計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)第五章主存儲(chǔ)器黑白課件

1、 第 5 章 主 存 儲(chǔ) 器目錄第五章 總結(jié) 例5-4 練習(xí)5-10 練習(xí)5-9 看圖寫(xiě)地址 中斷INT21H 主要內(nèi)容： 5.1 微型機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng) 5.2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 5.3 主存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 微型機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)將兩個(gè)或兩個(gè)以上速度、容量和價(jià)格各不相同的存儲(chǔ)器用硬件、軟件或軟硬件相結(jié)合的方法組織起來(lái)構(gòu)成計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。系統(tǒng)的存儲(chǔ)速度接近最快的存儲(chǔ)器，容量接近最大的存儲(chǔ)器。目前，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常采用三級(jí)層次結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成存儲(chǔ)系統(tǒng)，主要由高速緩沖存儲(chǔ)器Cache、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器組成。CPU高速緩存 主存儲(chǔ)器I/O接口電路輔存（磁盤(pán)、光盤(pán)、.）5.2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器5.2.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)

2、器的分類(lèi)5.2.2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)5.2.3 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的特點(diǎn)5.2.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)分類(lèi)方法：按半導(dǎo)體器件原理分類(lèi) 按存儲(chǔ)原理(信息的可保存性)分類(lèi)按數(shù)據(jù)存取方式分類(lèi)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分類(lèi)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)按半導(dǎo)體器件原理分類(lèi)雙極性TTL器件存儲(chǔ)器:相對(duì)速度快,功耗大,集成度低單極性MOS器件存儲(chǔ)器:相對(duì)速度低,功耗小,集成度高按存儲(chǔ)原理(信息的可保存性)分類(lèi)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM：易失性，掉電時(shí)丟失數(shù)據(jù)。只讀存儲(chǔ)器ROM：非易失性，掉電后保持?jǐn)?shù)據(jù)。按數(shù)據(jù)傳送方式分類(lèi)并行存儲(chǔ)器：多位同時(shí)傳送。串行存儲(chǔ)器：一位一位串行傳送。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 ROM隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAMMOS型R

3、AM雙極型RAM動(dòng)態(tài)RAM靜態(tài)RAM掩膜式ROM 可編程ROM -PROM 可光擦除編程ROM -EPROM 可電擦除編程ROM - E2PROM 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分類(lèi)5.2.2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)存儲(chǔ)容量 存取時(shí)間功耗工作電源1. 存儲(chǔ)容量表示一個(gè)存儲(chǔ)器芯片能存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息總量。存儲(chǔ)器芯片上有N個(gè)存儲(chǔ)單元,每個(gè)單元可存放M位二進(jìn)制數(shù),則該芯片存儲(chǔ)容量用NM表示。例如SRAM芯片6264(8K8) ：有8K個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元可存放8位二進(jìn)制數(shù)，則此芯片存儲(chǔ)容量是8K8bit=8KB。存儲(chǔ)容量通常以B、MB、GB、TB為單位來(lái)表示。各層次之間的換算關(guān)系為： 1KB=1024B=210B；1M

4、B=1024KB=220B； 1GB=1024MB=230B；1TB=1024GB=240B2. 存取時(shí)間存取時(shí)間:存儲(chǔ)單元寫(xiě)入數(shù)據(jù)及讀出數(shù)據(jù)所需的時(shí)間,單位用ns表示,存取時(shí)間越短說(shuō)明速度越快.注意：當(dāng)CPU讀寫(xiě)快而存儲(chǔ)器存取慢時(shí)，常在讀周期或?qū)懼芷谥屑尤氲却芷?，故增加了讀寫(xiě)周期數(shù)。存儲(chǔ)芯片手冊(cè)中給出典型存取時(shí)間或最大存取時(shí)間： 如：2732A-20和2732A-25，同一型號(hào)不同存取時(shí)間 2732A-20存取時(shí)間：200ns 2732A-25存取時(shí)間：250ns3. 功耗 4. 工作電源 功耗：是存儲(chǔ)器的重要指標(biāo)，不僅表示存儲(chǔ)器芯片的功耗，還確定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的散熱問(wèn)題。一般選用低功耗的

