存储器设计课件.pptx

1、Contents存储器分类及主要指标存储器分类及主要指标1常用存储器芯片介绍常用存储器芯片介绍2扩展存储器设计扩展存储器设计3存储器地址译码电路设存储器地址译码电路设计计4存储器与存储器与CPU的连接的连接52 2个个课课时时本章学习要点v存储器分类，组成及性能指标。v熟悉几种常用芯片的规格和封装引脚v重点掌握位数扩充和字节扩充技术v存储器地址译码电路设计v熟练掌握存储器与CPU连接时应注意的问题6.1 概述内容：v微型机的存储系统v半导体存储器的基本概念v存储器的分类及其特点v两类半导体存储器的主要区别存储器简介微型机的存储系统v存储器是微型机重要的存储器是微型机重要的组成部分组成部分v存储

2、计算机所用的工作信息存储计算机所用的工作信息程序、数据等程序、数据等v没有没有存储器的计算机如同失掉记忆的人一样存储器的计算机如同失掉记忆的人一样。存储介质存储介质半导体存储器磁存储器存取方式存取方式随机存储器顺序存储器读写功能读写功能读写存储器只读存储器信息保存性信息保存性易失性存储器永久性存储器v微机拥有不同类型的存储部件微机拥有不同类型的存储部件v由上至下容量越来越大，但速度越来越慢由上至下容量越来越大，但速度越来越慢CPU内核内核寄存器堆寄存器堆高速缓存高速缓存主存储器主存储器联机外存储器联机外存储器脱机外存储器脱机外存储器快快慢慢小小大大容容量量速速度度两大类内存、外存v内存内存存放

3、当前运行的程序和数据。存放当前运行的程序和数据。l特点：特点：快，容量小，随机存取，快，容量小，随机存取，CPU可直接通可直接通过系统总线进行访问。过系统总线进行访问。l通常由半导体存储器构成。通常由半导体存储器构成。lRAM、ROMv外存外存存放非当前使用的程序和数据。存放非当前使用的程序和数据。l特点：特点：慢，容量大，顺序存取慢，容量大，顺序存取/块存取，需通过块存取，需通过I/O接口电路调入内存后接口电路调入内存后CPU才能访问（才能访问（CPU不能直接访问）。不能直接访问）。l例如，硬盘，磁盘，磁带，例如，硬盘，磁盘，磁带，CD-ROM、DVD-ROM、U盘，移动硬盘。盘，移动硬盘。

4、内存(主存)的分类半半导导体体存存储储器器只读存储器（只读存储器（ROM）读写存储器（读写存储器（RAM）静态静态RAM（SRAM）动态动态RAM（DRAM）掩膜掩膜ROM（MROM）可编程可编程ROM（PROM）紫外线光可擦除紫外线光可擦除ROM（EPROM）电可擦除电可擦除ROM（PROM）2E（Radom Access Memory 随机读写，易失，随机读写，易失，掉电数据丢失掉电数据丢失）（Read Only Memory 只读，非易失，只读，非易失，掉电数据保持掉电数据保持）Flash MemoryRAM类型的特点v静态SRAM 利用半导体双稳态触发器的两种稳定状态来表示逻辑“1”和

5、“0”。不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。只要不掉电，保存的信息就不会丢失相对集成度低，外围控制电路简单相对集成度低，外围控制电路简单多多用于单片机的数据存储用于单片机的数据存储v动态DRAM 利用MOS管的栅极对其衬底见的分布电容来保存信息，每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失相对集成度高，外围控制电路复杂相对集成度高，外围控制电路复杂多多用于系统机中的程序、数据存储用于系统机中的程序、数据存储存储器性能指标存储器性能指标半导体存储器的性能指标存储容量存储容量=NMN：（字数）（字数）芯片内的存储单元个数，芯片内的存储单元个数，取决于地址线个数取决于地址线个数M：（字长

6、）（字长）每个存储单元内的二进每个存储单元内的二进制制bit位数，位数，取决于数据线个数取决于数据线个数EPROMSRAM型号型号6264621286225662512容量容量8KB16KB32KB64KB8K816K832K864K8型号型号21146116 容量容量1K42K8 型号型号271627642725627512容量容量2KB8KB32KB64KB2K88K832K864K8 字数字数字长字长半导体存储器的性能指标v存储容量的表示bit 用二进制位定义存储容量Byte 用二进制字节定义存储容量v存储容量的常用存储容量的常用单位单位字字 节节 B （Byte）千千字节字节 KB（K

