第六章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器期末復(fù)習(xí)

第六章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器期末復(fù)習(xí)首先來(lái)復(fù)習(xí)幾個(gè)重要的概念內(nèi)存外存隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM(RandomAccessMemory)和只讀存儲(chǔ)器ROM(ReadOnlyMemory)。存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量的兩種表示方法存儲(chǔ)器芯片的基本結(jié)構(gòu)（存儲(chǔ)體和外圍電路）存儲(chǔ)器的擴(kuò)展（考試必考）存儲(chǔ)器擴(kuò)展位擴(kuò)展字?jǐn)U展字位同時(shí)擴(kuò)展下圖6.14給出了使用8片8K1位的RAM芯片通過(guò)位擴(kuò)展構(gòu)成8K8位的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的連線圖。

位擴(kuò)展的連接方式是將各芯片的地址線、片選CS、讀/寫控制線相應(yīng)并聯(lián)，而數(shù)據(jù)線要分別引出。用4個(gè)16KX8位芯片經(jīng)字?jǐn)U展構(gòu)成一個(gè)64K8位存儲(chǔ)器系統(tǒng)的連接方法。

字?jǐn)U展的連接方式是將各芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、讀/寫控制線并聯(lián)，而由片選信號(hào)來(lái)區(qū)分各片地址。I/O1～I(xiàn)/O4RAM12114A9～A02-4譯碼器A11A10D3～D0A9～A0RAM12114I/O1～I(xiàn)/O4WECSWECSI/O1～I(xiàn)/O4RAM22114A9～A0A9～A0RAM22114I/O1～I(xiàn)/O4WECSWECSI/O1～I(xiàn)/O4RAM32114A9～A0A9～A0RAM32114I/O1～I(xiàn)/O4WECSWECSI/O1～I(xiàn)/O4RAM42114A9～A0A9～A0RAM42114I/O1～I(xiàn)/O4WECSWECSD7～D4WRA9～A02114(1K4)RAM芯片構(gòu)成4K8存儲(chǔ)器的連接方法。擴(kuò)展存儲(chǔ)器所需存儲(chǔ)芯片的數(shù)量計(jì)算若用一個(gè)容量為mK×n位的存儲(chǔ)芯片構(gòu)成容量為MK×N位（假設(shè)M＞m，N＞n，即需字位同時(shí)擴(kuò)展）的存儲(chǔ)器，則這個(gè)存儲(chǔ)器所需要的存儲(chǔ)芯片數(shù)為:

(M／m)×(N／n)

對(duì)于位擴(kuò)展： 因?yàn)镸＝m，N＞n， 則所需芯片數(shù)為N／n；對(duì)于字?jǐn)U展： 因?yàn)镹＝n，M＞m， 則所需芯片數(shù)為M／m。2.存儲(chǔ)器與CPU的連接擴(kuò)展的存儲(chǔ)器與CPU的連接實(shí)際上就是與三總線中相關(guān)信號(hào)的連接。

1）存儲(chǔ)器與控制總線的連接在控制總線中，與存儲(chǔ)器相連的信號(hào)為數(shù)不多，如8086/8088最小方式下的M/IO(8088為IO/M)、RD和WR，最大方式下的MRDC、MWTC、IORC和IOWC等，連接非常方便，有時(shí)這些控制線(如M/IO)也與地址線一同參與地址譯碼，生成片選信號(hào)。2）存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)總線的連接對(duì)于不同型號(hào)的CPU，數(shù)據(jù)總線的數(shù)目不一定相同，連接時(shí)要特別注意。

