微機原理第二章

1、第第2章章微型計算機的基本組成電路微型計算機的基本組成電路本章教學目的n通過回顧計算機基本組成電路，引出微機中最常用的部件名稱，并掌握其工作原理，包括ALU、觸發(fā)器、寄存器、存儲器和總線結構等，使學生理解數據的存儲與流通的原理。本章 學習要求1.掌握掌握p算術邏輯單元、觸發(fā)器、寄存器、存儲器、總線結構p存儲器的類型及性能指標p隨機存儲器RAM的結構原理(SRAM,DRAM)，只讀存儲器 ROM的結構原理（PROM,EPROM,EPROM）。 2.理解理解p控制字、數據存儲、數據流通的原理；p典型芯片的引腳及存儲器容量的擴展 3.了解了解pASCII碼及數字和大寫字母AZ的ASCII碼表述 本章

2、 主要外語詞匯nALU ：Arithmetic Logical Unit，算數邏輯部件nRegister：寄存器nMemory：存儲器nRAM：Random Access Memory,隨機存儲器nROM：Read Only Memory，只讀存儲器nMDR：Memory Data Register，存儲器數據寄存器nMAR：Memory Address Register，存儲器地址寄存器主要內容nALU、觸發(fā)器、寄存器n三態(tài)電路、總線結構n存儲器2.1 算術邏輯部件ALUn主要功能主要功能n符號符號2.2 觸發(fā)器n觸發(fā)器(trigger)是計算機的記憶裝置的基本單元，也可說是記憶細胞。觸發(fā)器

3、可以組成寄存器，寄存器又可以組成存儲器。寄存器和存儲器統稱為計算機的記憶裝置。n微型計算機所用觸發(fā)器一般用晶體管元件而不用磁性元件。這是因為晶體管元件可以制成大規(guī)模的集成電路，體積可以更小些。n下面簡要介紹RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器2.2.1 RS觸發(fā)器S端一般稱為置位端，使Q=1(Q=0)R端一般稱為復位端，使Q=0(Q=1)圖圖2.3 RS觸發(fā)器的符號觸發(fā)器的符號時標時標RS觸發(fā)器觸發(fā)器為了使觸發(fā)器在整個機器中能和其他部件協調工作，RS觸發(fā)器經常有外加的時標脈沖。CLK為時標脈沖。無論是置位還是復位，都必須在時標脈沖端為高無論是置位還是復位，都必須在時標脈沖端為高電位時才能進行電位時

4、才能進行。2.2.2 D觸發(fā)器nRS觸發(fā)器有兩個輸入端S和R。為了存儲一個高電位，就需要一個高電位輸入的S端；為了存儲一個低電位，就需要另一個高電位輸入的R端。不方便。不方便。nD觸發(fā)器是在觸發(fā)器是在RS觸發(fā)器的基礎上引伸出來的，它只需觸發(fā)器的基礎上引伸出來的，它只需一個輸入端口。一個輸入端口。時標時標D觸發(fā)器觸發(fā)器時標脈沖時標脈沖CLK一般都是方波，在一般都是方波，在CLK處于正半周處于正半周內的任何瞬間，觸發(fā)器都有翻轉的可能，并不能保內的任何瞬間，觸發(fā)器都有翻轉的可能，并不能保證時序電路動作一致性。證時序電路動作一致性。邊緣觸發(fā)的邊緣觸發(fā)的D觸發(fā)器觸發(fā)器 為了使計算機的動作整齊劃一，總是想

5、由時標CLK來指揮整個機器的行動，采用時標邊緣觸發(fā)的方式就可以得到準確劃一的動作。 在一些電路中，有時需要預先給某個觸發(fā)器置位(即置1)或清除(即置0)，而與時標脈沖以及D輸入端信號無關，這就是所謂預置和清除。觸發(fā)器的預置和清除觸發(fā)器的預置和清除邊緣觸發(fā)的邊緣觸發(fā)的D觸發(fā)器在計算機中常用的符號。觸發(fā)器在計算機中常用的符號。2.2.3 JK觸發(fā)器n在RS觸發(fā)器前面增加兩個與門，并從輸出(Q和Q)到輸入(與門的輸入端)作交叉反饋，即可得到JK觸發(fā)器。nJK觸發(fā)器是組成計數器的理想記憶元件。圖圖2.10 JK觸發(fā)器觸發(fā)器 J K Q 動作動作 0 0 保持原狀保持原狀 自鎖狀態(tài)自鎖狀態(tài) 0 1 0

