计算机组成原理课程设计---内存扩充与cpu连接

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1、课程设计（论文）课程名称计算机组成原理题目名称内存扩充与cpu连接学生学部（系）计算机艺术与设计学部专业班级07网络工程班学   号1071981学生姓名指导教师吕国华2009年6月15日目录1、引言11.1设计思想11.2设计题目11.3设计任务12、正文22.1图表22.1.18086CPU简化引脚图22.1.2内存芯片逻辑图32.1.3译码器与门电路逻辑图32.2设计思路42.3设计过程42.4设计说明63、结论64、参考文献65、心得体会71.引言1.1设计思想“计算机组成原理”是计算机类

2、各专业学生必修课程之一，它主要讨论计算机各大部件的基本组成原理，各大部件互连构成整机系统的技术。在学生系统完成各部件原理的学习以后，有必要根据要求把各部件组织起来，成为计算机内部的一个大的部件，以至整机硬件或构成计算机的主机。从而加深学生对计算机的整体认识。1.2设计题目——内存的扩充与CPU的连接现有如下存储芯片：2K×1的ROM，4K×1的RAM，8K×1的ROM。若用他们组成容量为16KB的存储器，前4KB为ROM,后12KB为RAM。构成的容量为16KB的存储器连接到8086CPU芯片。8

3、086是一个16位数据总线和20位地址总线的芯片。（见下页图1—图3）。1.3设计任务设计任务：只进行硬件设计，不进行软件设计，主要设计任务如下:(1)计算机各种存储器芯片各用多少片？若给出的芯片没有用上，要作出说明。(2)正确选择译码器与门电路，并正确地与CPU连接，相应地画出逻辑结构图和组成框图。说明：图中凡与芯片直接连接的地址总线和数据总线均用粗黑线画，其他线用细线画。(3)分析一下组成的存储器有无地址重叠的现象。若有，是何原因。(4)说明逻辑结构图中各部件的功能。2.正文2.1图表1402

4、3938373635328086CPU291625192220212.1.18086CPU简化引脚图GND——地线，输入AD0—AD15，数据/地址复用线，双向，三态AD16—AD19，地址/状态复用线，输出，三态RD——读控制，输入CLK——系统时钟，输入VCC——电源+5V，输入ALE——允许地址锁存，输出RESET——系统复位，输入WR——写控制，输出，三态GND______VCCAD14_______AD15___A16/S3___A17/S4___A18/S5___A19/S6...__

5、_RD.___WR(LOCK)AD0______ALE(QS0)CLK______RESETGND______READY图2.1.18086CPU引脚图2.1.2内存芯片逻辑图A10-A0——地址总线WE——写读引脚D7-D0——数据总线CS——芯片选择引脚内存芯片逻辑图，如图2.1.2所示4K×1RAM2K×1ROMWECSD7-D0D7-D0CSA10∣A0A10∣A0图2.1.2内存芯片逻辑图2.1.3译码器与门电路逻辑图译码器与门电路逻辑图，如图2.1.3所示译码器图2.1.3.译码器与门

6、电路逻辑图&2.2设计思路（1）计算出需要的各种芯片数用2K×1的ROM芯片设计容量为4KB的ROM，需4片用4K×1的RAM芯片设计容量为12KB的RAM，需6片在设计过程中，没有使用到的是8K×1的ROM芯片,组成的存储器有地址重叠的现象，这是因为A14和A15没有参加译码。（2）写出每个芯片的地址分配各存储芯片的地址分配如下：A15A14A13A12A11A10~A0××000...2K×8ROM××001...2K×8ROM××01.....4K×8RAM××10.....4K×8RAM×

7、×11.....4K×8RAM（3）根据给出的内存扩充逻辑电路与给定的8086CPU（见图1）引脚图正确的连接起来。连接的方法是：内存与CPU的地址线，数据线，读写线对应相连，内存没有的引脚不用考虑。2.3设计过程(1)设计过程中共需要2K×1的ROM4片，需要4K×1的RAM6片。(2)首先用4个2K×1的ROM存储芯片和6个4K×1的RAM存储芯片组成16KB的存储器(前4KB为ROM;后12KB为RAM);然后使用一个2:4译码器对存储器芯片的连接，因为片选线不够，所以要将译码器中的一条片选

8、线与与门逻辑器件进行连接，再通过逻辑电路将多余的芯片进行连接。最后是与CPU的连接，CPU的数据线A0~A10连接到10个存储器芯片的数据线A0~A10;6个RAM芯片的写线连接到CPU中的写线;CPU中的A11连接到逻辑电路中;CPU中的A12和A13与译码器中的两输入线相连接。(3)内存与CPU的连接逻辑图详细逻辑图请见下页。D7…D0A11A13A128086CPUA11~A0we2K×1ROM2K×1ROM2K×1ROM2K×1ROM4K×1RAM4K×1RAM4K×1RA