第4章半導(dǎo)體存儲器

1、Page 1第第4章章 半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器 4.1 半導(dǎo)體存儲器的基本知識半導(dǎo)體存儲器的基本知識4.2 半導(dǎo)體存儲器接口基本技術(shù)半導(dǎo)體存儲器接口基本技術(shù)4.3 8位及位及16位微機系統(tǒng)中內(nèi)存儲器接口位微機系統(tǒng)中內(nèi)存儲器接口Page 2 2、按照構(gòu)成存儲器材料的不同，可分為、按照構(gòu)成存儲器材料的不同，可分為半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲器存儲器、磁存儲器磁存儲器、激光存儲器激光存儲器、紙卡存儲器紙卡存儲器 1、根據(jù)存儲器是設(shè)在主機內(nèi)部還是外部，可、根據(jù)存儲器是設(shè)在主機內(nèi)部還是外部，可分為分為內(nèi)部存儲器內(nèi)部存儲器（主存儲器）（主存儲器）和和 外部存儲器外部存儲器（輔存儲器）（輔存儲器）4.1.1 存儲器的

2、分類存儲器的分類4.1 半導(dǎo)體存儲器的基本知識半導(dǎo)體存儲器的基本知識Page 3 內(nèi)存內(nèi)存用來存儲當(dāng)前運行所需要的程序和用來存儲當(dāng)前運行所需要的程序和數(shù)據(jù)，以便直接與數(shù)據(jù)，以便直接與CPU交換信息。相對外存而交換信息。相對外存而言，它容量小，存取速度快，價格較高；言，它容量小，存取速度快，價格較高；外存外存存放當(dāng)前暫不參與運行和永久保存存放當(dāng)前暫不參與運行和永久保存的一些程序和數(shù)據(jù)，在的一些程序和數(shù)據(jù)，在CPU需要處理時再成批需要處理時再成批的與內(nèi)存交換。它容量大，價格較低，但存的與內(nèi)存交換。它容量大，價格較低，但存取速度慢。取速度慢。Page 4 按照構(gòu)成存儲器材料的不同，可分為按照構(gòu)成存儲

3、器材料的不同，可分為半導(dǎo)體存半導(dǎo)體存儲器、磁存儲器、激光存儲器、紙卡存儲器儲器、磁存儲器、激光存儲器、紙卡存儲器半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲器存儲器RAMROMSRAMDRAMPROMEPROMEEPROMPage 5RAM 隨機讀寫存儲器（隨機讀寫存儲器（Random Access Memory）ROM 只讀存儲器（只讀存儲器（Read Only Memory） 它的內(nèi)容可讀出、寫入或改寫，主要用于存放各種現(xiàn)它的內(nèi)容可讀出、寫入或改寫，主要用于存放各種現(xiàn)場的輸入、輸出數(shù)據(jù)、中間計算結(jié)果及作堆棧用等。場的輸入、輸出數(shù)據(jù)、中間計算結(jié)果及作堆棧用等。 內(nèi)容只可讀出不可寫入，最大優(yōu)點是所存信息可長期內(nèi)容只可讀出

4、不可寫入，最大優(yōu)點是所存信息可長期保存，斷電時，保存，斷電時，ROM中的信息不會消失。主要用于存中的信息不會消失。主要用于存放固定的程序和數(shù)據(jù)，通常用它存放引導(dǎo)裝入程序。放固定的程序和數(shù)據(jù)，通常用它存放引導(dǎo)裝入程序。Page 6Cache 高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器CPU高速緩高速緩存控制存控制器器高速高速SRAM主主 存存 儲儲 器器 Cache 是位于是位于CPU和和主存（主存（DRAM）之間，規(guī)模）之間，規(guī)模較小、速度很高的靜態(tài)存儲較小、速度很高的靜態(tài)存儲器（器（SRAM）。）。 在在Cache中通常存放中通常存放CPU當(dāng)前用的最多的程序和數(shù)據(jù)，當(dāng)前用的最多的程序和數(shù)據(jù)，是使是使CPU

5、能以最高的速度工作。能以最高的速度工作。 設(shè)置高速緩沖存儲器是高檔微型計算機中最常用的一設(shè)置高速緩沖存儲器是高檔微型計算機中最常用的一種方法，目前一般也將它們或它們的一部分制作在種方法，目前一般也將它們或它們的一部分制作在CPUCPU芯片中。芯片中。Page 71、存儲容量、存儲容量 用某一芯片有多少個存儲單元，每個存儲單元存儲若干用某一芯片有多少個存儲單元，每個存儲單元存儲若干位來表示，以位來表示，以 bit 為單位。為單位。存儲容量存儲容量=地址單元數(shù)地址單元數(shù)數(shù)據(jù)線位數(shù)數(shù)據(jù)線位數(shù)2、存取速度、存取速度 存取速度可以用兩個時間參數(shù)表示存取速度可以用兩個時間參數(shù)表示:存取時間和存存取時間和存

