微机课件(第五章)

1、第五章 存储器本章重点单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容单击此处添加标题存储器在微型机系统中的连接宽度扩充和字节扩充 存储器读写时序 单击此处添加段落文字内容一、8086存储器结构和配置 8086系统中的存储器是一个最多1M个8位数量的字节序列，即可寻址的存储空间为1M字节，系统为每个字节分配一个20位的物理地址(对应16进制的地址范围从00000HFFFFFH)。 在存储器中任何两个相邻的字节被定义为一个字。在一个字中的每一个字节有一个地址，并且这两个地址中的较小的一个被用来作为该字的地址。 存储器和存储器件存储器和存储器件 1、

2、存储器的组成 8086系统中，存储器是分体结构，1M字节的存储空间分成两个512K字节的存储体。 一个是偶数地址存储体，一个是奇数地址存储体，两个存储体采用字节交叉编址方式（1）奇偶地址体示意图（2 2）BHE BHE 、 ADAD0 0的代码组合和对应的操作的代码组合和对应的操作 BHEAD0对应的操作所用的管脚00从偶地址开始读/写一个字AD15AD001从奇地址单元读/写一个字节AD15AD810从偶地址单元读/写一个字节AD7AD00110从奇地址开始读/写一个字（在第一个总线周期，传送低8位数据到AD15AD8；第二个总线周期传送高8位数据到AD7AD0）AD15AD8AD7AD0（

3、3 3）偶地址字读写）偶地址字读写（3 3）偶地址字节读写（续）偶地址字节读写（续）（3 3）奇地址字节读写（续）奇地址字节读写（续）奇地址字读写（续）奇地址字读写（续）2 存储器的分类存储器的分类存储器根据存储器根据用途和特点用途和特点分为两大类：分为两大类： 1）内部存储器，简称为内存或主存）内部存储器，简称为内存或主存 快速存取快速存取 容量受限制容量受限制 2）外部存储器，简称为外存）外部存储器，简称为外存容量大容量大速度慢速度慢 3 选择存储器件的考虑因素选择存储器件的考虑因素 易失性易失性 只读性只读性 存储容量存储容量 速度速度 功耗功耗 随机存取存储器RAM 只读存储器ROM二

4、、存储器的数据宽度扩充和字节数扩充二、存储器的数据宽度扩充和字节数扩充（1 1）存储器容量的扩充体现在两方面）存储器容量的扩充体现在两方面： 数据宽度的扩充数据宽度的扩充 字节数的扩充字节数的扩充 用用8K 1bit芯片组成芯片组成8K 8bits的存储器的存储器I/O8I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3I/O28 K1I/O1CSWRD7D0数据总线CSWR控制总线A0A12地址总线扩充存储器的字节容扩充存储器的字节容量 由由16K 8bits芯片组成芯片组成64K 8bits的存储器的存储器 2-4译码器0123A15A14168(1)CEWE168(2)CEWE168(3)CEWE

5、168(4)CEWEA0A13WED7D0译码芯片译码芯片 常用的译码芯片是常用的译码芯片是74LS13874LS138译码器，译码器， 功能是功能是3 388译码器，有三个译码器，有三个“选择输入端选择输入端”C”C、B B、A A和三个和三个“使能输入使能输入端端” G1” G1、G2AG2A，G2BG2B以及以及8 8个输出端个输出端 Y7 Y7 Y0 Y0 译码芯片译码芯片 74LS13874LS13874LS138功能表功能表输 入输 出使 能选 择G1G1GG2A2AGG2B2BCCB BA AY Y7 7Y Y6 6Y Y5 5Y Y4 4Y Y3 3Y Y2 2Y Y1 1Y

6、Y0 01000001111111010000111111101100010111110111000111111011110010011101111100101110111111001101011111110011101111111其 它XXX11111111 CPU CPU 提供的信号线提供的信号线 数据线数据线 D15D15D0D0 地址线地址线 A19A19A0A0存储器或存储器或I/OI/O端口访问信号端口访问信号M/IOM/IORD RD 读信号读信号 WR WR 写信号写信号80868086系统的存储器接口设计基本技术系统的存储器接口设计基本技术存储器地址译码电路的设计一般遵循存储

7、器地址译码电路的设计一般遵循如下步骤如下步骤（1 1）根据系统中实际存储器容量，确定存储）根据系统中实际存储器容量，确定存储器在整个寻址空间中的位置；器在整个寻址空间中的位置；（2 2）根据所选用存储芯片的容量，画出地址）根据所选用存储芯片的容量，画出地址分配图或列出地址分配表；分配图或列出地址分配表；（3 3）根据地址分配图确定译码方法；）根据地址分配图确定译码方法；（4 4）选用合适器件，画出译码电路图。）选用合适器件，画出译码电路图。例题例题v1 1、已知单片、已知单片61166116芯片的地址线是芯片的地址线是1111位，位， v 每个存储单元是每个存储单元是8 8位，求其存储容量位，

