第六章-存儲器系統(tǒng)2譯碼與8086的存儲器系統(tǒng)課件

6.2.3存儲器地址譯碼存儲器芯片與處理器的連接存儲器芯片有數(shù)據(jù)、地址、讀寫控制引腳處理器總線有數(shù)據(jù)、地址、讀寫控制信號功能上多數(shù)可以直接相連但是，地址信號需要譯碼處理器地址總線個數(shù)多于存儲器地址引腳個數(shù)多個存儲器芯片組成一定容量的存儲系統(tǒng)需要利用地址總線控制存儲器片選信號16.2.3存儲器地址譯碼存儲器芯片與處理器的連接11.地址譯碼譯碼（Decode）將某個特定的編碼輸入翻譯為有效輸出的過程存儲器譯碼電路可編程邏輯器件PLD譯碼器門電路組合舉例：多輸入或門實現(xiàn)譯碼64K×8結(jié)構(gòu)的SRAM，地址引腳16個A15～A0，構(gòu)成8086系統(tǒng)的16位字長存儲器系統(tǒng)——2片，一片接高8位，一片接低8位。8086處理器：20個地址總線A19～A016位數(shù)據(jù)總線 低8位數(shù)據(jù)總線——A0=0 訪問 高8位數(shù)據(jù)總線——BHE=0 訪問21.地址譯碼譯碼（Decode）28086執(zhí)行不同操作指令時的A0和BHE信號38086執(zhí)行不同操作指令時的A0和BHE信號3簡單的門電路譯碼4簡單的門電路譯碼4地址：地址空間范圍：00000H~1FFFFFH只要執(zhí)行存儲器訪問指令，且指令給出的地址在該范圍類，則（A19）（A18）（A17）=000選中圖中的兩片存儲器而地址A16~A0選中芯片中的具體一個存儲單元。5地址：地址空間范圍：00000H~1FFFFFH566地址：地址空間范圍：80000H~9FFFFFH只要執(zhí)行存儲器訪問指令，且指令給出的地址在該范圍類，則（A19）（A18）（A17）=100選中圖中的兩片存儲器而地址A16~A0選中芯片中的具體一個存儲單元。7地址：地址空間范圍：80000H~9FFFFFH72.譯碼器3-8譯碼器：138譯碼器3個控制輸入引腳：G1，G2A*和G2B*有些資料上E3,E2*E1*(我們的教材這樣表示）都有效，才能實現(xiàn)譯碼功能3個編碼輸入引腳：C，B和A8種編碼各對應(yīng)一個譯碼輸出引腳C

B

A＝000編碼使Y0*低有效，其他高電平無效C

B

A＝001編碼使Y1*低有效，其他高電平無效……C

B

A＝111編碼使Y7*低有效，其它高電平無效E382.譯碼器3-8譯碼器：138譯碼器8譯碼器74LS1389譯碼器74LS1389譯碼器譯碼對于存儲器訪問，M/IO*=1，將該信號接到3-8譯碼器的G1（E3）引腳，則只有執(zhí)行存儲器訪問指令（存儲器讀或?qū)懼噶睿?/p>