6、取周期。取周期。3、其它指標(biāo)、其它指標(biāo)可靠性、功耗、價格等可靠性、功耗、價格等4.1.2 存儲器的性能指標(biāo)存儲器的性能指標(biāo)Page 84.1.3 半導(dǎo)體存儲器基本結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體存儲器基本結(jié)構(gòu) 圖圖4-1 半導(dǎo)體存儲器芯片的典型內(nèi)部結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體存儲器芯片的典型內(nèi)部結(jié)構(gòu) Page 9一個存儲字提供并行操作的位單元數(shù)（對應(yīng)二一個存儲字提供并行操作的位單元數(shù)（對應(yīng)二進制位數(shù)）稱為存儲器的字長。存儲器芯片可以分成進制位數(shù)）稱為存儲器的字長。存儲器芯片可以分成位片結(jié)構(gòu)（字長位片結(jié)構(gòu)（字長=1位）和字片結(jié)構(gòu)（字長位）和字片結(jié)構(gòu)（字長l位），目位），目前常用的是前常用的是1位和位和8位。位。1位片結(jié)構(gòu)中位片結(jié)構(gòu)中,

7、 ,每個地址只能選中芯片中的一個每個地址只能選中芯片中的一個位單元，進行一位數(shù)據(jù)操作；位單元，進行一位數(shù)據(jù)操作；8位芯片則將芯片中每位芯片則將芯片中每8個位單元組成一個存儲字，每一個地址同時選中個位單元組成一個存儲字，每一個地址同時選中8個位個位單元進行單元進行8位數(shù)據(jù)（即一個字節(jié)）操作。位數(shù)據(jù)（即一個字節(jié)）操作。 Page 10存儲器芯片容量一般用字?jǐn)?shù)存儲器芯片容量一般用字?jǐn)?shù) 字長表示，例如同樣字長表示，例如同樣是是1K1K位的芯片，對于位的芯片，對于1 1位片的存儲容量為位片的存儲容量為1K1K 1 1位，對于位，對于8 8位片則為位片則為128128 8 8位，二者的主要區(qū)別：位，二者的

8、主要區(qū)別：芯片所需引腳芯片所需引腳數(shù)不同。前者需要數(shù)不同。前者需要1010條地址線，條地址線，1 1位數(shù)據(jù)線；后者只需要位數(shù)據(jù)線；后者只需要7 7位地址線，但需要位地址線，但需要8 8位數(shù)據(jù)線。位數(shù)據(jù)線。使用的靈活性不同，使用的靈活性不同，前者需要使用前者需要使用8 8個芯片并行工作才能提供字節(jié)寬度的數(shù)據(jù)個芯片并行工作才能提供字節(jié)寬度的數(shù)據(jù)操作；后者只需一個芯片即可實現(xiàn)。操作；后者只需一個芯片即可實現(xiàn)。 SRAMSRAM和和ROMROM芯片一般為芯片一般為8 8位字片結(jié)構(gòu)，位字片結(jié)構(gòu)，DRAMDRAM則則通常使用通常使用1 1位片結(jié)構(gòu)以減少芯片引腳數(shù)。位片結(jié)構(gòu)以減少芯片引腳數(shù)。 Page 11

9、1234567816910151413121174LS138ABCVCCG2AG2B地地G1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7工作條件：工作條件：G1=1，G2A = G2B =0C C，B B，A A為譯碼輸入端，輸出有為譯碼輸入端，輸出有8 8種狀態(tài)即種狀態(tài)即 Y Y0 0Y Y7 74.1.4 4.1.4 典型芯片典型芯片 Page 12R / W1234567891011122425222120191817161514136116VCC地地A7A6A5D0D1D2A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3A8A9A10CSOE2K2K8 bit8 bit芯片芯片當(dāng)讀寫信號當(dāng)讀寫信號R /

10、W= 0 時寫入，時寫入，R / W= 1時讀出；輸出允許時讀出；輸出允許OE；選片信號；選片信號CS。Page 136264 8K8bit 的的SRAM芯片芯片1 1、引腳、引腳12345678910111213141516171819202122232425262728NC地地+5VA12A11A10A7A6A5A4A3A2A1A0A8A9D0D1D2D3D4D5D6D7CS1CS2WEOE62644567891011121314地地A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2CS1、CS2：片選信號線：片選信號線 只有當(dāng)只有當(dāng)CS1 = 0，CS2 =1 時，時，該芯片才被選中。使用時常