7、ilo Byte）兆字节兆字节 MB（Mega Byte）吉字节吉字节 GB（Giga Byte）v常用的单位换算1KB=1024 B1MB=1024 KB1GB =1024 MB地址换算v1KB=1*1024=2*2 =2 2 =100 0000 0000B=400H 2KB=2*1024=2*2 =2 2 =1000 0000 0000B=800H 32KB=32*1024=2*2 =22=1000 0000 0000 0000B=8000H 64KB=64*1024=2*2 =22=1 0000 0000 0000 0000B =10000H01010101101111510151516

8、61016存储器地址范围与容量关系计算v1.存储器地址范围分析 一个32KB的存储器首地址为4000H，求其末尾地址。v2.存储器容量计算1）一个RAM，能存储1024个字，求容量2）一个RAM，首地址为9000H，末尾地址为0FFFFH，求其容量半导体存储器的性能指标v存取时间（读写速度）半导体存储器半导体存储器芯片的速度一般用芯片的速度一般用存取时间存取时间和和存储周期存储周期两两个指标来衡量。个指标来衡量。在存储器在存储器芯片的手册中可以查芯片的手册中可以查得得 最小最小读出读出周期周期tcyc(R)(Read Cycle Time)最最小写小写周期周期tcyc(W)(Write Cyc

9、le Time)。tcyc(R)4TtdatDT tcyc(W)4TtdatDT RD的持续时间的持续时间WR的持续时间的持续时间半导体存储器的性能指标v非易失性v可靠性v功耗v价格Contents存储器分类及主要指标存储器分类及主要指标1常用存储器芯片介绍常用存储器芯片介绍2扩展存储器设计扩展存储器设计3存储器地址译码电路设存储器地址译码电路设计计4存储器与存储器与CPU的连接的连接56.2 常用存储器芯片介绍vSRAM芯片的引脚特点地址线地址线 A0An 接接CPU的的地址总线地址总线 AB（个数取决于字数（个数取决于字数N）数据线数据线D0Dn接接CPU的的数据总线数据总线 DB （个数

10、取决于字长（个数取决于字长M）片选线片选线 CS 由地址译码电路产生由地址译码电路产生读写线读写线 OE、WE 由由CPU的的 RD 和和 WR 控制控制6.2 常用存储器芯片介绍vSRAM芯片 Intel 地址线地址线 A0 A12数据数据线线 D0D7控制控制线线 OE、WE、CS1、CS2容量容量 =8K8=8KBA0A12 用作用作 存储器存储器 片内寻址片内寻址CS1，CS2 用作用作CPU片选寻址片选寻址提供提供两个片选两个片选信号信号是为了是为了提供片选方式的多样性提供片选方式的多样性6.2 常用存储器芯片介绍vSRAM芯片 Intel CSWED1D400写入数据写入数据01读

11、出数据读出数据1X高阻高阻地址线地址线 A0 A9数据数据线线 D1D4控制控制线线 WE、CS容量容量 =1K4=0.5KB6.2 常用存储器芯片介绍vEPROM芯片 Intel 1234567891011121314VPPA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GND1516171819202122232425262728VCCPGMNCA8A9A11OEA10CED7D6D5D4D3地址线地址线 A0 A12数据数据线线 D0D7控制控制线线 CE、OE、PGM容量容量 =8K8=8KBCE：片选信号片选信号OE：输出允许信号：输出允许信号PGM：编程脉冲输入：编程脉冲输入端端

12、对对EPROM编程时，在该端加上编程时，在该端加上50ms左右的左右的负脉冲负脉冲，读操作时读操作时PGM=16.3 扩展存储器设计RAM芯片与CPU芯片的连接ROM芯片与芯片与CPU芯片的连接芯片的连接注意：注意：低位地址线用于片内寻址，低位地址线用于片内寻址，高位地址线用于片选寻址高位地址线用于片选寻址回顾上节内容v1.存储器定义，分类 内存，外存 RAM，ROM 静态静态RAM，动态，动态RAMv2.存储器主要技术指标 存储容量存储容量 读写速度读写速度 v 3.常用的存储器芯片规格常用的存储器芯片规格 SRAM Intel 6264 8K*8 SRAM Intel 2114 1K*4