5、存儲(chǔ)芯片。工作電源：TTL型存儲(chǔ)器芯片：5V MOS型存儲(chǔ)器芯片：3V 18V存取時(shí)間和功耗的乘積為速度-功率乘積，是一項(xiàng)重要的綜合指標(biāo)。5.2.3 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的特點(diǎn)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM的特點(diǎn)只讀存儲(chǔ)器ROM的特點(diǎn)新型存儲(chǔ)器的特點(diǎn)分類(lèi) 1. RAM的特點(diǎn)特點(diǎn)：可以隨機(jī)地對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀寫(xiě)，但斷電后信息會(huì)丟失。分類(lèi)：根據(jù)半導(dǎo)體器件原理不同可分為：雙極性RAM：速度快，用于高速緩存。功耗大,集成度低，成本高，不用于內(nèi)存。MOS型RAM：功耗低，集成度高，價(jià)格便宜用于內(nèi)存。速度慢不用于高速緩存。MOS型RAM的分類(lèi)按存儲(chǔ)單元的不同構(gòu)造分為以下兩類(lèi)：靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM存放的信息在不停電的情況下能

6、長(zhǎng)時(shí)間保留不變，只要不掉電所保存的信息就不會(huì)丟失。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM保存的內(nèi)容即使在不掉電的情況下隔一定時(shí)間后也會(huì)自動(dòng)消失，因此要定時(shí)對(duì)其進(jìn)行刷新。不揮發(fā)型RAM (Non Volatile RAM)掉電后信息不丟失，可隨機(jī)地讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。 用于Flash存儲(chǔ)器(閃存)。 靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM構(gòu)成：靜態(tài)SRAM的基本存儲(chǔ)單元由6個(gè)MOS管組成觸發(fā)器構(gòu)成，可以存放二進(jìn)制的1bit信息。優(yōu)點(diǎn)：工作穩(wěn)定，使用方便，不需外加刷新電路。缺點(diǎn)：集成度不高，功耗大，價(jià)格高。典型芯片: 6116(2K8), 6264(8K8), 62128(16K8), 62256(32K8) 等。用途：高速緩存。 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DR

7、AM構(gòu)成：基本存儲(chǔ)單元由1個(gè)MOS管加1個(gè)電容組成，每個(gè)單元可以存放二進(jìn)制的1bit信息。優(yōu)點(diǎn)：集成度很高、功耗低，用于內(nèi)存。缺點(diǎn)：需外加刷新電路，向電容充電。原因：只要電容上電荷不損失，所存儲(chǔ)信息就不丟失。但電容上電荷必然損失，在使用時(shí)必須定時(shí)向電容充電補(bǔ)充損失的電荷。芯片： 2116(16K1),4164(64K1),6256(256K1) HM5116100(16M1), HM5116160(1M16)等。Flash存儲(chǔ)器(不揮發(fā)型RAM )Flash存儲(chǔ)器：是一種電可擦除、可重寫(xiě)的非易失性的存儲(chǔ)器。特點(diǎn)：讀寫(xiě)速度快，斷電后信息不丟失、集成度高、容量大、價(jià)格低。數(shù)據(jù)存取時(shí)無(wú)需機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件

8、，存取速度大大高于磁盤(pán)系統(tǒng)(外存)。應(yīng)用：數(shù)碼閃存卡：主流數(shù)碼存儲(chǔ)介質(zhì)。用在數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器、掌上電腦、手機(jī)等數(shù)字設(shè)備上。 2. ROM的特點(diǎn)：按存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝的不同，可分為：掩模型ROM可編程型PROM光擦除型EPROM電擦除型EEPROM(E2PROM)掩模型ROM 可編程型ROM掩膜型ROM：在制作集成電路時(shí)，用定做的掩膜進(jìn)行編程(未金屬化的位存“1”；否則存“0”)。芯片信息已定，用戶(hù)不能修改。用于大批量定型產(chǎn)品的生成，成本較低。可編程型PROM：允許用戶(hù)根據(jù)需要編寫(xiě)其中的內(nèi)容，但只允許編程一次。信息一旦寫(xiě)入便永久固定，不能再改變。用于小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，成本較低。 特點(diǎn)