8086CPU的數(shù)據(jù)總線有16根，其中高8位數(shù)據(jù)線D15D8接存儲(chǔ)器的高位庫(kù)(奇地址庫(kù))，低8位數(shù)據(jù)線D7D0接存儲(chǔ)器的低位庫(kù)(偶地址庫(kù))，根據(jù)BHE(選擇奇地址庫(kù))和A0(選擇偶地址庫(kù))的不同狀態(tài)組合決定對(duì)存儲(chǔ)器做字操作還是字節(jié)操作。請(qǐng)參考教材P229圖6.20。8位機(jī)和8088CPU的數(shù)據(jù)總線有8根，存儲(chǔ)器為單一存儲(chǔ)體組織，沒有高低位庫(kù)之分，故數(shù)據(jù)線的連接較簡(jiǎn)單。OEWECEA10A06116D7D0OEWECEA10A06116D7D0D7D0D15D8A11A1RDWRA0BHE3）存儲(chǔ)器與地址總線的連接對(duì)于字?jǐn)U展和字位同時(shí)擴(kuò)展的存儲(chǔ)器與地址總線的連接分為低位地址線的連接和高位地址線的連接。低位地址線的連接較簡(jiǎn)單，直接和存儲(chǔ)芯片的地址信號(hào)連接作為片內(nèi)地址譯碼，而高位地址線的連接主要用來(lái)產(chǎn)生選片信號(hào)（稱為片間地址譯碼），以決定每個(gè)存儲(chǔ)芯片在整個(gè)存儲(chǔ)單元中的地址范圍，避免各芯片地址空間的重疊。片間地址譯碼一般有線選法和譯碼法兩種。⑴線選法所謂線選法就是直接將某一高位地址線與某個(gè)存儲(chǔ)芯片片選端連接。這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單明了,且不需要另外增加電路。但存儲(chǔ)芯片的地址范圍有重疊,且對(duì)存儲(chǔ)空間的使用是斷續(xù)的,不能充分有效地利用存儲(chǔ)空間,擴(kuò)從存儲(chǔ)容量受限。⑵譯碼法所謂譯碼法就是使用譯碼電路將高位地址進(jìn)行譯碼，以其譯碼輸出作為存儲(chǔ)芯片的片選信號(hào)。其特點(diǎn)是連接復(fù)雜，但能有效地利用存儲(chǔ)空間。譯碼電路可以使用現(xiàn)有的譯碼器芯片。

常用的譯碼芯片有：74LS139（雙2-4譯碼器）和74LS138（3-8譯碼器）等。12345678910111213141516ABCVCC2AG2BGG17YGND0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y圖6.1874LS138引腳及邏輯符號(hào)ABC2AG2BGG17Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y

例6.1設(shè)某8位機(jī)系統(tǒng)（16根地址線）需裝6KB的ROM，地址范圍安排在0000H17FFH。請(qǐng)畫出使用EPROM芯片2716構(gòu)成的連接線路圖。

【分析】2716的容量為2K×8，需用3片進(jìn)行字?jǐn)U展。2716有8條數(shù)據(jù)線（O7O0）正好與CPU的數(shù)據(jù)總線（D7D0）連接；11條地址線（A10A0）與CPU的低位地址線（A10A0）連接。2716選片信號(hào)（CS）的連接是一個(gè)難點(diǎn)，需要考慮兩個(gè)問題：一是與CPU高位地址線（A15A11）和控制信號(hào)（IO／M、RD）如何連接，二是根據(jù)給定的地址范圍如何連接。各組芯片的地址范圍芯片A15A14A13A12A11A10

A0地址范圍EPROM10000000000000000(最低地址)11111111111(最高地址)0000H07FFHEPROM20000100000000000(最低地址)11111111111(最高地址)0800H0FFFHEPROM30001000000000000(最低地址)11111111111(最高地址)1000H17FFH74LS138G2BG2ACBAG1=RD+IO/M

假如選擇譯碼法，根據(jù)給定的地址范圍，可列出3片EPROM的地址范圍如下表所示?！窘狻扛鶕?jù)上表，EPROM與CPU的連接如圖6.19所示。其中， 高位地址線A11、A12、A14分別與74LS138的輸入端A、B、C連接，A14與使能端G2B連接，A15與使能端G2A連接；控制信號(hào)IO/M、RD經(jīng)或非門與使能端G1連接。Y01ABCG1G2AG2BY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1A15A14A13A12A11A10～A0IO/MRDD7～