13、EPROM Intel 2764 8K*8v 4.存储器扩展存储器扩展 位位扩展扩展 字节扩展字节扩展 地址线，数据线的连接方式地址线，数据线的连接方式作业问题作业问题Contents存储器分类及主要指标存储器分类及主要指标1常用存储器芯片介绍常用存储器芯片介绍2扩展存储器设计扩展存储器设计3存储器地址译码电路设存储器地址译码电路设计计4存储器与存储器与CPU的连接的连接56.3 扩展存储器设计v单片存储器的容量有限难以满足实际存储容量的需求。v因此需要将若干片芯片连接在一起进行扩展，通常有三种扩展方式：位扩展位扩展字节扩展字节扩展位和字节位和字节扩展扩展6.3 扩展存储器设计v1.位扩展所所

14、选择的存储器芯片的选择的存储器芯片的字长达不到设计要求的字字长达不到设计要求的字长时长时，用这样的存储器芯片构成系统所需的存储，用这样的存储器芯片构成系统所需的存储器子系统电路，就必须进行位器子系统电路，就必须进行位扩展扩展用用几片存储器芯片并起来，以增加存储几片存储器芯片并起来，以增加存储字长字长 EG：2114 1K4针对数据线而言针对数据线而言6.3 扩展存储器设计v位扩展的特点：两个片子用同一地址进行片选，但数据线挂接不同，选定一个字节地址的时候两个；片子同时被选中v位扩展 芯片的并联构成存储器时，一般可按下列步骤进行：构成存储器时，一般可按下列步骤进行：u根据可用芯片，计算容量和所需

15、芯片数根据可用芯片，计算容量和所需芯片数u地址分配，分析地址空间地址分配，分析地址空间u片选逻辑设计片选逻辑设计u画出逻辑连接图画出逻辑连接图l连接地址线连接地址线l连接片选线连接片选线l连接数据线连接数据线l连接控制线连接控制线6.3 扩展存储器设计EG1：位扩展设计实例在在8088最小方式系统下最小方式系统下 用用Intel 2114 扩充设计一块扩充设计一块 1KB 的存储空间的存储空间6.3 扩展存储器设计EG2：用用 64K x 1 SRAM芯片构成芯片构成 64KB 存储器，存储器，需需8片构成片构成64K x 8(64KB)。A15A0D7D2D1D064K1CSCSCSCSWE

16、WEWEWED0D1D2D7片选信号片选信号读写信号读写信号6.3 扩展存储器设计v位扩展的方法总结：l每片的地址线并联；每片的地址线并联；l数据线分别引出；数据线分别引出；l控制线并联。控制线并联。v位扩展特点：位扩展特点：存储器的单元数不变；存储器的单元数不变；位数增加；位数增加；位扩展的所有芯片在访问时同时选中。位扩展的所有芯片在访问时同时选中。6.3 扩展存储器设计v 字节字节扩展是扩展是指芯片字长不变的情况下增加指芯片字长不变的情况下增加存储器字节的数量（容量存储器字节的数量（容量）v 在在字节扩展字节扩展时，每个芯片的地址线、数据时，每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选信号

17、分别引出，线、控制线并联，仅片选信号分别引出，使每个芯片占据不同的地址范围。通过下使每个芯片占据不同的地址范围。通过下面的例题加以理解面的例题加以理解。字节扩展字节扩展因字数不够而扩展地址输入线的数目因字数不够而扩展地址输入线的数目针对地址线而言针对地址线而言6.3 扩展存储器设计vEG3：8088最小系统下，用2片2k8的SRAM芯片6116，组成一段连续4k8b的存储器，字节扩展设计如下图所示6.3 扩展存储器设计EG4：用：用16K4bit芯片组成芯片组成64K4bit的存储器。的存储器。6.3 扩展存储器设计字节和位扩展字节和位扩展 在实践中，会有这样的情况，存储芯片的位在实践中，会有

