微機 第5章存儲器201009

1、《微型計算機原理》主講：李朝純,第 5 章      存儲器原理與接口,《微型計算機原理》主講：李朝純,本章提要： 本章主要介紹構(gòu)成內(nèi)存的各類半導體存 儲器的工作原理（包括隨機存取存儲器和 只讀存儲器），各類半導體存儲器的接口 電路及其設計方法，要求讀者在掌握各類 半導體存儲器芯片

2、的工作原理和接口電路 的基礎上，掌握各類存儲器的外部特征， 掌握各類存儲器接口與CPU的連接方法， 各類存儲器的地址譯碼方法，并能夠設計 各類存儲器接口電路。,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.1 半導體存儲器的分類 5.1.1 按制造工藝分類 ? 雙極型存儲器以晶體管觸發(fā)器為基本存儲元，速 度快，但集成度低，功耗大，價格高，一般用作

3、 高速緩沖存儲器或小容量主存儲器。 ? MOS存儲器因集成度高，功耗低，價格低等特點， 廣泛用作主存儲器。,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.1.2 按存取方式分類 1. RAM (Random Access Memory)讀寫存儲器 RAM是一種既可讀又可寫的易失性存儲器，斷電 后所存信息將全部丟失，通常用來暫存運行的程 序和數(shù)據(jù)。 RAM分為靜態(tài)

4、隨機存取存儲器SRAM(Static Random Access Memory)和動態(tài)隨機存取存儲器DRAM (Dynamic Random Access Memory)。 SRAM采用雙穩(wěn)電路存儲信息，DRAM采用電容上的 電荷存儲信息，因此SRAM的速度更快。 DRAM的集成度高，功耗和價格更低。由于DRAM中 的信息會隨電容上電荷的泄露而丟失，所以DRAM

5、 必須定時刷新。,《微型計算機原理》主講：李朝純,2. ROM (Read Only Memory)只讀存儲器 ROM是一種在工作過程中只能讀不能寫的非易失性 存儲器，斷電后信息不會丟失,通常用來存儲固定 不變的程序和數(shù)據(jù)，如引導程序、基本輸入輸出系 統(tǒng)程序等。 ROM按其性能可分為以下幾類： 1）掩模工藝ROM 它是由芯片制造廠根據(jù)ROM要求存儲的信息，

6、制 造成固定的半導體掩模版生產(chǎn)的。 2）可一次編程PROM 3）可擦除的PROM 允許用戶對ROM進行多次編程，即可擦除。 4）Flash存儲器,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.2 多層存儲結(jié)構(gòu)概念 1.要求： 系統(tǒng)對存儲器的要求是容量大、速度快、成本低，但這三者 在同一個存儲器中不可兼得。 2.解決： 采用分級存儲器結(jié)構(gòu)，通常將

7、存儲器分為高速緩沖存儲器、 主存儲器和外存存儲器三級。,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.3 主存儲器及存儲控制 5.3.1 主存儲器 1. 主存儲器的主要性能指標 存儲容量：存儲容量是指存儲器所能存儲二進制數(shù)碼的數(shù) 量，即所含存儲元的總數(shù)。 通常表示為：芯片的存儲單元數(shù)×存儲單元的位數(shù)。 存取時間：存儲器的速度是用存儲器存取時間來衡量

8、的， 存取時間是指從啟動一次存儲器操作到完成該 操作所經(jīng)歷的時間。 功耗：功耗通常是指每個存儲元消耗功率的大小，單位為 微瓦/位（µW/位）或者毫瓦/位（mW/位）。 可靠性：可靠性一般是指對電磁場及溫度變化等的抗干擾 能力

9、，一般平均無故障時間為數(shù)千小時以上。 價格： 2.主存儲器的基本操作,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.3.2 主存儲器的基本組成 圖5.4 六管靜態(tài)存儲單元電路 圖5.5 單管動態(tài)存儲單元,,《微型計算機原理》主講：李朝純,基本組成,《微型計算機原理》主講：李朝純,1.存儲體（存儲矩陣）P137 圖5.6,一個基本單元電路只能存放一位二進制信息,為保存大量信息, 存儲

