计算机组成原理实验课件--存储器.ppt

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1、实验三：存储器实验1实验目的理解计算机主存储器的功能、组成知识；熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处；理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器容量的方法。了解如何通过读写存储器的指令实现对58C65EEPROM芯片的读写操作。2实验说明教学计算机的主存储器用静态存储器芯片实现，由8千字的ROM区和2千字的RAM区组成，分别由2片58C65（EEPROM芯片）和2片6116（RAM芯片）实现。ROM芯片用来存放监控程序，RAM芯片用来存放用户程序和数据，以及用作监控程序临时数据和堆栈区。可以安装另外两

2、个芯片用来实现对存储器容量进行扩展。主存字长16位，按字寻址方式读写。3内存储器和接口电路每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字。4教学计算机主存储器的设计教学计算机采用单总线结构，16位的地址总线（记为AB15~AB0），16位的数据总线（记为DB15~DB0）和简化的控制总线：时钟信号：与CPU时钟同步，简化设计读写信号：由/MIO，REQ和/WE译码生成内存和IO读写信号。5（1）地址总线（AB15~AB0）地址总线提供读写内存用16位地址，读写输入/输出接口用8位地址。教学机的指令格式和教学机本身的特性，决定

3、了将送往地址寄存器的地址信息只能由ALU输出。6TH-union教学计算机系统组成框图7（2）数据总线（DB15~DB0）数据总线是计算机各部件之间完成数据传送的线路。出于教学机器件安全需要，教学机通过两片74LS245器件把数据总线隔断为内部总线IB与外部总线两部分。89地址总线的低13位送到ROM芯片的地址线引脚（RAM芯片只使用地址总线的低11位），用于选择芯片内的一个存储字。用于实现存储字的高位字节的2个芯片的数据线引脚、实现低位字节2个芯片的数据线引脚分别连接在用于实现存储字的高位字节的2个芯片的数据线引脚、实现低位字

4、节2个芯片的数据线引脚分别连接在一起，接到数据总线的高、低位字节，是实现存储器数据读写的信息通路。接到数据总线的高、低位字节，是实现存储器数据读写的信息通路。98813低8位数据高8位数据58C658K×858C658K×861162K×83-8译码器高3位低13位地址6116/CS0/CS1/WE0~1FFFH2000H~27FFHCS7~CS0地址寄存器（AR）81181313RAMROMAB15~AB13AB12~AB010为访问8192个存储单元，需要使用13位地址，应把地址总线的低13位地址送到每个58C65存储器芯片

5、的地址引脚；为访问2048个存储单元，需要使用11位地址，应把地址总线的低11位地址送到每个6116存储器芯片的地址引脚；对地址总线的高3位译码，产生的译码信号送相应的存储器芯片的片选信号引脚/CS，用于选择让哪一个地址范围的存储器芯片工作。还要向存储器芯片提供读写控制信号/WE，以区分是读、还是写操作，/WE信号为高电平是读，为低是写。11（3）控制总线121B1A1GDC31392B2A2G1Y01Y11Y21Y32Y02Y1REQWEGNDMIOMWRMRDWRRDMMREQIOREQ74LS139：双2-4译码器TH-u

6、nion内存控制信号用一片双2-4译码器器件74LS139给出。12/MIOREQ/WE000内存写/MWR001内存读/MRD010I/O写/WR011I/O读/RD1XX不用13TH-union内存片选信号DC5138A15A14A13GNDMMREQVCCCBAG2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70000~1FFF2000~3FFF4000~5FFF6000~7FFF8000~9FFFA000~BFFFC000~DFFFE000~FFFFDC574LS138:3-8译码器14另外一片74LS138译码器芯片接收

7、地址总线低位字节的最高4位地址信息（最高一位恒定为1），当需要接口电路工作时，由这片译码器产生接口芯片的8个片选信号，已选择哪一个接口电路可以读写。其中80~8FH已分配给串行口。其中第1路串行口的I/O端口地址确定为80H和81H。TH-union接口片选信号15（4）教学机内存空间分配：0~1FFFH8K×16位的ROM（用两片58C65，8K×8构成）2000~27FFH2K×16位的RAM（用两片74LS6116，2K×8构成）DC5138A15A14A13GNDMMREQVCCCBAG2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4

8、Y5Y6Y70000~1FFF2000~3FFF4000~5FFF6000~7FFF8000~9FFFA000~BFFFC000~DFFFE000~FFFF可扩展内存储器地址范围8K用于存放监控程序用于存放用户程序和数据16对主存RAM区，在给出/CS片选信号的