微機課件(第五章)

1、第五章 存儲器本章重點單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加標(biāo)題存儲器在微型機系統(tǒng)中的連接寬度擴充和字節(jié)擴充 存儲器讀寫時序 單擊此處添加段落文字內(nèi)容一、8086存儲器結(jié)構(gòu)和配置 8086系統(tǒng)中的存儲器是一個最多1M個8位數(shù)量的字節(jié)序列，即可尋址的存儲空間為1M字節(jié)，系統(tǒng)為每個字節(jié)分配一個20位的物理地址(對應(yīng)16進制的地址范圍從00000HFFFFFH)。 在存儲器中任何兩個相鄰的字節(jié)被定義為一個字。在一個字中的每一個字節(jié)有一個地址，并且這兩個地址中的較小的一個被用來作為該字的地址。 存儲器和存儲器件存儲器和存儲器件 1、

2、存儲器的組成 8086系統(tǒng)中，存儲器是分體結(jié)構(gòu)，1M字節(jié)的存儲空間分成兩個512K字節(jié)的存儲體。 一個是偶數(shù)地址存儲體，一個是奇數(shù)地址存儲體，兩個存儲體采用字節(jié)交叉編址方式（1）奇偶地址體示意圖（2 2）BHE BHE 、 ADAD0 0的代碼組合和對應(yīng)的操作的代碼組合和對應(yīng)的操作 BHEAD0對應(yīng)的操作所用的管腳00從偶地址開始讀/寫一個字AD15AD001從奇地址單元讀/寫一個字節(jié)AD15AD810從偶地址單元讀/寫一個字節(jié)AD7AD00110從奇地址開始讀/寫一個字（在第一個總線周期，傳送低8位數(shù)據(jù)到AD15AD8；第二個總線周期傳送高8位數(shù)據(jù)到AD7AD0）AD15AD8AD7AD0（

3、3 3）偶地址字讀寫）偶地址字讀寫（3 3）偶地址字節(jié)讀寫（續(xù)）偶地址字節(jié)讀寫（續(xù)）（3 3）奇地址字節(jié)讀寫（續(xù)）奇地址字節(jié)讀寫（續(xù)）奇地址字讀寫（續(xù)）奇地址字讀寫（續(xù)）2 存儲器的分類存儲器的分類存儲器根據(jù)存儲器根據(jù)用途和特點用途和特點分為兩大類：分為兩大類： 1）內(nèi)部存儲器，簡稱為內(nèi)存或主存）內(nèi)部存儲器，簡稱為內(nèi)存或主存 快速存取快速存取 容量受限制容量受限制 2）外部存儲器，簡稱為外存）外部存儲器，簡稱為外存容量大容量大速度慢速度慢 3 選擇存儲器件的考慮因素選擇存儲器件的考慮因素 易失性易失性 只讀性只讀性 存儲容量存儲容量 速度速度 功耗功耗 隨機存取存儲器RAM 只讀存儲器ROM二

4、、存儲器的數(shù)據(jù)寬度擴充和字節(jié)數(shù)擴充二、存儲器的數(shù)據(jù)寬度擴充和字節(jié)數(shù)擴充（1 1）存儲器容量的擴充體現(xiàn)在兩方面）存儲器容量的擴充體現(xiàn)在兩方面： 數(shù)據(jù)寬度的擴充數(shù)據(jù)寬度的擴充 字節(jié)數(shù)的擴充字節(jié)數(shù)的擴充 用用8K 1bit芯片組成芯片組成8K 8bits的存儲器的存儲器I/O8I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3I/O28 K1I/O1CSWRD7D0數(shù)據(jù)總線CSWR控制總線A0A12地址總線擴充存儲器的字節(jié)容擴充存儲器的字節(jié)容量 由由16K 8bits芯片組成芯片組成64K 8bits的存儲器的存儲器 2-4譯碼器0123A15A14168(1)CEWE168(2)CEWE168(3)CEWE