10、器中需要將許多基本單元電路按一定的順序排列成陣列 形式,這樣的這列稱為存儲矩陣.排列方式: 字結(jié)構(gòu)和位結(jié)構(gòu),《微型計算機原理》主講：李朝純,2. 外圍電路 * 地址譯碼器（驅(qū)動器） 譯碼器對n位地址進行譯碼，形成2n個地址選擇信號。,《微型計算機原理》主講：李朝純,* I/O電路：處于數(shù)據(jù)總線和被選單元之間，用以控制被選的 單元讀出/寫入，且具有放大

11、作用。,,《微型計算機原理》主講：李朝純,* 存儲器R/W控制線路 控制器接收到CPU送來的讀/寫（R/W）控制信號 產(chǎn)生存儲器內(nèi)部的控制信號，將譯碼選中的地址 單元中的信息從存儲體讀出或?qū)碜訡PU的信息 寫入存儲體。 * 片選控制端CS 一般由地址譯碼信號和控制信號M/IO 形成 * 數(shù)據(jù)寄存器 三態(tài)雙向緩沖器,寄存CPU送來的

12、m位數(shù)據(jù)（或取 出的m位數(shù)據(jù)）,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,3. 地址譯碼方式 * 字結(jié)構(gòu)：n位地址進行全譯碼，形成2n個輸出，選擇2n個字 * 復合譯碼結(jié)構(gòu),,,,,A5 A6 A7 A8 A9,2114芯片 1K×4位,《微型計算機原理》主講：李朝純,1,2114芯片 1K×4位,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.4 8086系統(tǒng)的存儲器組織 5.4.1

13、 8086CPU的存儲器接口 1. 不同模式下CPU的存儲器接口 最下系統(tǒng)：由8086直接提供各種控制信號 最大系統(tǒng)：最大系統(tǒng)中增設了一個總線控制器8288 和總線仲裁器8289，各種控制信號由狀 態(tài)信息經(jīng)8288譯碼后產(chǎn)生。 * 8086CPU有20位地址線，可尋址1MB空間，以字節(jié) 編址，地址范圍為00000H~FFFFFH。

14、* 8086系統(tǒng)的1MB存儲空間00000H~003FFH共1024個 字節(jié)用于存放256個中斷矢量；FFFF0H ~ FFFFFH 共16個字節(jié)用于存放啟動程序。,《微型計算機原理》主講：李朝純,* 為了有效使用地址空間，一個字可以存儲在以奇地址開始 或偶地址開始的連續(xù)的兩個字節(jié)單元中，一般以偶地址作為 字地址。8086 1MB存儲空間分成兩個512KB的存儲體 （偶地址庫和

15、奇地址庫），由A0=0選擇偶地址庫即低地址庫。,,,,8086,8088,《微型計算機原理》主講：李朝純,2. 接口設計中的一些問題 ① CPU的負載能力 ② CPU的時序和存儲器的存取速度之間的配合 ③ 存儲器的地址分配和選片 3. CPU提供的信號線 AB：A0 ~ A19 DB：D0 ~ D15 16位數(shù)據(jù)

16、線分成 低8位數(shù)據(jù)線D0 ~ D7和 高8位數(shù)據(jù)線D8 ~ D15 CB：M/IO、RD、WR、BHE,,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,5. 4. 2 存儲器接口舉例 P129 * 存儲器容量的擴展 * 存儲器與CPU的連接 1) 位擴展法（并聯(lián)法）

17、 字數(shù)一定，增加存儲器字長。各芯片數(shù)據(jù)位并聯(lián)，具有相 同的地址。 2) 字擴展法（串聯(lián)法） 字長一定，增加存儲器字數(shù)。各芯片地址范圍 不同，用片 選信號選擇不同的芯片。 3) 字位擴展法（混聯(lián)法） 既增加字數(shù)又增加字長。先并聯(lián)后串聯(lián)。,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,1.ROM 擴展電路 ROM 電路

