[计算机硬件及网络]第五章主存储器黑白课件.ppt

1、 第第 5 章章 主主 存存 储储 器器第五章第五章 总结总结 例例5-4 练习练习5-10 练习练习5-9 看图写地址看图写地址 中断中断INT21H 主要内容：主要内容：5.1 微型机的存储系统微型机的存储系统 5.2 半导体存储器半导体存储器 5.3 主存储器系统设计主存储器系统设计5.1 将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储器用硬件、软件或软硬件相结合的方法组织起来构成器用硬件、软件或软硬件相结合的方法组织起来构成计算机的存储系统。系统的存储计算机的存储系统。系统的存储速度速度接近最快的存储接近最快的存储器，器，容量容量接近最大的

2、存储器。接近最大的存储器。目前，在计算机系统中通常采用目前，在计算机系统中通常采用三级层次结构三级层次结构来构成来构成存储系统存储系统，主要由高速缓冲存储器，主要由高速缓冲存储器Cache、主存储器、主存储器和辅助存储器组成。和辅助存储器组成。CPU高速缓存高速缓存 主存储器主存储器I/O接口电路接口电路辅存（磁盘、光盘、辅存（磁盘、光盘、.）5.2 5.2.1 半导体存储器的分类半导体存储器的分类5.2.2 半导体存储器的性能指标半导体存储器的性能指标5.2.3 半导体存储器的特点半导体存储器的特点5.2.1 分类方法：分类方法：1.按半导体器件原理分类按半导体器件原理分类 2.按存储原理按

3、存储原理(信息的可保存性信息的可保存性)分类分类3.按数据存取方式分类按数据存取方式分类4.半导体存储器分类半导体存储器分类1.按按半导体器件原理半导体器件原理分类分类 双极性双极性TTL器件存储器器件存储器:相对速度快相对速度快,功耗大功耗大,集成度低集成度低 单极性单极性MOS器件存储器器件存储器:相对速度低相对速度低,功耗小功耗小,集成度高集成度高2.按按存储原理存储原理(信息的可保存性信息的可保存性)分类分类 随机存取随机存取存储器存储器RAM：易失性，掉电时丢失数据。：易失性，掉电时丢失数据。只读只读存储器存储器ROM：非易失性，掉电后保持数据。：非易失性，掉电后保持数据。3.按数据

4、按数据传送方式传送方式分类分类 并行存储器并行存储器：多位同时传送。：多位同时传送。串行存储器串行存储器：一位一位串行传送。：一位一位串行传送。半半导导体体存存储储器器只读存储器只读存储器 ROM随机存取存储器随机存取存储器 RAMMOS型型RAM双极型双极型RAM动态动态RAM静态静态RAM掩膜式掩膜式ROM 可可编程编程ROM-PROM 可光擦除编程可光擦除编程ROM-EPROM 可电擦除编程可电擦除编程ROM-E2PROM 半导体存储器分类半导体存储器分类5.2.2 1.存储容量存储容量 2.存取时间存取时间3.功耗功耗4.工作电源工作电源1.表示一个存储器芯片能存储的二进制信息总量。表

5、示一个存储器芯片能存储的二进制信息总量。存储器芯片上有存储器芯片上有N个存储单元个存储单元,每个单元可存放每个单元可存放M位位二进制数二进制数,则该芯片则该芯片存储容量存储容量用用NM表示。表示。例如例如SRAM芯片芯片6264(8K8)：有：有8K个存储单元，个存储单元，每个单元可存放每个单元可存放8位位二进制数，则此芯片二进制数，则此芯片存储容量存储容量是是8K8bit=8KB。存储容量通常以存储容量通常以B、MB、GB、TB为单位来表示。为单位来表示。各层次之间的换算关系为：各层次之间的换算关系为：1KB=1024B=210B；1MB=1024KB=220B；1GB=1024MB=230

6、B；1TB=1024GB=240B2.存取时间存取时间:存储单元写入数据及读出数据所需的时间存储单元写入数据及读出数据所需的时间,单位用单位用ns表示表示,存取时间越短说明速度越快存取时间越短说明速度越快.注意：当注意：当CPU读写快而存储器存取慢时，常在读周期读写快而存储器存取慢时，常在读周期或写周期中加入等待周期，故增加了读写周期数。或写周期中加入等待周期，故增加了读写周期数。存储芯片手册中给出典型存取时间或最大存取时间：存储芯片手册中给出典型存取时间或最大存取时间：如：如：2732A-20和和2732A-25，同一型号不同存取时间，同一型号不同存取时间 2732A-20存取时间：存取时间

