微機(jī)原理及應(yīng)用第4章 半導(dǎo)體存儲器

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1、第第4章章半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器第一節(jié)第一節(jié)存儲器概述存儲器概述第二節(jié)第二節(jié)隨機(jī)存取存儲器隨機(jī)存取存儲器RAM第三節(jié)第三節(jié)只讀存儲器只讀存儲器ROM第四節(jié)第四節(jié)存儲器與存儲器與CPU的連接與擴(kuò)展的連接與擴(kuò)展5-1 存儲器概述存儲器概述存儲器是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中必不可少的三大部存儲器是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中必不可少的三大部件之一，計(jì)算機(jī)程序、原始數(shù)據(jù)及中間結(jié)果等都存件之一，計(jì)算機(jī)程序、原始數(shù)據(jù)及中間結(jié)果等都存放在存儲器中。放在存儲器中。存儲器按照材料可以分為磁性存儲器、光學(xué)存存儲器按照材料可以分為磁性存儲器、光學(xué)存儲器和半導(dǎo)體存儲器。微機(jī)中的軟盤和硬盤一般為儲器和半導(dǎo)體存儲器。微機(jī)中的軟盤和硬盤一般為

2、磁性存儲器，磁性存儲器，CD-ROM為光學(xué)存儲器，而主板上的為光學(xué)存儲器，而主板上的存儲器條或芯片為半導(dǎo)體存儲器。存儲器條或芯片為半導(dǎo)體存儲器。光學(xué)存儲器容量巨大，但改寫不便，適于長久光學(xué)存儲器容量巨大，但改寫不便，適于長久保存資料；磁性存儲器容量大，讀寫方便，即使斷保存資料；磁性存儲器容量大，讀寫方便，即使斷電亦可長期保存，用于存放用戶程序和記錄數(shù)據(jù)；電亦可長期保存，用于存放用戶程序和記錄數(shù)據(jù)；半導(dǎo)體存儲器體積小，讀寫速度快，主要用于存放半導(dǎo)體存儲器體積小，讀寫速度快，主要用于存放當(dāng)前運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)。當(dāng)前運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)。一、存儲器的分類一、存儲器的分類1.按照存儲器的材質(zhì)劃分：按照存儲器的材

3、質(zhì)劃分：v光學(xué)存儲器光學(xué)存儲器v磁性存儲器磁性存儲器v半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器2.按照存儲器的位置劃分：按照存儲器的位置劃分：vCACHE存儲器存儲器與與CPU直接進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的直接進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的緩沖存儲器，緩解高速緩沖存儲器，緩解高速CPU與內(nèi)存在速度與容量方面與內(nèi)存在速度與容量方面的匹配矛盾，一般為半導(dǎo)體存儲器；的匹配矛盾，一般為半導(dǎo)體存儲器；v內(nèi)存內(nèi)存內(nèi)部存儲器，主板上的存儲器，一般為半導(dǎo)內(nèi)部存儲器，主板上的存儲器，一般為半導(dǎo)體存儲器；體存儲器；v外存外存外部存儲器，主板外附加的存儲器，一般為外部存儲器，主板外附加的存儲器，一般為磁存儲器和光存儲器。磁存儲器和光存儲器。3.按照存

4、儲器的作用劃分：按照存儲器的作用劃分：v主存主存主要存儲器，實(shí)指內(nèi)存；主要存儲器，實(shí)指內(nèi)存；v輔存輔存輔助存儲器，實(shí)指外存。輔助存儲器，實(shí)指外存。二、半導(dǎo)體存儲器的分類二、半導(dǎo)體存儲器的分類1.隨機(jī)存取存儲器隨機(jī)存取存儲器RAMRandomAccessMemoryv特點(diǎn)特點(diǎn)：可讀可寫，讀寫速度快，掉電數(shù)據(jù)丟失；：可讀可寫，讀寫速度快，掉電數(shù)據(jù)丟失；v用途用途：用于數(shù)據(jù)存儲器；：用于數(shù)據(jù)存儲器；v分類分類：按照帶電狀態(tài)下數(shù)據(jù)的保存時(shí)間，：按照帶電狀態(tài)下數(shù)據(jù)的保存時(shí)間，RAM又分為又分為動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)DRAM、靜態(tài)靜態(tài)SRAM和集成和集成iRAM。2.只讀存儲器只讀存儲器ROMReadOnlyMemor

