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1、1時間:時間:201411月月3日日1、了解存儲器的概念和相關(guān)知識。、了解存儲器的概念和相關(guān)知識。2、掌握、掌握存儲器的分類。存儲器的分類。3、掌握掌握存儲器的性能指標。存儲器的性能指標。4、了解、了解RAM的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。5、學習典型芯片、學習典型芯片2114和和6116.6、學習存儲芯片擴展的基本步驟。、學習存儲芯片擴展的基本步驟。2第第6章章 主存儲器主存儲器 存儲器:存儲器:計算機用來存儲信息的部件計算機用來存儲信息的部件。 內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器和和外存儲器外存儲器.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、存儲速度要快容量要大、存儲速度要快. 主存(內(nèi)),輔存(外),網(wǎng)絡(luò)存
2、儲器主存(內(nèi)),輔存(外),網(wǎng)絡(luò)存儲器 3存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)存儲系統(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器主存儲器高速緩存高速緩存Cache輔助存儲器輔助存儲器大容量存儲器大容量存儲器輔助軟硬設(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格,容量,速度,訪問頻度價格,容量,速度,訪問頻度4 內(nèi)存內(nèi)存: 高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器cache:幾百千個字節(jié)(:幾百千個字節(jié)(n100KB),),3級級2MB,硬盤上,硬盤上8MB以上,工作速度與以上,工作速度與CPU相當。相當。 內(nèi)存條內(nèi)存條(主存儲器):(主存儲器):512MB1G
3、,2G、4G、8G 工作工作速度比速度比cache要慢。要慢。 內(nèi)存一般都使用半導(dǎo)體存儲器。它集成度高、速度快、內(nèi)存一般都使用半導(dǎo)體存儲器。它集成度高、速度快、成本低、體積小。成本低、體積小。 易失性。易失性。 5外存外存: U盤、硬盤、軟盤、光盤等。一般幾百盤、硬盤、軟盤、光盤等。一般幾百GB到到NTG。掉電可保存。掉電可保存。66.1半導(dǎo)體存儲器的分類半導(dǎo)體存儲器的分類半導(dǎo)體存儲器從使用功能上來分,可分為:半導(dǎo)體存儲器從使用功能上來分,可分為: 讀寫存儲器讀寫存儲器RAM(Random Access Memory)又稱)又稱為為隨機存取存儲器隨機存取存儲器; 只讀存儲器只讀存儲器ROM(R
4、ead Only Memory)兩類。)兩類。 7(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RAM M的的特點特點(1)存?。┐嫒∷俣雀咚俣雀摺#?)以晶體管的觸發(fā)器作為基本存儲電路,故)以晶體管的觸發(fā)器作為基本存儲電路,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中或作為機中或作為cache。822MOMOS RAM M用用MOS器件構(gòu)成的器件構(gòu)成的RAM,又可分為,又
5、可分為靜態(tài)靜態(tài)SRAM和和動態(tài)動態(tài)DRAM兩種。兩種。(1)靜態(tài))靜態(tài)RAM的特點的特點 6管管構(gòu)成的觸發(fā)器作為基本存儲電路。構(gòu)成的觸發(fā)器作為基本存儲電路。 集成度集成度高于高于雙極型雙極型,但,但低于低于動態(tài)動態(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,但比動態(tài)動態(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態(tài)較動態(tài)RAM快快。9(2)動態(tài)動態(tài)RAM的特點的特點 基本存儲電路用基本存儲電路用單管線路單管線路組成(靠電容存儲電組成(靠電容存儲電荷)。荷)。 集成度高集成度高。 比靜態(tài)比
6、靜態(tài)RAM的的功耗更低功耗更低。 價格價格比靜態(tài)比靜態(tài)便宜便宜。 因動態(tài)存儲器靠電容來存儲信息,由于總是存因動態(tài)存儲器靠電容來存儲信息,由于總是存在著泄漏電流,故在著泄漏電流,故需要定時刷新需要定時刷新。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。10(二)(二)ROM的種類的種類11掩模掩模ROMOM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器的只讀存儲器PROMOM這種這種ROM用戶用戶只能寫一次只能寫一次。 3 3可擦去的可編程可擦去的可編程只讀存儲器只讀存儲器EPROMOM(Erasablrasable PROMOM)電可擦除的可編程電可擦除的可編程E
7、2PROM及新一代可擦除及新一代可擦除ROM(閃爍存儲器(閃爍存儲器flash memory)等。)等。11靜態(tài)RAM動態(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隨機讀寫存儲器RAM只讀存儲器ROM半導(dǎo)體存儲器圖圖6.1 半導(dǎo)體存儲器的分類半導(dǎo)體存儲器的分類 12(三三) 半導(dǎo)體存儲器的主要技術(shù)指標半導(dǎo)體存儲器的主要技術(shù)指標 1存儲容量存儲容量 (1) 用字數(shù)用字數(shù) 位數(shù)表示,以位為單位位數(shù)表示,以位為單位,表示存儲芯片容量。表示存儲芯片容量。 如如1K 4位,表示該芯片有位,表示該芯片有1K個單元個單元(1K=1024