7、：200ns 2732A-25存取时间：存取时间：250ns3.4.功耗：是存储器的重要指标，不仅表示存储器芯片功耗：是存储器的重要指标，不仅表示存储器芯片的功耗，还确定了计算机系统中的散热问题。一般的功耗，还确定了计算机系统中的散热问题。一般选用低功耗的存储芯片。选用低功耗的存储芯片。工作电源：工作电源：TTL型存储器芯片：型存储器芯片：5V MOS型存储器芯片：型存储器芯片：3V 18V存取时间和功耗的乘积为速度存取时间和功耗的乘积为速度-功率乘积，是一项功率乘积，是一项重要的综合指标。重要的综合指标。5.2.3 1.随机存取存储器随机存取存储器RAM的特点的特点2.只读存储器只读存储器R

8、OM的特点的特点3.新型存储器新型存储器的特点的特点分类分类 特点：可以随机地对每个存储单元进行读写，但特点：可以随机地对每个存储单元进行读写，但断电后信息会丢失。断电后信息会丢失。分类：根据半导体器件原理不同可分为：分类：根据半导体器件原理不同可分为：双极性双极性RAM：速度快，用于：速度快，用于高速缓存高速缓存。功耗大。功耗大,集成度低，成本高，不用于内存。集成度低，成本高，不用于内存。MOS型型RAM：功耗低，集成度高，价格便宜：功耗低，集成度高，价格便宜用用于内存于内存。速度慢不用于高速缓存。速度慢不用于高速缓存。MOSRAM按存储单元的不同构造分为以下两类：按存储单元的不同构造分为以

9、下两类：静态存储器静态存储器SRAM存放的信息在不停电的情况下能长时间保留不变，存放的信息在不停电的情况下能长时间保留不变，只要不掉电所保存的信息就不会丢失。只要不掉电所保存的信息就不会丢失。动态存储器动态存储器DRAM保存的内容即使在不掉电的情况下隔一定时间后保存的内容即使在不掉电的情况下隔一定时间后也会自动消失，因此要定时对其进行刷新。也会自动消失，因此要定时对其进行刷新。不挥发型不挥发型RAM(Non Volatile RAM)掉电后信息不丢失，可随机地读写数据。掉电后信息不丢失，可随机地读写数据。用于用于Flash存储器存储器(闪存闪存)。SRAM构成：静态构成：静态SRAM的基本存储

10、单元由的基本存储单元由6个个MOS管组管组成触发器构成，可以存放二进制的成触发器构成，可以存放二进制的1bit信息。信息。优点：工作稳定，使用方便，不需外加刷新电路。优点：工作稳定，使用方便，不需外加刷新电路。缺点：集成度不高，功耗大，价格高。缺点：集成度不高，功耗大，价格高。典型芯片典型芯片:6116(2K8),6264(8K8),62128(16K8),62256(32K8)等。等。用途：高速缓存。用途：高速缓存。DRAM构成：基本存储单元由构成：基本存储单元由1个个MOS管加管加1个电容组成，每个电容组成，每个单元可以存放二进制的个单元可以存放二进制的1bit信息。信息。优点：集成度很高

11、、功耗低，用于内存。优点：集成度很高、功耗低，用于内存。缺点：需外加刷新电路，向电容充电。缺点：需外加刷新电路，向电容充电。原因：只要电容上电荷不损失，所存储信息就不原因：只要电容上电荷不损失，所存储信息就不丢失。但电容上电荷必然损失，在使用时必须定丢失。但电容上电荷必然损失，在使用时必须定时向电容充电补充损失的电荷。时向电容充电补充损失的电荷。芯片：芯片：2116(16K1),4164(64K1),6256(256K1)HM5116100(16M1),HM5116160(1M16)等。等。Flash不挥发型不挥发型RAM Flash存储器：是一种电可擦除、可重写的非易失性的存储器：是一种电可

