯片應(yīng)被看作是一個整體微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)存儲芯片地址線的連接存儲芯片地址線的連接芯片的地址線通常應(yīng)全部與系統(tǒng)的低位地址總線相芯片的地址線通常應(yīng)全部與系統(tǒng)的低位地址總線相連連尋址時，這部分地址的譯碼是在存儲芯片內(nèi)完成的，尋址時，這部分地址的譯碼是在存儲芯片內(nèi)完成的，稱為稱為“片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼”000H001H002H3FDH3FEH3FFH全全0全全1000000010010110111101111范圍（范圍（16進制）進制）A9A0微

30、型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)存儲芯片片選端的譯碼存儲芯片片選端的譯碼由于存儲器芯片的容量是有限的，微機中存儲由于存儲器芯片的容量是有限的，微機中存儲器的總?cè)萘恳话氵h大于單個存儲器芯片的容量，器的總?cè)萘恳话氵h大于單個存儲器芯片的容量，因此，存儲器往往由多片存儲器芯片組成。因此，存儲器往往由多片存儲器芯片組成。在在CPU與存儲器芯片之間必須設(shè)有片選擇譯與存儲器芯片之間必須設(shè)有片選擇譯碼電路，一般由碼電路，一般由CPU的高位地址譯碼產(chǎn)生片的高位地址譯碼產(chǎn)生片選，而低位地址送給存儲器芯片的地址輸入端，選，而低位地址送給存儲器芯片的地址輸入端，以提供存儲芯片內(nèi)部的行、列地址以提供存儲芯片內(nèi)部的行、列地址

31、。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)存儲芯片片選端的譯碼存儲芯片片選端的譯碼存儲系統(tǒng)常需利用多個存儲芯片擴充容量，也存儲系統(tǒng)常需利用多個存儲芯片擴充容量，也就是擴充了存儲器地址范圍就是擴充了存儲器地址范圍進行進行“地址擴充地址擴充”，需要利用存儲芯片的片選，需要利用存儲芯片的片選端對多個存儲芯片（組）進行尋址端對多個存儲芯片（組）進行尋址這個尋址方法，主要通過將存儲芯片的片選端這個尋址方法，主要通過將存儲芯片的片選端與系統(tǒng)的高位地址線相連來實現(xiàn)與系統(tǒng)的高位地址線相連來實現(xiàn)這種擴充簡稱為這種擴充簡稱為“地址擴充地址擴充”或或“字擴充字擴充”微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)地址擴充（字擴充）片選端片選端D7

32、D0A19A10A9A0（2）A9A0D7D0CE（1）A9A0D7D0CE譯碼器00000000010000000000微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)4.3.2 8086微機存儲器系統(tǒng)微機存儲器系統(tǒng)l 8086存儲器空間存儲器空間8086系統(tǒng)有系統(tǒng)有20根地址線，根地址線，16根數(shù)據(jù)線，尋址空間為根數(shù)據(jù)線，尋址空間為1MB8086CPU的存儲器組織采用的存儲器組織采用2體結(jié)構(gòu)，把體結(jié)構(gòu)，把1MB存儲器分為存儲器分為2個個512KB的存儲體，即分為偶地址體與奇地址體（簡稱的存儲體，即分為偶地址體與奇地址體（簡稱偶體和奇體）各偶體和奇體）各512KB，僅當，僅當A0=0時，訪問偶體中一個時，訪問偶

33、體中一個字節(jié)；僅當字節(jié)；僅當BHE=0時，訪問奇體中一個字節(jié)，時，訪問奇體中一個字節(jié)，當二者均為當二者均為0時，訪問偶地址起始的一個字。時，訪問偶地址起始的一個字。偶地址數(shù)據(jù)偶地址數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線低由數(shù)據(jù)線低8位傳送位傳送奇地址數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線高奇地址數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線高8位傳送位傳送奇奇、偶地址數(shù)據(jù)存取分別由偶地址數(shù)據(jù)存取分別由BHE和和A0控制控制(見下表見下表) 微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)8086存儲器空間存儲器空間BHEA0操作所用總線00從偶地址讀/寫一個字D15D010從偶地址讀/寫一個字節(jié)D7D001從奇地址讀/寫一個字節(jié)D15D8從奇地址讀/寫一個字01讀/寫低字節(jié)D15D810讀/寫高字

34、節(jié)D7D0MEMRMEMWM/IORDWR存儲器讀命令存儲器讀命令存儲器寫命令存儲器寫命令存儲器連接的控制信號存儲器連接的控制信號微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)l8086系統(tǒng)存儲器連接舉例系統(tǒng)存儲器連接舉例例：例：由由2 2片片6225662256（3232K K8 RAM8 RAM）組成）組成6464K K8 RAM8 RAM的的80868086微機存儲器系統(tǒng)，試給出硬件電路微機存儲器系統(tǒng)，試給出硬件電路連接圖。連接圖。（1 1）控制奇偶控制奇偶片的片的寫寫使能使能 WEWE地址信號地址信號A0A0A19A19和和BHEBHE是是8086 8086 CPUCPU經(jīng)經(jīng)鎖存器鎖存器82828282