9、：用戶(hù)可根據(jù)需要向芯片單元寫(xiě)入信息。在擦除信息時(shí)要從電路上取下芯片，置于紫外線(xiàn)或X光下照射十幾分鐘，才能將芯片上的信息全部擦除，然后在專(zhuān)用的編程器上將新的信息寫(xiě)入(在寫(xiě)入之前應(yīng)確保芯片是全“1”狀態(tài))。常用的芯片： 2716(2K8)、 2732(4K8)、 2764(8K8)、 27128(16K8)、 27256(32K8) 光擦除型 EPROM電擦除型 EEPROM(E2PROM)特點(diǎn)：擦除信息時(shí)，不需要將芯片從電路板上取下，而是直接用電信號(hào)進(jìn)行擦除，對(duì)其編程也是在線(xiàn)操作，因此改寫(xiě)步驟簡(jiǎn)單，掉電后內(nèi)容不丟失。常溫下可保存十年，可擦寫(xiě)一萬(wàn)次。兩種接口：并行接口芯片：容量大、速度快，讀寫(xiě)方法

10、簡(jiǎn)單，功耗大、價(jià)格高，如2816(2K8)，2864(8K8)串行接口芯片：體積小、功耗低、價(jià)格低，速度慢 讀寫(xiě)方法復(fù)雜。如2416(2K8)，2464(8K8)3. 新型存儲(chǔ)器的特點(diǎn)發(fā)展方向： 1. 大容量化、高速化、低電壓低功耗化。 2. 開(kāi)發(fā)多種特殊的存儲(chǔ)器 常用的新型存儲(chǔ)器： 快擦寫(xiě)Flash存儲(chǔ)器 多端口讀寫(xiě)存儲(chǔ)器 內(nèi)存條(1) 快擦寫(xiě)Flash存儲(chǔ)器Flash存儲(chǔ)器：是一種電可擦除、可重寫(xiě)的非易失性的存儲(chǔ)器。(Flash E2PROM)特點(diǎn)：讀寫(xiě)速度快，斷電后信息不丟失、容量大、價(jià)格低。與普通的E2PROM相比，它具有更高的性?xún)r(jià)比，且體積小、功耗低，使用方便。應(yīng)用：數(shù)碼閃存卡：主流

11、數(shù)碼存儲(chǔ)介質(zhì)。用在數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器、掌上電腦、手機(jī)等數(shù)字設(shè)備上。 5.3 主存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)5.3.1 存儲(chǔ)器芯片的選擇5.3.2 存儲(chǔ)器與CPU的連接5.3.3 存儲(chǔ)器的尋址方法5.3.4 總結(jié) 例題分析5.3.1 存儲(chǔ)器芯片的選擇存儲(chǔ)器芯片的選擇概述存儲(chǔ)器芯片類(lèi)型的選擇存儲(chǔ)器芯片容量的選擇存儲(chǔ)器芯片速度的選擇存儲(chǔ)器芯片功耗的選擇存儲(chǔ)器芯片的選擇設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)需要、用途、性?xún)r(jià)比等合理選擇芯片的類(lèi)型、容量、速度和功耗。例如：在測(cè)控、儀表、家電、智能終端等設(shè)備中： 1. 需運(yùn)行的程序固定不變，存放在ROM中研制階段：EPROM、EEPROM、Flash芯片產(chǎn)品定型：不需升級(jí)使用ROM芯片 需升級(jí)使