12、擦除、可重写的非易失性的存储器。存储器。特点：读写速度快，断电后信息不丢失、集成度高、特点：读写速度快，断电后信息不丢失、集成度高、容量大、价格低。数据存取时无需机械运动部件，存容量大、价格低。数据存取时无需机械运动部件，存取速度大大高于磁盘系统取速度大大高于磁盘系统(外存外存)。应用：数码闪存卡：主流数码存储介质。用在数码相应用：数码闪存卡：主流数码存储介质。用在数码相机、机、MP3播放器、掌上电脑、手机等数字设备上。播放器、掌上电脑、手机等数字设备上。按存储单元的结构和生产工艺的不同，可分为：按存储单元的结构和生产工艺的不同，可分为：掩模型掩模型ROM可编程型可编程型PROM光擦除型光擦除

13、型EPROM电擦除型电擦除型EEPROM(E2PROM)ROM ROM 掩膜型掩膜型ROM：在制作集成电路时，用定做的掩：在制作集成电路时，用定做的掩膜进行编程膜进行编程(未金属化的位存未金属化的位存“1”；否则存；否则存“0”)。芯片信息已定，用户不能修改。用于大批量定芯片信息已定，用户不能修改。用于大批量定型产品的生成，成本较低。型产品的生成，成本较低。可编程型可编程型PROM：允许用户根据需要编写其中：允许用户根据需要编写其中的内容，但只允许编程一次。信息一旦写入便的内容，但只允许编程一次。信息一旦写入便永久固定，不能再改变。用于小批量产品的生永久固定，不能再改变。用于小批量产品的生产，

14、成本较低。产，成本较低。特点：用户可根据需要向芯片单元写入信息。在擦特点：用户可根据需要向芯片单元写入信息。在擦除信息时要从电路上取下芯片，置于紫外线或除信息时要从电路上取下芯片，置于紫外线或X光光下照射十几分钟，才能将芯片上的信息全部擦除，下照射十几分钟，才能将芯片上的信息全部擦除，然后在专用的编程器上将新的信息写入然后在专用的编程器上将新的信息写入(在写入之在写入之前应确保芯片是全前应确保芯片是全“1”状态状态)。常用的芯片：常用的芯片：2716(2K8)、2732(4K8)、2764(8K8)、27128(16K8)、27256(32K8)EPROM EEPROM(E2PROM)特点：擦

15、除信息时，不需要将芯片从电路板上取下，特点：擦除信息时，不需要将芯片从电路板上取下，而是直接用电信号进行擦除，对其编程也是在线操作，而是直接用电信号进行擦除，对其编程也是在线操作，因此改写步骤简单，掉电后内容不丢失。常温下可保因此改写步骤简单，掉电后内容不丢失。常温下可保存十年，可擦写一万次。存十年，可擦写一万次。两种接口：两种接口：并行接口芯片：容量大、速度快，读写方法简单，并行接口芯片：容量大、速度快，读写方法简单，功耗大、价格高，如功耗大、价格高，如2816(2K8)，2864(8K8)串行接口芯片：体积小、功耗低、价格低，速度慢串行接口芯片：体积小、功耗低、价格低，速度慢 读写方法复杂

16、。如读写方法复杂。如2416(2K8)，2464(8K8)发展方向：发展方向：1.大容量化、高速化、低电压低功耗化。大容量化、高速化、低电压低功耗化。2.开发多种特殊的存储器开发多种特殊的存储器 常用的新型存储器：常用的新型存储器：(1)快擦写快擦写Flash存储器存储器(2)多端口读写存储器多端口读写存储器(3)内存条内存条Flash Flash存储器：是一种电可擦除、可重写的非易失性的存储器：是一种电可擦除、可重写的非易失性的存储器。存储器。(Flash E2PROM)特点：读写速度快，断电后信息不丢失、容量大、价特点：读写速度快，断电后信息不丢失、容量大、价格低。与普通的格低。与普通的E

17、2PROM相比，它具有更高的性价比，相比，它具有更高的性价比，且体积小、功耗低，使用方便。且体积小、功耗低，使用方便。应用：数码闪存卡：主流数码存储介质。用在数码相应用：数码闪存卡：主流数码存储介质。用在数码相机、机、MP3播放器、掌上电脑、手机等数字设备上。播放器、掌上电脑、手机等数字设备上。5.3 5.3.1 存储器芯片的选择存储器芯片的选择5.3.2 存储器与存储器与CPU的连接的连接5.3.3 存储器的寻址方法存储器的寻址方法5.3.4 总结总结 例题分析例题分析5.3.1 存储器芯片的选择概述存储器芯片的选择概述1.存储器芯片类型的选择存储器芯片类型的选择2.存储器芯片容量的选择存储