18、这样的情况，存储芯片的位数和字节数都不满足存储器的要求，为此需要同数和字节数都不满足存储器的要求，为此需要同时进行字节和位的扩展。时进行字节和位的扩展。方法如下：方法如下：根据主存容量及芯片容量确定所需根据主存容量及芯片容量确定所需存储芯片数。存储芯片数。若现有芯片的容量为若现有芯片的容量为LK，要构成容量为要构成容量为M N的存储器，需要的芯片数为的存储器，需要的芯片数为=(M/L)(N/K)先进行先进行位扩展位扩展以满足字长要求，构成芯片组；以满足字长要求，构成芯片组；再进行再进行字节扩展字节扩展以满足容量要求以满足容量要求(可利用芯片可利用芯片组组)。6.3 扩展存储器设计EG5：808

19、8最小系统下最小系统下用用2114(1K4)芯片组成芯片组成4KB的的存储器存储器分析：分析：先扩展成先扩展成1KB 2片片 再扩展成再扩展成4KB 42=8片片 4KB存储器需要存储器需要12位地址线位地址线(A11-A0)，其中，其中低低10位地址位地址(A9-A0)用于片内寻址，高用于片内寻址，高2位地址线位地址线(A11-A10)用于片选译码，以选择不同芯片组。用于片选译码，以选择不同芯片组。6.3 扩展存储器设计CPUA9A0A11A10D3D0A9A0WECS2114D7D4A9A0WECS2114D3D0A9A0WECS2114D7D4A9A0WECS2114MREQWRD7D0

20、 译译 码码 器器CS0CS1CS2CS36.3 扩展存储器设计构成存储器时，一般可按下列步骤进行：构成存储器时，一般可按下列步骤进行：u根据可用芯片，计算容量和所需芯片数根据可用芯片，计算容量和所需芯片数u地址分配地址分配(完成扩展完成扩展)u片选逻辑设计片选逻辑设计u画出逻辑连接图画出逻辑连接图l连接地址线连接地址线l连接片选线连接片选线l连接数据线连接数据线l连接控制线连接控制线作业 P 218v6.4 第六章 存储器设计教师：教师：王晓甜王晓甜Email:Contents存储器分类及主要指标存储器分类及主要指标1常用存储器芯片介绍常用存储器芯片介绍2扩展存储器设计扩展存储器设计3存储器

21、地址译码电路设存储器地址译码电路设计计4存储器与存储器与CPU的连接的连接56.4 存储器地址译码电路设计6.4 存储器地址译码电路设计v译码电路可以采用译码电路可以采用逻辑门电路逻辑门电路，也可以，也可以采用各种采用各种译码器译码器。2:4译码器译码器：74LS1393:8译码器译码器：74LS1384:16译码器译码器：74LS1546.4 存储器地址译码电路设计6.4 存储器地址译码电路设计6.4 存储器地址译码电路设计v全地址译码v 除片内寻址外，除片内寻址外，用剩余的高位地址信号全部作为用剩余的高位地址信号全部作为译码输入信号译码输入信号，译码器的输出作为各芯片的片选，译码器的输出作

22、为各芯片的片选信号。存储器的每一个单元都占据一个唯一的内信号。存储器的每一个单元都占据一个唯一的内存地址，不会产生地址重叠现象，但译码比较复存地址，不会产生地址重叠现象，但译码比较复杂。杂。存储器芯片存储器芯片译译码码器器低位地址低位地址高位地址高位地址地址线地址线片选信号片选信号存储器芯片存储器芯片存储器芯片存储器芯片 优点：优点：每一个存储单元只对应内存空间的一个每一个存储单元只对应内存空间的一个地址地址，即地址无，即地址无重叠。重叠。缺点：缺点：译码电路复杂，费硬件。译码电路复杂，费硬件。6.4 存储器地址译码电路设计vEG6：6264芯片的地址范围 F0000HF1FFFHA15A19