18、的特點是只能讀不能任意寫。其功能是用來存放 程序、常數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)。這些信息在計算機工作過程及電源 掉電時都不會改變。常用的芯片有2716、2732、27256等。 27系列芯片的信號線有： 1）總線部分 ? D0 ~ D7 — 數(shù)據(jù)線 ? A0 ~ An-1 — 地址線 n 是地址線的根數(shù)，它與芯片的

19、容量有直接的關(guān)系， 如：2716有11根地址線 211 = 2048，可以尋址2KB。 2）電源部分 3）控制部分 ? OE 讀控制信號線 ? CS 片選線,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,例5-1 設計一ROM 擴展電路，容量為32K字，地址從00000H開始 分析：1）選芯片 8086按字節(jié)編址， 32K字的容量實際為64KB。

20、 因此選27256芯片合適，其容量為32KB，用兩片27256 其中一片存儲低8位信息，連接到數(shù)據(jù)線D0 ~ D7 ； 另一片存儲高8位信息，連接到數(shù)據(jù)線D8 ~ D15 。 2）根據(jù)地址范圍確定地址線的連接方法 64KB的低16位A15 ~ A0 從0000H 變化FFFF

21、H，高位為0 可以將高4位經(jīng)地址譯碼作為片選信號，低位片內(nèi)選址,A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　 0 0 0 0 1 1 1 1

22、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,,,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,* 存儲器與CPU的連接 圖5.12 64KB ROM 擴展電路 215 =32KB

23、 216 =64KB,,,,,,,A1,D15,《微型計算機原理》主講：李朝純,* 存儲器的地址譯碼方法 存儲器的地址譯碼是存儲系統(tǒng)設計的核心，目的 是讓CPU對所有存儲單元實現(xiàn)正確尋址。由于每一 片存儲芯片的容量是有限的，所以一個存儲器總是 由若干存儲芯片構(gòu)成，這就使得存儲器的地址譯碼 被分為片選控制譯碼和片內(nèi)地址譯碼兩部分。 一般情況

24、下，地址總線的若干高有效位地址線通 過地址譯碼后產(chǎn)生存儲芯片的片選信號，地址總線 的若干低有效位地址線直接與存儲芯片的地址線相 連，實現(xiàn)片內(nèi)存儲單元的尋址。接口電路中主要完 成片選控制譯碼以及低位地址總線的連接。,《微型計算機原理》主講：李朝純,2.RAM 擴展電路 RAM 電路的特點是能任意讀寫。其功能是用來存放程序 和變量。這些信息在計算關(guān)機不能保留信息。 常用

25、的芯片有6116、6264、62256等。型號和容量有直接的 關(guān)系，如6116的容量為2KB（16/8）等。 RAM芯片的信號線有： 1）總線部分 ? D0 ~ D7 —數(shù)據(jù)線 ? A0 ~ An-1 — 地址線 n 是地址線的根數(shù)，它與芯片的容量有直接的關(guān)系， 如：2116有11根

26、地址線 211 = 2048，可以尋址2KB。 2）電源部分 3）控制部分 ? WR 寫控制信號線 ? OE 讀控制信號線 ? CS 片選線,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,例5-2 設計一RAM 擴展電路，容量為32K字，地址從10000H開始 芯片選用62256 分析：1）選芯片 8086按字節(jié)編址， 32K字的容量實

27、際為64KB。 選62256芯片合適，其容量為32KB，64KB/32KB=2片， 其中一片連接到低位庫，存儲低8位信息，與數(shù)據(jù)線 D0 ~ D7 相連；另一片連接到高位庫，存儲高8位信息， 連接到數(shù)據(jù)線D8 ~ D15 。 2）根據(jù)地址范圍確定地址線的連接方法，CS的產(chǎn)生。 地址從

28、10000H開始，其變化范圍為10000H ~ 1FFFFH， 64KB的低16位A15 ~ A0 從0000H 變化FFFFH， 高位A19 ~ A16為0001保持不變，可以將高4位經(jīng)地 址譯碼作為片選信號，低位直接連接到片內(nèi)選址。,,《微型計算機原理》主講：李朝純,表5.2 64KB RAM地址范圍 表5.3