18、器芯片容量的选择3.存储器芯片速度的选择存储器芯片速度的选择4.存储器芯片功耗的选择存储器芯片功耗的选择设计时，根据设计时，根据需要、用途、性价比需要、用途、性价比等合理选择芯片的等合理选择芯片的类类型、容量、速度和功耗型、容量、速度和功耗。例如：在测控、仪表、家电、智能终端等设备中：例如：在测控、仪表、家电、智能终端等设备中：1.需运行的程序固定不变，存放在需运行的程序固定不变，存放在ROM中中研制阶段：研制阶段：EPROM、EEPROM、Flash芯片芯片产品定型：不需升级使用产品定型：不需升级使用ROM芯片芯片 需升级使用需升级使用EEPROM或或Flash芯片芯片 2.运行过程中产生的

19、数据存放在运行过程中产生的数据存放在RAM中。中。其中其中ROM和和RAM的容量可视需要而定。的容量可视需要而定。1.对对容量要求较小容量要求较小的专用设备中，应选用静态的专用设备中，应选用静态RAM芯芯片。可节省刷新电路，简化硬件电路。片。可节省刷新电路，简化硬件电路。对对容量要求较大容量要求较大的系统中，应选用集成度较高的动态的系统中，应选用集成度较高的动态RAM芯片，虽需刷新电路，但可减少芯片数量和体芯片，虽需刷新电路，但可减少芯片数量和体积并降低成本。积并降低成本。例如例如PC微机就用动态微机就用动态RAM构成主存储器系统。构成主存储器系统。2.3.容量：容量：不同型号的芯片容量不同。

20、不同型号的芯片容量不同。原则：用较少数量的芯片，并考虑成本和硬件设计原则：用较少数量的芯片，并考虑成本和硬件设计的简单性。的简单性。速度：速度：存取速度越快价格越高。存取速度越快价格越高。原则：既要保证系统的可靠运行原则：既要保证系统的可靠运行,又要提高系统的性又要提高系统的性价比。价比。4.芯片材料和工艺不同，功耗也不同。相同指标的芯片，芯片材料和工艺不同，功耗也不同。相同指标的芯片，功耗越小价格越高。功耗越小价格越高。依据：根据应用条件、设备的散热环境来选择。依据：根据应用条件、设备的散热环境来选择。例如：大型设备散热环境好例如：大型设备散热环境好,使用交流电供电使用交流电供电,对芯片对芯

21、片功耗无严格要求功耗无严格要求,可选成本低功耗高的芯片；可选成本低功耗高的芯片；对用电池供电体积小对用电池供电体积小,为保证使用时间长和发热为保证使用时间长和发热较少，应选用功耗较小的芯片较少，应选用功耗较小的芯片,如笔记本。如笔记本。5.3.2 CPU1.地址线、数据线、控制线的连接地址线、数据线、控制线的连接 2.总线的负载能力总线的负载能力3.存储器芯片与存储器芯片与CPU的速度匹配的速度匹配1.(1)CPU经经地址总线地址总线向存储器发出要访问存储器单元的地向存储器发出要访问存储器单元的地址信息，确定某地址单元有效。址信息，确定某地址单元有效。注意：注意：CPU地址总线宽度地址总线宽度

22、确定确定内存内存的的最大寻址范围最大寻址范围。CPU地址线地址线低位低位与芯片地址线连接与芯片地址线连接，高位高位与片选连接与片选连接。(2)根据根据CPU是对地址单元进行读操作还是写操作的指令是对地址单元进行读操作还是写操作的指令功能，功能，CPU经控制总线向存储器发出经控制总线向存储器发出控制信息控制信息。注意：一般芯片的注意：一般芯片的请求、读请求、读/写控制写控制信号与信号与CPU相连。相连。(3)CPU与某存储单元间经与某存储单元间经数据总线数据总线交换数据信息。交换数据信息。注意：要考虑注意：要考虑CPU总线宽度总线宽度和存储和存储芯片数量芯片数量。2.主存储器系统由主存储器系统由