35、或或7474LSLS373373鎖存后產(chǎn)生的信號鎖存后產(chǎn)生的信號數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線D0D0D15D15是是8086 8086 CPUCPU的的AD0AD0AD15AD15經(jīng)經(jīng)82868286或或7474LS245LS245緩沖后產(chǎn)生的信號緩沖后產(chǎn)生的信號MEMRMEMR和和MEMWMEMW在最小模式下由在最小模式下由8086 8086 CPUCPU的的M/IOM/IO和和RDRD、WRWR信號產(chǎn)生，在最大模式下由信號產(chǎn)生，在最大模式下由82888288產(chǎn)生。產(chǎn)生。微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)8086系統(tǒng)存儲器連接舉例系統(tǒng)存儲器連接舉例IC0IC0為偶地址存儲器，其數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線低為偶地址存儲器，

36、其數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線低8 8位傳送。位傳送。IC1IC1為奇地址存儲器，其數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線高為奇地址存儲器，其數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線高8 8位傳送。由位傳送。由A0A0和和BHEBHE控制控制寫信號實現(xiàn)奇偶地址寫操作。寫信號實現(xiàn)奇偶地址寫操作。A16A16A19A19由由7474LS138LS138譯碼選中存儲器譯碼選中存儲器三種情況三種情況mov 2000h,mov 2000h, alal ；從偶地址開始寫一個字節(jié)；從偶地址開始寫一個字節(jié)mov 2000h, ax mov 2000h, ax ；從偶地址開始寫一個字；從偶地址開始寫一個字mov 2001h, ax mov 2001h, ax ；從奇地址開始

37、寫一個字；從奇地址開始寫一個字IC0IC0（偶）（偶）IC1IC1（奇）（奇）A19 A18 A17 A16A19 A18 A17 A160 0 0 0 X X0 0 0 0 X X0 0 0 0 X X0 0 0 0 X X范范 圍圍00000000000FFFFH0FFFFH00000000000FFFFH0FFFFH地址分配地址分配 A15A15A0A0微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)控制奇偶寫的存儲器連接電路圖控制奇偶寫的存儲器連接電路圖Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2BCBAA14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D

38、3D2D1D0VccA19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1MEMRA0MEMWBHED15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D874LS1386225662256IC0IC1DBAB微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)（2 2）控制奇偶片選）控制奇偶片選CSCS的存儲器連接電路圖的存儲器連接電路圖Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y

39、7G1G2AG2BCBAVccA19A18A17A0BHEMEMW74LS138DBA14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1MEMRD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D86225662256IC0IC1AB微型計算機技術(shù)

40、微型計算機技術(shù)4.3.3 4.3.3 存儲器空間的使用存儲器空間的使用l全譯碼全譯碼采用全地址譯碼方式，計算機的全部地址空間采用全地址譯碼方式，計算機的全部地址空間都可以使用。都可以使用。例：用例：用2片片62256（32K8 RAM）和）和2片片27256（32K8 EPROM）組成）組成8086微機存儲器系統(tǒng)。微機存儲器系統(tǒng)。要求要求EPROM的起始地址為的起始地址為F0000H，RAM的起的起始地址為始地址為00000H，使用全地址譯碼方式使用全地址譯碼方式，試畫，試畫出計算機的存儲器連接圖，并寫出地址范圍。出計算機的存儲器連接圖，并寫出地址范圍。A15A14A13A12A11A10A9

41、A8A7A6A5A4A3A2A1MEMRA0MEMWBHED15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0A19A18A17A16A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CSOEWED7D6D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D8DBD7D6D5D4D3D2D1D06225662256IC0IC1ABA14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CEOED7D6D5D4D3

42、D2D1D0A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CEOED7D6D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D8DBD7D6D5D4D3D2D1D02725627256IC2IC3ABY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2BCBAVcc74LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2BCBA74LS138全譯碼全譯碼存儲器連接圖存儲器連接圖微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)Y0Y762256CS27256CSA19123U1:A4071564U1:B407112U2:A7407可以用這個邏輯門電路代替其中一個可以用這個邏輯門電

43、路代替其中一個138譯碼器譯碼器微型計算機技術(shù)微型計算機技術(shù)說明說明A19A18A17A16A19A18A17A16范范 圍圍IC0IC0（偶）（偶）IC1IC1（奇）（奇）0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 000000000000FFFFH0FFFFH00000000000FFFFH0FFFFH地址分配地址分配A15A15A0A0IC2IC2（偶）（偶）IC3IC3（奇）（奇）1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1F0000F0000FFFFFHFFFFFHF0000F0000FFFFFHFFFFFHX X X XX X X XX X X XX X X X用用2 2片片7474LS138LS138（3-83-8譯碼器）對譯碼器）對80868086計算機系計算