微型计算机原理与应用.ppt
第六章 存储器设计,本教案内容,6.3 扩展存储器设计,8088系统中存储器的组成,6扩展存储器接口电路设计,8088 CPU的地址总线有20条，它的存储器是以字节为存储单元组成的，每个字节对应一个唯一的地址码，所以具有1MB(1 048 576 B)的寻址能力。但8088 CPU 只有8条数据线，是准16位微处理器，所以存储器的组成与一般8位微机系统中存储器接口电路的设计方法是相同的。,例.在8088系统总线上扩充设计8K字节的SRAM存储器电路。SRAM芯片选用Intel6264，起始地址从04000H开始，译码电路采用74LS138。,6.3 扩展存储器设计,计算此RAM存储区的最高地址为多少？画出此存储器电路与系统总线的连接图。,计算此RAM存储区的最高地址为多少？因为Intel 6264存储容量为8K 8（字节），所以设计此存储电路共需1片6264芯片。因此最高地址为：04000H+02000H-1=05FFFH,6.3 扩展存储器设计,画出此存储器电路与系统总线的连接图,6.3 扩展存储器设计,6.3 扩展存储器设计,6.3 扩展存储器设计,6.3 扩展存储器设计,6.3 扩展存储器设计,MOV AX,0400H MOV DS,AX MOV BX,0000H MOV CX,8*1024 MOV AL,55HNEXT1:MOV BX,AL CMP BX,AL JNZ ERROR INC BX LOOP NEXT1,编写程序实现对此存储器区域进行自检,6.3 扩展存储器设计,MOV BX,0000H MOV AL,0AAHNEXT2:MOV BX,AL CMP BX,AL JNZ ERROR INC BX LOOP NEXT2ERROR:,6.3 扩展存储器设计,6.3 扩展存储器设计,8086系统中存储器的组成,6扩展存储器接口电路设计,8086 CPU同8088 CPU一样，也有20条地址总线，其寻址能力达1MB。不同之处是8086 CPU 数据总线是16位的，与8086 CPU对应的1MB存储空间可分为两个512kB(524 288 B)的存储体。其中一个存储体由奇地址的存储单元(高字节)组成，另一个存储体由偶地址的存储单元(低字节)组成。前者称为奇地址的存储体，后者称为偶地址的存储体。,6.3 扩展存储器设计,8086系统中存储器的组成,6.3 扩展存储器设计,例6.6 在8086最小方式系统中，利用2片Intel 6264构成连续的RAM存储区域，起始地址为00000H，求可用的最高RAM地址，并利用74LS155设计译码电路，画出此RAM电路与8086最小方式系统的连接图。,6.3 扩展存储器设计,解：Intel 6264的存储容量为8k8，因此由2片Intel 6264构成连续的RAM存储区域的总容量为28kB16 kB=04000H，其可用的最高RAM地址为：00000H04000H103FFFH 由于8086系统有16位数据总线，因此应将存储器模块分成两组：奇片和偶片，然后通过译码电路产生片选信号。,RAM电路与8086最小方式系统的连接,6.3 扩展存储器设计,器,板内数据总线驱动与控制电路的设计,板内双向数据总线驱动是必需的，其驱动器的控制一定要保证避免发生数据总线的竞争。避免发生竞争的原则就是只有当CPU读本插件板的数据时，才允许通向系统数据总线的三态门导通。其他任何时刻，这些三态门必须呈现高阻状态。作为微机系统设计者，若要设计一块插在总线上的插件板，只要满足上述原则，就可以避免总线竞争，设计出适用的插件板。,6.3 扩展存储器设计,器,例：若要在PC/XT总线上扩展内存，地址为A4000HA4FFFH，试设计该内存扩展(卡)插件板的板内数据总线驱动与控制电路。,6.3 扩展存储器设计,器,6.3 扩展存储器设计,器,6.3 扩展存储器设计,第二章 微型机应用系统的总线,器,板内数据总线驱动与控制电路的设计,插件板板内方,系统总线（CPU）方,.,板内数据总线驱动器,控制电路,器,内存板板内双向数据总线驱动器需要仔细进行控制，防止总线竞争发生。要防止总线竞争应做好以下三件事：牢记防止总线竞争的原则。A.只有当CPU读板内内存单元时，驱动器指向系统总线的三态门才允许导通；B.只有当CPU写板内内存单元时，驱动器指向板内的三态门是导通的；C.当CPU不去寻址板内内存时，驱动器两边均处于高阻状态。,6.3 扩展存储器设计,器,分析板内内存地址的特征。通过对板内内存地址的 分析，找出规律，即地址特征。,根据地址特征画出总线驱动及控制电路。数据总线双向驱动器（74LS245）的E数据有效信号（及控制电路）的设计方法是：根据分配给插件板板内内存的地址范围，分析其特征，找出高位 地址不变部分，对高位不变地址进行译码。译码时，所有为1的 地址相与非，所有0地址相或。译码时，/MEMR、/MEMW相与参加译码。,6.3 扩展存储器设计,器,插件板的板内既有内存，也有I/O接口（端口）,例：在PCXT总线上扩展一块插件板，板内的内存地址为E0000H-EFFFFH。板内的I/O接口地址为2A0H-2BFH，试画出该插件板板内数据总线驱动与控制电路。,6.3 扩展存储器设计,器,6.3 扩展存储器设计,器,画出在该例题中，插件板板内内存64KB地址范围的存储器地址译码控制电路,只有该或门输出低电平有效信号，才允许CPU读写板内内存。,6.3 扩展存储器设计,器,6.3 扩展存储器设计,器,6.3 扩展存储器设计,器,在插件板的板内既有内存，也有I/O接口时，设计插件板板内数据总线驱动的控制电路，既要考虑板内存储器的地址范围，也要考虑板内I/O的地址范围。,只有该或门输出低电平有效信号，才允许CPU读写板内存储器或者I/O端口。,存储器地址范围E0000H-EFFFFH,I/O地址范围2A0H-2BFH,6.3 扩展存储器设计,6.3 扩展存储器设计,6.3 扩展存储器设计,作业,6.8 6.9 6.10 6.12,