11、該芯片才被選中。使用時常利用選片信號將芯片放在所利用選片信號將芯片放在所需要的地址范圍上。需要的地址范圍上。OE 輸出允許信號線輸出允許信號線 只有當(dāng)只有當(dāng)OE = 0 時，才允許時，才允許芯片將某單元的數(shù)據(jù)送到數(shù)芯片將某單元的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線上。據(jù)線上。WE 寫允許信號線寫允許信號線 WE = 0 時，允許將數(shù)據(jù)寫時，允許將數(shù)據(jù)寫入芯片：入芯片：WE =1 時，允許芯時，允許芯片的數(shù)據(jù)讀出。片的數(shù)據(jù)讀出。D0D7：雙向數(shù)據(jù)線：雙向數(shù)據(jù)線 決定芯片中每個存儲單元決定芯片中每個存儲單元存儲了多少二進制位，使用存儲了多少二進制位，使用時與總線的數(shù)據(jù)線相連。時與總線的數(shù)據(jù)線相連。 A0A12：地址線地

12、址線 決定該芯片有決定該芯片有8K個存儲單個存儲單元，在使用時常接總線的低元，在使用時常接總線的低位地址位地址Page 142164 64K1 bit 的的DRAM芯片芯片12345678910111213141516NCDINDOUTWERASCAS地地+5VA7A5A4A3A6A0A1A2A7A0：地址引線（復(fù)用）地址引線（復(fù)用） CPU對對DRAM芯片尋址的地址信號芯片尋址的地址信號分成行地址和列地址，分別由芯分成行地址和列地址，分別由芯片上的地址線送入芯片內(nèi)部進行片上的地址線送入芯片內(nèi)部進行鎖存、譯碼而選中要尋址的單元。鎖存、譯碼而選中要尋址的單元。DIN、DOUT：數(shù)據(jù)線：數(shù)據(jù)線RA

13、S、CAS：分別是行地址鎖存信：分別是行地址鎖存信號和列地址鎖存信號。號和列地址鎖存信號。WE：寫允許信號：寫允許信號1 1、引腳、引腳2164Page 152 2、工作過程、工作過程讀出數(shù)據(jù)：讀出數(shù)據(jù)：RASCAS行地址行地址列地址列地址WE =1DOUT有效數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)Page 16刷刷 新新 將動態(tài)存儲器所存放的每一比特信息讀出并照原樣寫將動態(tài)存儲器所存放的每一比特信息讀出并照原樣寫入原單元的過程稱為動態(tài)存儲器的刷新。入原單元的過程稱為動態(tài)存儲器的刷新。刷新過程刷新過程 行地址循環(huán)一遍，可將整個芯片的所有地址單元刷行地址循環(huán)一遍，可將整個芯片的所有地址單元刷新一遍。新一遍。行地址行地址R

14、ASCAS =1Page 172764 8K8bit 的的EPROM芯片芯片1 1、引腳、引腳12345678910111213141516171819202122232425262728VPP地地A12A11A10A7A6A5A4A3A2A1A0A8A9D0D1D2D3D4D5D6D7CENCPGMOE2764VCC（+5V）D0D7：雙向數(shù)據(jù)線：雙向數(shù)據(jù)線 芯片工作過程中，芯片工作過程中，D0D7為數(shù)據(jù)輸出線；當(dāng)對芯片編為數(shù)據(jù)輸出線；當(dāng)對芯片編程時，由此程時，由此8條線輸入要編條線輸入要編程的數(shù)據(jù)。程的數(shù)據(jù)。CE：輸入信號輸入信號 當(dāng)當(dāng)CE有效時，能選中該芯有效時，能選中該芯片使其工作。片

15、使其工作。PGM：編程脈沖輸入端編程脈沖輸入端 當(dāng)當(dāng)對對EPROM 編程時，由此加編程時，由此加入編程脈沖；讀時入編程脈沖；讀時PGM為為1 1。Page 182 2、工作過程、工作過程2764在使用時，僅用于將其存儲的內(nèi)容讀出。在使用時，僅用于將其存儲的內(nèi)容讀出。有效地址有效地址地址地址CEOED0D7有效數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)Page 194.2 半導(dǎo)體存儲器接口基本技術(shù)半導(dǎo)體存儲器接口基本技術(shù)4.2.1 存儲器接口中應(yīng)考慮的幾個問題存儲器接口中應(yīng)考慮的幾個問題 1、存儲器與、存儲器與CPU之間的時序配合之間的時序配合 2、 CPU總線負(fù)載能力總線負(fù)載能力 3、存儲芯片的選用存儲芯片的選用 Page