23、A18A17A16A14A13&1CS1A12A0D7D0高高位位地地址址线线6264A12-A0D7-D0OEWE(8K8)11110001111000000.000111.1116.4 存储器地址译码电路设计EG7：在在8088 CPU工作在工作在最大方式最大方式组成的微机组成的微机应用系统应用系统中，扩中，扩充设计充设计8kB的的SRAM电路，电路，SRAM芯片芯片用用Intel 6264。若。若分配给该分配给该SRAM的起始地址为的起始地址为62000HA19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A97A6A5A4A3A2A1A00110001000000000

24、0000 01100011111111111111地址信号译码电路：地址信号译码电路：所有为所有为1的地址线通的地址线通过与非门，所有为过与非门，所有为0的地址线通过或门，的地址线通过或门，两个门输出的信号再两个门输出的信号再通过或门汇总，得到通过或门汇总，得到选通信号选通信号存储器地址译码电路扩展举例 例例1.在在8088最大方式系最大方式系统总线统总线上扩充设计上扩充设计4K字节字节的的SRAM存储器电路。存储器电路。SRAM芯片芯片选用选用Intel 2114，起始地址起始地址从从00000H开始开始。试画出此存储器。试画出此存储器电路与电路与系统总线的连接图系统总线的连接图。存储器空间

25、扩展举例确定总线及总线信号8088CPU最大方式系统总线D7-D0A19-A16A15-A0MEMWMEMRIOWIORv2114：1K*4 生成4K空间需要8片v 两片2114组合进行为扩展构成1KB的空间，我们称为一个模块确定存储器芯片数地址分析v4K，首地址为，首地址为00000H 末地址末地址00FFFH A19 A12 A11 A10 A9 A00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6.4 存储器地址译码电路设计v部分地址译码n只有部分（高位）地址线参与对存储芯只有部分（高位）

26、地址线参与对存储芯片的译码；片的译码；n每个存储单元将对应多个地址每个存储单元将对应多个地址（地址重地址重复复），需要选取一个可用地址；），需要选取一个可用地址；n优点优点：可：可简化译码电路的设计；简化译码电路的设计；n缺点缺点：但：但系统的部分地址空间将被浪费。系统的部分地址空间将被浪费。6.4 存储器地址译码电路设计v部分地址译码 8K存储空间 A19 A12 A00 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01

27、0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18K8KvA19不参加地址译码：不管不参加地址译码：不管A19等于等于0还还是等于是等于1，只要，只要A18A13满足条件，该芯满足条件，该芯片就会被选中片就会被选中 地址重叠地址重叠 v地址重叠v由于部分地址译码，一个芯片占用两段或多段地址空间6.4 存储器地址译码电路设计8K8K采用部分地址译码，只允许在一采用部分地址译码，只允许在一段地址空间内挂接存储器芯片。段地址空间内挂接存储器芯片。EG，6264的地址范围为：的地址范围为：00000H01FFFH采用部分地址译码（不用采用部分地址译码（不用A19），），则则800

28、00H81FFFH这段存储空这段存储空间被浪费，不能再挂接芯片间被浪费，不能再挂接芯片部分地址译码中，被省略的高位地部分地址译码中，被省略的高位地址线不参加译码，只需要其它地址址线不参加译码，只需要其它地址线参加译码线参加译码重叠空间的个数重叠空间的个数=n 为被省略的地址线个数为被省略的地址线个数2n部分地址译码例题EG8：在在8088CPU工作在最小方工作在最小方式组成的式组成的微机应用微机应用系统中，扩充设计系统中，扩充设计8kB的的SRAM电路，电路，SRAM芯片芯片用用Intel 6264。若分配给该。若分配给该SRAM的地址的地址范围范围 00000H0FFFFH，片选，片选信号为

29、信号为低电平低电平有效有效。请用部分地址译码方法设计该。请用部分地址译码方法设计该SRAM存储器的存储器的片选片选信号形成电路。信号形成电路。A19 A16 A15 A13 A12 A00 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 64K00000H0FFFFH6.4 存储器地址译码电路设计v线选译码线选译码n只用少数几根高位地址线进行芯片的译只用少数几根高位地址线进行芯片的译码，且每根负责选中一个芯片（组）；码，且每根负责选中一个芯片（组）；n虽构成简单，但地址空间严重浪费；虽构成

