數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 課件 15-片上系統(tǒng)-存儲(chǔ)器

片上系統(tǒng)——存儲(chǔ)器片上微控制系統(tǒng)原理與項(xiàng)目設(shè)計(jì)第十五講授課內(nèi)容存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)器接收、保存和取出信息（程序、數(shù)據(jù)、文件）的設(shè)備；具有記憶功能；計(jì)算機(jī)的重要組成部分，最重要的系統(tǒng)資源之一。

按存放信息原理不同按存儲(chǔ)器存取方式分類：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM(RandomAccessMemory)

只讀存儲(chǔ)器ROM(Read-OnlyMemory)

又稱讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，指能夠通過(guò)指令隨機(jī)地、個(gè)別地對(duì)其中各個(gè)單元進(jìn)行讀/寫(xiě)操作的一類存儲(chǔ)器。

在微機(jī)系統(tǒng)的在線運(yùn)行過(guò)程中，只能對(duì)其進(jìn)行讀操作，而不能進(jìn)行寫(xiě)操作的一類存儲(chǔ)器。

靜態(tài)RAM動(dòng)態(tài)RAM掩膜ROM（MROM）可編程ROM（PROM）可擦除編程ROM（EPROM）按工藝不同存儲(chǔ)器分類

由大量可以存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制的存儲(chǔ)元構(gòu)成存儲(chǔ)器地址每一個(gè)存儲(chǔ)單元都有唯一的標(biāo)識(shí)----地址數(shù)據(jù)以位組形式在內(nèi)存中傳入和傳出可以是8位、16位、32位或64位計(jì)算機(jī)中定義8位稱為一個(gè)字節(jié)（Byte）所有在存儲(chǔ)器中標(biāo)識(shí)的獨(dú)立的地址單元的總數(shù)稱為地址空間一個(gè)存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的全部信息量稱為存儲(chǔ)器容量。通常，以字節(jié)數(shù)來(lái)表示存儲(chǔ)容量表1.1容量的字符通常意義單位通常意義實(shí)際表示K（Kilometers）103210=1024M（Mega）106220=1048576G（Giga）109230=1073741824T（Tera）1012240=1099511627776P（Peta）1015250=1125899906842624請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本8微處理器系統(tǒng)微處理器系統(tǒng)總線微處理器與存儲(chǔ)器和外設(shè)之間通過(guò)系統(tǒng)總線交換數(shù)據(jù)微處理器發(fā)送要訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的地址和讀寫(xiě)控制信號(hào)存儲(chǔ)器與外設(shè)接收發(fā)來(lái)的地址、讀寫(xiě)控制信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器（ROM）保存初始化數(shù)值、啟動(dòng)程序代碼和部分系統(tǒng)程序代碼隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）運(yùn)行中的數(shù)據(jù)保存和動(dòng)態(tài)加載的程序代碼。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本9存儲(chǔ)器系統(tǒng)一個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)可能是由多個(gè)存儲(chǔ)器件組成同一總線上的存儲(chǔ)器件同時(shí)只能有一個(gè)工作存儲(chǔ)器件Dm-1~D0、An-1~A0、nWR和nRD、nCS（器件選擇信號(hào)線）只有地址值在該存儲(chǔ)器件的地址范圍內(nèi)時(shí)nCS才有效，器件才能被訪問(wèn)。實(shí)現(xiàn)器件選擇的電路稱為地址譯碼器存儲(chǔ)器件就是一張存儲(chǔ)表每一行由若干列組成，每列存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)行數(shù)：存儲(chǔ)單元的數(shù)目列數(shù)：1個(gè)存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)的大小容量：行數(shù)×列數(shù)1K×2B存儲(chǔ)空間大小為2048個(gè)字節(jié)，有1024行和2列有1024個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元保存16位的數(shù)據(jù)請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本10存儲(chǔ)器系統(tǒng)每個(gè)字節(jié)的位置都可以采用行列組合來(lái)表示對(duì)于N行M列的存儲(chǔ)器，位于行k列m的字節(jié)編址為kM+m，字節(jié)數(shù)據(jù)表示為[kM+m]k稱為行地址，m稱為列地址。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本11存儲(chǔ)器系統(tǒng)處理器訪問(wèn)存儲(chǔ)器件中某存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)時(shí)給出數(shù)據(jù)所在的行地址利用專用信號(hào)來(lái)指出數(shù)據(jù)所在的列16位寬的存儲(chǔ)器件采用nLB和nUB供外部訪問(wèn)高字節(jié)或低字節(jié)連接16位系統(tǒng)總線的字節(jié)選擇信號(hào)nBS0、nBS132位寬的存儲(chǔ)器件采用nLLB、nLUB、nULB、nUUB供外部訪問(wèn)最低字節(jié)、次低字節(jié)、次高字節(jié)和最高字節(jié)連接32位系統(tǒng)總線的字節(jié)選擇信號(hào)nBS0、nBS1、nBS2和nBS3存儲(chǔ)器的訪問(wèn)操作行為存儲(chǔ)單元，列為存儲(chǔ)單元所含的位，存儲(chǔ)器只允許外部一次訪問(wèn)一個(gè)單元存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作8位的存儲(chǔ)器是以字節(jié)作為基本存儲(chǔ)單元的，所以存儲(chǔ)器的控制只需要地址線、片選和讀寫(xiě)使能等信號(hào)16位存儲(chǔ)器會(huì)提供一個(gè)專用的高字節(jié)使能（UB）和低字節(jié)使能（LB）信號(hào)16位的存儲(chǔ)器字長(zhǎng)是2個(gè)字節(jié)，分別稱低8位為低字節(jié)，高8位為高字節(jié)讀寫(xiě)操作信號(hào)32位存儲(chǔ)器字長(zhǎng)是4個(gè)字節(jié)，分別稱為最高字節(jié)，次高字節(jié)、次低字節(jié)和最低字節(jié)支持字節(jié)和雙字節(jié)操作，通常會(huì)提供4個(gè)相應(yīng)的字節(jié)使能信號(hào)UUB、ULB、LUB和LLB【例1】存儲(chǔ)器讀寫(xiě)有一個(gè)字長(zhǎng)為16的存儲(chǔ)器，如下圖所示。如果將數(shù)據(jù)12H和34H讀出，那么該存儲(chǔ)器的地址線、數(shù)據(jù)線和字節(jié)使能信號(hào)的值是多少？方案一讀取12H和34H有兩種方案，一種是先讀12H，再讀34H；地址線A片選nCS讀寫(xiě)nWEnOE字節(jié)選擇nUBnLB201001201010方案二另一種方案把12H和34H一次讀出地址線A片選nCS讀寫(xiě)nWEnOE字節(jié)選擇nUB