23、多片多片ROM和和RAM芯片芯片组成。每片组成。每片芯片均接在总线上，若芯片数量较多，必然增大总芯片均接在总线上，若芯片数量较多，必然增大总线的负担，所以要求总线应具有较大的负载能力。线的负担，所以要求总线应具有较大的负载能力。一般在一般在CPU与总线间接入与总线间接入总线驱动器总线驱动器(功率放大功率放大)，来提高总线的负载能力。来提高总线的负载能力。常用的总线驱动器有：单向常用的总线驱动器有：单向74LS244、双向、双向8位缓位缓冲器冲器74LS245、8位锁存缓冲器位锁存缓冲器74LS373等。等。3.CPU取指令周期和存储器的读取指令周期和存储器的读/写周期都有固定的时写周期都有固定

24、的时序，若速度不匹配就会影响序，若速度不匹配就会影响CPU的运行效率。的运行效率。从存储芯片标记可识别芯片的速度：从存储芯片标记可识别芯片的速度：如：如：2732A-20、2732A-25、2732A-30 2732A-20 存取时间：存取时间：200ns 2732A-25 存取时间：存取时间：250ns 2732A-30 存取时间：存取时间：300ns5.3.3 地址线分配：片内地址线：根据存储单元数确定地址线分配：片内地址线：根据存储单元数确定 字选字选：选中选中片内片内存储单元存储单元。片选地址线：利用剩余的地址线片选地址线：利用剩余的地址线 片选片选：选中选中存储器存储器芯片芯片。片选

25、的设计方法：片选的设计方法：1.线选法线选法 全译码法全译码法2.译码法译码法 部分译码法部分译码法 存储器存储器系统设计系统设计 1.用某用某一条地址线一条地址线作为作为某一芯片的某一芯片的片选控制片选控制。优点：方法简单，不需要另外的硬件。优点：方法简单，不需要另外的硬件。缺点：多片存储芯片构成的存储系统中，会造成芯缺点：多片存储芯片构成的存储系统中，会造成芯片间的片间的地址不连续地址不连续。例题例题 由由1KBROM(10248bit)芯片和芯片和1KBRAM(10248bit)构成主存储器系统。用线选法完成存构成主存储器系统。用线选法完成存储器芯片的片选控制，分析地址空间分配。储器芯片

26、的片选控制，分析地址空间分配。8088D0D7D0D7D0D7A0A9A0A9A0A9A11A10CECE1KBRAM1KBROMDBAB该该CPU数据线数据线8条条地址线地址线16条条OEWEOEWRRD引脚图引脚图 线选法例题分析线选法例题分析1.片内地址线：片内地址线均为片内地址线：片内地址线均为10条，条，A0A9。2.片选地址线：片选地址线：A10和和A11分别控制分别控制ROM和和RAM的片选的片选端端CE，A12A15未用。未用。3.1KB ROM地址空间分配：地址空间分配：0800H0BFFH4.1KB RAM地址空间分配：地址空间分配：0400H07FFH 000000000

27、001111111111101A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15000000000010111111111110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A155.分析：分析：已用片选地址线：由于已用片选地址线：由于CPU某一时刻只能选中一片某一时刻只能选中一片芯片，若选中芯片，若选中1KB ROM，则，则A11=1，A10=0；若选中；若选中1KB RAM，则，则A11=0，A10=1。存储单元的重叠地址数分析：存储单元的重叠地址数分析：由于片选地址线中有由于片选地址线中有A12A15未用，当它们的值从未用，当它们的值从0

28、000B1111B变化时，变化时，每个单元重叠地址数为每个单元重叠地址数为16个个(24)。芯片间地址连续性分析：连续。芯片间地址连续性分析：连续。1KB ROM的地址空间是的地址空间是0800H0BFFH，1KB RAM的地址空间为的地址空间为0400H07FFH。2.部分译码法的应用部分译码法的应用 全译码法的应用全译码法的应用例例5-4练习练习5-10练习练习5-9看图写地址看图写地址第五章第五章 总结总结片选地址线中只有片选地址线中只有一部分一部分参加译码。参加译码。优点：存储芯片地址可以连续。优点：存储芯片地址可以连续。缺点：有重叠地址。缺点：有重叠地址。例题例题 1KBROM(10

