基与微机实验平台串行存储器的设计方案

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1、基与微机实验平台串行存储器的设计方案第一章绪论21.1课题的背景和意义随着计算机的发展，存储器也随着发展，存储器是存放数据的芯片，是计算机发展的关键部位，中央处理器和输入输出设备都可以和存储器交换信息，有存储，缓冲和传递信息的作用。在如今是计算机领域，存储器被广泛的应用，而且，当前正在执行的是在一般的半导体存储器存储程序，和硬盘作为外部存储和二级存储，用于存储程序和数据当前不需要执行。1.2存储器的分类由于存储器的快速发展，产生了许多的类型。存储器分为内存储器与外存储器。存储器一般包括一定容量，CPU的内部存储器可以存储和操作构成的半导体存储器的。根据属性区分

2、，该存储器一般可定为随机存取存储器和只读存储器的两种类型，英文缩写为RAM和ROM。每一个存储器的内容可以随时按需要进行读/写的需要进行分配，RAM是被用来存储各种各样输入和输出的数据与程序，中间得出的结果，与外存储器交换的内容也一样可以作堆栈来利用。ROM只读不写，一般用来存放已经写好不需要写该或者是添加的程序和数据。RAM的分类(1) DRAM(动态随机存取存储器)这是一个非常一般的RAM，由单个电子管和电容器构成的一个位存储单元，DRAM把每一个内存单位当作一个电荷存储在位存储单元之中，根据电容的充电与放电当做储存方式，不过因为电容自身存在漏电的现象，所

3、以一定要每几微秒就必须刷新一次，不然的话数据有可能丢失。存取时间与放电时间总的来说是一致的，大概有2~4ms。因为在成本上说相对比较实惠，所以DRAM一般都用来作为计算机内部的主要存储器。(2) SRAM(静态随机存取存储器)26静态，一般针对的是内存中的内容能够长期存储在其中并且没有必要随时都可以进行存取。其中每6颗电子管构成单个位存储单元，由于不存在电容器，所以没有必要不断充电就可以正常工作，它能够比普通的动态随机处理内存运行速度更方便更平稳，一般被用来作为高速缓存。ROM的分类(1)掩膜ROM因为制造商在生产时写进去的内容，写完后只要求读取，而不能够继续

4、写入。基本存储原理是：以元器件的“有/无”来表示存储信息（“1”或“0”），可以用二极管或晶体管作为原件。(2) PROM(可编程只读存储器) PROM被称作为“单次可编程的只读存储器”。PROM在刚刚出厂的时候，里面的内容全是1，用户能够按照自己的要求把当中的某些单元写成0，及将1的熔丝熔断(当然也有些厂出产的PROM里面的内容刚开始全是0，那就相反，用户可以把其中需要的写1)， 用来让用户实现对程序的编辑。(3) EPROM(可擦可编程只读存储器) EPROM是一个拥有可多次修改的能力，在擦除之后就可以实现再次编写程序的ROM，在使用紫外线照射来消除写入的

5、程序，清除掉里面的数据，这种种类的芯片非常容易识别出来，因为在它的封装上有一个玻璃窗，用于紫外线照射，在编辑完程序后的芯片需要用黑色不干胶纸盖住其上面的石英玻璃窗口，用来防止其受到阳光的直接照射，而破坏里面的程序。(4) E2PROM(电可擦可编程只读存储器) 它的使用方式和功能与EPROM差不多，而且其写进去的程序都可以用20V的电压来清除，与EPROM的擦写方式不同。E2ROM可以用电信号进行写入。工作方式相对简便，比EPROM现金一点。(5) Flash Memory(快闪存储器) FlashMemory是一个先进的非易丢失的存储器，从EPROM和E2P

6、ROM的基础上发展过来的。存储方式和EPROM相似，是使用单管来存储1位的信息内容，与EEPROM相同的地方使用电来擦除信息的。在目前的发展态势来看，FlashMemory的容量越来越大，价格方面越来越实惠，是一个很有前景的存储器。261.3课题的研究内容以北京清华大学教学仪器厂研发的TPC-2003A32位总线微机实验箱为平台,设计一个串行存储器的读写单元。要求能用实验箱上的数码管显示串行存储器（初步考虑采用AT24C02系列）进行读写操作后的存储状态。串行存储器的相关电路可参考TPC-2003A32位总线微机实验箱所提供的小型温度控制系统的电原理图，所用编

7、程语言要求为C、或汇编。课题要求对I2C串行通信技术，以及串行存储器的读写时序有较好的理解，对Proteus仿真软件能熟练应用。对设计方案需进行Proteus仿真，和实物演示。26第二章系统总体结构2.18086微型计算机的结构8086是一个因特尔系列的16微处理器，是在HMOS工艺上生产制造的，每个8086中都有16根数据线和20根地址线，采取的40脚的DIP封装，DIP是双列直插式封装。在8086工作时，工作电压是5V，能够识别的时钟频率是4.77~10MHz，其引脚信号和TTL电平相互兼容。因特尔公司推出8086的时候，也发型了一个准16位的微处理器--

8、--8088。8088与8086的内部