12、用EEPROM或Flash芯片 2. 運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存放在RAM中。 其中ROM和RAM的容量可視需要而定。1. 存儲(chǔ)器芯片類(lèi)型的選擇對(duì)容量要求較小的專(zhuān)用設(shè)備中，應(yīng)選用靜態(tài)RAM芯片?？晒?jié)省刷新電路，簡(jiǎn)化硬件電路。對(duì)容量要求較大的系統(tǒng)中，應(yīng)選用集成度較高的動(dòng)態(tài)RAM芯片，雖需刷新電路，但可減少芯片數(shù)量和體積并降低成本。例如PC微機(jī)就用動(dòng)態(tài)RAM構(gòu)成主存儲(chǔ)器系統(tǒng)。2. 容量 3.速度容量：不同型號(hào)的芯片容量不同。原則：用較少數(shù)量的芯片，并考慮成本和硬件設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單性。速度：存取速度越快價(jià)格越高。原則：既要保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,又要提高系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比。4. 存儲(chǔ)器芯片功耗的選擇芯片材料和工藝不同，

13、功耗也不同。相同指標(biāo)的芯片，功耗越小價(jià)格越高。依據(jù)：根據(jù)應(yīng)用條件、設(shè)備的散熱環(huán)境來(lái)選擇。例如：大型設(shè)備散熱環(huán)境好,使用交流電供電,對(duì)芯片功耗無(wú)嚴(yán)格要求,可選成本低功耗高的芯片； 對(duì)用電池供電體積小,為保證使用時(shí)間長(zhǎng)和發(fā)熱較少，應(yīng)選用功耗較小的芯片,如筆記本。5.3.2 存儲(chǔ)器與CPU的連接與CPU的連接注意以下幾點(diǎn)：地址線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)、控制線(xiàn)的連接 總線(xiàn)的負(fù)載能力存儲(chǔ)器芯片與CPU的速度匹配1. 地址線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)、控制線(xiàn)的連接 (1) CPU經(jīng)地址總線(xiàn)向存儲(chǔ)器發(fā)出要訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器單元的地址信息，確定某地址單元有效。 注意： CPU地址總線(xiàn)寬度確定內(nèi)存的最大尋址范圍。 CPU地址線(xiàn)低位與芯片地址線(xiàn)連接，高

14、位與片選連接。 (2) 根據(jù)CPU是對(duì)地址單元進(jìn)行讀操作還是寫(xiě)操作的指令功能，CPU經(jīng)控制總線(xiàn)向存儲(chǔ)器發(fā)出控制信息。 注意：一般芯片的請(qǐng)求、讀/寫(xiě)控制信號(hào)與CPU相連。 (3) CPU與某存儲(chǔ)單元間經(jīng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)交換數(shù)據(jù)信息。 注意：要考慮CPU總線(xiàn)寬度和存儲(chǔ)芯片數(shù)量。圖2. 總線(xiàn)的負(fù)載能力主存儲(chǔ)器系統(tǒng)由多片ROM和RAM芯片組成。每片芯片均接在總線(xiàn)上，若芯片數(shù)量較多，必然增大總線(xiàn)的負(fù)擔(dān)，所以要求總線(xiàn)應(yīng)具有較大的負(fù)載能力。一般在CPU與總線(xiàn)間接入總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器(功率放大) ，來(lái)提高總線(xiàn)的負(fù)載能力。常用的總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器有：?jiǎn)蜗?4LS244、雙向8位緩沖器74LS245、8位鎖存緩沖器74LS373等。3.

15、 速度匹配CPU取指令周期和存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)周期都有固定的時(shí)序，若速度不匹配就會(huì)影響CPU的運(yùn)行效率。從存儲(chǔ)芯片標(biāo)記可識(shí)別芯片的速度： 如：2732A-20、2732A-25 、2732A-30 2732A-20 存取時(shí)間：200ns 2732A-25 存取時(shí)間：250ns 2732A-30 存取時(shí)間：300ns5.3.3 存儲(chǔ)器的尋址方法地址線(xiàn)分配：片內(nèi)地址線(xiàn)：根據(jù)存儲(chǔ)單元數(shù)確定 字選：選中片內(nèi)存儲(chǔ)單元。 片選地址線(xiàn)：利用剩余的地址線(xiàn) 片選：選中存儲(chǔ)器芯片。片選的設(shè)計(jì)方法：線(xiàn)選法 全譯碼法譯碼法 部分譯碼法 存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1. 線(xiàn)選法的應(yīng)用用某一條地址線(xiàn)作為某一芯片的片選控制。優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單