29、248)芯片和芯片和1KBRAM(10248)芯片构成主存储器系统。用部分译码法完成存储器芯片构成主存储器系统。用部分译码法完成存储器芯片的片选控制，分析地址空间分配。芯片的片选控制，分析地址空间分配。CPUD0D7A0A9A11D0D7A0A9CE1KBROMD0D7A0A9CE1KBRAMDBAB译码器译码器部分译码法例题分析部分译码法例题分析1.片内地址线：片内地址线均为片内地址线：片内地址线均为10条，条，A0A9。2.片选地址线：片选地址线：A11经译码器控制经译码器控制ROM和和RAM的片选的片选端端CE，A10、A12A15未用。未用。3.1KB ROM地址空间分配：地址空间分配

30、：0000H03FFH 4.1KB RAM地址空间分配：地址空间分配：0800H0BFFH 0000000000011111111110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A150000000000111111111111A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A155.分析：分析：已用片选地址线：仅用片选地址线已用片选地址线：仅用片选地址线A11经译码完成对经译码完成对1KB ROM和和1KB RAM的片选端的片选端CE的控制。译码器的控制。译码器的特点可保证的特点可保证CPU在某一时刻仅能选中一片芯片。在某一时刻仅能选中一片芯

31、片。存储单元的重叠地址数分析：存储单元的重叠地址数分析：由于片选地址线中有由于片选地址线中有A10,A12A15未用，当它们的值从未用，当它们的值从00000B11111B变变化时，每个单元重叠地址数为化时，每个单元重叠地址数为32个个(25)。芯片间地址连续性分析：不连续的。芯片间地址连续性分析：不连续的。1KB ROM的地址空间是的地址空间是0000H03FFH，1KB RAM的地址空间为的地址空间为0800H0BFFH。片选地址线片选地址线全部全部参加译码。参加译码。优点：优点：存储芯片地址有唯一的地址存储芯片地址有唯一的地址，便于主存储器系统，便于主存储器系统的扩展。的扩展。例题例题

32、1KBROM(10248)芯片和芯片和1KBRAM(10248)芯芯片构成的主存储器系统。用全译码法完成存储器芯片的片构成的主存储器系统。用全译码法完成存储器芯片的片选控制，分析地址空间分配。片选控制，分析地址空间分配。要求：主存储器系统的要求：主存储器系统的地址范围是地址范围是8000H87FFH。CPUD0D7A0A9A15D0D7A0A9CE1KBROMD0D7A0A9CE1KBRAMDBABA14A13A12A11A1074LS138Y2Y1Y0G2AG2BG1CBAY3Y6Y5Y4Y7全译码法例题分析全译码法例题分析1.片内地址线：片内地址线均为片内地址线：片内地址线均为10条，条，

33、A0A9。2.片选地址线：片选地址线：A10A15全部经译码器控制全部经译码器控制ROM和和RAM的片选端的片选端CE。3.1KB ROM地址空间分配：地址空间分配：8000H83FFH4.1KB RAM地址空间分配：地址空间分配：8400H87FFH 00000000000000011111111111000001A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000001000011111111111100001A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A155.分析：分析：已用片选地址线：用全部片选地址线已用片选地址线：用

34、全部片选地址线A10A15经译码经译码器完成对器完成对1KB ROM和和1KB RAM的片选端的片选端CE的控制。的控制。可保证可保证CPU在某一时刻仅能选中一片芯片。在某一时刻仅能选中一片芯片。存储单元的重叠地址数分析：存储单元的重叠地址数分析：A10A15全部使用，每全部使用，每个存储单元都有唯一的地址，无重叠地址。个存储单元都有唯一的地址，无重叠地址。芯片间地址连续性分析：芯片间地址是连续的。芯片间地址连续性分析：芯片间地址是连续的。1KB ROM的地址空间是的地址空间是8000H83FFH，1KB RAM的地址空间为的地址空间为8400H87FFH。6条片选地址线经译码可产生条片选地址

