5_8088系统总线和存储器.ppt

58088系统总线与存储器 2008级讲稿2010年9月 8088的系统总线 系统复位复位信号复位时序复位状态系统总线ISA定义总线定义总线信号 系统复位 复位RESET信号线手动信号信号电平要求复位寄存器状态所有寄存器清零 只有CS复位指令队列空CS IP FFFF 0000 系统复位 复位总线时序必须要四时钟周期才能完成复位 系统总线ISA PC XT计算机系统总线8位总线扩展槽31对62引脚 AB槽PC AT总线 增加18对 CD槽ISA工业标准结构ISA特点采用单总线结构 数据总线最高16位采用独立请求式的总线裁决数据传输是同步传送总线时钟是系统主板频率的1 8 总线引脚与定义 地址线A19 A0数据线D7 0控制线 21根 AENALE IOR IOW MEMR MEMWIRQ2 IRQ7DRQ1 DRQ3 DACK1 DACK3RESETDRV RESERVE REFRSH T C状态线 2根 I 0CHCKI OCHRDY时钟电源线 8根 OSC CLK 12V 12V 5V 5V GND 3存储器技术 3 1存储器技术概述3 2RAM存储器结构与连接3 2 13 2 1位扩展3 2 2字扩展3 2 3字位同时扩展 存储器的分类与结构 存储器存储器 Memory 是计算机系统中的记忆设备 用来存放程序和数据 计算机中的全部信息 包括输入的原始数据 计算机程序 中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中 它根据控制器指定的位置存入和取出信息 存储器的存储介质 目前主要采用半导体器件和磁性材料 存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元 它可存储一个二进制代码 存储器的分类 按存储介质分半导体存储器 用半导体器件组成的存储器 磁表面存储器 用磁性材料做成的存储器 按存储方式分随机存储器 任何存储单元的内容都能被随机存取 且存取时间和存储单元的物理位置无关 顺序存储器 只能按某种顺序来存取 存取时间和存储单元的物理位置有关 按存储器的读写功能分只读存储器 ROM 存储的内容是固定不变的 只能读出而不能写入的半导体存储器 随机读写存储器 RAM 既能读出又能写入的半导体存储器 按信息的可保存性分非永久记忆的存储器 断电后信息即消失的存储器 永久记忆性存储器 断电后仍能保存信息的存储器 存储器的分类 按存储器用途分主存储器辅助存储器高速缓冲存储器控制存储器等 为了解决对存储器要求容量大 速度快 成本低三者之间的矛盾 目前通常采用多级存储器体系结构 即使用高速缓冲存储器 主存储器和外存储器 半导体存储器的分类与结构 只读存储器ROM分类与特点掩膜ROM ROM可编程ROM PROM Programmable 可擦除ROM EPROM EraseProgrammable 闪速存储器 FlashMemory 半导体存储器的分类与结构 随机存储器RAM分类与特点静态RAM SRAM Static 8 64KB 8动态RAM DRAM Dynamic 64 256KB 1集成组合RAM IRAM IntegratedRAM 扩展数据输出EDORAM ExtantDataOutput 视频存储器VRAM Video 同步动态存储器SDRAM SynchronicDynamic 双数据速率DDRSDRAM DoubleDataRate 总线式动态存储器RDRAM RambusDynamic 使用场合SRAM和DRAM是存储器原理性结构 IRAM是微机系统或嵌入式系统使用芯片 RAM的结构与工作原理 静态RAM的特点内部结构 存储单元处于双稳定状态 X选择 Y地址 对应一个存储单元地址 I O数据 数据信息的读写操作 静态RAM结构地址 地址双译码交叉排列数据 读写控制电路与三态输出缓冲片选 控制端用于区别多个存储芯片 RAM的结构与工作原理 动态RAM的特点存储单元 单管结构简单 用电容充电保持 动态刷新 存储的数据处于暂态 保留2 8ms 扩大容量 单位面积的存储单元多动态RAM结构地址 多路地址开关方式数据 刷新数据 读写数据 RAM与系统总线连接 RAM电路静态RAM芯片 2114 1K 4 地址线A9 0 数据线I O4 1 控制线 CS WE RAM与系统总线连接 静态RAM芯片 6264 8K 8 地址线A12 0 数据线D7 0 控制线 RAM与系统总线连接 静态RAM时序地址 读信号 片选信号 读数据 有效地址 数据 RAM与系统总线连接 系统与静态RAM连接与扩展位扩展 芯片数据位不足字扩展 芯片容量不足字位扩展 数据容量不足扩展设计 需要多少片 一存储芯片8k 4bit 存储容量16k 8bit一存储芯片8k 4bit 存储容量30k 8bit RAM与系统总线连接实例 例题1用1K 4的静态RAM2114芯片 设计一个存储系统 1 容量是2K 8 如何接到系统总线上 2 要求存储器地址是从10000H开始 怎样设计 设计步骤计算芯片数量 确定译码器电路设计全地址译码或部分地址译码 计算全地址译码片选地址第一组 A19 10 0001000000 地址 10000 103FF第二组 A19 10 0001000001 地址 10400 107FF计算部分地址译码第一组 A16 A10 1 0第二组 A16 A10 1 1画出地址总线 数据总线和控制总线 RAM与系统总线连接实例 RAM与系统总线连接实例 例题2在8088系统中 用32K 8位的EPROM27256和2K 8位的静态RAM6116以及74LS138译码器 构成一个32KB的ROM 末端地址FFFFFH 和8KB的RAM 从00000H开始 设CPU工作于最小模式 画出硬件连接图 写出ROM和RAM的地址范围 设计步骤芯片数量 EPROM272561片 RAM61164片片内地址定义 EPROM片内地址 A14 0 RAM片内地址 A10 0译码地址定义 EPROM片选地址 A19 15 11111 EPROMCSRAM片选地址 1 A19 A11 0