16、，不需要另外的硬件。缺點(diǎn)：多片存儲(chǔ)芯片構(gòu)成的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，會(huì)造成芯片間的地址不連續(xù)。例題 由1KBROM (10248bit) 芯片和1KBRAM (10248bit) 構(gòu)成主存儲(chǔ)器系統(tǒng)。用線(xiàn)選法完成存儲(chǔ)器芯片的片選控制，分析地址空間分配。圖8088D0D7D0D7D0D7A0A9A0A9A0A9A11A10CECE1KBRAM1KBROMDBAB該CPU數(shù)據(jù)線(xiàn)8條地址線(xiàn)16條OEWEOEWRRD引腳圖 線(xiàn)選法例題分析片內(nèi)地址線(xiàn)：片內(nèi)地址線(xiàn)均為10條，A0A9。片選地址線(xiàn)：A10和A11分別控制ROM和RAM的片選端CE， A12A15未用。1KB ROM地址空間分配：0800H0BFFH1KB

17、 RAM地址空間分配：0400H07FFH 000000000001111111111101A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15000000000010111111111110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15圖分析：已用片選地址線(xiàn)：由于CPU某一時(shí)刻只能選中一片芯片，若選中1KB ROM，則A11=1，A10=0；若選中1KB RAM，則A11=0，A10=1。存儲(chǔ)單元的重疊地址數(shù)分析： 由于片選地址線(xiàn)中有A12A15未用，當(dāng)它們的值從0000B1111B變化時(shí)，每個(gè)單元重疊地址數(shù)為16個(gè)(24)。芯片間地址連

18、續(xù)性分析：連續(xù)。 1KB ROM的地址空間是0800H0BFFH，1KB RAM的地址空間為0400H07FFH。2. 譯碼法的應(yīng)用部分譯碼法的應(yīng)用全譯碼法的應(yīng)用例5-4練習(xí)5-10練習(xí)5-9看圖寫(xiě)地址第五章 總結(jié) 部分譯碼法的應(yīng)用片選地址線(xiàn)中只有一部分參加譯碼。優(yōu)點(diǎn)：存儲(chǔ)芯片地址可以連續(xù)。缺點(diǎn)：有重疊地址。例題 1KBROM (10248)芯片和1KBRAM (10248)芯片構(gòu)成主存儲(chǔ)器系統(tǒng)。用部分譯碼法完成存儲(chǔ)器芯片的片選控制，分析地址空間分配。圖CPUD0D7A0A9A11D0D7A0A9CE1KBROMD0D7A0A9CE1KBRAMDBAB譯碼器部分譯碼法例題分析片內(nèi)地址線(xiàn)：片內(nèi)地

19、址線(xiàn)均為10條，A0A9。片選地址線(xiàn)：A11經(jīng)譯碼器控制ROM和RAM的片選端CE，A10、A12A15未用。1KB ROM地址空間分配：0000H03FFH 1KB RAM地址空間分配：0800H0BFFH 0000000000011111111110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A150000000000111111111111A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15分析：已用片選地址線(xiàn)：僅用片選地址線(xiàn)A11經(jīng)譯碼完成對(duì)1KB ROM和1KB RAM的片選端CE的控制。譯碼器的特點(diǎn)可保證CPU在某一時(shí)刻僅能選中一片

20、芯片。存儲(chǔ)單元的重疊地址數(shù)分析： 由于片選地址線(xiàn)中有A10,A12A15未用，當(dāng)它們的值從00000B11111B變化時(shí)，每個(gè)單元重疊地址數(shù)為32個(gè)(25)。芯片間地址連續(xù)性分析：不連續(xù)的。 1KB ROM的地址空間是0000H03FFH，1KB RAM的地址空間為0800H0BFFH。 全譯碼法的應(yīng)用片選地址線(xiàn)全部參加譯碼。優(yōu)點(diǎn)：存儲(chǔ)芯片地址有唯一的地址，便于主存儲(chǔ)器系統(tǒng)的擴(kuò)展。 例題 1KBROM (10248)芯片和1KBRAM (10248)芯片構(gòu)成的主存儲(chǔ)器系統(tǒng)。用全譯碼法完成存儲(chǔ)器芯片的片選控制，分析地址空間分配。要求：主存儲(chǔ)器系統(tǒng)的地址范圍是8000H87FFH。圖74LS138