35、线经译码可产生64个译码输出，可个译码输出，可控制控制64片片1KB的存储芯片，完成的存储芯片，完成64KB的主存储器系的主存储器系统的组织。全部译码法可扩展主存储器系统。统的组织。全部译码法可扩展主存储器系统。例例5-4 用全译码法设计一个用全译码法设计一个12KB的主存储器系统。其低的主存储器系统。其低8KB为为EPROM,用两片用两片4K8位的位的2732A。高。高4K为为SRAM,用两片用两片2K8位的位的6116。主存储器系统的地址。主存储器系统的地址范围是范围是0000H2FFFH。(地址线地址线16条、数据线条、数据线8条条)解：解：(1)EPROM2732A的片内地址线：容量为

36、的片内地址线：容量为4KB8位，片内地址线为位，片内地址线为12条，即条，即A0-A11。(2)SRAM6116的片内地址线：容量为的片内地址线：容量为2KB8位，位，片内地址线为片内地址线为11条，即条，即A0-A10。(3)用用74LS138译码器进行全译码：译码器进行全译码：74LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G2AG2BG1ABC译码输出译码输出地址地址输入输入允许允许输入输入译译 码码 输输 出出地址输入地址输入允许输入允许输入0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G2BG2AG1BAC0100100100100100100100100000101101011110101010

37、1011111111011111111011111111011111111011111111011111111011111111074LS138译码器译码器引脚和真值表引脚和真值表8088CPUA0A11D0D7A0A11D0D7OE2732AA0A11D0D7OE2732AABDBA14A13A12A0A10D0D7OE6116A0A10D0D7OE6116A15RDWRWEWECECECECE74LS138Y2Y1Y0G2AG2BG1CBAM/IOA11A11VCC或或或或引脚图引脚图 第一片第一片2732A地址空间分配：地址空间分配：0000H0FFFH00000000000000001

38、111111111110000A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000010001111111111111000A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000001001111111111100100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000101001111111111110100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第二片第二片2732A地址空间分配：地址空间分配：1000H1FFFH第一

39、片第一片6116地址空间分配：地址空间分配：2000H27FFH第二片第二片6116地址空间分配：地址空间分配：2800H2FFFH例题分析：例题分析：用用4K8位的位的DRAM芯片构成芯片构成64K字节的存储器字节的存储器,问问 (1)需要多少块芯片需要多少块芯片?(2)该存储器需要多少条地址线，如何进行分配？该存储器需要多少条地址线，如何进行分配？解：解：(1)64K/4K=16（片）（片）(2)16条地址线，片内条地址线，片内12条条(字选字选)，片选，片选4条条分析：分析：(1)用用4K8位的动态位的动态RAM芯片构成芯片构成64K字节的字节的存储器需要存储器需要16块芯片块芯片(64

40、KB/4KB=16)(2)该存储器需要片内地址该存储器需要片内地址12条条(4K=212，A0A11)，片选输入端需片选输入端需4条条(24=16片片=16组组,A12A15)P238 5-10 CPU中用中用2片片6116(20488)组成组成4KB的的RAM,用地址线用地址线A13和和A14分别作为分别作为2片片6116的片选控制的片选控制(线选线选法法)，各片，各片6116的地址范围是多少？的地址范围是多少？解：每片解：每片6116的存储单元是的存储单元是2048(211)需片内需片内11条，即条，即A0-A10,而而A13和和A14分别为片选，每单元重叠分别为片选，每单元重叠23=8个

41、个。00000000000101111111111110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000011111111111101A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第二片第二片(10000000000001011111111111)第一片第一片(01000000000000111111111111)CPUD0D7A0A10A13D0D7A0A10CE2KBRAMD0D7A0A10CE2KBRAMDBABA14RDWRWEOEOEWE引脚图引脚图 EPROMSRAMP238 5-9 8088用用16条

42、地址线条地址线8条数据线，全译码法。条数据线，全译码法。用用2114芯片芯片(10244)组成组成2KB RAM,需要用多少片需要用多少片2114？给定地址范围？给定地址范围3000H37FFH,地址线如何连接？地址线如何连接？每组几个芯片？需要几个芯片组？片内多少条？片选多少条？每组几个芯片？需要几个芯片组？片内多少条？片选多少条？解：解：(1)10244bit，由于，由于2114每存储单元仅有每存储单元仅有4bit，需，需要构成每一存储单元要构成每一存储单元8bit，要，要2片构成一组，构成片构成一组，构成2KB RAM则需要则需要2组芯片组，共需要组芯片组，共需要4片。片。(2)2114