30、简单，但地址空间严重浪费；n必然会出现地址重复；必然会出现地址重复；n一个存储地址会对应多个存储单元；一个存储地址会对应多个存储单元；n多个存储单元共用的存储地址不应使用。多个存储单元共用的存储地址不应使用。优点：优点：选择芯片不需要外加逻辑电路，译码线路简单。选择芯片不需要外加逻辑电路，译码线路简单。缺点：缺点：地址重叠区域多，不能充分利用系统的地址重叠区域多，不能充分利用系统的存储器空间存储器空间。回顾以前内容v1.概念，分类，特点，芯片v存储器扩展位扩展字节扩展位与字节扩展v译码电路的设计全地址译码部分地址译码门电路设计译码器设计用译码器生成译码电路用译码器生成译码电路6.4 存储器地址

31、译码电路设计v译码器 74LSA、B 译码地址输入端译码地址输入端 G1、G2 选通端（低电平有效）选通端（低电平有效）Y0Y3 译码输出端（低电平有效）译码输出端（低电平有效）6.4 存储器地址译码电路设计v译码器 74LS A B C G2A G2B G1 Y7 GND VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 16 2 15 3 14 4 13 5 12 6 11 7 10 8 9 G2B G2A G1C B AY7Y0有效输出0 0 10 0 01 1 1 1 1 1 1 0Y00 0 10 0 11 1 1 1 1 1 0 1Y10 0 10 1 01 1 1 1 1 0

32、 1 1Y20 0 10 1 11 1 1 1 0 1 1 1Y30 0 11 0 01 1 1 0 1 1 1 1Y40 0 11 0 11 1 0 1 1 1 1 1Y50 0 11 1 01 0 1 1 1 1 1 1Y60 0 11 1 10 1 1 1 1 1 1 1Y7其他值 1 1 1 1 1 1 1 1无效6.4 存储器地址译码电路设计存储器地址译码电路设计6.4 存储器地址译码电路设计EG9：在某在某8088微处理器系统中，需要微处理器系统中，需要用用6264构成一个构成一个64kB的存储器。其地址分配的存储器。其地址分配在在00000H0FFFFH内存空间，内存空间，地址译

33、码采用全地址译码采用全译码方式译码方式，用，用74LS138作译码器，请画出存储作译码器，请画出存储器译码器译码电路电路。A19 A16 A15 A13 A12 A00 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 06.4 存储器地址译码电路设计解：解：根据题目已知条件和根据题目已知条件和74LS138译码器的译码器的功能功能，设计的存储器译码电路如下图所示。图设计的存储器译码电路如下图所示。图中中74LS138的每一个输出端均与一块的每一个输出端均与一块6264芯片的芯片的片选端相片选端

34、相连，连，8个输出端分别选通个输出端分别选通1个个8kB的的存储空间（存储空间（即即1个个6264模块），共占有模块），共占有64kB内存空间。内存空间。Contents存储器分类及主要指标存储器分类及主要指标1常用存储器芯片介绍常用存储器芯片介绍2扩展存储器设计扩展存储器设计3存储器地址译码电路设存储器地址译码电路设计计4存储器与存储器与CPU的连接的连接56.5 存储器与CPU的连接u8088系统中存储器的组成系统中存储器的组成 8088 CPU的地址总线有的地址总线有20条，它条，它的存储器是的存储器是以字节以字节为存储单元组成的，为存储单元组成的，每个字节对应一个唯一的每个字节对应一个

35、唯一的地址码地址码，所以，所以具有具有1MB的的寻址能力。寻址能力。但但8088 CPU 只有只有8条数据线条数据线，是准，是准16位微处理器，位微处理器，所以所以存储器的组成与一般存储器的组成与一般8位微机系统位微机系统中存储器接口中存储器接口电路的电路的设计方法是相同的。设计方法是相同的。6.5 存储器与CPU的连接EG10.在在80888088最大系统最大系统总线上扩充设计总线上扩充设计8K8K字节的字节的SRAMSRAM存储器电路。存储器电路。SRAMSRAM芯片选用芯片选用Intel6264Intel6264，起始地址从，起始地址从04000H04000H开始，译码开始，译码电路采用