8、求其存储容量? ? 解解: : 因为可编址范围因为可编址范围2 21111 ，即，即MM 2 211 11 ， 每个存储单元可存每个存储单元可存8 8位，即位，即N N 8 8， 所以，所以， 61166116的存储容量的存储容量 = 2= 211118 8 = 2 = 2102410248 8 = 2K = 2K8 8 2KB2KB例题例题 2 2、若要组成、若要组成64K64K字节的存储器，以下芯片字节的存储器，以下芯片各需几片各需几片? ?6116(2K6116(2K8)8)4416(16K4416(16K4)4)n解解:n (64K8) ( 2K8)=32(片片)n (64K8) (

9、16K4)= 8 (片片)例题：例题： 用用两片两片61166116芯片芯片（2K2K8 8）即可扩展成）即可扩展成4K4K8 8位，这种扩展方式就称为位，这种扩展方式就称为字节数扩展字节数扩展或或字扩展字扩展。6116(1#)+5VGNDCSI/O0I/O7WEOE6116(2#)A0A10AB的低11位+5VGNDCSI/O0I/O7WEOEDB译码器ABA0A10AB的低11位A11 A12A13Y0Y1(ABC)对对1#1#来说其地址范围来说其地址范围0000 0 0000 0000 0000000 0000 00000000 0 0111 1111 1111111 1111 1111

10、（即（即0000H07FFH0000H07FFH）对对2#来说其地址范围来说其地址范围00 1000 0000 000000 1111 1111 1111（即（即0800H0FFFH)例题例题n对对21142114来说，存储容量是来说，存储容量是1K1K4 4位，而正常位，而正常数据都以字节作为存储单元，显然需要进数据都以字节作为存储单元，显然需要进行行数据宽度数据宽度扩展。扩展。nN= (1K8位位)( 1K4位位)= 2 显然，我们可以用显然，我们可以用2 2片片21142114组成组成1K1K8 8位位的存储器，这种扩展方的存储器，这种扩展方式也可称为式也可称为位扩展位扩展。2114A0

11、A9AB的低10位I/O1I/O4接DB高4位+5VWEGNDCS2114I/O1I/O4接DB低4位+5VWEGNDCSABCBDBCSA0A9AB的低10位例题例题n如图是某一如图是某一80888088系统的存储器连接图，系统的存储器连接图， 试确定其中各芯片的地址空间。试确定其中各芯片的地址空间。 解解： （1 1）2712827128是是ROM ROM ，没有，没有WRWR，Y Y0 0 0 0选中该片；选中该片； 该片该片1414条地址线，其基本地址条地址线，其基本地址00 0000 0000 0000 11 1111 1111 1111； A12A0CE2 CE1 1#6264WE

12、OE D7D0G1 Y0G2AG2BC Y4BA A17 IO/M A19 A18 A16 A15 A14 A12A0CE2 CE1 2#6264WEOE D7D0 A13A0 CE 27128OE D7D0VccVccA1311A13A0D7D0WRRD74LS13811高高6 6位：位：A A1919A A18 18 0000；A A17 17 1 1；A A1616A A15 15 A A1414000000； 所以27128地址范围： 0010 0000 0000 0000 0000 0010 0011 1111 1111 1111 即20000H23FFFH解：（解：（2）6264是

13、是SRAM，13条地址线，用条地址线，用2片，片， 基本地址基本地址0 0000 0000 00001 1111 1111 1111；2 2 62646264的高的高7 7位：位：A A13131 且且Y Y4 40 0有效选中此片，有效选中此片，则则A A1616A A15 15 A A1414100100； A A1919A A18 18 0000； A A17 17 1 1；26264地址范围：0011 0010 0000 0000 0000 0011 0011 1111 1111 1111即32000H33FFFH A12A0CE2 CE1 1#6264WEOE D7D0G1 Y0G2

14、AG2BC Y4BA A17 IO/M A19 A18 A16 A15 A14 A12A0CE2 CE1 2#6264WEOE D7D0 A13A0 CE 27128OE D7D0VccVccA1311A13A0D7D0WRRD74LS13811例题例题n设计一设计一16位微处理器系统，要求存储器容量为位微处理器系统，要求存储器容量为8kB的的EPROM,采用采用2764芯片，地址为芯片，地址为FE000HFFFFFH; RAM容量为容量为16kB，选用，选用6264芯片，地址为芯片，地址为F0000HF3FFFH。采用全译码方式。采用全译码方式。CEOED7D0G1 Y0G2AG2BCY1B

15、AWRIO/MRDA19A18A17A16A15A14A13CE1WEOE OEWE 11A12A0Vcc74LS138 1Y7CE1D7D0D7D0A12A0A12A0A12A0CE2CE2VccD7D027641#62642#6264MEMRMEMW存储器的层次化总体结构存储器的层次化总体结构 内存的分区结构内存的分区结构内存分为：内存分为：基本内存区基本内存区(conventional memory)(conventional memory)高端内存区高端内存区(upper memory)(upper memory)扩充内存区扩充内存区(expanded memory)(expanded memory)扩展内存区扩展内存区(extended memory)(extended memory)PC机的内存组织机的内存组织 基本内存区的组织基本内存区的组织 高端内存区的组织高端内存区的组织 用高端内存区用高端内存区64KB映射扩充内存的映射扩充内存的1个页组个页组