8、),每個存,每個存儲單元的長度為儲單元的長度為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個單元,每個存儲單元的長度為個單元,每個存儲單元的長度為8位。位。 現(xiàn)代計算機存儲容量很大,常用現(xiàn)代計算機存儲容量很大,常用KB、MB、GB和和TB為單為單位表示存儲容量的大小。其中,位表示存儲容量的大小。其中,1KB210B1024B;1MB220B1024KB;1GB230Bl024MB;1 TB240B1024 GB。 13 2存取時間存取時間 存取時間是指從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經(jīng)歷的存取時間是指從啟
9、動一次存儲器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時間。時間。 存取時間越小,存取速度越快。存取時間越小,存取速度越快。 14 3存儲周期存儲周期 連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作(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間稱為存儲周期。的最短間隔時間稱為存儲周期。 4功耗功耗 功耗反映了存儲器耗電的多少,同時也反映了其發(fā)熱的程功耗反映了存儲器耗電的多少,同時也反映了其發(fā)熱的程度。度。 15 5可靠性可靠性 可靠性一般指存儲器對外界電磁場及溫度等變化的抗干擾能可靠性一般指存儲器對外界電磁場及溫度等變化的抗干擾能力。力。 可靠性越高,存儲器正常工作能力越強??煽啃栽礁?/p>
10、,存儲器正常工作能力越強。 16 6集成度集成度 集成度指在一塊存儲芯片內(nèi)能集成多少個基本存儲電路,集成度指在一塊存儲芯片內(nèi)能集成多少個基本存儲電路,每個基本存儲電路存放一位二進制信息,所以集成度常用位每個基本存儲電路存放一位二進制信息,所以集成度常用位/片來表示。片來表示。 7性能性能/價格比價格比 性能性能/價格比價格比(簡稱性價比簡稱性價比)是衡量存儲器經(jīng)濟性能好壞的是衡量存儲器經(jīng)濟性能好壞的綜合指標。綜合指標。 1762隨機存取存儲器隨機存取存儲器RAM1. 靜態(tài)靜態(tài)RAM的存儲單元的存儲單元X地址譯碼線T5AT1T2T3T4T6BT7T8(I/O)(I/O)接Y 地址譯碼 器Vcc一
11、、基本的存儲電路一、基本的存儲電路182. 單管動態(tài)單管動態(tài)RAM的存儲單元的存儲單元放大器放大器CQ列選擇信號列選擇信號數(shù)據(jù)輸入輸出數(shù)據(jù)輸入輸出行選擇信號行選擇信號 動態(tài)動態(tài)RAM的基本存的基本存儲單元是一個晶體管和儲單元是一個晶體管和一個電容,因而集成度一個電容,因而集成度高,成本低,耗電少。高,成本低,耗電少。但必須定時對電容充電,但必須定時對電容充電,稱為刷新。稱為刷新。193232=1024存儲單元存儲單元I/O電路電路地址反相器地址反相器Y譯碼器譯碼器輸入輸入輸出輸出電路電路控制控制電路電路驅(qū)驅(qū)動動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 A
12、6 A7 A8 A9I/O二、二、RAM結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一個基本存儲電路只能存儲一個基本存儲電路只能存儲一個二進制位一個二進制位。 將基本的存儲電路有規(guī)則地組織起來,就是存儲體。將基本的存儲電路有規(guī)則地組織起來,就是存儲體。 存儲體又有不同存儲體又有不同的組織形式:的組織形式:將各個字的將各個字的 4位位 組組織在一個芯片中,織在一個芯片中, 如:如:2114 1K4 (SRAM) 將各個字的將各個字的 8位位 組織在一個芯片中,組織在一個芯片中, 如:如:6116 2K8 (SRAM)20 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21四、四、 RAM與
13、與CPU的連接的連接RAM與與CPU的連接,主要有以下三個部分:的連接,主要有以下三個部分: 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??刂凭€的連接。22實際的實際的RAM芯片芯片:以以2114為例為例123456789181716151413121110VccA7A8A9I/O1I/O2I/O3I/O4WEA6A5A4A3A0A1A2CSGNDn存儲容量為存儲容量為10244n18個個引腳:引腳:n10根地址線根地址線A9A0n4根數(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 W
14、R CSD0D323 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工作方式工作方式246.3存儲器的擴展存儲器的擴展存儲芯片的數(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一、存儲芯片的擴展一、存儲芯片的擴展25A9-A0D7-D0W