29、 A0 和 BHE 編碼含義 BHE AD0 總線使用情況 0 0 16位數(shù)據(jù)總線上進行字傳送 0 1 高8位數(shù)據(jù)總線上進行字節(jié)傳送 1 0 低8位數(shù)據(jù)總線上進行字節(jié)傳送 1

30、 1 無效,A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

31、 1 1 1 1 1,,,,,,,,,,,,,,,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,* 存儲器與CPU的連接:,62256 RAM,A14 … A0 D7 … D0,A14 … A0 D7 … D0,62256 RAM,CS OE WR,,,,,,,,,,RD,,,,,,,,,,,,,M/IO,,D0,?,A16,A19,,,,,,,,,,,,,,,,,,,?,A1,A15,?,D8,D1

32、5,習題5 2、3,…,…,…,…,,,,,,,,,CS OE WR,,,,,WR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,BHE,A0,,,?,D7,,,,圖5.15 64KB RAM 擴展電路,《微型計算機原理》主講：李朝純,3. 三-八譯碼器74LS138 G1 G2A G2B C B A 輸出

33、 1 0 0 0 0 0 Y0=0 其余為1 1 0 0 0 0 1 Y1=0 其余為1 1 0 0 0 1 0 Y2=0 其余為1 1 0 0 0 1 1 Y3=0 其余為1

34、 1 0 0 1 0 0 Y4=0 其余為1 1 0 0 1 0 1 Y5=0 其余為1 1 0 0 1 1 0 Y6=0 其余為1 1 0 0 1 1 1 Y7=0

35、其余為1,,,,,,,,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.5 現(xiàn)代內(nèi)存芯片技術(shù),5.3.2.2    設計舉例 [例5.4]　某8位微型計算機有地址總線16根，雙向數(shù)據(jù)總線 8根，控制總線中與主存相關(guān)的有“允許訪存”信號MREQ (低電平有效)和讀/寫控制信號 (高電平讀,低電平寫)。 試用SRAM芯片2114為該機設計一個8kB的存儲器并畫出

36、 連接框圖。 （1）分析 ① 2114芯片容量為1k×4位，構(gòu)造一個8kB的存儲器共需 16片2114,每兩片組成1kB，共分8組； ② 2114芯片需10根地址線實現(xiàn)片內(nèi)尋址，可令其與地址總 線的低10位對應相連； ③ 片選信號CS可在MREQ控制下由74LS138對高位地址 A10?A12譯碼產(chǎn)生，譯碼器每個輸出信號同時選中同一

37、 組的兩塊芯片； ④ 寫允許信號可與讀/寫控制信號直接相連。 （2）實現(xiàn),《微型計算機原理》主講：李朝純,[例5.1]某微型計算機系統(tǒng)的CPU的尋址空間為1MB (即地址總線為20位)，存儲芯片容量為8kB, 用該芯片構(gòu)成存儲容量為32kB的存儲器， 試畫出線選法結(jié)構(gòu)示意圖。 本例選A13～A16　4位地址線為片選控制信號，

38、 A17～A19　3位地址線為空）,如圖5.10所示， 圖中存儲器地址分配如表5.1所示。,《微型計算機原理》主講：李朝純,（1）線選法 當存儲器容量不大，所使用的存儲芯片數(shù)量不多，而CPU尋址空間遠遠大于存儲器容量時,可用高位地址線直接作為存儲芯片的片選信號，每一根地址線選通一塊芯片，這種方法稱為選法。,,,,,,,圖5.10 線選法結(jié)構(gòu)示意圖,《微型計算機原理》主講：李朝純,,《微型計算機原理》主講

39、：李朝純,(2)全譯碼法(習題) 全譯碼法將高位地址線全部經(jīng)譯碼后產(chǎn)生各芯片的片選 信號，低位地址線直接與各芯片的地址線相連。 [例5.2] CPU 的地址總線為16位，存儲芯片容量為8kB，采用 全譯碼方式尋址64kB容量的存儲器。用容量為8kB 的存儲芯片構(gòu)造容量為64kB 的存儲器,需８片存儲 芯片，存儲芯片容量為8kB（即

