微机内存扩充卡

课程设计说明书课程设计说明书 课程设计名称 课程设计名称 微机原理与接口技术微机原理与接口技术 A A 课程设计课程设计 课程设计题目 课程设计题目 微机内存扩充卡微机内存扩充卡 学学 院院 名名 称 称 信息工程信息工程 专业 专业 计算机科学与技术计算机科学与技术班级 班级 学号 学号 姓名 姓名 评分 评分 教师 教师 叶水生叶水生 周卫民周卫民 2020 1212 年年 6 6 月月 2929 日日 微机内存扩充卡微机内存扩充卡 1 1 设计选题及功能说明设计选题及功能说明 设计题目 微机内存扩充卡 课题要求与功能说明 1 通过 ISA 总线设计内存扩充卡 假设微机内存空间 C8000H EFFFFH 为保留 空间 现在要求用 SRAM 扩充 64K 内存 本次设计扩充的是 D0000H DFFFFH 的空 间 2 测试程序根据用户的输入选中本扩充卡中某个存储器芯片 然后往其中写入 数据 最后读出并且与输入的数据比较 判断是否出了错误 2 2 硬件电路设计硬件电路设计 电路采用 Protel 99 进行设计 2 12 1 芯片介绍与选择芯片介绍与选择 6264 本次课设要扩充 64KB 的容量 需要用到 8 片 6264 来字扩展 6264 有两个片选信号 20 脚的 CS1 和 26 脚的 CS2 这里 CS1 接到了 74LS138 的相应译码输出端 CS2 接了高电平 6264 还有两个特殊的信号 即 OE 和 WE 它们分别是 6264 的输出使能端和写 使能端 这里将它们分别接到了 ISA 接口的 MEMR 和 MEMW 6264 还有其他的引脚 如 D0 D7 数据线 A0 A19 地址线等等 74LS138 74LS138 是 3 8 译码器 因为这里要扩充的地址范围为 D0000 DFFFF A19 至 A16 都固定了 而 6264 片内有 13 位地址 因而 74LS138 的 3 个地址输入端分别接 了 A15 A14 A13 至于其他的 G1 G2A G2B 则由固定地址部分和相应 ISA 总线的信号经逻辑组合而成 具体见原理图 ISA 总线总线 本次课设要用到 ISA 总线的引脚信号如下 D0 D7 DB A0 A19AB AEN地址允许信号 MEMR存储器读信号 MEMW存储器写信号 VCC 电源 GND 接地 2 22 2 电路设计电路设计 该部分由小组成员该部分由小组成员 设计 以下做出相关说明 设计 以下做出相关说明 本课设使用 74LS138 译码选中不同的 6264 从而实现基于 ISA 总线接口的 64KB 的内存扩充 其地址范围为 D0000 DFFFF 1 CS1 片选信号接 74LS138 的译码输出端 CS2 为高电平有效 又因为当 CS2 为高电平与 CS1 为低电平时 才可控制 6264 正常读写 故应使 CS2 一直保持 其高电平 2 OE 接 ISA 总线的 MEMR WE 接 ISA 总线的 MEMW 用来实现读写控 制 3 A0 A12 与 D0 D7 分别接 ISA 总线上的相应信号 4 主要对使能端进行控制 说明 1 74LS138 的地址输入信号 A B C 分别接了 ISA 地址线 A13 A14 A15 这三个信号对 8 个 6264 进行选择 当选中 000 111 时 分别为第 0 个 6264 到第 7 个 6264 2 74LS138 的 G1 G2A G2B 分别连的是 ISA 地址线和一些控制线的组合 信号 因为起始地址为 D000 所以只有当 A19 A18 A17 A16 为 1101 且 AEN 为 0 时才能选中本内存扩充卡 3 74LS138 的译码输出端分别接 8 个 6264 的片选信号 CS1 设计原理图设计原理图 2 32 3 PCBPCB 电路板设计电路板设计 该部分内容由我完成印刷电路图如下 TopLayer ButtomLayer 完整图完整图 连线步骤 74LS081A19A12 2A18A13 374LS08 5 4A16A15 674LS138 6 7GNDB1 874LS138 5 9 MEMRB12 10 MEMWB11 14VCCB3 othersnothing 74LS321A17A14 2AENA11 374LS138 4 7GNDB1 14VCCB3 othersnothing 