存储器扩展与设计--课件

存储器系统的设计n所要考虑的问题nCPU总线的负载能力nCPU的时序和存储器存取速度之间的配合n存储芯片的选取及数目n片内寻址和片间寻址地址线的分配n译码电路的选取（有线性译码、全译码和部分译码方式）n数据线、控制线的连接n举例说明1ppt课件存储器系统的设计所要考虑的问题1ppt课件举例（1）-线性选择方式nRAM芯片Intel6264容量为8K8位，用2片SRAM芯片6264，组成16K8位的存储器系统。地址选择的方式是将地址总线低13位（A12A0）并行的与存储器芯片的地址线相连，而CS端与高地址线相连。n要求：写出解题步骤和画出系统的电路图。2ppt课件举例（1）-线性选择方式RAM芯片Intel6264容量解题步骤n进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配？n用于片间寻址时，地址线如何译码形成片选信号？线形译码方式n需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中的芯片相连？n画出逻辑电路图n写出各存储器芯片的地址范围3ppt课件解题步骤进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配？3ppt课件 62641#A12 A0 CSD7D0 62642#A12 A0 CSD7D0A13M/IOA12A0A12A0D7D0D7D04ppt课件 6264A12 D7 6264A12 举例（2）-全译码选作方式n假设一个微机系统的RAM容量为4KB，采用1K8的RAM芯片，安排在64K空间的最低4K位置，A9A0作为片内寻址，A15A10译码后作为芯片寻址n要求：写出解题步骤和画出系统的电路图。5ppt课件举例（2）-全译码选作方式假设一个微机系统的RAM解题步骤n存储器芯片数目的确定n进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配？n用于片间寻址时，地址线如何译码？全译码方式n需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中的芯片相连？n画出逻辑电路图n写出各存储器芯片的地址范围6ppt课件解题步骤存储器芯片数目的确定6ppt课件7ppt课件7ppt课件举例（3）-部分译码选择方式n用2K8的RAM芯片6116和74LS138芯片设计一个8K8的存储器系统，使其存储器空间在24000H25FFFH8ppt课件举例（3）-部分译码选择方式用2K8的RAM芯片解题步骤n74LS138芯片介绍n存储器芯片数目的确定n进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配？n用于片间寻址时，地址线如何译码形成片选信号？部分译码方式n需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中的芯片相连？n画出逻辑电路图n写出各存储器芯片的地址范围9ppt课件解题步骤74LS138芯片介绍9ppt课件74LS138芯片介绍10ppt课件74LS138芯片介绍10ppt课件存储器芯片数目的确定n存储器系统的总容量为8K8，即8K字节n每片RAM芯片的容量为2K8，即2K字节n所以：需要芯片总数为_11ppt课件存储器芯片数目的确定存储器系统的总容量为8K8，即8K字节进行片内寻址和片间寻址地址线的分配n由于6116芯片有2K个存储单元，所以需要_根地址线，才能选择其中某一个存储单元n选择8086地址总线A0A19中的低_地址线进行片内寻址n选择8086地址总线A0A19中的高_地址线进行片间寻址11A0A10A11A1912ppt课件进行片内寻址和片间寻址地址线的分配由于6116芯片有2K个存片间寻址地址线的译码1#RAM芯片的片选端2#RAM芯片的片选端3#RAM芯片的片选端4#RAM芯片的片选端采用部分译码方式：13ppt课件片间寻址地址线的译码1#RAM芯片的片选端2#RAM芯片每个存储器芯片的地址空间nA19 A18 A17=000时n#1:04000H047FFHn#2:04800H04FFFHn#3:05000H05700Hn#4:05800H05FFFHnA19 A18 A17=001时n#1:24000H247FFHn#2:24800H24FFFHn#3:25000H25700Hn#4:25800H25FFFHn芯片地址有重叠14ppt课件每个存储器芯片的地址空间A19 A18 A17=000时14举例（4）n要求用4K8的EPROM芯片2732，8K8的RAM芯片6264，译码器74LS138构成8K字ROM和8K字RAM的存储器系统。