15、RWECPUn用用1k1的片子組成的片子組成1k8的存儲器的存儲器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)位擴展位擴展:是指存儲芯片的字(是指存儲芯片的字(1K)滿足要求,而位數(shù)不夠,)滿足要求,而位數(shù)不夠,需要對存儲單元的位數(shù)進行擴展。需要對存儲單元的位數(shù)進行擴展。26n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一次不能從一個芯片中訪問到一次不能從一
16、個芯片中訪問到8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)n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n這個擴充方式簡稱這個擴充方式簡稱“位擴展位擴展”2114(1)A9A0I/O4I/O1片選片選D3D0D7D4A9A02114(2)A9A0I/O4I/O1CECEn多個位擴展的存儲芯片的數(shù)據(jù)線連接于多個位擴展的存儲芯片的數(shù)據(jù)線連接于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的不同位數(shù)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n常被稱為常被稱為“芯片組芯片組”27(2)字擴展字擴展:用于存儲芯片的位數(shù)滿足而字數(shù)不夠的情況。:用于存儲芯片的位數(shù)滿足而字數(shù)不夠的情況。D7D0A19A10A
17、9A0(2)A9A0D7D0CE(1)A9A0D7D0CE譯碼器譯碼器00000000010000000000由由1K8的構(gòu)成的構(gòu)成2K8的。的。28圖圖6.19給出了用給出了用4個個16 K 8芯片經(jīng)字擴展構(gòu)成一個芯片經(jīng)字擴展構(gòu)成一個64K 8存儲器系存儲器系統(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位的存儲器位的存儲器 29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 A15A14A13A
18、12A11A1A0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)地址地址片號片號30存儲芯片的位擴充存儲芯片的位擴充31存儲芯片的字擴充存儲芯片的字擴充32用用1k4 的片子的片子 2114 組成組成 2k8 的存儲器:的存儲器:則要有則要有2/1=2組芯組芯片,每組片,每組8
19、/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)、)、字位同字位同時擴展時擴展:1K4擴展為擴展為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)采用位擴展,組內(nèi)采用位擴展,組間采用字擴展組間采用字擴展法。法。33圖圖6.18 字位同時擴展連接圖字位同時擴展連接圖 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存儲器的連存儲器的連接方法。接方法。 34二、存儲器的連接二、存儲器的連接(一)存儲芯片地址線的連接(一)存儲芯片地址線的
20、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,這部分地址的譯碼是在存儲芯片內(nèi)完成的,我尋址時,這部分地址的譯碼是在存儲芯片內(nèi)完成的,我們稱為們稱為“片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼”000H001H002H3FDH3FEH3FFH全全0全全1000000010010110111101111范圍(范圍(16進制)進制)A9A035(二)存儲芯片片選端的譯碼(二)存儲芯片片選端的譯碼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
21、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雖簡單易行、但無法再進行地址雖簡單易行、但無法再進行地址擴充,會出現(xiàn)擴充,會出現(xiàn)“地址重復(fù)地址重復(fù)”36地址重復(fù)地址重復(fù)n一個存儲單元具有一個存儲單元具有多個多個存儲地址的現(xiàn)象存儲地址的現(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,常選取其中既好用、又不沖突的一個使用地址:出現(xiàn)地址重復(fù)時,常選取其中既好用、又不沖突的一個“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
22、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371、 譯碼和譯碼器譯碼和譯碼器n譯碼:譯碼:將某個特定的將某個特定的“編碼輸入編碼輸入”翻翻譯為唯一譯為唯一“有效輸出有效輸出”的過程的過程n譯碼電路可以使用譯碼電路可以使用門電路組合邏輯門電路組合邏輯n譯碼電路更多的是采用集成譯碼電路更多的是采用集成譯碼器譯碼器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3874LS13874LS138原理圖原理圖Y Y0 0Y Y1 1Y Y2
23、2Y Y3 3Y Y4 4Y Y5 5Y Y6 6Y Y7 7G G1 1G G2A2AG G2B2BC CB BA A74LS138功能表功能表G1G2AG2BCBAY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y01000001111111010000111111101100010111110111000111111011110010011101111100101110111111001101011111110011101111111Y0Y0Y1Y1Y2Y2Y3Y3Y4Y4Y5Y5Y6Y6Y7Y7E3E3E2E2E1E1C CB BA A74LS13874LS138原理圖原理圖392、 全譯碼全譯碼n所有的
