《微機原理與應用教學資料》第五章_第1頁
《微機原理與應用教學資料》第五章_第2頁
《微機原理與應用教學資料》第五章_第3頁
《微機原理與應用教學資料》第五章_第4頁
《微機原理與應用教學資料》第五章_第5頁
已閱讀5頁,還剩28頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

第五章存儲器1編輯ppt5-1存儲器分類5-2隨機存取存儲器5-3只讀存儲器5-4CPU與存儲器的連接重點:1、區(qū)分ROM、RAM

2、數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放格式

3、存儲器芯片介紹及擴展74LS138

存儲器:信息存儲部件1、0狀態(tài)2編輯ppt5.1存儲器分類一、按和CPU的關(guān)系分:內(nèi)存:CPU可直接訪問;存儲速度快;容量有限,受地址總線位數(shù)限制外存:CPU不可直接訪問;存儲速度慢;海量,要配置專門的驅(qū)動設備才能完成訪問外存,例:硬盤、軟盤、磁帶、光盤CPU通過內(nèi)存間接訪問外存二、按材料分:

半導體(內(nèi)存);磁芯(磁盤),磁表面,激光(光盤)CPU內(nèi)存外存CACHE3編輯pptROM

只讀存儲器。用于存儲操作系統(tǒng)程序BIOS及用戶固化程序。掉電時數(shù)據(jù)仍存在。按是否可以多次寫入及擦除方法可分為4種。按集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可分為幾種:

掩膜型ROM:廠家燒寫無法再次寫入

PROM:用戶燒寫

EPROM:紫外線擦除可以多次寫入

EEPROM:電可擦除三、半導體存儲器的分類4編輯pptRAM:

隨機存取存儲器,可讀寫。掉電時數(shù)據(jù)丟失。按集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可分為幾種:

SRAM:信息存于觸發(fā)器內(nèi);存取速度快,20~40ns;價格高DRAM:信息存于極間電容內(nèi);存取速度慢,100~200ns;價格低5編輯ppt四、選擇存儲器考慮因素

①易失性

②只讀性

③位容量

④速度

⑤功耗雙極型(電流型)功耗大

CMOS型(電壓型)功耗小

⑥可靠性

⑦價格

6編輯ppt五、數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲格式1、數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以字節(jié)為單位,1個字節(jié)占內(nèi)存一個地址,并且地址由00000H開始直至CPU所能支持的最高地址2、一個字按相鄰兩個字節(jié)存放,存入時以低位字節(jié)在低地址,高位字節(jié)在高地址,字單元的地址以低位地址表示

7編輯ppt5-2隨機存取存儲器RAM一、靜態(tài)隨機存取存儲器SRAM(Static)

1、SRAM的結(jié)構(gòu)存儲一位信息的單元結(jié)構(gòu):6個管組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路①存儲矩陣:一塊存儲器芯片中的基本存儲單元按位結(jié)構(gòu)或字結(jié)構(gòu)排列成矩陣,存儲二進制信息。位結(jié)構(gòu)

N*1

用于動態(tài)RAM和大容量靜態(tài)RAM字結(jié)構(gòu)

N*8

用于容量較小的靜態(tài)RAM8編輯ppt矩陣:參見圖5-2可以節(jié)約譯碼電路例:共9個數(shù)據(jù),以矩陣3×3排列,即,則共需6根地址線,若以線性排列,共需9根,節(jié)約3根②地址譯碼器:對CPU發(fā)出的地址信號譯碼

③存儲器控制電路:片選、讀、寫片選:產(chǎn)生信號選中芯片,允許對其進行讀、寫操作讀、寫:控制三態(tài)雙向緩沖器(輸出入驅(qū)動),控制數(shù)據(jù)流方向9編輯ppt地址譯碼器存儲矩陣三態(tài)雙向緩沖器存儲器控制邏輯……………………A0A1APR/WCSD0D1Dn片選讀寫信號10編輯ppt2、SRAM芯片

6116(2k*8位)6264(8k*8)62128(16k*8)

例:6164:8k*8

存儲空間地址線數(shù)據(jù)線

2k=21313根(A12~A0)8根(D0~D7)控制線:4根(CE1、CE2

、WE、OE)CE=CE1∧CE2CE工作方式LHL寫操作LLH讀操作H**未選中11編輯ppt另:1k=21010根A9~A0

1M=22020根A19~A0

存儲速度快,但價格貴

二、DRAM:Dynamic

信息存于場效應管的柵漏間電容,為防止漏電效應,避免信息丟失,需要對數(shù)據(jù)“刷新”(對存儲單元中的信息讀出,經(jīng)讀出放大器放大后再寫入)。一般刷新時間2ms。

存儲速度較慢,但價格便宜12編輯ppt三、高速緩存器CACHE

為解決與CPU匹配及價格問題的矛盾,引入CACHE技術(shù)

CACHE:為介于CPU和主存儲器之間的小容量存儲器

作用:用于存放CPU經(jīng)常訪問的代碼和數(shù)據(jù),以實現(xiàn)CPU的零等待。

開機時CACHE無任何內(nèi)容→將主存儲器中經(jīng)常被CPU使用的一部分內(nèi)容“拷貝”到CACHE中→CPU要讀取存儲器數(shù)據(jù)時,CACHE控制器根據(jù)送出的地址,判定數(shù)據(jù)是否在CACHE中→若在,則“命中”