16、 20 在微機系統(tǒng)中，在微機系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是以字節(jié)為單位數(shù)據(jù)是以字節(jié)為單位進行存取的，進行存取的，與之對應(yīng)的內(nèi)存也必須以與之對應(yīng)的內(nèi)存也必須以8位為一個存儲單元，對應(yīng)一個位為一個存儲單元，對應(yīng)一個存儲地址。當(dāng)使用字長不足存儲地址。當(dāng)使用字長不足8位的芯片構(gòu)成內(nèi)存儲器時，位的芯片構(gòu)成內(nèi)存儲器時，必須用多片合在一起，并行構(gòu)成具有必須用多片合在一起，并行構(gòu)成具有8位字長的存儲單元，位字長的存儲單元，即為了滿足即為了滿足CPU數(shù)據(jù)總線寬度的需要，必須對數(shù)據(jù)線進數(shù)據(jù)總線寬度的需要，必須對數(shù)據(jù)線進行擴展。行擴展。 1. 存儲器與數(shù)據(jù)總線的連接存儲器與數(shù)據(jù)總線的連接4.2.2 存儲器與系統(tǒng)總線的連接存儲器與系

17、統(tǒng)總線的連接 Page 21位擴展位擴展 加大字長加大字長例例 用用8個個16K1bit芯片組成芯片組成16K8bit的存儲器。的存儲器。A0A13D0D1D2D716K1CSCSCSCSWEWEWEWE16K1D0D1D2D7將多片存將多片存儲器的地儲器的地址、片選、址、片選、讀讀/寫端寫端相應(yīng)并聯(lián)，相應(yīng)并聯(lián)，數(shù)據(jù)端單數(shù)據(jù)端單獨引出。獨引出。Page 222. 存儲器與控制總線的連接存儲器與控制總線的連接ROM只有讀操作而無寫操作。一般芯片只有讀操作而無寫操作。一般芯片的的#CE#CE由高位地址譯碼控制，由高位地址譯碼控制，#OE#OE端由端由CPU的的#RD#RD來控制。來控制。Page

18、232. 存儲器與控制總線的連接存儲器與控制總線的連接RAMRAM既有讀操作又有寫操作，除了讀控制外，既有讀操作又有寫操作，除了讀控制外，增加了寫控制。常用的連接方法有兩種：增加了寫控制。常用的連接方法有兩種：（1 1）用一條線用一條線#WE#WE來控制讀、寫來控制讀、寫，當(dāng)，當(dāng)#CE=0#CE=0，#WE=1#WE=1時為存儲器讀；當(dāng)時為存儲器讀；當(dāng)#CE=0#CE=0，#WE=0#WE=0時為存儲時為存儲器寫。器寫。（2 2）用）用#OE#OE和和#WE#WE分別控制讀、寫分別控制讀、寫，#CE#CE控制控制芯片選通。芯片選通。#CE#CE由高位地址譯碼控制，由高位地址譯碼控制，#OE#O

19、E、#WE#WE分別由分別由#RD#RD、#WR#WR控制。當(dāng)控制。當(dāng)#CE=0#CE=0，#OE=0#OE=0時為讀；時為讀；當(dāng)當(dāng)#CE=0#CE=0，#WE=0#WE=0時為寫。時為寫。Page 243. 存儲器與地址總線的連接存儲器與地址總線的連接 根據(jù)所選存儲芯片地址線的多少，把根據(jù)所選存儲芯片地址線的多少，把CPU的的地址線分為芯片外（指存儲芯片）地址線和芯地址線分為芯片外（指存儲芯片）地址線和芯片內(nèi)地址線兩部分。片內(nèi)地址線兩部分。芯片外地址線芯片外地址線經(jīng)地址譯碼器譯碼輸出作為存經(jīng)地址譯碼器譯碼輸出作為存儲芯片的片選信號，用來選中儲芯片的片選信號，用來選中CPU所要訪問的所要訪問的

