最新微机原理-第5版(周荷琴)-第五章-(4)教学讲义PPT课件.ppt

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1、微机原理-第5版(周荷琴)-第五章-(4)§5.4存储器与CPU的连接5.4.1设计接口应考虑的问题5.4.2存储器接口设计5.4.1设计接口应考虑的问题设计微机系统时，存储器应与地址、数据、控制总线正确连接，并应考虑：CPU总线的负载能力总线直接驱动负载的能力超过后会影响信号逻辑电平。例如8086能驱动5个74LS系列TTL逻辑元件，或10个74HC系列CMOS逻辑元件。应在总线和负载间接缓冲器或驱动器，如74LS244、74LS245等，增大CPU负载能力，即减小信号电平变化时加到总线的电流值，不至影响信号逻辑电平。CPU时序与存储器存取速度间

2、的配合CPU要对存储器频繁读/写，选芯片时要考虑其存取速度能否与CPU读/写时序匹配。74LS138译码器输入3位二进制码，便在8个输出中产生1个低电平片选信号，也称3-8译码器。图5.16是引脚和译码输出真值表。当控制端G1=1、=0和=0时，由3个输入端C、B、A电平决定Y7～Y0中哪个输出低电平。常用高位地址和存储器操作信号（如　　　）作控制端输入。C、B、A与3根地址线连，形成3位二进制编码输入。2.存储空间的扩展1）位扩展存储器有1、4、8位等，应用于8/16/32位系统时，可用同类芯片进行位扩展，与CPU数据宽度匹配。例5.2用8

3、片64K1芯片扩展成64KB存储器。各片的A7A0并接,各、脚并联后用同个与来控制,各I/O脚分别连数据总线D7D0。2）字扩展芯片位数已符合，只要增加地址范围，即字扩展增加字数或容量。例5.3用16K×8芯片字扩展为64K×8存储器。用4个芯片，A13A0、D7D0、线均并联，设计1个24译码器，为各芯片提供片选信号。3）字位扩展存储器芯片的容量和位数都需要进行扩展。例5.4用1K×4的SRAM芯片2114构成4K×8的存储器。先作位扩展，2片2114并接成一组1KB存储器；再对4组作字扩展，用24译码器对这4组进行片选。3.形成

4、片选信号的三种方法1）线选法用某1位高位地址做片选，低位地址与芯片地址线相连实现片内寻址。电路简单但空间浪费大，因部分地址线未参与译码，会地址重叠和地址不连续。例5.5有2块2764EPROM芯片，用线选法对它们进行寻址。画出译码电路示意图，并列出地址范围。2764容量8KB=23×210=213字节，共有13根地址线A12A0。可在地址总线A19A13中任选2根作线选译码信号，当然地址范围会不同。让A13、A14接芯片1、2的片选端，A12A0接芯片1、2的地址线A12A0，就实现了线选法寻址。这样，A13=0选中2764(1)，A14=

5、0选中2764(2)。它们不能同时选中。A12A0从000H变到FFFH，就能顺序访问被选中芯片中的8K个字节。A19A15未参与译码，可以是0000011111中任意编码，图中是A19A15=00000时的地址范围。这5位有25=32个编码，会形成许多地址重叠区，例如8400085FFFH、C4000C5FFFH等地址都会选中芯片2764(1)。2）全译码法全部高位地址都参与译码，使每个存储单元的地址都唯一，不存在地址重叠，但译码电路复杂。例5.6一个8位系统中仅用到1片27128EPROM，设计1个译码器为它规定地址1C0001F

6、FFFH，译码器采用74LS138。27128容量16KB=24210=214字节，有14根地址线A13A0，将与地址总线A13A0相连。余下6根A19A14全部参与译码。观察要求的地址范围1C000H～1FFFFH，与A19A14对应编码是000111，译码方案只要保证这6根地址线的信号为此编码时，译码器才有低电平译码输出。74LS138的G1接A14，它必须为1；接的反相，访内存时为高，取反后为0；接低电平输入与非门，只有A19A18均为0时其输出才是0，三个控制端电平满足。译码输入C、B、A接地址线A17A16A15,其不同编码可生

7、成8个片选信号。按地址A17A16A15=011,它对应输出低电平信号,用作27128的CE输入。于是，只要读/写指令中包含了1C0001FFFFH内任一地址，就为低，选中这片27128。芯片上的应连CPU的,读内存时为0,使有效,打开数据总线三态门,读出1字节数据。3）部分译码法只对高位地址中的某几位译码，生成片选信号。对被选中的芯片而言，未参与译码的高位地址可以是0或1，因此每个存储单元将对应多个地址。编程时一般将未用的地址位设为0。能简化译码电路，但与线选法一样会出现重叠地址，浪费地址空间。对于小系统不会引起问题，不要轻易用于大存储容量系统

8、中。例5.7某系统中，地址总线为A19A0。试用4块2732EPROM芯片构成32K8存储器，起始地址10000H，要