43、芯片的存储单元数量为芯片的存储单元数量为1024(210),需要片内需要片内地址线地址线10条，即条，即A0-A9，其余为片选地址线，其余为片选地址线A10-A15。从表中可知，每片从表中可知，每片2114片内地址线片内地址线A0-A9从全从全0到到全全1，可寻址片内每个存储单元。，可寻址片内每个存储单元。片选地址线片选地址线A15-A10为固定值为固定值001100，选中一组，选中一组2114，A15-A10为固定值为固定值001101，选中另外一组，选中另外一组2114。00000000001011001111111111101100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A1

44、2A13A14A1500000000000011001111111111001100A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第一组第一组(3000H33FFH)第二组第二组(3400H37FFH)8088CPUD0D7A0A9D0D3A0A9CE2114D4D7A0A9CE2114DBABA15A14A11A10D0D3A0A9CE2114D4D7A0A9CE2114RDWRWEWEWEWEOEOEOEOE74LS138Y2Y1Y0G2AG2BG1CBAY3Y6Y5Y4Y7A13A128088D0D7A0A10 D0D7A0A10CE6116D0D7A0A1

45、0 CE6116DBABA15A14A11D0D7A0A10 CE6116D0D7A0A10 CE6116RDWRWEWEWEWEOEOEOEOE74LS138Y2Y1Y0G2AG2BG1CBAY3Y6Y5Y4Y7A13A12M/IO例：根据电路图，写出给内存芯片分配的地址。例：根据电路图，写出给内存芯片分配的地址。00000000000001101111111111100110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000110101111111111111010A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第

46、一片第一片(5800H5FFFH)第二片第二片(6000H67FFH)00000000000011101111111111101110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A1500000000000101101111111111110110A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15第三片第三片(6000H6FFFH)第四片第四片(7000H77FFH)1.存储器的各种分类。存储器的各种分类。2.存储器的容量计算。存储器的容量计算。(比如：比如：10244bit)3.存储器的设计存储器的设计 (用多少芯片，地址线分配用多少芯片，

47、地址线分配)74LS138 数据总线数据总线连接：考虑存储芯片的容量连接：考虑存储芯片的容量(多少位多少位)。地址总线地址总线连接：地址宽度确定内存的最大寻址范围。连接：地址宽度确定内存的最大寻址范围。地址线低位与芯片地址线连，高位与片选连。地址线低位与芯片地址线连，高位与片选连。控制总线控制总线连接：芯片的读连接：芯片的读/写控制信号与写控制信号与CPU相连。相连。编写程序：比较两个字符串编写程序：比较两个字符串STRING1和和STRING2所所含字符是否完全相同，若相同显示含字符是否完全相同，若相同显示MATCH，反之，反之，显示显示NO MATCH。数据段：数据段：YES DB MAT

48、CH,$;$表示字符串的结束表示字符串的结束 NO DB NO MATCH,$9号功能：号功能：LEA DX,YES MOV AH,9 INT 21H ;每次显示一个字符串每次显示一个字符串 2号功能：号功能：MOV DL,35H MOV AH,2 INT 21H;每次显示一个字符每次显示一个字符DATA SEGMENTST1 DB ABCDEM EQU$-STRING1ST2 DB ABCDFN EQU$-STRING2YES DB MATCH,$NO DB NO MATCH,$DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATASTART:

49、MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX MOV AL,M CMP AL,N JNE NEXT MOV CX,N LEA SI,ST1 LEA DI,ST2 CLD REPE CMPSB JNE NEXT LEA DX,YES MOV AH,9 INT 21H JMP EXITNEXT:LEA DX,NO MOV AH,9 INT 21HEXIT:MOV AH,4CH INT 21HCODE ENDS END START4-17 程序：程序：ABC:MOV CX,10000;万位万位 CALL ABD MOV CX,1000;千位千位 CALL ABD MOV CX,10

50、0;百位百位 CALL ABD MOV CX,10;十位十位 CALL ABD MOV CX,1;个位个位 CALL ABD MOV AH,4CH INT 21H ABD PROC MOV AX,BX MOV DX,0 DIV CX MOV BX,DX MOV DX,AX ADD DL,30H MOV AH,02H INT 21H RET ABD ENDP CODE ENDS END STADATA SEGMENTX DW-10DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTA:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV BX,X TEST B