36、电路采用74LS13874LS138。计算此计算此RAMRAM存储区的最高地址为多少？存储区的最高地址为多少？画出此存储器电路与系统总线的连接图画出此存储器电路与系统总线的连接图。(3)(3)用用RAMRAM自检方法编写此自检方法编写此RAMRAM的自检程序的自检程序6.5 存储器与CPU的连接 计算此计算此RAMRAM存储区的最高地址为多少？存储区的最高地址为多少？因为因为Intel 6264存储容量为存储容量为8K 8（字节），所以设计此（字节），所以设计此存储电路共需存储电路共需1片片6264芯片。因此最高地址为：芯片。因此最高地址为：04000H+01FFFH=05FFFH 画出此存储

37、器电路与系统总线的连接图画出此存储器电路与系统总线的连接图 80888088CPUCPU最最大大方方式式系系统统总总线线D7-D0D7-D0A19-A16A19-A16A15-A0A15-A0MEMWMEMWMEMRMEMRIOWIOWIORIOR确定总线及总线信号确定总线及总线信号6.5 存储器与CPU的连接电路连接电路连接 A A0 0 D D0 0 A A12 12 D D7 7WE WE OE OE CS1 CS1 CS2CS2 片选信号片选信号A12A0D0D7MEMWD0D7+5VMEMR80888088CPUCPU最最大大方方式式系系统统总总线线 6264A19-A13A19-A

38、6.5 存储器与CPU的连接A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9A0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1片外寻址片外寻址与与6264芯片的芯片的A12 A0相连，作片内寻址相连，作片内寻址高位不变地址部分，去参加译码，作高位不变地址部分，去参加译码，作62646264的的 片选信号。片选信号。1CS8K 地址分析地址分析6.5 存储器与CPU的连接译码电路设计译码电路设计方法方法1（MEMWMEMWMEMRMEMRA A1919A A1515A A1414A A1313A A1818A

39、A1717A A16161111片选信号片选信号6.5 存储器与CPU的连接 译码电路设计译码电路设计方法方法2（A19A18A17A16MEMWA15A14MEMR片选信号片选信号A1374LS138+5VG1 Y0G2A Y1G2B Y2 Y3 C Y4 B Y5A Y6 Y76.5 存储器与CPU的连接 编写程序实现对此存储器区域进行自检 MOV MOV AX,0400HAX,0400H MOV DS,AX MOV DS,AX MOV MOV BX,0000HBX,0000H MOV CX,8 MOV CX,8*10241024 MOV AL,55H MOV AL,55HNEXT1:MO

40、V BX,ALNEXT1:MOV BX,AL CMP BX,AL CMP BX,AL JNZ ERROR JNZ ERROR INC BX INC BX LOOP NEXT1 LOOP NEXT1 MOV MOV CX,8CX,8*10241024 MOV MOV BX,0000HBX,0000H MOV AL,0AAH MOV AL,0AAHNEXT2:MOV BX,ALNEXT2:MOV BX,AL CMP BX,AL CMP BX,AL JNZ ERROR JNZ ERROR INC BX INC BX LOOP NEXT2 LOOP NEXT2ERROR:ERROR:6.5 存储器与C

41、PU的连接u8086系统系统中存储器的组成中存储器的组成 8086 CPU同同8088 CPU一样，也有一样，也有20条地址总条地址总线，其寻址能力达线，其寻址能力达1MB。不同之处是。不同之处是8086 CPU 数据数据总线是总线是16位的，与位的，与8086 CPU对应的对应的1MB存储空间可存储空间可分为两个分为两个512kB的存储体的存储体。其中一个存储体由奇地址其中一个存储体由奇地址的存储单元的存储单元(高字节高字节)组成，另一个存储体由偶地址的组成，另一个存储体由偶地址的存储单元存储单元(低字节低字节)组成。组成。前者称为奇地址的存储体，前者称为奇地址的存储体，后者称为偶地址的存储

42、体。后者称为偶地址的存储体。8088存储器芯片设计8086存储器芯片设计6.5 存储器与CPU的连接u8086系统中存储器的组成系统中存储器的组成 A19A1A0BHECS A18A0奇(高字节)地址存储体512K 8D7D0D15D8D7D0CS A18A0偶(低字节)地址存储体512K 8D7D06.5 存储器与CPU的连接EG11：在：在8086最小方式系统中，利用最小方式系统中，利用2片片Intel 6264构成连续的构成连续的RAM存储区域，起存储区域，起始始地址地址为为00000H，采用全地址译码。，采用全地址译码。(1)可用可用的最高的最高RAM地址地址(2)利用利用74LS15