5、yv特點(diǎn)特點(diǎn)：只可讀，但數(shù)據(jù)能長期保存；：只可讀，但數(shù)據(jù)能長期保存；v用途用途：常用于程序存儲器；：常用于程序存儲器；v分類分類：按程序固化方式分為：按程序固化方式分為ROM、PROM、EPROM。3.閃速存儲器閃速存儲器FLASH、EEPROMv特點(diǎn)特點(diǎn)：可讀可寫，掉電數(shù)據(jù)不丟失，讀取速度快，但寫：可讀可寫，掉電數(shù)據(jù)不丟失，讀取速度快，但寫入速度慢；入速度慢；v用途用途：主要用于保存記錄數(shù)據(jù)，亦可做：主要用于保存記錄數(shù)據(jù)，亦可做ROM使用。使用。4.有源存儲器有源存儲器將將SRAM芯片與自備電池封裝在一起，具芯片與自備電池封裝在一起，具有有SRAM和和ROM的雙重特點(diǎn)，用于快速記錄大量數(shù)據(jù)。

6、的雙重特點(diǎn)，用于快速記錄大量數(shù)據(jù)。三、半導(dǎo)體存儲器的主要技術(shù)指標(biāo)三、半導(dǎo)體存儲器的主要技術(shù)指標(biāo)1.存儲容量存儲容量存儲容量是指存儲器可以存儲的二進(jìn)制信存儲容量是指存儲器可以存儲的二進(jìn)制信息量，息量，用用bit、byte、word等表示。但不管是等表示。但不管是8位機(jī)、位機(jī)、16位機(jī)還是位機(jī)還是32位機(jī)，通常采用位機(jī)，通常采用byte作為計(jì)量單位。如某計(jì)作為計(jì)量單位。如某計(jì)算機(jī)內(nèi)存為算機(jī)內(nèi)存為256MB，是指是指256MByte。2.最大存取時(shí)間最大存取時(shí)間存取時(shí)間定義為存儲器從接收到尋找存取時(shí)間定義為存儲器從接收到尋找存儲單元的地址碼開始，到它取出或存入數(shù)據(jù)為止所需存儲單元的地址碼開始，到它取

7、出或存入數(shù)據(jù)為止所需的時(shí)間，的時(shí)間，一般為幾個(gè)一般為幾個(gè)ns到幾百到幾百ns。反映了反映了存儲器的工作存儲器的工作速度。速度。3.接口方式接口方式并行數(shù)據(jù)存取或串行數(shù)據(jù)存取方式。并行數(shù)據(jù)存取或串行數(shù)據(jù)存取方式。4.溫度范圍溫度范圍軍品（軍品（-40+85C）；）；工業(yè)品（工業(yè)品（-25+70C）；民品（）；民品（0+70C）5.功耗功耗5-2 RAM存儲器存儲器 大多數(shù)的半導(dǎo)體存儲器的字長為大多數(shù)的半導(dǎo)體存儲器的字長為8位，常稱作字節(jié)型存儲器。任何一個(gè)半位，常稱作字節(jié)型存儲器。任何一個(gè)半導(dǎo)體存儲器的最基本存儲單元都是一個(gè)導(dǎo)體存儲器的最基本存儲單元都是一個(gè)位（位（bit），），每每8個(gè)位組合為一