24、系統(tǒng)地址線均參與對存儲單元的譯碼尋址所有的系統(tǒng)地址線均參與對存儲單元的譯碼尋址n包括包括低位地址低位地址線對芯片內(nèi)各存儲單元的譯碼尋址線對芯片內(nèi)各存儲單元的譯碼尋址(片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼),),高位地址高位地址線對存儲芯片的譯碼尋線對存儲芯片的譯碼尋址(址(片選譯碼片選譯碼)n采用全譯碼,采用全譯碼,每個存儲單元的地址都是每個存儲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40時間:時間:201311月月4日日1、學習存儲芯片擴展的基本步驟。學習存儲芯片擴展的基本步驟。2、全譯碼擴展存儲器芯片。、全譯碼擴展存儲器芯片。4
25、1全譯碼示例全譯碼示例A15 A14A13A16CBAG1138 2764A19A18A17A12A0CEY6G2AG2BIO/M1C000H1DFFFH全全0全全10 0 0 1 1 1 00 0 0 1 1 1 0地址范圍地址范圍A12A0A19A18A17A16A15A14 A1342芯芯 片片A15 A10A9 A0地址范圍地址范圍RAM1000000000000000011111111110000H03FFHRAM2000001000000000011111111110400H07FFHRAM30000100000000000111111111110800H0BFFHRAM40000
26、11000000000011111111110C00H0FFFH表表6.8 各組芯片的地址范圍各組芯片的地址范圍 43I/O1I/O4RAM12114A9A0A11A10D3D0A9A0RAM12114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM22114A9A0A9A0RAM22114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM32114A9A0A9A0RAM32114I/O1I/O4WECSWECSI/O1I/O4RAM42114A9A0A9A0RAM42114I/O1I/O4WECSWECSD7D4WRA9A0A12A13BCY0Y1Y2Y3Y2BG2AG11A15A
27、14G1IO/M圖圖6.22 字位同時擴展連接圖字位同時擴展連接圖 443、 部分譯碼部分譯碼n只有只有部分(高位)部分(高位)地址線參與對存儲芯片地址線參與對存儲芯片的譯碼的譯碼n每個存儲單元將對應(yīng)多個地址每個存儲單元將對應(yīng)多個地址(地址重地址重復(fù)復(fù)),需要選取一個可用地址),需要選取一個可用地址n可簡化譯碼電路的設(shè)計可簡化譯碼電路的設(shè)計n但系統(tǒng)的部分地址空間將被浪費但系統(tǒng)的部分地址空間將被浪費45138A17 A16A11A0A14 A13A12(4)(3)(2)(1)2732273227322732CBAE3E2E1IO/MCECECECEY0Y1Y2Y346線選譯碼示例線選譯碼示例A1
28、4A12A0A13(1)2764(2)2764 CECE474、 線選譯碼線選譯碼n只用只用少數(shù)幾根高位少數(shù)幾根高位地址線進行芯片的譯碼,且地址線進行芯片的譯碼,且每根負責選中一個芯片每根負責選中一個芯片(組)(組)n雖構(gòu)成簡單,但地址空間嚴重浪費雖構(gòu)成簡單,但地址空間嚴重浪費n必然會出現(xiàn)地址重復(fù)必然會出現(xiàn)地址重復(fù)n一個存儲地址會對應(yīng)多個存儲單元一個存儲地址會對應(yīng)多個存儲單元n多個存儲單元共用的存儲地址不應(yīng)使用多個存儲單元共用的存儲地址不應(yīng)使用48片選端譯碼小結(jié)片選端譯碼小結(jié)n存儲芯片的片選控制端可以被看作是存儲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
29、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)和信號)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))的高位地址線相關(guān)聯(lián))49(三三) 存儲芯片的讀寫控制存儲芯片的讀寫控制n芯片芯片OE與與CPU的讀命令的讀命令(RD)相連相連n當芯片被選中、且讀命令有效時,存儲當芯片被選中、且讀命令有效時,存儲芯片將開放并驅(qū)動數(shù)據(jù)到總線芯片將開放并驅(qū)動數(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當芯片被選中、且寫命令有效時,允許當芯片被選中、且寫命令有效時,允許總線數(shù)據(jù)寫入存儲芯片總線數(shù)據(jù)寫入存
30、儲芯片506.4.2 存儲器與存儲器與CPU的連接的連接 存儲器與存儲器與CPU的連接實際上就是存儲器與三總線中相關(guān)信號的連接實際上就是存儲器與三總線中相關(guān)信號線的連接。線的連接。 1存儲器與控制總線的連接存儲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。與地址線一同參與地址譯碼,生成片選信號。 5107815000010000300005000000000200004220-1=FFFFF220-2=FFFFE512K8(位位)512K8(位位)奇地址奇地址存儲體存儲體偶地址偶地址存儲體存儲體(A0=1)(A0=0)52 當當BHE有效有效時,選定時