5、168(4)CEWEA0A13WED7D0譯碼芯片譯碼芯片 常用的譯碼芯片是常用的譯碼芯片是74LS13874LS138譯碼器，譯碼器， 功能是功能是3 388譯碼器，有三個譯碼器，有三個“選擇輸入端選擇輸入端”C”C、B B、A A和三個和三個“使能輸入使能輸入端端” G1” G1、G2AG2A，G2BG2B以及以及8 8個輸出端個輸出端 Y7 Y7 Y0 Y0 譯碼芯片譯碼芯片 74LS13874LS13874LS138功能表功能表輸 入輸 出使 能選 擇G1G1GG2A2AGG2B2BCCB BA AY Y7 7Y Y6 6Y Y5 5Y Y4 4Y Y3 3Y Y2 2Y Y1 1Y

6、Y0 01000001111111010000111111101100010111110111000111111011110010011101111100101110111111001101011111110011101111111其 它XXX11111111 CPU CPU 提供的信號線提供的信號線 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 D15D15D0D0 地址線地址線 A19A19A0A0存儲器或存儲器或I/OI/O端口訪問信號端口訪問信號M/IOM/IORD RD 讀信號讀信號 WR WR 寫信號寫信號80868086系統(tǒng)的存儲器接口設(shè)計基本技術(shù)系統(tǒng)的存儲器接口設(shè)計基本技術(shù)存儲器地址譯碼電路的設(shè)計一般遵循存儲

7、器地址譯碼電路的設(shè)計一般遵循如下步驟如下步驟（1 1）根據(jù)系統(tǒng)中實際存儲器容量，確定存儲）根據(jù)系統(tǒng)中實際存儲器容量，確定存儲器在整個尋址空間中的位置；器在整個尋址空間中的位置；（2 2）根據(jù)所選用存儲芯片的容量，畫出地址）根據(jù)所選用存儲芯片的容量，畫出地址分配圖或列出地址分配表；分配圖或列出地址分配表；（3 3）根據(jù)地址分配圖確定譯碼方法；）根據(jù)地址分配圖確定譯碼方法；（4 4）選用合適器件，畫出譯碼電路圖。）選用合適器件，畫出譯碼電路圖。例題例題v1 1、已知單片、已知單片61166116芯片的地址線是芯片的地址線是1111位，位， v 每個存儲單元是每個存儲單元是8 8位，求其存儲容量位，

8、求其存儲容量? ? 解解: : 因為可編址范圍因為可編址范圍2 21111 ，即，即MM 2 211 11 ， 每個存儲單元可存每個存儲單元可存8 8位，即位，即N N 8 8， 所以，所以， 61166116的存儲容量的存儲容量 = 2= 211118 8 = 2 = 2102410248 8 = 2K = 2K8 8 2KB2KB例題例題 2 2、若要組成、若要組成64K64K字節(jié)的存儲器，以下芯片字節(jié)的存儲器，以下芯片各需幾片各需幾片? ?6116(2K6116(2K8)8)4416(16K4416(16K4)4)n解解:n (64K8) ( 2K8)=32(片片)n (64K8) (

9、16K4)= 8 (片片)例題：例題： 用用兩片兩片61166116芯片芯片（2K2K8 8）即可擴展成）即可擴展成4K4K8 8位，這種擴展方式就稱為位，這種擴展方式就稱為字節(jié)數(shù)擴展字節(jié)數(shù)擴展或或字?jǐn)U展字?jǐn)U展。6116(1#)+5VGNDCSI/O0I/O7WEOE6116(2#)A0A10AB的低11位+5VGNDCSI/O0I/O7WEOEDB譯碼器ABA0A10AB的低11位A11 A12A13Y0Y1(ABC)對對1#1#來說其地址范圍來說其地址范圍0000 0 0000 0000 0000000 0000 00000000 0 0111 1111 1111111 1111 1111

10、（即（即0000H07FFH0000H07FFH）對對2#來說其地址范圍來說其地址范圍00 1000 0000 000000 1111 1111 1111（即（即0800H0FFFH)例題例題n對對21142114來說，存儲容量是來說，存儲容量是1K1K4 4位，而正常位，而正常數(shù)據(jù)都以字節(jié)作為存儲單元，顯然需要進數(shù)據(jù)都以字節(jié)作為存儲單元，顯然需要進行行數(shù)據(jù)寬度數(shù)據(jù)寬度擴展。擴展。nN= (1K8位位)( 1K4位位)= 2 顯然，我們可以用顯然，我們可以用2 2片片21142114組成組成1K1K8 8位位的存儲器，這種擴展方的存儲器，這種擴展方式也可稱為式也可稱為位擴展位擴展。2114A0