8、個(gè)字節(jié)結(jié)個(gè)位組合為一個(gè)字節(jié)結(jié)構(gòu)，作為一個(gè)字節(jié)型存儲器的基本存取構(gòu)，作為一個(gè)字節(jié)型存儲器的基本存取（讀寫）單元。（讀寫）單元。一、靜態(tài)存儲器（一、靜態(tài)存儲器（SRAM）的組織結(jié)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)1.SRAM的位存儲單元結(jié)構(gòu)的位存儲單元結(jié)構(gòu) 圖中給出了靜態(tài)MOS 6 管基本存儲電路。T1、T3及T2、T4兩個(gè)NMOS反相器交叉耦合組成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。其中T3、T4為負(fù)載管，T1、T2為反相管，T5、T6為選通管。T1和T2的狀態(tài)決定了存儲的 1 位二進(jìn)制信息。這對交叉耦合晶體管的工作狀態(tài)是，當(dāng)一個(gè)晶體管導(dǎo)通時(shí)，另一個(gè)就截止；反之亦然。假設(shè)T1導(dǎo)通，T2截止時(shí)的狀態(tài)代表 1；相反的狀態(tài)即T2導(dǎo)通，T1截

9、止時(shí)的狀態(tài)代表 0，即A點(diǎn)的電平高低分別代表 1 或 0。當(dāng)行線X和列線Y都為高電平時(shí)，開關(guān)管T5,T6,T7,T8均導(dǎo)通，該單元被選中，于是便可以對它進(jìn)行讀或?qū)懖僮?。讀操作：當(dāng)讀控制信號為高電平而寫控制信號為低電平時(shí)，三態(tài)門1和2斷開，三態(tài)門3導(dǎo)通，于是觸發(fā)器的狀態(tài)(A點(diǎn)的電平)便通過T6、T8 和三態(tài)門3讀出至數(shù)據(jù)線上，且觸發(fā)器的狀態(tài)不因讀出操作而改變。寫操作：當(dāng)寫控制信號為高電平而讀控制信號為低電平時(shí)，三態(tài)門1和2導(dǎo)通，三態(tài)門3斷開，可進(jìn)行寫操作。若數(shù)據(jù)線為高電平，則三態(tài)門2輸出的高電平通過T8,T6加至T1的柵極，具有反相的三態(tài)門1輸出低電平通過T7,T5加至T2的柵極。不管T1,T2

10、原來狀態(tài)如何，迫使T1導(dǎo)通、T2截止，使觸發(fā)器置成1狀態(tài)。若數(shù)據(jù)線為低電平時(shí)，則與上述情況相反，迫使T1截止、T2導(dǎo)通，使觸發(fā)器置成0狀態(tài)。2.SRAM的組織結(jié)構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)以以16x8存儲器為例存儲器為例二、二、SRAM的引腳信號的引腳信號1.數(shù)據(jù)總線信號，字節(jié)型存儲器為數(shù)據(jù)總線信號，字節(jié)型存儲器為D0D7；2.地址總線信號，通常為地址總線信號，通常為A0An，地址線的根數(shù)反地址線的根數(shù)反映了存儲容量大??；映了存儲容量大小；3.讀寫控制信號：讀寫控制信號：q片選信號片選信號CS(Chip Select)或芯片允許信號或芯片允許信號CE(Chip Enable)，當(dāng)存儲器模塊由多個(gè)當(dāng)存儲器模塊由

11、多個(gè)RAM芯片組成時(shí)，芯片組成時(shí)，CS(或或CE)用來選擇應(yīng)訪問的存儲器芯片；用來選擇應(yīng)訪問的存儲器芯片；q輸出允許信號輸出允許信號(Output Enable)；q寫允許信號寫允許信號WE(Write Enable)或讀或讀/寫控制信號寫控制信號R/W(Read/Write)。v存儲器芯片通過三態(tài)緩沖器輸出，存儲器芯片通過三態(tài)緩沖器輸出，從而自動(dòng)滿足從而自動(dòng)滿足總線接口總線接口“輸出要三態(tài)輸出要三態(tài)”的要求，避免了數(shù)據(jù)總的要求，避免了數(shù)據(jù)總線的多片爭用。線的多片爭用。SRAM 6116SRAM 6264上：上：EEPROM2864左：有源左：有源SRAM存儲器存儲器DS1230三、三、SRA