74LS1381A13A18 2A14A17 3A15A16 8GNDB1 16VCCB3 156264 20 14same 13same 12same 11same 10same 9same 7same 6264 14GNDB1 26VCCB3 28VCCB3 10A0A31 9A1A30 8A2A29 7A3A28 6A4A27 5A5A26 4A6A25 3A7A24 25A8A23 24A9A22 21A10A21 23A11A20 2A12A19 22 MEMRB12 27 MEMWB11 11D0A9 12D1A8 13D2A7 15D3A6 16D4A5 17D5A4 18D6A3 19D7A2 1 先将 6264 的所有引脚 除 1 14 20 28 用红线连起来 2 然后用蓝线连接 至此完成 6264 的连接 3 74LS08 74LS32 74LS138 内部连线 4 74LS138 和所有 6264 的连接 20 5 74LS08 74LS32 74LS138 和 ISA 接口的连接 6 6264 和 ISA 接口的连接 7 电源和地的连接 14 26 28 3 3 测试程序测试程序 测试程序根据用户的输入选择往哪个 6264 中写入哪些数据 之后又会从中读取 数据 判断是否出错 具体程序如下 DSEG SEGMENT TS0DB 你想访问几号 6264 0 7 0DH 0AH TS1DB 输入你想用于测试的数据 字节 0DH 0AH TS2DB 测试成功 0DH 0AH TS3DB 存储器读写错误 0DH 0AH DSEG ENDS CSEG SEGMENT ASSUME CS CSEG DS DSEG START MOV AX DSEG MOV DS AX MOV AX 0D000H ES 为存储卡的段地址 即 D000H MOV ES AX INPUT MOV DX OFFSET TS0 CALL SHOW MOV AH 1 输入想访问的 6264 编号 INT 21H CMP AL 0 比 0 小或比 7 大则重新输入 JB INPUT CMP AL 7 JA INPUT AND AL 0FH 转换为数字 放在 AX 中 XOR AH AH MOV CL 3 循环右移 3 次将数字转换为要访问的 6264 的起始 偏移地址 ROR AX CL MOV BX AX BX 中存放了要访问的 6264 的起始偏移地址 MOV DX OFFSET TS1 CALL SHOW MOV AH 1 输入用于数据测试的字节型变量 在 AL 中 INT 21H MOV CX 1FFFH 填满某个 6264 MOV DI 0 WRITER MOV ES BX DI AL 写 6264 INC DI LOOP WRITER MOV CX 1FFFH MOV SI 0 READR MOV AH ES BX SI 读 6264 INC SI CMP AH AL JNZ ERROR LOOP READR JMP OK OK MOV DS OFFSET TS2 CALL SHOW JMP EXIT ERROR MOV DS OFFSET TS3 CALL SHOW JMP EXIT EXIT MOV AH 4CH INT 21H SHOWPROC MOV AH 9 INT 21H RET SHOWENDP CSEG ENDS END START 说明 本程序的功能为 使用户自行选择一个 6264 存储器并输入一个字节来进行测试 该字节会 写入 6264 的所有字节单元 8K 待输入完成后 读取其中的内容 并与输入时进行比较 如果 相等 则程序提示测试成功 反之 程序提示存储器读写错误 重复以上步骤 可测试 8 个 6264 是否都可正常工作 4 小结 通过本次课程设计 我对微机原理的知识有了更加实际的体会 而不再是局 限于课本上的理论阶段 总的来讲 内存卡的扩充并不难 由于设计过程中没有现 成的 62126 和 62256 所以采用了 6262 芯片 由于 6264 是 8K 的静态存储器 完成 64k 的扩充需要 8 片 然后使用 74Ls138 实现译码 在连接到总线上 本次设计过 程中的主要问题就是 isa 总线 刚开始找不到这个插槽 后来是无法完成封装布线 最终采用手工绘制 pcb 电路图 绘制 pcb 电路板要有其细心