2.内存(半导体存储器)的概述
1)主存功能:存放当前运行的程序和数据,供CPU直接访问;存放多机共享的数据,兼顾实现多机通信。
2)主存连接:主存<—>系统总线<—>CPU
系统总线:AB:地址来自CPU的AR寄存器;CB:包括IO/M、WE/RD、Ready等引脚;DB:数据通过CPU的DR寄存器中转。 3)主存分类
RAM:易失性存储器,如U盘;ROM:非易失性存储器; MOS RAM分静态(Static)和动态(Dynamic)RAM两种。 双极性RAM的特点:存取速度快。
静态MOS RAM 的特点:价格便宜,功耗低。内存:MOS 4)内存(半导体存储器)组成和结构 地址译码方式:单译码方式、双译码方式 二、计算机的内存 1.静态RAM
简称SRAM,基本存储电路:RS触发器。
Intel 6116:双列直插式,24引脚,存储容量2K*8位 2.动态RAM 简称DRAM Intel 2116:16K*1位,由于受封装引线的限制,只有7条地址输入线,1条数据线;采用地址线分时复用的技术;控制信号:CAS列,RAS行;
工作方式:写操作:电容充电;读操作:破坏性读出,重写刷新;定时刷新:保持电容电平。
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特点:定时刷新、分时复用。 3. EPROM芯片
Intel 2716容量为2K×8位,采用NMOS工艺和双列直插式封装 三、存储器的扩充和与CPU连接 1、存储器的扩充
⑴位数的扩充:用固定容量、位数一定的芯片扩充成固定容量、位数较多的存储器。 如:需要2KX8位的存储器:2KX1需8片; 需要2KX8 位的存储器:2KX4需2片; 需要2KX16位的存储器:2KX1需16片; 需要2KX16位的存储器:2KX4需4片。 ⑵字扩展(地址扩展):用一定容量、位数固定的存储芯片扩充成较大容量位数固定的存储器。
如:需要64KX8位的存储器:16KX8需4片; 需要64KX8位的存储器:2KX8需32片。
⑶字、位扩展:用固定容量、固定位数的芯片扩展成较大容量、较大位数的存储器。 如:用16KX4 的存储芯片扩展成64KX8的存储器: 位扩展:需2片; 字扩展:需4片; 共需芯片:2X4=8片。 2、存储器芯片片选信号CS的处理 ⑴芯片介绍:Intel 74LS138和6116 ①3-8译码器74LS138
②存储芯片Intel6116(2KX8) ⑵片选信号的处理方法
①全译码法:片内寻址未用的全部高位地址线都参加译码,译码输出作为片选信号。 ②部分译码:用片内寻址外的高位地址的一部分译码产生片选信号。
③线选法:高位地址线不经过译码,直接(或经反相器)分别接各存储器芯片的片选端来区别各芯片的地址。 例:用Intel 6116芯片组成8KB RAM,设CPU为8086(设地址线为20根),译码器采用74LS138,问题:
1、需要几片6116?
2、地址线和数据线各为多少根?
3、每一片的地址范围是多少?如何确定?是否有重叠区? 4、如何连线?(包括地址线、数据线和状态线) 全译码
分析:①6116为2KX8芯片,需组成8KX8的存储器,只需进行字扩展,需4片。
②要求地址范围是00000H~01FFFH,4片的地址范围分别为:第一片:00000H ~007FFH;第二片:00800H ~00FFFH;第三片:01000H ~017FFH;第四片:01800H ~01FFFH
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分析结果:
①A0~A10作为芯片片内寻址;
②A11~A13作为74LS的A、B、C端; ③A14~A19组合产生G1、G2A、G2B
部分译码
第六章 计算机接口技术 一、计算机的接口 1.接口的基本结构
线性译码
2.接口的电路信号
接口对外设连接的信号要求 1)数据信号
(1)数字量:通常为8位二进制数或ASCII代码。
(2)模拟量:计算机检测、数据采集或控制的大量的现场信息等 (3) 开关量:一些“0”或“1”两个状态的量 2)状态信号
状态信息是反映外设当前所处工作状态的信息,以作为CPU与外设间可靠交换数据的条件。
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3)控制信号:用于控制外设的启动或停止。 二、数据传输方式
1.无条件的程序传送方式
定义:用程序——定时——用IN或OUT指令——进行信息的输入或输出。 条件:外设随时都处于数据(设备)准备好状态,无须检测器状态。 2.程序查询传送方式 1)查询输入 (1)接口电路
(2)程序流程
(3)程序编码
POLL: IN AL,STATUS_PORT ;读状态端口的信息
TEST AL,80H ;设“准备就绪”(READY)信息在D7位 JE POLL ;未“准备就绪”,则循环再查
IN AL,DATA_PORT ;已“准备就绪”(READY=1),则读入数据 说明:
POLL:标号;IN:操作码;AL:累加器;STATUS_PORT:符号地址;TEST:检测;JE POLL条件转移,结果是0则返回;
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2)查询输出 (1)接口电路
(2)程序流程
(3)查询部分的程序为:
POLL: IN AL,STATUS_PORT;从状态端口输入状态信息 TEST AL,80H;检查BUSY位 JNE POLL;BUSY则循环等待
MOV AL,STORE;否则,从缓冲区取数据 OUT DATA_PORT,AL;从数据端口输出
其中,STATUS_PORT是状态端口的符号地址;DATA_PORT是数据端口的符号地址;STORE是存放数据单元的地址偏移量。
3.中断传送方式
所谓中断是外设或其他中断源中止CPU当前正在执行的程序,而转向为该外设服务(如完成它与CPU之间传送一个数据)的程序,一旦服务结束,又返回原程序继续工作。 中断传送方式的好处是:大大提高了CPU的工作效率。
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