當CACHE:32k時,命中率86%當為64k時,命中率92%13編輯ppt四、存儲器的工作時序圖5-8存儲器和CPU連接時的要求:CPU的讀周期>TA。從CPU送出的地址信號有效到CPU要求的數(shù)據(jù)在總線上穩(wěn)定的時間間隔

>TA。從片選信號有效到CPU要求的數(shù)據(jù)在總線上穩(wěn)定的時間間隔>

TCO,否則外部電路須產(chǎn)生WAIT信號,迫使CPU插入TW周期來滿足上述時間要求。14編輯ppt5-3只讀存儲器ROM芯片系列:2764、2716、2732、27128、27256

這一系列芯片的數(shù)據(jù)引腳都是8根,只是地址引腳和控制引腳不同

2716:2k×827128:16k×8

例:2764芯片,容量8k×8,地址線:A12~A0,數(shù)據(jù)線8根:D7~D0圖5-11讀出:

:芯片使能:輸出允許,連到信號線RD15編輯ppt編程:

:編程時電壓輸入

:編程脈沖控制端

VCC、GND:電源電壓和地ROM相對于RAM,少了,多了16編輯ppt5-4CPU與存儲器的連接連接時應考慮:CPU總線的負載能力數(shù)據(jù)緩沖器或總線驅(qū)動器CPU的時序與存儲器存取時間的配合存儲器的地址分配和片選

片內(nèi)地址CPU的低位地址

片選信號CPU的高位地址控制信號的連接

17編輯ppt一、存儲器的地址選擇①只有在CS有效時,才可能對該芯片進行操作?、谄瑑?nèi)尋址(字選)低位AB連到芯片的地址線,地址連續(xù)。③片間尋址(片選)高位AB經(jīng)譯碼器或線性組合后連到芯片的片選線18編輯ppt1.線性選擇(線選)例5-1用兩片SRAM6264組成16KX8位的存儲器系統(tǒng)圖5-1462648KX8需兩片16K存儲器系統(tǒng)所需地址線:214--A0~A13芯片地址線:A0~A12

A13A12A11………A0

片選字選(連續(xù)地址)電路連接:字選線、控制線、數(shù)據(jù)線并聯(lián)片選線接高位地址線圖5-1419編輯ppt圖5-14A12~6264A01#D7~D0CSA12~6264A02#D7~D0CSA13M/IOABDB20編輯ppt各芯片地址范圍:

A13A12|A11A10A9A8|A7A6A5A4|A3A2A1A01#00000000000000

…….

011111111111110000H~1FFFH2#10000000000000

……..

111111111111112000~3FFFH21編輯ppt特點:接線簡單A19~A14沒接,可隨意,地址重疊A19~A13其中可接任一根到片選線,若A14接到片選,地址不連續(xù)。基本地址:0000H~1FFFH,4000H~5FFFH(其余高位地址線設為0)若>2根高位地址線作片選,任意時刻只能有一根為低電平。若A13、A14分別接一個芯片,地址?22編輯ppt2.全譯碼對全部地址總線進行譯碼。16根地址線可尋址64K個字節(jié)單元例用6264組成64K×8的存儲器系統(tǒng)需芯片數(shù)64K/8K=8片→8根片選線→除A0~A12外,A13~A15作片選→加3:8譯碼器地址范圍:1#0000H~1FFFH2#2000H~3FFFH3#4000H~5FFFH4#6000H~7FFFH

…….8#E000H~FFFFH23編輯ppt74LS138地址譯碼器CBA-譯碼輸入,Y0…Y7-譯碼輸出G1G2AG2B-控制端74LS138VccY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2BCBAGND}}

控制端輸入端譯碼輸出24編輯ppt真值表G1G2AG2BCBA輸出100000Y0=0,其余為1001Y1=0,其余為1010Y2=0,其余為1011Y3=0,其余為1100Y4=0,其余為1101Y5=0,其余為1110Y6=0,其余為1111Y7=0,其余為1每一根Yi接一塊芯片25編輯ppt26編輯ppt3.部分譯碼例:6116(2K*8)芯片→8k*8存儲系統(tǒng)

27編輯ppt數(shù)據(jù)線:若CPU為8088,數(shù)據(jù)線8位,各芯片數(shù)據(jù)線并聯(lián)→8位DB;若CPU為8086,數(shù)據(jù)線16位,奇偶存儲體由A0和BHE選擇哪個存儲體位擴展:2k*4→2k*8兩片同一片選線

2k*4字擴展:2k*8→4k*8兩片不同片選線

2k*8控制線:各芯片控制線并聯(lián),若為最小模式注意M/IO應為高電平二、存儲器數(shù)據(jù)線與控制線的連接28編輯ppt例5-4用6264、2732、譯碼器組成8K字ROM和8K字RAM。

62648KA0~A12需2片

27324KA0~A11需4片

∵奇偶存儲體:

∴①字選線為

A1~A12→2732的A0~A11

A1~A13→6264的A0~A12

②用A0、BHE區(qū)別

6264:A0反相后→CE2,BHE反相后→CE2

2732:參見圖5-18(這里是寫)

HWR→奇存儲體的OE

LWR→偶存儲體的OE

29編輯ppt③數(shù)據(jù)線:D15~D8→奇存儲體,D7~D0→偶存儲體⑶

3-8譯碼器:M/IO→G1每一個

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論