n要求：写出解题步骤和画出系统的电路图。15ppt课件举例（4）要求用4K8的EPROM芯片2732，8K8的解题步骤n存储器芯片数目的确定n进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配？n用于片间寻址时，地址线如何译码？n偶地址和奇地址存储体的选择n需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中的芯片相连？n画出逻辑电路图n写出各存储器芯片的地址范围16ppt课件解题步骤存储器芯片数目的确定16ppt课件芯片数目及片内寻址n对ROM芯片2732（4K8），8K字用_片组成；片内用_根地址线_n对RAM芯片6264（8K8），8K字用_ 片组成；片内用_根地址线_nA0用来作为奇偶存储体的选择信号，不参与片内寻址！412A1A12A1A1321317ppt课件芯片数目及片内寻址对ROM芯片2732（4K8），8K字用片间寻址地址线的分配n74LS138的输入端C、B、A分别连接地址线A16A14，控制端G1、G2A、G2B分别连接M/IO和A17、A18n74LS138译码器输出Y0、Y1完成ROM和RAM芯片的选择n由于ROM和RAM芯片容量不同，ROM为4K8，需要12根地址线，RAM为8K8，需要13根地址线；因此A13和Y0输出进行二次译码，来选择两组ROM芯片，这样可以保证存储器地址的连续18ppt课件片间寻址地址线的分配74LS138的输入端C、B、A分别连接偶地址和奇地址存储体的选择nA0和BHE分别选择偶地址和奇地址存储体；n若A0=0选中偶地址存储体，即连接到数据总线的低8位；若BHE=0选中奇地址存储体，即连接到数据总线的高8位；若A0和BHE均为0，两个存储体全选中，读/写一个字19ppt课件偶地址和奇地址存储体的选择A0和BHE分别选择偶地址和奇地址字、字节读写逻辑20ppt课件字、字节读写逻辑20ppt课件奇地址字的读取21ppt课件奇地址字的读取21ppt课件RAM存储器低8位和高8位的选择n对于第一个RAM芯片6264，由于它有两个片选端CE1和CE2，因此CE1连到74LS138的Y1，CE2连到A0，作为偶地址存储体；n对于第二个RAM芯片6264，CE1直接连到74LS138的Y1，CE2连到BHE，作为奇地址存储体；22ppt课件RAM存储器低8位和高8位的选择对于第一个RAM芯片6264ROM存储器低8位和高8位的选择n74LS138与A13的译码输出有两个信号，分别选择两个ROM字存储体；n将A0和BHE再与这两个信号进行二次译码，译出四个信号，分别选择两个字存储体中的低位字节和高位字节。23ppt课件ROM存储器低8位和高8位的选择74LS138与A13的译码二次译码电路图图5-17 12732芯片图5-17 22732芯片第229页CS1和CS3选择的是偶地址存储体CS2和CS4选择的是奇地址存储体24ppt课件二次译码电路图图5-17 12732芯片图5-17 22控制信号的连接nROM芯片的OE信号连到RD信号，完成数据的读出nRAM芯片的OE信号连到RD信号，完成数据的读出；WE信号连到WR信号，完成数据的写入nM/IO为高电平选择存储器，已连到74LS138的G1端nA0和BHE的连接已呈现于上面的二次译码图25ppt课件控制信号的连接ROM芯片的OE信号连到RD信号，完成数据的读每个芯片的地址范围n1#:ROM 00000H01FFFHn2#:ROM 02000H03FFFHn3#:RAM 04000H07FFFHn以上每个地址范围又分成奇地址和偶地址两部分。26ppt课件每个芯片的地址范围1#:ROM 00000H01FFFH27ppt课件27ppt课件举例（5）n已知：ROM芯片2732(4K8)，RAM芯片4118(1K 8)，3-8译码器74LS138。用这些芯片设计一个存储器系统，使ROM的存储空间为12K字节，地址范围为0000H2FFFH；RAM的存储空间为2K字节，地址范围为6000H67FFH。n要求：写出解题步骤和画出系统的电路图。28ppt课件举例（5）已知：ROM芯片2732(4K8)，RAM芯片4解题步骤n存储器芯片数目的确定n进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配？n根据给出的地址范围，用于片间寻址时，地址线的分配及如何译码？n需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中的芯片相连？n画出逻辑电路图29ppt课件解题步骤存储器芯片数目的确定29ppt课件逻辑电路图30ppt课件逻辑电路图30ppt课件