6、復位復位 1 0 1 置位置位 1 1 原狀態(tài)的反碼原狀態(tài)的反碼 翻轉翻轉 JK觸發(fā)器的動作狀態(tài)觸發(fā)器的動作狀態(tài)JK觸發(fā)器的工作過程觸發(fā)器的工作過程(1) 當當J=0，K=0，觸發(fā)器保持閉鎖狀態(tài)。，觸發(fā)器保持閉鎖狀態(tài)。(2) J=0，K=1，觸發(fā)器仍處于復位狀態(tài)，觸發(fā)器仍處于復位狀態(tài)(Q=0，Q=1)。(3) J=1，K=0，觸發(fā)器就仍處于置位狀態(tài)，觸發(fā)器就仍處于置位狀態(tài)(Q=1，Q=0)。(4) J=1，K=1，觸發(fā)器翻轉，觸發(fā)器翻轉JK觸發(fā)器的符號觸發(fā)器的符號2.3 寄存器n寄存器(register)是由觸發(fā)器組成的。一個觸發(fā)器就是一個一位寄存器。由多個觸發(fā)器可以組成一個多位寄存器。n計數

7、器一個計數脈沖到達時，會按二進制數的規(guī)律累計脈沖數；n 常見的寄存器有：n緩沖寄存器用以暫存數據；n移位寄存器能夠將其所存的數據一位一位地向左或向右移；n累加器用以暫存每次在ALU中計算的中間結果。2.3.1 緩沖寄存器n其基本工作原理為：設有一個二進制數，共有4位數： X=X3X2X1X0n要存到這個緩沖寄存器(buffer)中去，此寄存器是由4個D觸發(fā)器組成的。n將數據將數據X裝到寄存器中去的過程裝到寄存器中去的過程上述緩沖寄存器的數據X輸入到Q只是受CLK的節(jié)拍管理，即只要一將X各位加到寄存器各位的D輸入端，時標節(jié)拍一到，就會立即送到Q去。有時想讓其中的數據多留一些時間，但由于不可控之故

8、，在CLK正前沿一到就會立即被來到門口的數據X替代掉?？煽鼐彌_寄存器可控緩沖寄存器在X0端送入數據(0或1)后，如LOAD端(以下簡稱為L端)為低電位，則右邊的與門被阻塞，X0過不去，而原來已存在此位中的數據由Q0送至左邊的與門。此與門的另一端輸入從非門引來的與L端反相的電平，即高電位。所以Q0的數據可以通過左邊的與門，再經或門而送達D0端。這就形成自鎖，即既存的數據能夠可靠地存在其中而不會丟失。LOAD門工作原理：門工作原理：如L端為高電位，則左邊與門被阻塞而右邊與門可讓X0通過，這樣Q0的既存數據不再受到自鎖，而X0可以到達D0端。只要CLK的正前沿一到達，X0即被送到Q0去，這時就叫做裝

9、入(LOAD)。一旦裝入之后，L端又降至低電平，則利用左邊的與門，X0就能自鎖而穩(wěn)定地存在Q0中。上面的門電路稱作“L門” ：高電平時使數據裝入，低電平時數據自鎖在其中。對于多位的寄存器，每位各加一套L門電路。可控緩沖寄存器的符號可控緩沖寄存器的符號2.3.2 移位寄存器n移位寄存器移位寄存器(shifting register)能將其所存儲的數據逐位向左或向右移動，以達到計算機在運行過程中所需的功能，例如用來判斷最左邊的位是0或1等。電路原理圖如圖2.16所示。圖圖2.16 移位寄存器簡化原理移位寄存器簡化原理CLK前沿未到 Q=Q3Q2Q1Q0=0000左移寄存器的左移過程：左移寄存器的左