21、CPUD0D7A0A9A15D0D7A0A9CE1KBROMD0D7A0A9CE1KBRAMDBABA14A13A12A11A1074LS138Y2Y1Y0G2AG2BG1CBAY3Y6Y5Y4Y774LS138全譯碼法例題分析片內(nèi)地址線(xiàn)：片內(nèi)地址線(xiàn)均為10條，A0A9。片選地址線(xiàn)：A10A15全部經(jīng)譯碼器控制ROM和RAM的片選端CE。1KB ROM地址空間分配：8000H83FFH1KB RAM地址空間分配：8400H87FFH 00000000000000011111111111000001A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000001

22、000011111111111100001A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15圖分析：已用片選地址線(xiàn)：用全部片選地址線(xiàn)A10A15經(jīng)譯碼器完成對(duì)1KB ROM和1KB RAM的片選端CE的控制?？杀ＷCCPU在某一時(shí)刻僅能選中一片芯片。存儲(chǔ)單元的重疊地址數(shù)分析： A10A15全部使用，每個(gè)存儲(chǔ)單元都有唯一的地址，無(wú)重疊地址。芯片間地址連續(xù)性分析：芯片間地址是連續(xù)的。 1KB ROM的地址空間是8000H83FFH，1KB RAM的地址空間為8400H87FFH。 6條片選地址線(xiàn)經(jīng)譯碼可產(chǎn)生64個(gè)譯碼輸出，可控制64片1KB的存儲(chǔ)芯片，完成64KB的主存儲(chǔ)器

23、系統(tǒng)的組織。全部譯碼法可擴(kuò)展主存儲(chǔ)器系統(tǒng)。例5-4 用全譯碼法設(shè)計(jì)一個(gè)12KB的主存儲(chǔ)器系統(tǒng)。其低8KB為EPROM,用兩片4K8位的2732A。高4K為SRAM,用兩片2K8位的6116。主存儲(chǔ)器系統(tǒng)的地址范圍是0000H2FFFH。(地址線(xiàn)16條、數(shù)據(jù)線(xiàn)8條) 解：(1) EPROM2732A的片內(nèi)地址線(xiàn)：容量為4KB8位，片內(nèi)地址線(xiàn)為12條，即A0-A11。 (2) SRAM6116的片內(nèi)地址線(xiàn)：容量為2KB8位，片內(nèi)地址線(xiàn)為11條，即A0-A10。 (3) 用74LS138譯碼器進(jìn)行全譯碼：74LS138連接圖地址74LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G2AG2BG1ABC譯碼

24、輸出地址輸入允許輸入譯 碼 輸 出地址輸入允許輸入0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G2BG2AG1BAC01001001001001001001001000001011010111101010101011111111011111111011111111011111111011111111011111111011111111074LS138譯碼器引腳和真值表8088CPUA0A11D0D7A0A11D0D7OE2732AA0A11D0D7OE2732AABDBA14A13A12A0A10D0D7OE6116A0A10D0D7OE6116A15RDWRWEWECECECECE74LS138Y2Y

25、1Y0G2AG2BG1CBAM/IOA11A11VCC或或引腳圖 第一片2732A地址空間分配：0000H0FFFH00000000000000001111111111110000A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000010001111111111111000A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000001001111111111100100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000101001111111111110100