40、片內(nèi)地址為13位）， 地址總線低13位A0～A12與存儲芯片的地址線相連， 地址總線高3位A13～A15通過3-8譯碼器輸出Y0～Y7作 為８片存儲芯片的片選信號如圖5.11所示，圖中存 儲器地址分配如表5.2所示。,《微型計算機原理》主講：李朝純,圖5.11 全譯碼結(jié)構(gòu)示意圖,,,,,…,《微型計算機原理》主講：李朝純,,《微型計算機原理

41、》主講：李朝純,,《微型計算機原理》主講：李朝純,設計題 設有若干片用256K×8位的SRAM芯片，問： 1．如何構(gòu)成一個2048K×32位的存儲器？ 2．需要多少片RAM芯片？ 3．畫出該存儲器與CPU的連接結(jié)構(gòu)圖，設CPU的接口信號有地址A0 ～ A23, 數(shù)據(jù)信號線D0 ～ D31, 控制信號線MREQ、RD/WR等。 解：1.采用字位擴展的方法。

42、 2.需要32片SRAM芯片。 3.結(jié)構(gòu)圖如下。,,《微型計算機原理》主講：李朝純,六．設計題 用1K×4位的RAM芯片構(gòu)成一個8K×8位的存儲器系統(tǒng)，問： 1．共需多少片RAM芯片？ 2．片內(nèi)選址需要多少根地址線？整個存儲器選址需要多少根地址線？ 3．畫出此存儲器與CPU的連接圖(CPU提供地址信號線A0 ～ A15, 數(shù)據(jù)信號 線

43、D0 ～ D7, 控制信號線MREQ、RD\WR等)。 解：1. 16片 2. 片內(nèi)10根、整個存儲器選址需要13根地址線 3.結(jié)構(gòu)圖如下。,,《微型計算機原理》主講：李朝純,1）分析 ① 2114芯片容量為1k×4位，構(gòu)造一個8kB的存儲器共需16片 2114，每兩片組成1kB，共分8組； ② 2114芯片需10根地址線實現(xiàn)片內(nèi)尋址

44、，可令其與地址總線 的低10位對應相連； ③ 片選信號CS可在MREQ控制下由74LS138對高位地址A10?A12 譯碼產(chǎn)生，譯碼器每個輸出信號同時選中同一組的兩塊芯 片； ④ 寫允許信號可與讀/寫控制信號直接相連。,,《微型計算機原理》主講：李朝純,七．設計題 某機器中，已配有一個地址空間為(0000 ~ 1FFFH)16的ROM區(qū)域，現(xiàn)在用 SRAM芯片（8

45、K×4位）形成一個16K×8位的ROM區(qū)域，起始地址 為(2000)16 。 假設SRAM芯片有CS和WE控制端，CPU地址總線A15 ~ A0，數(shù)據(jù)總線 D7 ~ D0和控制線MREQ，請設計滿足已知條件的存儲器。要求： （1）畫出地址譯碼方案 （2）畫出ROM、SRAM與CPU的連接圖,《微型計算機原理》主講：李朝純,習題5

46、3、4、7 END,《微型計算機原理》主講：李朝純,2. 地址譯碼器（驅(qū)動器） 譯碼器對n位地址進行譯嗎，形成2n個地址選擇信號。,《微型計算機原理》主講：李朝純,3. 存儲器R/W控制線路 控制器接收到CPU送來的讀/寫（R/W）控制信號 產(chǎn)生存儲器內(nèi)部的控制信號，將譯碼選中的地址 單元中的信息從存儲體讀出或?qū)碜訡PU的信息