10、移過程：第1前沿來到Q=0001第2前沿來到Q=0011第3前沿來到Q=0111第4前沿來到Q=1111第5前沿來到，如此時Din仍為1，則Q不變，仍為1111。和緩沖寄存器一樣，在整機運行中，移位寄存器和緩沖寄存器一樣，在整機運行中，移位寄存器也需要另有控制電路，以保證其在適當時機才參也需要另有控制電路，以保證其在適當時機才參與協調工作。這個電路和圖與協調工作。這個電路和圖2.13一樣，只要在每一樣，只要在每一位電路上增加一個一位電路上增加一個LOAD門門(L門門)即可達到控制即可達到控制的目的。的目的?？煽匾莆患拇嫫骺煽匾莆患拇嫫鱏HL左移左移(shift to the left)SHR右

11、移右移(shift to the right)2.3.3 計數器n計數器(counter)是由若干個觸發(fā)器組成的寄存器，計數器也是一種寄存器n行波計數器n同步計數器n環(huán)形計數器n程序計數器特點：能夠把存儲在其中的數字加特點：能夠把存儲在其中的數字加1。主要計數器有：主要計數器有：行波計數器1n第1個時鐘脈沖促使其最低有效位(least significant bit,LSB)加1，由0變1。第2個時鐘脈沖促使最低有效位由1變0，同時推動第2位，使其由0變1。同理，第2位由1變0時又去推動第3位，使其由0變1，這樣有如水波前進水波前進一樣逐位進位下去。行波計數器2例：下圖采用JK觸發(fā)器組成行波計

12、數器工作原理n J，K輸入端都是懸浮，各位都處于準備翻轉的狀態(tài)n 時鐘脈沖邊緣（下降沿）一到，最右邊的觸發(fā)器就會翻轉 初值Q=Q3Q2Q1Q0=0000 第1時鐘后沿到Q=0001 第2時鐘后沿到Q=0010 第3時鐘后沿到Q=0011 第4時鐘后沿到Q=0100 第15時鐘后沿到Q=1111 第16時鐘后沿到Q=00001 0行波計數器3圖圖2.19 可控計數器原理可控計數器原理n可控計數器n增加計數控制端COUNTn當COUNT為高電位時，JK觸發(fā)器才可能翻轉；當COUNT為低電位時就不可能翻轉。環(huán)形計數器環(huán)形計數器n一般用于發(fā)出一般用于發(fā)出順序控制信號順序控制信號，在計算機控制器中是，在

13、計算機控制器中是一個很重要的部件一個很重要的部件圖圖2.21 環(huán)形計數器的電路原理環(huán)形計數器的電路原理n環(huán)形計數器只有一個高電位，其它位都為環(huán)形計數器只有一個高電位，其它位都為0環(huán)形計數器2n當CLR端有高電位輸入時，除右邊第1位(LSB)外，其他各位全被置0(因清除電位CLR都接至它們的CLR端)，而右邊第1位則被置1(因清除電位CLR被引至其PR端)。 即開始時， Q3 Q2 Q1Q0 =0001n第一個時鐘脈沖正邊緣來到時， Q3 Q2 Q1Q0 =0010n第2個時鐘脈沖前沿來到時， Q3 Q2 Q1Q0 =0100n第3個時鐘脈沖前沿來到時， Q3 Q2 Q1Q0 =1000圖圖2.

14、22 環(huán)形計數器的符號環(huán)形計數器的符號程序計數器n可以從可以從0開始計數，也可以將外來的數裝入其中，需開始計數，也可以將外來的數裝入其中，需要要COUNT輸入端和輸入端和LOAD門門圖圖2.23 程序計數器程序計數器n 是一種行波計數器是一種行波計數器2.3.4 累加器n累加器除了能裝入及輸出數據外，還能使存儲其中的數據左移或右移，所以它又是一種移位寄存器。圖圖2.24 累加器的符號累加器的符號n累加器也是一個由多個觸發(fā)器組成的多位寄存器，作為ALU運算過程的代數和的臨時存儲處。在微型計算機的數據處理中擔負著重要的任務。2.4 三態(tài)輸出電路n三態(tài)輸出電路可以由兩個或非門和三態(tài)輸出電路可以由兩個