20、存儲器芯片。存儲器芯片。片內(nèi)地址線片內(nèi)地址線直接接到所要訪問的存儲器芯片直接接到所要訪問的存儲器芯片的地址引腳，用來直接選中該芯片中的一個存的地址引腳，用來直接選中該芯片中的一個存儲單元。儲單元。 Page 25字?jǐn)U展字?jǐn)U展 擴大地址擴大地址例例 用用4個個16K4bit芯片組成芯片組成64K4bit的存儲器。的存儲器。WED0D1D2D3譯碼器譯碼器A14A150123CSWE16K4D0 D3CSWE16K4D0 D3CSWE16K4D0 D3CSWE16K4D0 D3A0A13Page 26 一個由一個由2114（1K4bit）芯片組成的存儲器（容）芯片組成的存儲器（容量為量為4K8bi

21、t）與）與CPU的連接方式的連接方式D3D0A9A0WECS2114D7D4A9A0WECS2114 D3D0A9A0WECS2114D7D4A9A0WECS2114譯譯 碼碼 器器字位擴展字位擴展A9A0A11A10M/IOWRD7D08088CPU#1#4Page 276264芯片容量為芯片容量為8k8bit 13 8例例1 5124 1K4 2K1 8K8 例例2 欲組成欲組成16K8的存儲器，需存儲器的存儲器，需存儲器 2114（1K4）多少片？）多少片？1K416K81K8解：所需芯片數(shù)應(yīng)為解：所需芯片數(shù)應(yīng)為 （8 / 4）（16K / 1K）= 216= 32（片）（片）9 410

22、 411 113 8Page 28已知單片容量已知單片容量 nm，要求存儲容量為，要求存儲容量為NM 先要組成一個芯片組先要組成一個芯片組nM，所需芯片數(shù)為，所需芯片數(shù)為M / m； 此時組成此時組成NM 容量存儲器所需芯片組數(shù)為容量存儲器所需芯片組數(shù)為N / n；則所需芯片總數(shù)應(yīng)為：則所需芯片總數(shù)應(yīng)為：（M / m）（N / n）Page 29問題問題1、現(xiàn)有、現(xiàn)有10241bit 靜態(tài)靜態(tài)RAM芯片，欲組成芯片，欲組成64K8bit 存存儲容量的存儲器，需要多少片儲容量的存儲器，需要多少片RAM芯片？多少芯片組？芯片？多少芯片組？多少根片內(nèi)地址選擇線？多少根芯片選擇線？多少根片內(nèi)地址選擇線

23、？多少根芯片選擇線？2、設(shè)有一個具有、設(shè)有一個具有14位地址和位地址和8位字長的存儲器，問：位字長的存儲器，問： 該存儲器能存儲多少位的信息？該存儲器能存儲多少位的信息？ 如果存儲器由如果存儲器由1K1bit 的靜態(tài)的靜態(tài)RAM芯片組成，需多芯片組成，需多少芯片？少芯片？答案：答案：512片片 64組組 10根根 6根根 答案：答案：128K bit 128片片 Page 30 常用的片選控制方法有線選法、常用的片選控制方法有線選法、全譯碼法、局部譯碼法等幾種。全譯碼法、局部譯碼法等幾種。 （1 1）線選法）線選法 線選法除將低位地址直接接片內(nèi)地址線選法除將低位地址直接接片內(nèi)地址外，將余下的高

24、位地址線，分別作為各個外，將余下的高位地址線，分別作為各個存儲器芯片的片選控制信號，如圖所示。存儲器芯片的片選控制信號，如圖所示。Page 31RAM2KBRAM2KBRAM2KBCSCSCSCSCSA11A12A13A14A15D0-D7A0-A10數(shù)據(jù)總線地址總線（3）（4）（5）RAM2KBRAM2KB（1）（2）Page 32A15 A14 A13 A 12 A11 A10-A0 地 址范圍 0 1 1 1 1 0 0 7800H 0 1 1 1 1 1 1 7FFFH 1 0 1 1 1 0 0 B800H 1 0 1 1 1 1 1 BFFFH 1 1 0 1 1 0 0 C800

25、H 1 1 0 1 1 1 1 CFFFH 1 1 1 0 1 0 0 E800H 1 1 1 0 1 1 1 EFFFH 1 1 1 1 0 0 0 F000H 1 1 1 1 0 1 1 F7FFH存儲器5地址范圍存儲器4地址范圍存儲器3地址范圍存儲器2地址范圍存儲器1地址范圍Page 33線選法的優(yōu)點是連接簡單，選擇芯片無需專門的譯碼電路。線選法的缺點是地址不連續(xù)，使可尋址 的地址范圍減少，即尋址能力的利用率太低，使大量地址空間浪費，在使用時要予以注意。Page 34 這種方法除了將低位地址總線直接連至這種方法除了將低位地址總線直接連至各芯片的地址線外，將余下的高位地址全部各芯片的地址線