43、5设计译码电路，画出此设计译码电路，画出此RAM电路电路与与8086最小方式系统的连接图。最小方式系统的连接图。6.5 存储器与CPU的连接解：解：Intel 6264的存储容量为的存储容量为8k8，因此由，因此由2片片Intel 6264构成连续的构成连续的RAM存储区域的总容量为存储区域的总容量为28kB16 kB=04000H，其可用的最高，其可用的最高RAM地址为：地址为：00000H04000H103FFFH 由于由于8086系统有系统有16位数据总线，因此应将存储位数据总线，因此应将存储器模块分成两组：器模块分成两组：奇片和偶片奇片和偶片，然后通过译码电路，然后通过译码电路产生片选

44、信号。产生片选信号。C1 高电平有效G1，G2，C2 低电平有效6.5 存储器与CPU的连接课本上课本上P210画错了画错了具体情况具体分析，具体情况具体分析，任何时候以芯片手册任何时候以芯片手册和功能表为准和功能表为准注意v在存储器扩展设计时，一定要看清楚所挂接的CPU系统，是8086还是8088v8086：分奇偶片，奇地址和偶地址分别在两个存储器芯片上 A0作片选v8088：不分奇偶片，存储器芯片表示连续的地址空间8086与8088存储器地址译码比较v在8088最小系统下用6264扩展一段16KB的存储空间，地址为00000H03FFFHv 在在8086最小系统下用最小系统下用6264扩展

45、扩展一段一段16KB的存储空间，首地址的存储空间，首地址为为00000H03FFFH A19 A14 A13 A12 A00 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A19 A14 A13 A12 A1 A00 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 08088808600000H01FFFH02000H03FFFH8K8K00000H03FFEH00000

46、H03FFFH8K8K111111vEG：在8088系统下用6264扩展一段16KB的存储空间，需要几片6264vEG：在8086系统下用6264扩展一段16KB的存储空间，需要几片6264vEG：在8088系统下用6264扩展一段8KB的存储空间，需要几片6264vEG：在8086系统下用6264扩展一段8KB的存储空间，需要几片如无特别指明，关于存储器如无特别指明，关于存储器扩展的问题，均默认在扩展的问题，均默认在8088最小系统下扩展设计最小系统下扩展设计回顾上节内容vEG1：用Intel 6264在8088系统扩展生成一片地址范围为34000H37FFFH的存储空间。Step1.分析地

47、址范围分析地址范围Step2.分析位扩展和字节扩展所需的芯片个数分析位扩展和字节扩展所需的芯片个数Step3.片内寻址用的地址线和片选寻址用的地址片内寻址用的地址线和片选寻址用的地址线线Step5.画图画图37FFFH-34000H=3FFFH=16KB6264 8K*8 不用位扩展，两片进行字节扩展不用位扩展，两片进行字节扩展 片内：片内：A0A12片选：片选：A13 地址译码：地址译码：A14A19留作本次作业留作本次作业回顾上节内容vEG2：用Intel 6264在8086系统扩展生成一片地址范围为34000H37FFFH的存储空间。Step1.分析地址范围分析地址范围Step2.分析位

48、扩展和字节扩展所需的芯片个数分析位扩展和字节扩展所需的芯片个数Step3.片内寻址用的地址线和片选寻址用的地址片内寻址用的地址线和片选寻址用的地址线线Step5.画图画图37FFFH-34000H=3FFFH=16KB6264 8K*8 不用位扩展，两片进行字节扩展不用位扩展，两片进行字节扩展 片内：片内：A1A13片选：片选：A0 BHE 地址译码：地址译码：A14A19留作本次作业留作本次作业总结第六章的知识点v1.概念性知识存储器的概念，分类，性能指标，芯片v2.存储器扩展位扩展字节扩展位与字节扩展v3.地址译码电路设计全地址译码部分地址译码线地址译码v4.8086与8088存储器系统的异同v作业v6.8