15、或非門和兩個兩個NMOS晶體管晶體管(T1，T2)及一個及一個非門組成非門組成n三態(tài)輸出電路，又稱三態(tài)門三態(tài)輸出電路，又稱三態(tài)門n 三態(tài)門具有單向導通和三態(tài)的特性三態(tài)門具有單向導通和三態(tài)的特性n為了使一條信號傳輸線能與多個觸為了使一條信號傳輸線能與多個觸發(fā)器接通發(fā)器接通三態(tài)輸出電路2工作原理工作原理n當當ENABLE(選通端選通端)為高電位時，兩個或為高電位時，兩個或非門的輸出狀態(tài)將由于非門的輸出狀態(tài)將由于A端的電位來決定。端的電位來決定。n這就是說，在選通端這就是說，在選通端(E端端)為低電位時，為低電位時，A端和端和B端是不相通的，即它們之間存在著高端是不相通的，即它們之間存在著高阻狀態(tài)。

16、阻狀態(tài)。n當選通端當選通端E為低電位時，通過非門加至兩個為低電位時，通過非門加至兩個或非門的將為高電位。此時，無論或非門的將為高電位。此時，無論A為高或為高或低電位，兩個或非門的輸出都是低電位，即低電位，兩個或非門的輸出都是低電位，即G1與與G2都是低電位。所以都是低電位。所以T1和和T2同時都是同時都是截止狀態(tài)。截止狀態(tài)。三態(tài)輸出電路4n對于本例中的三態(tài)門可以用下面兩句概括：對于本例中的三態(tài)門可以用下面兩句概括：nE為低平時：為低平時：輸出為高阻抗（三態(tài)）nE為高電平時：為高電平時：輸出等于輸入n其他幾種三態(tài)門的表示74LS244 典型芯片介紹典型芯片介紹雙雙4位單向緩沖器位單向緩沖器 分成

17、分成4位的兩組位的兩組 每組的控制端連接每組的控制端連接在一起在一起 控制端低電平有效控制端低電平有效 輸出與輸入同相輸出與輸入同相三態(tài)輸出電路5nA為某個電路裝置的輸出端，為某個電路裝置的輸出端，C為其輸入端。為其輸入端。n當當EOUT=1時，時，B=A，即信息，即信息由左向右傳輸；由左向右傳輸；nEIN=1時，時，C=B，即信息由，即信息由右向左傳輸。右向左傳輸。n雙向三態(tài)輸出雙向三態(tài)輸出n由兩個單向三態(tài)輸出電路來由兩個單向三態(tài)輸出電路來組成組成74LS245 8位雙向緩沖器位雙向緩沖器n控制端連接在一起，控制端連接在一起，低電平有效低電平有效n可以雙向導通可以雙向導通n輸出與輸入同相輸出

18、與輸入同相E*0，導通，導通 DIR1 AB DIR0 ABE*1，不導通，不導通Intel 8286 8位雙向緩沖器位雙向緩沖器n控制端連接在一起， 低電平有效n可以雙向導通n輸出與輸入同相OE*0，導通，導通 T1 AB T0 ABOE*1，不導通，不導通2.5 總線結構 片內總線、內部總線、外部總線 數據總線、地址總線、控制總線 總線時鐘頻率、總線寬度、總線傳輸速率 機械結構規(guī)范、功能結構規(guī)范、電氣規(guī)范總線結構2n控制器決定控制字中各位的電平高低nA，B，C和D 為 4個寄存器，數據位數為4位n控制字 將各個寄存器的L門和E門按次序排成一列，則可稱其為控制字CON：CON=LAEALBE

19、BLCECLDED由控制器發(fā)出的控制總線，能將控由控制器發(fā)出的控制總線，能將控制字各位分別送至各個寄存器制字各位分別送至各個寄存器用一條粗線表示總線，右圖有兩條用一條粗線表示總線，右圖有兩條總線，控制總線和數據總線總線，控制總線和數據總線控制字控制字CON 信息流通信息流通 La Ea Lb Eb Lc Ec Ld Ed 1 0 0 1 0 0 0 0 數據由數據由B-A0 1 1 0 0 0 0 0 數據由數據由A-B0 1 0 0 1 0 0 0 數據由數據由A-C0 1 0 0 0 0 1 0 數據由數據由A-D0 0 1 0 0 0 0 1 數據由數據由D-B1 0 0 0 0 1 0