12、M的讀寫時(shí)序的讀寫時(shí)序以以6264為例為例SRAM6264引腳及真值表引腳及真值表6264寫數(shù)據(jù)時(shí)的信號時(shí)序?qū)憯?shù)據(jù)時(shí)的信號時(shí)序MOV SI，AL6264讀數(shù)據(jù)時(shí)的信號時(shí)序讀數(shù)據(jù)時(shí)的信號時(shí)序MOV AL，SI四、四、SRAM的連接和使用的連接和使用以以6264為例為例全全譯譯碼碼|存存儲儲器器的的地地址址范范圍圍？部部分分譯譯碼碼|存存儲儲器器的的地地址址范范圍圍？地址譯碼器電路設(shè)計(jì)用芯片的選擇：地址譯碼器電路設(shè)計(jì)用芯片的選擇：利利用用現(xiàn)現(xiàn)成成的的譯譯碼碼器器芯芯片片，如如常常規(guī)規(guī)邏邏輯輯芯芯片片74LS00、74LS02、74LS30、74LS138等；等；利用數(shù)字比較器芯片，如利用數(shù)字比較器

13、芯片，如74LS688等；等；利用利用ROM做譯碼器；做譯碼器；利用利用PLD或或CPLD。設(shè)計(jì)實(shí)踐設(shè)計(jì)實(shí)踐設(shè)計(jì)一塊用于設(shè)計(jì)一塊用于IBM-PC機(jī)機(jī)（8088CPU）的內(nèi)存擴(kuò)展卡，擴(kuò)充容量為的內(nèi)存擴(kuò)展卡，擴(kuò)充容量為64KB，采用采用SRAM6264芯片，存儲地址芯片，存儲地址為為B0000H BFFFFHB0000H BFFFFH，試設(shè)計(jì)電路原理圖。試設(shè)計(jì)電路原理圖。設(shè)計(jì)方法總結(jié)設(shè)計(jì)方法總結(jié)1.分析題意，了解擴(kuò)充地址范圍；分析題意，了解擴(kuò)充地址范圍；2.選擇存儲器芯片類型和型號；選擇存儲器芯片類型和型號；3.選定地址譯碼方法和電路；選定地址譯碼方法和電路；4.設(shè)計(jì)連接線路：設(shè)計(jì)連接線路：q數(shù)據(jù)

14、總線數(shù)據(jù)總線對應(yīng)連接對應(yīng)連接q地址總線地址總線對應(yīng)連接對應(yīng)連接q控制總線控制總線特別注意，尤其是片選信號。特別注意，尤其是片選信號。五、動(dòng)態(tài)存儲器五、動(dòng)態(tài)存儲器DRAM簡介簡介與與SRAM相似，相似，DRAM存儲器器件的基本存存儲器器件的基本存儲電路也是按行和列組成存儲矩陣的，區(qū)別是基儲電路也是按行和列組成存儲矩陣的，區(qū)別是基本存儲電路不同。本存儲電路不同。與與SRAM中信息存儲的方式不同，中信息存儲的方式不同，DRAM是是利用利用MOS管柵源間的極間電容來存儲信息的。當(dāng)管柵源間的極間電容來存儲信息的。當(dāng)電容充有電荷時(shí)，稱存儲的信息為電容充有電荷時(shí)，稱存儲的信息為1，電容上沒，電容上沒有電荷時(shí)

15、，稱存儲的信息為有電荷時(shí)，稱存儲的信息為0。由于電容上存儲的電荷不能長時(shí)間保存，總由于電容上存儲的電荷不能長時(shí)間保存，總會(huì)泄漏，因此必須定時(shí)給電容補(bǔ)充電荷，這個(gè)過會(huì)泄漏，因此必須定時(shí)給電容補(bǔ)充電荷，這個(gè)過程稱為程稱為“刷新刷新”或或“再生再生”。由于電容上存儲的電荷不能長時(shí)間保存，由于電容上存儲的電荷不能長時(shí)間保存，總會(huì)泄漏，因此必須定時(shí)給電容補(bǔ)充電荷，總會(huì)泄漏，因此必須定時(shí)給電容補(bǔ)充電荷，這個(gè)過程稱為這個(gè)過程稱為“刷新刷新”或或“再生再生”。DRAM具有基本存儲電路簡單、集成度具有基本存儲電路簡單、集成度高、體積小等優(yōu)點(diǎn)，在通用微機(jī)系統(tǒng)中廣泛高、體積小等優(yōu)點(diǎn)，在通用微機(jī)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。但是，