47、寫入存儲體。 4. 數(shù)據(jù)寄存器 三態(tài)雙向緩沖器,寄存CPU送來的m位數(shù)據(jù)（或取 出的m位數(shù)據(jù)）,《微型計算機原理》主講：李朝純,二. 工作過程 1. CPU執(zhí)行某條指令時,若需要從存儲器讀出數(shù)據(jù), 或 把數(shù)據(jù)寫入存儲器,則先要給出該數(shù)據(jù)在存儲器中的 地址，這個地址經(jīng)地址譯碼器驅(qū)動器后選中該地址 對應的單元，然后由控制線路控制讀出或?qū)懭搿?2. 讀出時,將選中的存儲單元所存

48、的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)寄存 器，原存儲單元中的內(nèi)容不變,CPU從數(shù)據(jù)寄存器取 走該數(shù)據(jù)進行指令所要求的處理。 3.寫入時，將CPU送來并已存放于寄存器中的數(shù)據(jù)寫入 選中的存儲單元。如果該存儲單元原先存有數(shù)據(jù), 經(jīng) 寫入操作后，原數(shù)據(jù)將被新數(shù)據(jù)所取代。,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.3.1.1 片選控制的譯碼方法 常用的片選控制譯碼方法有線選法、全譯碼法、 部分譯碼法和混合譯碼法等。

49、 (1)線選法 當CPU尋址空間遠遠大于存儲器容量時,可用高 位地址線直接作為存儲芯片的片選信號,每一根 地址線選通一塊芯片,這種方法稱線選法。,《微型計算機原理》主講：李朝純,[例5.1]某微型計算機系統(tǒng)的CPU的尋址空間為1MB (即地址總線為20位)，存儲芯片容量為8kB, 用該芯片構(gòu)成存儲容量為32kB的存儲器， 試畫出線選法

50、結(jié)構(gòu)示意圖。  本例選A13～A16　4位地址線為片選控制信號， A17～A19　3位地址線為空）,如圖5.10所示， 圖中存儲器地址分配如表5.1所示。,《微型計算機原理》主講：李朝純,（1）線選法 當存儲器容量不大，所使用的存儲芯片數(shù)量不多，而CPU尋址空間遠遠大于存儲器容量時,可用高位地址線直接作為存儲芯片的片選信號，每一根地址線選通一塊芯片，這種方法稱為選法。

51、 圖5.10 線選法結(jié)構(gòu)示意圖,,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,表5.1 存儲器地址分配地 址 空 間,,,,,,,,,,A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

52、 ………………………………………………　　　　　　　 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,十六進制地址碼,芯 片,0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　…………………………………………… 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1

53、1 1 1 1 1 1 1,0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　…………………………………………… 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　……………………………………………

54、 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,02000H  03FFFH,04000H  05FFFH,08000H  09FFFH,10000H  11FFFH,1,2,3,4,《微型計算機原理》主講：李朝純,(2)全譯碼法 全譯碼法將高位地址線全部經(jīng)譯碼后產(chǎn)生各芯片 的片選信號，低位地址線直接與各

55、芯片的地址線 相連。 [例5.2] CPU 的地址總線為16位，存儲芯片容量為 8kB，采用全譯碼方式尋址64kB容量的存儲器。 用容量為8kB的存儲芯片構(gòu)造容量為64kB 的存儲 器,需８片存儲芯片，存儲芯片容量為8kB（即片 內(nèi)地址為13位），地址總線低13位A0～A12與存儲 芯片的地址線相連，地址總線高3位A13～A15通過 3-8譯碼器

56、輸出Y0～Y7作為８片存儲芯片的片選信 號如圖5.11所示，圖中存儲器地址分配如表5.2 所示。,《微型計算機原理》主講：李朝純,圖5.11 全譯碼結(jié)構(gòu)示意圖,,,,……,《微型計算機原理》主講：李朝純,表5.2 存儲器地址分配表,,A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,0 0 0 0 0 0 0 0

57、 0 0 0 0 0 0 0 0 ………………………………………………　　　　　　　 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　…………………………………………… 0 0 1 1 1 1

58、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　…………………………………………… 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　……………………………