20、 0 數據由數據由C-A2.6 存儲器主要內容：n 存儲器的概念、分類和要素n 只讀存儲器（ROM）n 隨機讀寫存儲器（RAM）n CPU與存儲器的連接及存儲器的擴展 n存儲器就是用來存儲程序和數據的，程序和數據都是存儲器就是用來存儲程序和數據的，程序和數據都是信息的表現形式。按照存取速度和用途可把存儲器分信息的表現形式。按照存取速度和用途可把存儲器分為兩大類：內存儲器（簡稱內存，又稱主存儲器）和為兩大類：內存儲器（簡稱內存，又稱主存儲器）和外存儲器。存儲器的容量越大，記憶的信息也就越多，外存儲器。存儲器的容量越大，記憶的信息也就越多，計算機的功能也就越強。計算機的功能也就越強。n存儲器存儲器

21、(memory)是計算機的主要組成部分。它既可是計算機的主要組成部分。它既可用來存儲數據，也可用以存放計算機的運算程序。存儲用來存儲數據，也可用以存放計算機的運算程序。存儲器由寄存器組成，可以看做一個寄存器堆，每個存儲單器由寄存器組成，可以看做一個寄存器堆，每個存儲單元實際上相當于一個緩沖寄存器。元實際上相當于一個緩沖寄存器。0000H 0001H 0002H XXXXH 讀寫控制總線 數據總線 地址譯碼器 地址 內容 地址總線 存儲器的邏輯結構示意圖存儲器的邏輯結構示意圖地地址址寄寄存存地地址址譯譯碼碼存儲體存儲體控制電路控制電路AB數數據據寄寄存存讀讀寫寫電電路路DBOE WE CS 存儲

22、體 存儲器芯片的主要部分，用來存儲信息 地址譯碼電路 根據輸入的地址編碼來選中芯片內某個特定的存儲單元 片選和讀寫控制邏輯 選中存儲芯片，控制讀寫操作 存儲體n每個存儲單元具有一個唯一的地址，可存儲1位（位片結構）或多位（字片結構）二進制數據n存儲容量與地址、數據線個數有關：芯片的存儲容量2MN存儲單元數存儲單元的位數 M：芯片的地址線根數 N：芯片的數據線根數 地址譯碼電路譯譯碼碼器器A5A4A3A2A1A06301存儲單元存儲單元64個單元個單元行行譯譯碼碼A2A1A0710列譯碼列譯碼A3A4A501764個單元個單元單譯碼雙譯碼 片選和讀寫控制邏輯n片選端片選端CS或或CEn有效時，可

23、以對該芯片進行讀寫操作n輸出輸出OEn控制讀操作。有效時，芯片內數據輸出n該控制端對應系統的讀控制線n寫寫WEn控制寫操作。有效時，數據進入芯片中n該控制端對應系統的寫控制線半導體存儲器的分類：n按制造工藝n雙極型：速度快、集成度低、功耗大nMOS型：速度慢、集成度高、功耗低n按使用屬性n隨機存取存儲器RAM：可讀可寫、斷電丟失n只讀存儲器ROM：正常只讀、斷電不丟失2ROM的種類：的種類：1）掩膜）掩膜ROM；2）可編程的只讀存儲器）可編程的只讀存儲器PROM；3）可擦除的）可擦除的EPROM；4）電擦除的）電擦除的PROM；5）快速擦寫存儲器快速擦寫存儲器Flash Memory 又稱快閃

24、存儲器又稱快閃存儲器半導體存儲器的分類：1RAM的種類：的種類：在在RAM中，按工藝可分為雙極型和中，按工藝可分為雙極型和MOS型兩大類。用型兩大類。用MOS器件構成的器件構成的RAM，可分為靜態(tài)，可分為靜態(tài)RAM和和動態(tài)動態(tài)RAM兩種。兩種。半導體半導體存儲器存儲器只讀存儲器只讀存儲器 （ROM）隨機存取存儲器隨機存取存儲器（RAM）靜態(tài)靜態(tài)RAM（SRAM）動態(tài)動態(tài)RAM（DRAM） 非易失非易失RAM（NVRAM）掩膜式掩膜式ROM一次性可編程一次性可編程ROM（PROM） 紫外線擦除可編程紫外線擦除可編程ROM（EPROM）電擦除可編程電擦除可編程ROM（EEPROM）選擇存儲器件的考