26、外，將余下的高位地址全部譯碼，譯碼的輸出作為各芯片的片選信號，譯碼，譯碼的輸出作為各芯片的片選信號，如下圖所示如下圖所示。Page 354KB (1)4KB (2)4KB (16)譯譯碼碼器器CSCSCSY0Y1Y15A0-A11地址總線數(shù)據(jù)總線D0-D7A15-A12.Page 36A15 A14 A13 A 12 A11 A10-A0 地地 址范圍址范圍 0 0 0 0 0 0 0 Y1 0000H-0FFFH 0 0 0 1 0 0 0 Y2 1000H-1FFFH 0 0 1 0 0 0 0 Y3 2000H-2FFFH 1 1 0 1 0 0 0 Y14 D000H-DFFFH 1

27、1 1 0 0 0 0 Y15 E000H-EFFFH 1 1 1 1 0 0 0 Y16 F000H-FFFFH 存儲器1地址范圍存儲器2地址范圍存儲器3地址范圍存儲器14地址范圍存儲器15地址范圍存儲器16地址范圍Page 37 當(dāng)采用線選法地址線不夠用，當(dāng)采用線選法地址線不夠用，而又不需要全部存儲空間的尋址而又不需要全部存儲空間的尋址能力時，可采用這種方法。它是能力時，可采用這種方法。它是介于全譯碼和線選法之間的一種介于全譯碼和線選法之間的一種選址方法。選址方法。Page 382KB (1)2KB (2)2KB (8)譯譯碼碼器器CSCSCSY0Y1Y7A0-A10地址總線數(shù)據(jù)總線D0-

28、D7A15-A11中任三根.局部譯碼片選原理圖局部譯碼片選原理圖Page 39存儲器地址譯碼電路設(shè)計步驟存儲器地址譯碼電路設(shè)計步驟1、根據(jù)系統(tǒng)中實際存儲存儲器的容量，確定存儲、根據(jù)系統(tǒng)中實際存儲存儲器的容量，確定存儲器在整個尋址空間中的位置；器在整個尋址空間中的位置；2、根據(jù)所選芯片的容量，畫地址分配圖或分配表；、根據(jù)所選芯片的容量，畫地址分配圖或分配表；3、確定譯碼方法并畫出相應(yīng)的地址位圖；、確定譯碼方法并畫出相應(yīng)的地址位圖；4、選用合適器件，畫出譯碼電路圖。、選用合適器件，畫出譯碼電路圖。Page 40例例1、已知、已知SRAM有有12根地址線，根地址線，8根數(shù)據(jù)線，提供根數(shù)據(jù)線，提供有有

29、#OE、#WE、#CS信號線，信號線，（1）利用該芯片構(gòu)成）利用該芯片構(gòu)成B2000HB3FFFH內(nèi)存空內(nèi)存空間間，試畫出連接電路圖。，試畫出連接電路圖。（2）從地址）從地址B2000H開始，順序?qū)㈤_始，順序?qū)?0H、01H，02H，、FFH重復(fù)寫滿重復(fù)寫滿上面構(gòu)成的內(nèi)存空間上面構(gòu)成的內(nèi)存空間，試編寫相應(yīng)的程序段。試編寫相應(yīng)的程序段。Page 41解解（1）此題的內(nèi)存容量為：此題的內(nèi)存容量為：B3FFFH-B2000H+1=2000H=8K每個芯片的容量為：每個芯片的容量為：212=4K根據(jù)已知地址空間和芯片的容量畫出根據(jù)已知地址空間和芯片的容量畫出RAM地址分配位圖如下。地址分配位圖如下。A

30、19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A1A0地址范圍地址范圍 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1B2000HB2FFFH 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1B3000HB3FFFHPage 42Page 43MOV AX，0B200H；段地址；段地址MOV DS，AXMOV SI，0；偏移地址；偏移地址MOV CX，2000H ；單元個數(shù)；單元個數(shù)MOV AL，00HAG：MOVSI，ALINCALINCSILOOP AGPage 44例例2：存儲器：存儲器6264 8KB芯片工作在芯片工作在F0000HF1FFFH