26、A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第二片2732A地址空間分配：1000H1FFFH第一片6116地址空間分配：2000H27FFH第二片6116地址空間分配：2800H2FFFH例題分析： 用4K8位的DRAM芯片構(gòu)成64K字節(jié)的存儲(chǔ)器,問(wèn) (1) 需要多少塊芯片? (2) 該存儲(chǔ)器需要多少條地址線(xiàn)，如何進(jìn)行分配？解：(1) 64K/4K=16（片） (2) 16條地址線(xiàn)，片內(nèi)12條(字選)，片選4條分析：(1) 用4K8位的動(dòng)態(tài)RAM芯片構(gòu)成64K字節(jié)的存儲(chǔ)器需要16塊芯片(64KB/4KB=16) (2) 該存儲(chǔ)器需要片內(nèi)地址12條(4K=212

27、，A0A11)，片選輸入端需4條(24=16片=16組,A12A15) P238 5-10 CPU中用2片6116(20488)組成4KB的RAM,用地址線(xiàn)A13和A14分別作為2片6116的片選控制(線(xiàn)選法)，各片6116的地址范圍是多少？ 解：每片6116的存儲(chǔ)單元是2048(211)需片內(nèi)11條，即A0-A10, 而A13和A14分別為片選，每單元重疊23=8個(gè) 。 00000000000101111111111110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000011111111111101A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A1

28、0A11A12A13A14A15第二片 (10000000000001011111111111)第一片 (01000000000000111111111111)圖CPUD0D7A0A10A13D0D7A0A10CE2KBRAMD0D7A0A10CE2KBRAMDBABA14RDWRWEOEOEWE引腳圖 EPROMSRAMP238 5-9 8088用16條地址線(xiàn)8條數(shù)據(jù)線(xiàn)，全譯碼法。 用2114芯片(10244)組成2KB RAM,需要用多少片2114？給定地址范圍3000H37FFH,地址線(xiàn)如何連接？ 每組幾個(gè)芯片？需要幾個(gè)芯片組？片內(nèi)多少條？片選多少條？解：(1) 10244bit，由于2

29、114每存儲(chǔ)單元僅有4bit，需要構(gòu)成每一存儲(chǔ)單元8bit，要2片構(gòu)成一組，構(gòu)成2KB RAM則需要2組芯片組，共需要4片。 (2) 2114芯片的存儲(chǔ)單元數(shù)量為1024(210),需要片內(nèi)地址線(xiàn)10條，即A0-A9，其余為片選地址線(xiàn)A10-A15。圖地址 從表中可知，每片2114片內(nèi)地址線(xiàn)A0-A9從全0到全1，可尋址片內(nèi)每個(gè)存儲(chǔ)單元。 片選地址線(xiàn)A15-A10為固定值001100，選中一組2114， A15-A10為固定值001101，選中另外一組2114。00000000001011001111111111101100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14

30、A15圖00000000000011001111111111001100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第一組 (3000H33FFH)第二組 (3400H37FFH)8088CPUD0D7A0A9D0D3A0A9CE2114D4D7A0A9CE2114DBABA15A14A11A10D0D3A0A9CE2114D4D7A0A9CE2114RDWRWEWEWEWEOEOEOEOE74LS138Y2Y1Y0G2AG2BG1CBAY3Y6Y5Y4Y7A13A128088D0D7A0A10 D0D7A0A10CE6116D0D7A0A10 CE6116DB

31、ABA15A14A11D0D7A0A10 CE6116D0D7A0A10 CE6116RDWRWEWEWEWEOEOEOEOE74LS138Y2Y1Y0G2AG2BG1CBAY3Y6Y5Y4Y7A13A12M/IO例：根據(jù)電路圖，寫(xiě)出給內(nèi)存芯片分配的地址。 地址00000000000001101111111111100110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000110101111111111111010A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第一片 (5800H5FFFH)第二片 (6000H67FFH)00000000000011101111111111101110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000101101111111111110110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第三片 (6000H6FFFH)第四片 (7000H77FFH)第五章 總 結(jié)存儲(chǔ)器的各種分類(lèi)。 存儲(chǔ)器的容量計(jì)算。(比如：10244bit) 存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì) (用多少芯片，地址線(xiàn)分配) 74LS138 數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接：考慮存儲(chǔ)芯片的容量(多少位)。 地址總線(xiàn)連接：地址