MOVmem,src MOVsrc,mem時，存儲器的地址譯碼器才有效。 在執(zhí)行端口訪問指令 IN

OUT時，M/IO*=0，存儲器譯碼器輸出Y7*~Y0*全部無效（為1），這樣就將存儲器地址與I/O端口地址區(qū)分開來。一個例子如下：10譯碼器譯碼對于存儲器訪問，M/IO*=1，將該信號接到3-1111地址：地址空間范圍：00000H~1FFFFFH只要執(zhí)行存儲器訪問指令，且指令給出的地址在該范圍類，則（A19）（A18）（A17）=000選中圖中的兩片存儲器而地址A16~A0選中芯片中的具體一個存儲單元。12地址：地址空間范圍：00000H~1FFFFFH12這種將高位地址全部送譯碼器進行譯碼的方式——全譯碼方式。譯碼方式全譯碼 ——全部高位地址進行譯碼部分譯碼 ——部分高位地址進行譯碼線選方式 ——直接用高位地址信號做片選信號13這種將高位地址全部送譯碼器進行譯碼的方式——全譯碼方式。13部分譯碼電路例如：上述存儲器電路使用2—4譯碼器時，A17不參與譯碼時14部分譯碼電路例如：上述存儲器電路使用2—4譯碼器時，A17不A17不參與譯碼00000H~1FFFFH20000H~3FFFFH15A17不參與譯碼00000H~1FFFFH15地址：00000H~1FFFFH在A17=0時地址空間范圍：00000H~1FFFFFH只要執(zhí)行存儲器訪問指令，且指令給出的地址在該范圍類，則（A19）（A18）（A17）=000選中圖中的兩片存儲器而地址A16~A0選中芯片中的具體一個存儲單元。16地址：00000H~1FFFFH在A17=0時地址空間范圍：地址：20000H~3FFFFH在A17=1時只要執(zhí)行存儲器訪問指令，且指令給出的地址在該范圍類，則（A19）（A18）（A17）=000或001選中圖中的兩片存儲器而地址A16~A0選中芯片中的具體一個存儲單元。部分譯碼，一個存儲器芯片占據(jù)不止一個地址空間，存儲器地址空間不連續(xù)。如果A19不參與譯碼，地址如何變化？17地址：20000H~3FFFFH在A17=1時只要執(zhí)行存儲器A19不參與譯碼的部分譯碼電路00000H~1FFFFH80000H~9FFFFH18A19不參與譯碼的部分譯碼電路00000H~1FFFFH18地址：00000H~1FFFFH在A19=0時執(zhí)行存儲器訪問指令，且指令給出的地址在該范圍類，則（A19）（A18）（A17）=000選中圖中的兩片存儲器而地址A16~A0選中芯片中的具體一個存儲單元。19地址：00000H~1FFFFH在A19=0時19地址：80000H~9FFFFH在A19=1時只要執(zhí)行存儲器訪問指令，且指令給出的地址在該范圍類，則（A19）（A18）（A17）=000或100選中圖中的兩片存儲器而地址A16~A0選中芯片中的具體一個存儲單元。20地址：80000H~9FFFFH在A19=1時只要執(zhí)行存儲器譯碼方式全譯碼方式使用全部微處理器地址總線片內(nèi)尋址：低位地址與存儲器芯片地址引腳相連片選尋址：高位地址經(jīng)譯碼與存儲器芯片片選引腳相連部分譯碼方式只使用部分微處理器地址總線進行譯碼沒有使用的地址信號對存儲器芯片的工作不產(chǎn)生影響部分譯碼地址重復譯碼簡單全譯碼地址唯一空間連續(xù)21譯碼方式全譯碼方式部分譯碼全譯碼21線選方式 將存儲器芯片沒有用到的高位地址信號中的某一根直接作為存儲器芯片的片選控制信號。 當該地址信號=0時，選中該存儲器芯片。 注意：連接到其他存儲器芯片的用于片選信號的高位地址應(yīng)該都處于高電平（無效片選信號）狀態(tài)。22線選方式222323應(yīng)當注意：當使用線選方式時，只要用于作為片選信號的地址信號=0，就選中存儲器，例如上圖，A19=0，A18，A17為任意值都可以選中圖中的存儲器芯片。這樣，他的地址空間范圍：A18=0，A17=0：00000H~1FFFFHA18=0，A17=1： 20000H~3FFFFHA18=1，A17=0： 40000H~5FFFFHA18=1，A17=1： 60000H~7FFFFH在程序設(shè)計中，應(yīng)該避免使A18=0,A17=0的情況出現(xiàn)——原因是線選方式，A18，A17一般用于選擇其他的存儲器芯片，這樣會造成多個芯片同時被選中的錯誤。故編寫程序，應(yīng)該使用60000H~7FFFFH地址空間。24應(yīng)當注意：243.8086的16位存儲結(jié)構(gòu)對稱的兩個存儲體（Bank）所構(gòu)成偶存儲體（A0＝0）對應(yīng)所有的偶地址單元（0、2、4、……FFFEH）接處理器低8位數(shù)據(jù)總線D7～D0奇存儲體（BHE*＝0）對應(yīng)所有的奇地址單元（1、3、5、……FFFFH）接處理器高8位數(shù)據(jù)總線D15～D8兩個存儲器芯片的片選端連接在一起253.8086的16位存儲結(jié)構(gòu)對稱的兩個存儲體（Bank）所8086的16位存儲結(jié)構(gòu)268086的16位存儲結(jié)構(gòu)26地址對齊（Align）高位地址A19～A17＝111，片選信號有效低位地址A16～A1＝0...0，那么：A0＝0(地址E0000H)，BHE*＝0，訪問16位數(shù)據(jù)A0＝0(地址E0000H)，BHE*＝1，訪問低8位數(shù)據(jù)A0＝1(地址E0001H)，BHE*＝0，訪問高8位數(shù)據(jù)A0＝1，BHE*＝1，無效的數(shù)據(jù)訪問組合8086存儲器按16位數(shù)據(jù)寬度組織支持8位和16位數(shù)據(jù)訪問偶地址開始的16位訪問可以一次完成奇地址開始的16位訪問需要兩次操作地址對齊：16位數(shù)據(jù)以偶地址開始27地址對齊（Align）高位地址A19～A17＝111，片選信作業(yè)1.某個使用8086的微機系統(tǒng)，現(xiàn)需要使用128K*8位的SRAM芯片組成從00000地址開始的512KB存儲器系統(tǒng)，要求可以進行字訪問也可以字節(jié)訪問。（1）需要多少片存儲器芯片？（2）請選擇地址譯碼方式；（3）畫出存儲器系統(tǒng)電路原理圖。注：除下圖給出的芯片外，所需要的其它邏輯器件可自由選擇。28作業(yè)1.某個使用8086的微機系統(tǒng)，現(xiàn)需要使用128K*84.Pentium的64位存儲結(jié)構(gòu)Pentium采用64位數(shù)據(jù)總線和32位地址總線沒有地址A2，A1和A08個字節(jié)允許信號區(qū)別8個8位存儲體支持64/32/16/8位數(shù)據(jù)讀寫多字節(jié)數(shù)據(jù)若地址對齊能夠一次完成讀寫2字節(jié)、16位數(shù)據(jù)是被2整除的地址（偶地址）4字節(jié)、32位數(shù)據(jù)是被4整除的地址（模4地址）8字節(jié)、64位數(shù)據(jù)是被8整除的地址（模8地址）示意圖地址A對齊s字節(jié)邊界Amods＝0