31、,選定奇地址奇地址存儲體存儲體,體內(nèi)地體內(nèi)地址由址由A19A1確定。當確定。當A0=0時,選定時,選定偶地址偶地址存儲存儲體,體內(nèi)地址同樣由體,體內(nèi)地址同樣由A19A1確定。確定。 值得注意的是偶地址存儲體固定與低值得注意的是偶地址存儲體固定與低8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)總線總線D7D0相連,奇地址存儲體固定與高相連,奇地址存儲體固定與高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可以訪問兩個存儲可以訪問兩個存儲體中的一個字。體中的一個字。53 圖圖6.19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))的存的存儲器與儲器與80
32、86 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 6116A10A0OEWECED15D8A11A1RDWRA0BHE54表表3.9 8086存儲器高低位庫選擇存儲器高低位庫選擇 BHE A0 對對 應(yīng)應(yīng) 操操 作作 0 0 同時訪問兩個存儲體,讀同時訪問兩個存儲體,讀/寫一個字的信息寫一個字的信息 0 1 只訪問奇地址存儲體,讀只訪問奇地址存儲體,讀/寫高字節(jié)的信息寫高字節(jié)的信息 1 0 只訪問偶地址存儲體,讀只訪問偶地址存儲體,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 55YnBHEA0或或或
33、或連接的存儲器芯片連接連接的存儲器芯片連接CPU的的高位數(shù)據(jù)線高位數(shù)據(jù)線D15D8連接的存儲器芯片連接連接的存儲器芯片連接CPU的的低位數(shù)據(jù)線低位數(shù)據(jù)線D7D0全譯碼擴展的片選端連接全譯碼擴展的片選端連接56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。畫出全譯碼方式下譯碼器部分。畫出全譯碼方式下譯碼器部分。57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。畫出全譯碼方式下譯碼器部分。畫出全譯碼方式下譯碼器部分。 讀寫偶地址時讀寫偶地址時A0=0;讀寫
34、奇地址時,;讀寫奇地址時,BHE0;讀以偶地址開始的一個字;讀以偶地址開始的一個字時,時,A0和和BHE同時為低。同時為低。6264D0D7CSOEWEVccGND6264邏輯關(guān)系圖邏輯關(guān)系圖A0A125870000H73FFFH全全0全全10 1 1 1 0 0 00 1 1 1 0 0 1地址范圍地址范圍A13A1A19A18A17A16A15A14 A0A16 A15A14A18IO/MCBAG1138 A19Y4G2AG2BA17&BHEA0或或或或59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)。60例例2:用:用6
35、264(8K8RAM)二片,建立二片,建立08000H0BFFFH的的的內(nèi)存區(qū)。的內(nèi)存區(qū)。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/M61ABCG2AG2BG1Y274LS138或或A0A12D0D7CSWEOE6264(2)A0A12D0D7CSWEOE6264(1)A1A13D0D7A14A15A16WRRDA18A198086CPUIO/MD8D15A17BHEA0或或或或62D
36、3D0A11A0OEWE CS例例3:下圖為一:下圖為一SRAM芯片,用該芯片擴展成一個芯片,用該芯片擴展成一個8K K8的的存儲器。存儲器。(1)寫出該芯片的存儲容量,共需多少)寫出該芯片的存儲容量,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),請用全譯碼法畫出滿足要求的連接圖。地址連續(xù),請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根地址線,字數(shù)根地址線,字數(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
37、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。63(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。A17A16A19A18IO/MA15 A14A13CBAG1138 G2AG2B或或或或Y1BHEA0或或或或64656667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
38、的從的從F1000HF1FFFH的內(nèi)存,請用全譯碼法畫出的內(nèi)存,請用全譯碼法畫出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。構(gòu)成構(gòu)成8086的從的從F1000HF1FFFH的內(nèi)的內(nèi)存,容量為存,容量為00000H00FFFH,=21284K8.所以:所以: 4K8/2K82片。片。686970(2)地址)地址F1000H開始,一共開始,一共8K8,213,到,到F1FFFH結(jié)束。與結(jié)束。與8086相連,則這相連,則這2片片為一組。選擇的芯片是為一組。選擇的芯片是2K的,所以片內(nèi)尋址部分為的,所以片內(nèi)尋址部分為A1A11。11 1
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