31、內(nèi)存空間，內(nèi)存空間，畫出和系統(tǒng)的連線圖。畫出和系統(tǒng)的連線圖。12345678910111213141516171819202122232425262728NC地地+5VA12A11A10A7A6A5A4A3A2A1A0A8A9D0D1D2D3D4D5D6D7CS1CS2WEOE626462646264地址線：地址線：A0A0A12A12數(shù)據(jù)線：數(shù)據(jù)線：D0D0D7D7WEWEOEOECS2 CS2 接接+5V+5V電源電源CS1 CS1 高位地址譯碼高位地址譯碼系統(tǒng)總線：系統(tǒng)總線：地址線：地址線：A0A0A12A12數(shù)據(jù)線：數(shù)據(jù)線：D0D0D7D7MEMWMEMWMEMRMEMRPage 45

32、全地址譯碼方式全地址譯碼方式A19A18A17A16A15A14A13A12A11A01 1 1 1 0 0 0F0000HF0001HF1FFFH0 0 00 0 11 1 1地址分配位圖地址分配位圖Page 46D0D7A0A12MEMWMEMRA19A18A17A16A15A14A13D0D7A0A12WEOECS2CS15V1118086CPU6264Page 47例例3.已知現(xiàn)有已知現(xiàn)有RAM芯片的容量為芯片的容量為4Kx4位位,存儲器的空間存儲器的空間如圖所示如圖所示,完成以下操作完成以下操作:(1)用這種用這種RAM芯片搭成圖中所示的地址空間芯片搭成圖中所示的地址空間,需需幾塊芯

33、片幾塊芯片?共分幾個芯片組共分幾個芯片組?該該RAM有幾根地址線有幾根地址線?幾根幾根數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線?(2)設(shè)現(xiàn)有地址線為設(shè)現(xiàn)有地址線為20根根,數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線8根，將這些芯片根，將這些芯片按圖所示的地址空間進行按圖所示的地址空間進行RAM擴展，畫出擴展，畫出CPU與存儲器與存儲器的連線圖。的連線圖。RAM1空空RAM1空空0000H2000H6000H7000HPage 48解：由存儲器空間分配圖可知：解：由存儲器空間分配圖可知：RAM1存儲空間為：存儲空間為：0000H1FFFH，容量為，容量為213=8KBRAM2存儲空間為：存儲空間為：6000H6FFFH，容量為，容量為212=4KB（1

34、）所用的芯片數(shù)為：）所用的芯片數(shù)為：6448)48( 位位位位單個芯片的容量位數(shù)單個芯片的容量位數(shù)構(gòu)成內(nèi)存的總?cè)萘课粩?shù)構(gòu)成內(nèi)存的總?cè)萘课粩?shù)KKK每兩個芯片為一組，共分為每兩個芯片為一組，共分為3組。組。該該RAM芯片有芯片有12根地址線，根地址線，4根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線Page 49（2）畫）畫RAM的地址分配位圖的地址分配位圖A19 A15A14A13A12A11A10A1A0芯片組芯片組地址范圍地址范圍 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1RAM10000H0FFFH 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1RAM21000H1FFFH 0 0 1 1 0 0 0 0

35、0 1 1 1 1ROM36000H6FFFHPage 50RAM1RAM2RAM3Page 51Page 52例例4、某、某8088微機系統(tǒng)，地址總線為微機系統(tǒng)，地址總線為16位，實際位，實際存儲容量為存儲容量為8KB，ROM區(qū)和區(qū)和RAM區(qū)各為區(qū)各為4KB。其中其中ROM區(qū)采用容量為區(qū)采用容量為2KB的的EPROM芯片，芯片，RAM采用容量為采用容量為1KB的的SRAM，試設(shè)計存儲器，試設(shè)計存儲器的地址譯碼電路。的地址譯碼電路。設(shè)計過程如下：設(shè)計過程如下：（1）系統(tǒng)最大尋址為）系統(tǒng)最大尋址為216=64KB，實際占用最低的，實際占用最低的8KB。4KROM：0000H0FFFH4KRAM：

36、1000H1FFFHPage 53（2）根據(jù)所所選用的存儲芯片容量，可畫出地址分）根據(jù)所所選用的存儲芯片容量，可畫出地址分配表如下：配表如下：1ROM2KB0000H07FFH2ROM2KB0800H0FFFH3RAM1KB1000H13FFH4RAM1KB1400H17FFH5RAM1KB1800H1BFFH6RAM1KB1C00H1FFFHPage 54（3）確定譯碼方法，并畫出相應(yīng)的地址位圖）確定譯碼方法，并畫出相應(yīng)的地址位圖EPROM容量為容量為2KB，需，需11位地址；位地址；RAM為為1KB，需要，需要10位地址線。位地址線。需采用兩次譯碼法，即先按芯片容量大的進行一需采用兩次譯碼