(能夠被s整除的地址)294.Pentium的64位存儲結(jié)構(gòu)Pentium采用64位Pentium的64位存儲結(jié)構(gòu)返回30Pentium的64位存儲結(jié)構(gòu)返回306.2.4主存空間分配316.2.4主存空間分配31最低1MB主存系統(tǒng)RAM區(qū)地址最低端的640KB空間由DOS進行管理顯示RAM區(qū)128KB主存空間保留給顯示緩沖存儲區(qū)顯示RAM區(qū)并沒有被完全使用擴展ROM區(qū)I/O接口電路卡上的ROM系統(tǒng)ROM區(qū)ROM-BIOS程序640Koughttobeenoughforeverybody—BillGates198132最低1MB主存系統(tǒng)RAM區(qū)640Koughttobe擴展主存和擴充主存擴展主存XMS1MB后的RAM主存空間只能在保護方式使用遵循擴展主存使用規(guī)范XMS驅(qū)動程序HIMEM.SYS擴充主存EMS遵循擴充主存使用規(guī)范EMS擴充主存不是直接訪問的存儲空間體交換技術(shù)，不需要保護方式支持IA-32支持擴展主存XMS，不需擴充主存EMSEMM386.EXE驅(qū)動程序33擴展主存和擴充主存擴展主存XMS33高端主存區(qū)HMA和上位主存塊UMB高端主存區(qū)HMA實方式下，地址A20開放，從100000H到10FFEFH之間約64KB的存儲區(qū)域8088/8086：地址自動回繞80286和80386：地址不自動回繞80486及以后有A20M引腳A20M＝0，地址自動回繞A20M＝1，地址不自動回繞上位主存塊UMB上位主存區(qū)UMA中未使用的區(qū)域