16、應(yīng)用。但是，DRAM的最大缺點(diǎn)是需要定時(shí)的最大缺點(diǎn)是需要定時(shí)刷新，并為實(shí)現(xiàn)定時(shí)刷新要配備復(fù)雜的外圍刷新，并為實(shí)現(xiàn)定時(shí)刷新要配備復(fù)雜的外圍電路，因而在單片機(jī)等小系統(tǒng)中及少使用。電路，因而在單片機(jī)等小系統(tǒng)中及少使用。為了簡化為了簡化DRAM的使用，目前出現(xiàn)了集的使用，目前出現(xiàn)了集成動(dòng)態(tài)存儲器成動(dòng)態(tài)存儲器iRAM，它將它將DRAM及其刷新及其刷新電路集成到一個(gè)芯片中，使得電路集成到一個(gè)芯片中，使得DRAM的使用的使用可以象可以象SRAM一樣簡單。一樣簡單。5-3 只讀存儲器只讀存儲器ROMROM存儲器的分類較多，但常用的半導(dǎo)體存儲器的分類較多，但常用的半導(dǎo)體ROM存儲器是存儲器是EPROM。EPRO

17、M存儲器的使用分為三步：存儲器的使用分為三步：v擦除擦除用紫外線照射用紫外線照射15分鐘左右即可，擦除干分鐘左右即可，擦除干凈后，每個(gè)位單元的內(nèi)容為凈后，每個(gè)位單元的內(nèi)容為1，或每個(gè)字節(jié)單，或每個(gè)字節(jié)單元的內(nèi)容為元的內(nèi)容為FFH。v固化（或編程）固化（或編程）用專用的編程工具將程序的用專用的編程工具將程序的機(jī)器代碼寫入到機(jī)器代碼寫入到EPROM芯片中去，寫入時(shí)間通芯片中去，寫入時(shí)間通常為幾秒鐘到幾十秒鐘。常為幾秒鐘到幾十秒鐘。v工作工作將將EPROM芯片插入目標(biāo)系統(tǒng)板，通電芯片插入目標(biāo)系統(tǒng)板，通電運(yùn)行，此時(shí)，運(yùn)行，此時(shí)，EPROM中內(nèi)容只能被中內(nèi)容只能被CPU讀出。讀出。EPROM的基本存儲的

18、基本存儲電路由一個(gè)浮置柵電路由一個(gè)浮置柵MOS管管T2（FAMOS）和一個(gè)和一個(gè)普通普通MOS管串聯(lián)組成，管串聯(lián)組成，如圖所示。如圖所示。T2為基本存為基本存儲器件。儲器件。浮置柵浮置在絕緣的浮置柵浮置在絕緣的SiO2層中與周圍無電的層中與周圍無電的接觸。浮置柵無電荷時(shí)接觸。浮置柵無電荷時(shí)T2截止，信息為截止，信息為1；T2充有電荷時(shí)，充有電荷時(shí)，T2導(dǎo)通，導(dǎo)通，信息為信息為0。一、一、EPROM的存儲原理的存儲原理EPROM在制造好時(shí)，在制造好時(shí)，P溝道溝道FAMOS管的浮管的浮置柵沒有存儲電荷，則管子無導(dǎo)電溝道，置柵沒有存儲電荷，則管子無導(dǎo)電溝道，D和和S之之間不導(dǎo)通，位線輸出高電平。間不

19、導(dǎo)通，位線輸出高電平。編程時(shí)，根據(jù)需要給編程時(shí)，根據(jù)需要給選中的基本電路的選中的基本電路的D和和S之間加上一個(gè)之間加上一個(gè)12V25伏伏的高壓編程脈沖的高壓編程脈沖，D和和S之間就會(huì)瞬時(shí)擊穿并有電之間就會(huì)瞬時(shí)擊穿并有電子通過絕緣層注入浮置柵。子通過絕緣層注入浮置柵。當(dāng)高壓去掉后，注入浮置當(dāng)高壓去掉后，注入浮置柵的電子因有絕緣層的包柵的電子因有絕緣層的包圍而無處泄漏，使得圍而無處泄漏，使得FAMOS管始終導(dǎo)通，該管始終導(dǎo)通，該位被編程為位被編程為0。EPROM芯片的芯片的上方有一個(gè)石英玻上方有一個(gè)石英玻璃窗口，當(dāng)用紫外璃窗口，當(dāng)用紫外線通過這個(gè)窗口照線通過這個(gè)窗口照射時(shí)，基本存儲電射時(shí)，基本存儲

