數(shù)字電路與邏輯設計 課件 15-片上系統(tǒng)-存儲器

片上系統(tǒng)——存儲器片上微控制系統(tǒng)原理與項目設計第十五講授課內(nèi)容存儲系統(tǒng)存儲器接收、保存和取出信息（程序、數(shù)據(jù)、文件）的設備；具有記憶功能；計算機的重要組成部分，最重要的系統(tǒng)資源之一。

按存放信息原理不同按存儲器存取方式分類：隨機存取存儲器RAM(RandomAccessMemory)

只讀存儲器ROM(Read-OnlyMemory)

又稱讀寫存儲器，指能夠通過指令隨機地、個別地對其中各個單元進行讀/寫操作的一類存儲器。

在微機系統(tǒng)的在線運行過程中，只能對其進行讀操作，而不能進行寫操作的一類存儲器。

靜態(tài)RAM動態(tài)RAM掩膜ROM（MROM）可編程ROM（PROM）可擦除編程ROM（EPROM）按工藝不同存儲器分類

由大量可以存儲一個二進制的存儲元構成存儲器地址每一個存儲單元都有唯一的標識----地址數(shù)據(jù)以位組形式在內(nèi)存中傳入和傳出可以是8位、16位、32位或64位計算機中定義8位稱為一個字節(jié)（Byte）所有在存儲器中標識的獨立的地址單元的總數(shù)稱為地址空間一個存儲器所能存儲的全部信息量稱為存儲器容量。通常，以字節(jié)數(shù)來表示存儲容量表1.1容量的字符通常意義單位通常意義實際表示K（Kilometers）103210=1024M（Mega）106220=1048576G（Giga）109230=1073741824T（Tera）1012240=1099511627776P（Peta）1015250=1125899906842624請在插入菜單—頁眉和頁腳中修改此文本8微處理器系統(tǒng)微處理器系統(tǒng)總線微處理器與存儲器和外設之間通過系統(tǒng)總線交換數(shù)據(jù)微處理器發(fā)送要訪問的存儲單元的地址和讀寫控制信號存儲器與外設接收發(fā)來的地址、讀寫控制信號進行數(shù)據(jù)讀寫存儲器只讀存儲器（ROM）保存初始化數(shù)值、啟動程序代碼和部分系統(tǒng)程序代碼隨機存取存儲器（RAM）運行中的數(shù)據(jù)保存和動態(tài)加載的程序代碼。請在插入菜單—頁眉和頁腳中修改此文本9存儲器系統(tǒng)一個存儲器系統(tǒng)可能是由多個存儲器件組成同一總線上的存儲器件同時只能有一個工作存儲器件Dm-1~D0、An-1~A0、nWR和nRD、nCS（器件選擇信號線）只有地址值在該存儲器件的地址范圍內(nèi)時nCS才有效，器件才能被訪問。實現(xiàn)器件選擇的電路稱為地址譯碼器存儲器件就是一張存儲表每一行由若干列組成，每列存儲一個字節(jié)行數(shù)：存儲單元的數(shù)目列數(shù)：1個存儲單元數(shù)據(jù)的大小容量：行數(shù)×列數(shù)1K×2B存儲空間大小為2048個字節(jié)，有1024行和2列有1024個存儲單元，每個存儲單元保存16位的數(shù)據(jù)請在插入菜單—頁眉和頁腳中修改此文本10存儲器系統(tǒng)每個字節(jié)的位置都可以采用行列組合來表示對于N行M列的存儲器，位于行k列m的字節(jié)編址為kM+m，字節(jié)數(shù)據(jù)表示為[kM+m]k稱為行地址，m稱為列地址。請在插入菜單—頁眉和頁腳中修改此文本11存儲器系統(tǒng)處理器訪問存儲器件中某存儲單元的數(shù)據(jù)時給出數(shù)據(jù)所在的行地址利用專用信號來指出數(shù)據(jù)所在的列16位寬的存儲器件采用nLB和nUB供外部訪問高字節(jié)或低字節(jié)連接16位系統(tǒng)總線的字節(jié)選擇信號nBS0、nBS132位寬的存儲器件采用nLLB、nLUB、nULB、nUUB供外部訪問最低字節(jié)、次低字節(jié)、次高字節(jié)和最高字節(jié)連接32位系統(tǒng)總線的字節(jié)選擇信號nBS0、nBS1、nBS2和nBS3存儲器的訪問操作行為存儲單元，列為存儲單元所含的位，存儲器只允許外部一次訪問一個單元存儲器訪問操作8位的存儲器是以字節(jié)作為基本存儲單元的，所以存儲器的控制只需要地址線、片選和讀寫使能等信號16位存儲器會提供一個專用的高字節(jié)使能（UB）和低字節(jié)使能（LB）信號16位的存儲器字長是2個字節(jié)，分別稱低8位為低字節(jié)，高8位為高字節(jié)讀寫操作信號32位存儲器字長是4個字節(jié)，分別稱為最高字節(jié)，次高字節(jié)、次低字節(jié)和最低字節(jié)支持字節(jié)和雙字節(jié)操作，通常會提供4個相應的字節(jié)使能信號UUB、ULB、LUB和LLB【例1】存儲器讀寫有一個字長為16的存儲器，如下圖所示。如果將數(shù)據(jù)12H和34H讀出，那么該存儲器的地址線、數(shù)據(jù)線和字節(jié)使能信號的值是多少？方案一讀取12H和34H有兩種方案，一種是先讀12H，再讀34H；地址線A片選nCS讀寫nWEnOE字節(jié)選擇nUBnLB201001201010方案二另一種方案把12H和34H一次讀出地址線A片選nCS讀寫nWEnOE字節(jié)選擇nUB