11、A9AB的低10位I/O1I/O4接DB高4位+5VWEGNDCS2114I/O1I/O4接DB低4位+5VWEGNDCSABCBDBCSA0A9AB的低10位例題例題n如圖是某一如圖是某一80888088系統(tǒng)的存儲器連接圖，系統(tǒng)的存儲器連接圖， 試確定其中各芯片的地址空間。試確定其中各芯片的地址空間。 解解： （1 1）2712827128是是ROM ROM ，沒有，沒有WRWR，Y Y0 0 0 0選中該片；選中該片； 該片該片1414條地址線，其基本地址條地址線，其基本地址00 0000 0000 0000 11 1111 1111 1111； A12A0CE2 CE1 1#6264WE

12、OE D7D0G1 Y0G2AG2BC Y4BA A17 IO/M A19 A18 A16 A15 A14 A12A0CE2 CE1 2#6264WEOE D7D0 A13A0 CE 27128OE D7D0VccVccA1311A13A0D7D0WRRD74LS13811高高6 6位：位：A A1919A A18 18 0000；A A17 17 1 1；A A1616A A15 15 A A1414000000； 所以27128地址范圍： 0010 0000 0000 0000 0000 0010 0011 1111 1111 1111 即20000H23FFFH解：（解：（2）6264是

13、是SRAM，13條地址線，用條地址線，用2片，片， 基本地址基本地址0 0000 0000 00001 1111 1111 1111；2 2 62646264的高的高7 7位：位：A A13131 且且Y Y4 40 0有效選中此片，有效選中此片，則則A A1616A A15 15 A A1414100100； A A1919A A18 18 0000； A A17 17 1 1；26264地址范圍：0011 0010 0000 0000 0000 0011 0011 1111 1111 1111即32000H33FFFH A12A0CE2 CE1 1#6264WEOE D7D0G1 Y0G2

14、AG2BC Y4BA A17 IO/M A19 A18 A16 A15 A14 A12A0CE2 CE1 2#6264WEOE D7D0 A13A0 CE 27128OE D7D0VccVccA1311A13A0D7D0WRRD74LS13811例題例題n設(shè)計一設(shè)計一16位微處理器系統(tǒng)，要求存儲器容量為位微處理器系統(tǒng)，要求存儲器容量為8kB的的EPROM,采用采用2764芯片，地址為芯片，地址為FE000HFFFFFH; RAM容量為容量為16kB，選用，選用6264芯片，地址為芯片，地址為F0000HF3FFFH。采用全譯碼方式。采用全譯碼方式。CEOED7D0G1 Y0G2AG2BCY1B

15、AWRIO/MRDA19A18A17A16A15A14A13CE1WEOE OEWE 11A12A0Vcc74LS138 1Y7CE1D7D0D7D0A12A0A12A0A12A0CE2CE2VccD7D027641#62642#6264MEMRMEMW存儲器的層次化總體結(jié)構(gòu)存儲器的層次化總體結(jié)構(gòu) 內(nèi)存的分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)存的分區(qū)結(jié)構(gòu)內(nèi)存分為：內(nèi)存分為：基本內(nèi)存區(qū)基本內(nèi)存區(qū)(conventional memory)(conventional memory)高端內(nèi)存區(qū)高端內(nèi)存區(qū)(upper memory)(upper memory)擴充內(nèi)存區(qū)擴充內(nèi)存區(qū)(expanded memory)(expanded memory)擴展內(nèi)存區(qū)擴展內(nèi)存區(qū)(extended memory)(extended memory)PC機的內(nèi)存組織機的內(nèi)存組織 基本內(nèi)存區(qū)的組織基本內(nèi)存區(qū)的組織 高端內(nèi)存區(qū)的組織高端內(nèi)存區(qū)的組織 用高端內(nèi)存區(qū)用高端內(nèi)存區(qū)64KB映射擴充內(nèi)存的映射擴充內(nèi)存的1個頁組個頁組