59、……………… 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,十六進制地址碼,0000H  1FFFH,2000H  3FFFH,4000H  5FFFH,6000H  7FFFH,1,芯 片,2,3,4,,,,,,,,,,地 址 空 間,《微型計算機原理》主講：李朝純,表5.2 存儲器地址分配表續(xù)表,地 址 空

60、 間,A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,十六進制地址碼,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ………………………………………………　　　　　　　 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

61、 1,1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　……………………………………………1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　…………………………………………… 1 1 0 1 1

62、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0　　　　　　　……………………………………………1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,8000H  9FFFH,A000H  BFFFH,C000H  DFFFH,E000

63、H  FFFFH,芯 片,5,6,7,8,,,,,,,,,,《微型計算機原理》主講：李朝純,(3)部分譯碼法 部分譯碼法是將高位地址線中的一部分進行譯碼, 產(chǎn)生片選信號。該方法常用于不需要對全部地址 空間的尋址能力, 但采用線選法地址線又不夠用 的情況。在例5.2 中，若采用4片容量為8kB的存 儲芯片構(gòu)造容量為32kB的存儲器，CPU 的地址總 線

64、仍為16位，則可采用部分譯碼法。 如圖5.12所示。,《微型計算機原理》主講：李朝純,圖5.12 部分譯碼結(jié)構(gòu)示意圖,,,,……,《微型計算機原理》主講：李朝純,(4)混合譯碼法 混合譯碼法是將線選法與部分譯碼法相結(jié)合的一 種方法。該方法將用于片選控制的高位地址分為 兩組，其中一組的地址（通常為低位）采用部分 譯碼法，經(jīng)譯碼后的每一個輸出作為一塊芯片的 片選信號；

65、另一組地址(通常為高位)則采用片選 法，每一位地址線作為一塊芯片的片選信號。 使用混合譯碼法存在地址重疊與地址不連續(xù)的問 題。圖5.13是采用混合譯碼法的例子。,《微型計算機原理》主講：李朝純,圖5.13 混合譯碼法結(jié)構(gòu)示意圖,……,《微型計算機原理》主講：李朝純,5.3.1.2 地址譯碼電路的設計 存儲器地址譯碼電路的設計一般應遵循以下原則： (1)根據(jù)存儲器的實際容量，確定存

66、儲器在尋址空間 中的位置； (2)再由所選芯片的容量，作出地址分配表； (3)由地址分配表確定譯碼方法； (4)由已確定的譯碼方法畫出與其對應的地址位圖； (5)選用合適的器件，畫出譯碼電路圖。,《微型計算機原理》主講：李朝純,[例5.3] 某微型計算機系統(tǒng)地址總線為20位,實際存 儲器容量為64kB,ROM區(qū)和RAM區(qū)各占32kB.其中, ROM區(qū)采用容量為8kB的EPR

67、OM芯片,RAM區(qū)采用容 量為4kB的靜態(tài)RAM芯片。試設計該存儲器的地址 譯碼電路。 ① 由系統(tǒng)中實際存儲容量來確定存儲器在尋址空間 中的位置。 假定實際存儲器占用最低64kB的存儲空間,即地 址為0000H-FFFFH.其中0000H～7FFFH為EPROM區(qū), 8000H～FFFFH為RAM區(qū)。,《微型計算機原理》主講：李朝純,根據(jù)所采用

68、的存儲芯片容量， 可畫出地址分配圖如左圖所 示； 地址分配表如表6.4所示。,《微型計算機原理》主講：李朝純,② 根據(jù)所采用的存儲芯片容量,可畫出地址分配表， 如表5.3所示。,《微型計算機原理》主講：李朝純,表5.3　地址分配表,,,

69、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,芯 片 號,芯 號,芯 片 類 型,地 址 范 圍,0000～ 1FFFH,ROM 8KB,1,ROM 區(qū),10,11,12,5,6,7,8,9,2,3,4,ROM 8KB,ROM 8KB,ROM 8KB,ROM 4KB,ROM 4KB,ROM 4KB,ROM 4KB,ROM 4KB,ROM 4KB,ROM 4KB,ROM 4KB,2000～ 3FFFH,4000～ 5FFFH,