20、電路的浮置柵上的電路的浮置柵上的電荷會(huì)形成光電流而荷會(huì)形成光電流而泄漏掉，使電路恢泄漏掉，使電路恢復(fù)初始狀態(tài)，從而復(fù)初始狀態(tài)，從而把寫入的信息擦去。把寫入的信息擦去。這樣就可以對其再這樣就可以對其再次編程。次編程。二、二、EPROM的引腳信號與連接的引腳信號與連接1.數(shù)據(jù)總線信號，字節(jié)型存儲器為數(shù)據(jù)總線信號，字節(jié)型存儲器為D0D7；2.地址總線信號，通常為地址總線信號，通常為A0An，地址線的地址線的根數(shù)反映了存儲容量大??；根數(shù)反映了存儲容量大??；3.讀寫控制信號：讀寫控制信號：q片選信號片選信號CS(Chip Select)或芯片允許信號或芯片允許信號CE(Chip Enable)，當(dāng)存儲器

21、模塊由多個(gè)當(dāng)存儲器模塊由多個(gè)RAM芯芯片組成時(shí)，片組成時(shí)，CS(或或CE)用來選擇應(yīng)訪問的存儲用來選擇應(yīng)訪問的存儲器芯片；器芯片；q輸出允許信號輸出允許信號OE(Output Enable)，接接RD，讀讀出時(shí)序與出時(shí)序與SRAM相同；相同；q編程允許信號編程允許信號PGM，工作時(shí)接，工作時(shí)接VCC；q編程電壓編程電壓VPP，編程時(shí)接高壓脈沖，工作時(shí)接編程時(shí)接高壓脈沖，工作時(shí)接VCC。EPROM 27642764在在8088系統(tǒng)中的應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)踐設(shè)計(jì)實(shí)踐設(shè)計(jì)一塊用于設(shè)計(jì)一塊用于IBM-PC機(jī)機(jī)（8088CPU）的漢字字庫存儲的漢字字庫存儲ROMROM擴(kuò)展擴(kuò)展卡，擴(kuò)充容量為卡，擴(kuò)充容量

22、為64KB，采用采用EPROM2764芯片，地址范圍為芯片，地址范圍為C0000HCFFFFHC0000HCFFFFH，試設(shè)計(jì)電路原理圖。試設(shè)計(jì)電路原理圖。設(shè)計(jì)方法總結(jié)1.分析題意，了解擴(kuò)充地址范圍；2.選擇存儲器芯片類型和型號；3.選定地址譯碼方法和設(shè)計(jì)譯碼電路；4.設(shè)計(jì)連接線路：q數(shù)據(jù)總線對應(yīng)連接q地址總線對應(yīng)連接q控制總線特別注意，尤其是片選信號。5-45-4 存儲器的擴(kuò)展與連接存儲器的擴(kuò)展與連接v數(shù)據(jù)位擴(kuò)展：在數(shù)據(jù)位數(shù)上的擴(kuò)展，用字長較短數(shù)據(jù)位擴(kuò)展：在數(shù)據(jù)位數(shù)上的擴(kuò)展，用字長較短的存儲器芯片組成與的存儲器芯片組成與CPU等字長的存儲器模塊。等字長的存儲器模塊。如用如用8個(gè)個(gè)64Kx1位