25、慮因素：選擇存儲器件的考慮因素：（1）易失性）易失性 （2）只讀性）只讀性（3）位容量）位容量 （4）功耗）功耗（5）速度）速度 （6）價格）價格（7）可靠性）可靠性存儲器舉例存儲器舉例例，右圖是一個例，右圖是一個168的存儲的存儲器，有器，有16個存儲單元，每個存儲單元，每個單元為個單元為8位記憶字位記憶字(即每單即每單元保存一個字節(jié)元保存一個字節(jié))的集成電的集成電路芯片路芯片該存儲器有該存儲器有4條地址線條地址線A0，A1，A2，A3和和8條數據線條數據線D0，D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7。nA0A3就是地址總線中的就是地址總線中的4根譯碼線。當存儲器的存根譯碼線。當存儲器的存

26、儲單元愈多，則地址總線中的譯碼線，亦即存儲器集儲單元愈多，則地址總線中的譯碼線，亦即存儲器集成電路片的地址線愈多。在一般微型計算機中，地址成電路片的地址線愈多。在一般微型計算機中，地址線大都為線大都為16條。條。16條地址線，可譯出條地址線，可譯出64K個地址。在個地址。在286386486中采用中采用20條地址線。條地址線。n當地址線為當地址線為10條時，條時，n=10，則可編地址號為，則可編地址號為1,024個，或稱為個，或稱為1K字節(jié)。這里的字節(jié)。這里的1K和習慣為和習慣為1 000不一樣，不一樣，請務必注意。請務必注意。2.6.1 只讀存儲器n在一般工作狀態(tài)下，在一般工作狀態(tài)下，ROM

27、ROM中的信息只能讀出，不能寫入。中的信息只能讀出，不能寫入。對可編程的對可編程的ROMROM芯片，可用特殊方法將信息寫入，該過芯片，可用特殊方法將信息寫入，該過程被稱為程被稱為“編程編程”。對可擦除的。對可擦除的ROMROM芯片，可采用特殊芯片，可采用特殊方法將原來信息擦除，以便再次編程。方法將原來信息擦除，以便再次編程。n只讀存儲器只讀存儲器ROMROM，是一種非易失性的半導體存儲器件。是一種非易失性的半導體存儲器件。其中所存放的信息可長期保存，掉電也不會丟失，常其中所存放的信息可長期保存，掉電也不會丟失，常被用來保存固定的程序和數據。被用來保存固定的程序和數據。只讀存儲器2n84ROM

28、8個存儲單元，每個4位(即半個字節(jié))nmnROM，m個存儲單元，其中每個為n位。nROM的符號圖，的符號圖，只讀存儲器3n存儲地址寄存器也是一個可控緩沖寄存存儲地址寄存器也是一個可控緩沖寄存器，它具有器，它具有L門以控制地址的輸入。它門以控制地址的輸入。它和存儲器的聯系是雙態(tài)的，即地址一進和存儲器的聯系是雙態(tài)的，即地址一進入入MAR就立即被送到存儲器去就立即被送到存儲器去n存儲地址寄存器存儲地址寄存器(MAR)：作為存儲器：作為存儲器的一個附件，存儲地址寄存器是必需的。的一個附件，存儲地址寄存器是必需的。它將所要尋找的存儲單元的地址暫存下它將所要尋找的存儲單元的地址暫存下來，以備下一條指令之用

29、。來，以備下一條指令之用。只讀存儲器4【例例2.1】程序計數器程序計數器PC，存，存儲地址寄存器儲地址寄存器MAR和和ROM通過總線的聯系如右圖所示。通過總線的聯系如右圖所示。設控制字依次是：設控制字依次是：(1) CPEPLMER=0110(2) CPEPLMER=0001(3) CPEPLMER=1000問：它們之間的信息是如何問：它們之間的信息是如何流通的流通的?開機時，先令開機時，先令CLR=1，則，則PC=0000(1) 第第1個控制字：個控制字： CPEPLMER= 0110 EP=1，PC準備放出數據；準備放出數據； LM=1，MAR準備裝入數據。準備裝入數據。 在在CLK正前沿