37、法，即先按芯片容量大的進行一次譯碼，將一部分輸出作為大容量芯片的片選信號，另次譯碼，將一部分輸出作為大容量芯片的片選信號，另外一部分輸出則與其他相關(guān)地址一起進行二次譯碼，產(chǎn)外一部分輸出則與其他相關(guān)地址一起進行二次譯碼，產(chǎn)生小容量芯片的片選信號。生小容量芯片的片選信號。Page 55ROM/RAM片選項譯碼片選項譯碼ROM/RAM片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼A15A14 A13A12A11A10 A9A8 A7A1A0芯片芯片地址范圍地址范圍 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1ROM10000H07FFH 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1RO

38、M20800H0FFFH 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1RAM11000H13FFH 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1RAM21400H17FFH 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1RAM31800H1BFFH 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1RAM31C00H1FFFH地址分配位圖地址分配位圖Page 56（4）根據(jù)地址位圖，可考慮用）根據(jù)地址位圖，可考慮用74LS138譯碼器完譯碼器完成一次譯碼，用適當(dāng)邏輯門完成二次譯碼成一次譯碼，用適當(dāng)邏輯門完成二次譯碼ROM1ROM2

39、RAM1RAM2RAM3RAM4Page 574.3.1 EPROM、SRAM與與8088 CPU的接口的接口 圖圖4-11是一個是一個8位微機系統(tǒng)中的存儲器子位微機系統(tǒng)中的存儲器子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)中有系統(tǒng)。該子系統(tǒng)中有4片片2732 FPROM組成組成16KB的的ROM區(qū)，區(qū)，4片片6116SRAM組成組成8KB的的RAM區(qū)。該存儲器子系統(tǒng)共占有區(qū)。該存儲器子系統(tǒng)共占有24KB的內(nèi)的內(nèi)存空間（圖中存空間（圖中CPU為為8088，8088的存儲器的存儲器/IO控制信號為控制信號為IO/）。）。 Page 58圖圖4-11 4-11 一個一個8 8位微機系統(tǒng)的存儲器子系統(tǒng)位微機系統(tǒng)的存儲器子系統(tǒng)

40、Page 594.3.2 EPROM、SRAM與與8086 CPU的接口的接口 8086是是16位微處理器，其內(nèi)、外部數(shù)據(jù)總線為位微處理器，其內(nèi)、外部數(shù)據(jù)總線為16位，位，每個存儲周期可以訪問存儲器中的每個存儲周期可以訪問存儲器中的8位或位或16位信息。位信息。8086系系統(tǒng)中統(tǒng)中1M字節(jié)的存儲器地址空間分成兩個存儲體：字節(jié)的存儲器地址空間分成兩個存儲體：偶存儲體偶存儲體和和奇存儲體奇存儲體。偶存儲體同。偶存儲體同8086的低的低8位數(shù)據(jù)總線位數(shù)據(jù)總線D7D0相連相連接，奇存儲體同接，奇存儲體同8086的高的高8位數(shù)據(jù)總線位數(shù)據(jù)總線D15D8相連接。地相連接。地址總線的址總線的A19A1同兩個

41、存儲體中的地址線同兩個存儲體中的地址線A18A0相連接，相連接，最低位地址線最低位地址線A0和和8086的總線高位允許信號用來選擇存儲的總線高位允許信號用來選擇存儲體。當(dāng)體。當(dāng)A0=0， #BHE=1時，只有偶地址存儲體工作，即低時，只有偶地址存儲體工作，即低字節(jié)訪問；當(dāng)字節(jié)訪問；當(dāng)A0=1， #BHE =0時，則奇地址存儲體工作，時，則奇地址存儲體工作，高字節(jié)訪問；當(dāng)高字節(jié)訪問；當(dāng)A0=0， #BHE =0時，奇偶存儲體同時工作，時，奇偶存儲體同時工作，進行雙字節(jié)訪問進行雙字節(jié)訪問 Page 60例：有一例：有一8086CPU與半導(dǎo)體存儲器芯片的接口如圖與半導(dǎo)體存儲器芯片的接口如圖4-12所示，所示，其中存儲器芯片其中存儲器芯片l8為為SRAM芯片芯片6116；916為為EPROM芯片芯片2732。下面分析該接口電路的工作特性，并計。下面分析該接口電路的工作特性，并計算算RAM區(qū)和區(qū)和ROM區(qū)的地址范圍（內(nèi)存為字節(jié)編址）。區(qū)的地址范圍（內(nèi)存為字節(jié)編址）。 74LS373：地址鎖存器：地址鎖存器74