23、位存儲器芯片組成存儲器芯片組成1組組64Kx8位位字字節(jié)存儲器；用節(jié)存儲器；用2個(gè)個(gè)64Kx8位存儲器組成位存儲器組成1組組64Kx16位位字型存儲器。字型存儲器。v存儲容量擴(kuò)展：用多組小容量存儲器模塊組成所存儲容量擴(kuò)展：用多組小容量存儲器模塊組成所需容量的存儲器部件。如用需容量的存儲器部件。如用4個(gè)個(gè)8Kx8位位存儲器組存儲器組成成1個(gè)個(gè)32Kx8位位存儲器；用存儲器；用4個(gè)個(gè)32Kx16位位存儲器組存儲器組成成1個(gè)個(gè)128Kx16位位存儲器等。存儲器等。v地址分配與譯碼電路設(shè)計(jì)地址分配與譯碼電路設(shè)計(jì)CS0CS1CS2CS3預(yù)備知識預(yù)備知識6225632Kx8的CMOS靜態(tài)RAM272563

24、2Kx8的EPROM3-8譯碼器74LS1383、引腳功能（1）片選信號：G1G2AG2B 同時(shí)有效（2）將CBA譯碼后，使Y0到Y(jié)7輸出有效例1：8088系統(tǒng)存儲器擴(kuò)展 80888088系統(tǒng)中，用系統(tǒng)中，用2725627256和和6225662256各擴(kuò)展各擴(kuò)展3232KROMKROM和和3232KRAMKRAM，要求，要求ROMROM的起始地址為的起始地址為C0000HC0000H，RAMRAM起始地址為起始地址為C8000HC8000H。試設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的存儲器連。試設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的存儲器連接圖。接圖。已知已知80888088系統(tǒng)總線信號為：系統(tǒng)總線信號為：地址總線：地址總線：A0A0A19A1

25、9數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)總線：D0D0D7D7控制總線：控制總線：MEMR MEMR 和和 MEMWMEMW1.8088系統(tǒng)為8位數(shù)據(jù)總線，62256和27256都是8位字節(jié)型芯片，因而不需要位擴(kuò)展。2.62256和27256均為32K存儲器，因此，各采用一片芯片即可。3.題目規(guī)定，27256的地址為C0000HC7FFFH，其20位地址為：4.題目規(guī)定，62256的地址為C8000HCFFFFH，其20位地址為：A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A011000 xxxxxxxxxxxxxxxA19A18A17A16A15A14A13A12

26、A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A011001xxxxxxxxxxxxxxx題意分析題意分析設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路1.數(shù)據(jù)線D0D7對應(yīng)相連；2.地址線A0A14對應(yīng)相連；地址線A15 A19通過全譯碼電路產(chǎn)生27256和62256的片選信號；3.控制信號線：EPROM的OE引腳連在控制總線的MEMRSRAM的OE引腳連在控制總線的MEMRSRAM的WE引腳連在控制總線的MEMW全譯碼電路設(shè)計(jì)1：采用74LS13827256.CS62256.CSG1G2AG2BCBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774LS138A19A18A17A16A15全譯碼電路設(shè)計(jì)2：采用PLD器件62256

27、.CS27256.CSA19A18A17A16A15&例2：8086系統(tǒng)存儲器擴(kuò)展 用2片62256（32K X 8 RAM）組成8086系統(tǒng)中的32K X 16RAM，地址范圍為00000 0FFFFH。分析：8086系統(tǒng)為16位系統(tǒng)，而62256為8位字節(jié)存儲器，2片組合為16位存儲器。其中，第1片作偶地址存儲器，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線低8位傳送，數(shù)據(jù)存取受A0控制；第2片作奇地址存儲器，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線的高8位傳送，數(shù)據(jù)存取受BHE控制。說明：1、地址信號A0A19和BHE是8086 CPU經(jīng)鎖存器8282或74LS373鎖存后產(chǎn)生的信號。2、數(shù)據(jù)總線D0D15是8086CPU的AD0AD15經(jīng)8286或74LS245緩沖后產(chǎn)生的信號。3、MEMR和MEMW在小模式下由8086CPU的M/IO和RD,WR信號產(chǎn)生，在大模式下由8288產(chǎn)生。4、IC0為偶地址存儲器，其數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線低8位傳輸。IC1為奇地址存儲器，其數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)總線高8位傳輸。由A0和BHE控制寫信號實(shí)現(xiàn)奇偶地址讀寫。5、A19A16由74LS138譯碼選中該存儲器。