30、到達時，正前沿到達時，CLK=1，MAR=PC=0000，PC的數據裝入的數據裝入MAR，同，同時時MAR立即指向立即指向ROM的第一地址，即選中的第一地址，即選中了了ROM中的中的R0存儲單元。存儲單元。 (2) 第第2個控制字：個控制字： CPEPLMER =0001 ER=1，令，令ROM放出數據，即，當放出數據，即，當ER為高電位，為高電位，R0中的中的8位數據就被位數據就被送入到送入到W總線上去?？偩€上去。(3) 第第3個控制字：個控制字： CPEPLMER =1000 CP=1，即為命令，即為命令PC加加1，得到，得到PC=0001。 這是在取數周期完了時，要求這是在取數周期完了時

31、，要求PC指向下一指向下一地址，為下一條指令準備條件。地址，為下一條指令準備條件。2.6.2 隨機存儲器隨機存儲器又叫做讀寫存儲器。隨機存儲器又叫做讀寫存儲器。n不但能讀取已存放在其各個存儲單元中的數據，不但能讀取已存放在其各個存儲單元中的數據，而且還能夠隨時寫進新的數據，或者改寫原來而且還能夠隨時寫進新的數據，或者改寫原來的數據。的數據。n多用雙極型晶體管或金屬氧化物半導體場效應多用雙極型晶體管或金屬氧化物半導體場效應晶體管晶體管(MOSFET)。n停電失去記憶能力。停電失去記憶能力。組成單元速度集成度應用SRAM觸發(fā)器快低小容量系統DRAM極間電容慢高大容量系統NVRAM帶微型電池慢低小容

32、量非易失隨機存儲器：隨機存儲器： RAMRAM的符號的符號 A A地址線；地址線； D DININ要寫入的數據；要寫入的數據； D DOUTOUT要讀出的數據；要讀出的數據； M ME E選通此選通此RAMRAM的的E E門。門。當當M ME E=0=0時，此時，此RAMRAM未選中，故未選中，故W WE E是什么是什么(0(0或或1)1)都不能影響都不能影響RAMRAM的動作，并且其輸出端是懸浮的動作，并且其輸出端是懸浮( (高阻高阻) )的。的。只有在只有在M ME E=1=1時，此時，此RAMRAM才被選中，才能再進一步去確定才被選中，才能再進一步去確定其是讀出還是寫入。其是讀出還是寫入

33、。W WE E=0=0時，為數據讀出；時，為數據讀出；W WE E=1=1時，時，為數據寫入。為數據寫入。存儲器數據寄存器存儲器數據寄存器(memory data register，MDR)，作用是，作用是將要寫入將要寫入RAM中去的數據暫存中去的數據暫存寄寄MDR中，以等待控制器發(fā)出中，以等待控制器發(fā)出WE=1的命令到來時，才能寫入的命令到來時，才能寫入RAM中去。中去。【例例】一個微型計算機的一部分如下圖所示，其工一個微型計算機的一部分如下圖所示，其工作程序分析如圖。作程序分析如圖。這一部分系統圖是用來分析將數據這一部分系統圖是用來分析將數據I I0 0裝入到裝入到RAMRAM中去中去的過

34、程的。設要寫入到的過程的。設要寫入到RAMRAM中去的數據為：中去的數據為：I I0 0=1100=1100000100011001(1001(共共1212位位) )這部分的控制字為：這部分的控制字為：CON=CCON=CP PE EP PL LM MW WE E M ME EL LD DL LI IE EI I( (共共8 8位位) )已設計好的控制字的次序如下：已設計好的控制字的次序如下：CONCON1 1=0110=01100000(600000(601616) )CONCON2 2=0000=00000010(020010(021616) )CONCON3 3=0000=00000101(050101(051616) )CONCON4 4=0001=00011000(181000(181616) )CONCON5 5=1000=10000000(800000(801616) ) 問：經過問：經過CLR=1CLR=1之后，機器的動作順序和現象如何之后，機器的動作順序和現象如何? ?(2) (2) 在在CONCON1 1= =01100110 00000000時時 =E=EP P=1 L=1 LM M=1=1將將PCPC的內容裝到的內容裝到M