组成原理实验课件---存储器VIP免费

实验三：存储器实验实验目的1.理解计算机主存储器的功能、组成知识；2.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；3.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。4.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。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。内存储器和接口电路AR15~8AR7~058C6574LS2456116Intel8251Intel825158C6516位地址总线AB16位数据总线DB74LS13874LS13874LS139MAX202内存片选信号内存和接口读写命令接口片选信号MIOREQWE58C6574LS245611658C65DB总线指示灯Intel8255来自ALU的输出内部总线IBAB总线指示灯CPU系统每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字。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。（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，决定了将送往地址寄存器的地址信息只能由ALU输出。（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。8RAML6116ROML58C65RAMH6116ROMH58C65MWRWEWEA10~A0D15~D8D7~D0A12~A0A12~A0A10~A0A10~A0OECSCSOEOEOECSCSY1Y1Y0Y0D15~D8D7~D0地址总线数据总线WEWEMRDMRD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。（3）控制总线91B1A1GDC31392B2A2G1Y01Y11Y21Y32Y02Y1REQWEGNDMIOMWRMRDWRRDMMREQIOREQ74LS139：双2-4译码器TH-union内存控制信号用一片双2-4译码器器件74LS139给出。/MIOREQ/WE000内存写/MWR001内存读/MRD010I/O写/WR011I/O读/RD1XX不用TH-union内存片选信号DC5138A15A14A13GNDMMREQVCCCBAG2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70000~1FFF2000~3FFF4000~5FFF6000~7FFF8000~9FFFA000~BFFFC000~DFFFE000~FFFFDC574LS138:3-8译码器另外一片74LS138译码器芯片接收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（4）系统时钟及时序用1.8432MHz的晶振经分频得到的307.2kHz作为系统时钟，用于驱动CPU、I/O总线，保持CPU与内存、I/O读写同步进行。系统时钟CPU内部的某些寄存器，通常在时钟脉冲上升沿完成接收数据的操作。这意味着每个时钟脉冲时间对应一条微指令的时间，即一个微指令周期。只有运算器的通用寄存器是用时钟脉冲的低电平接收输入数据的。3.26us（5）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）DC5138A15A14A13GNDMMREQVCCCBAG2AG2BG1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y70000~1FFF2000~3FFF4000~5FFF6000~7FFF8000~9FFFA000~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对主存RAM区，在给出/CS片选信号的同时，还需要给出读写操作命令信号/WE。/WE为低是写，为高是读。6116芯片还有一个/OE控制信号，已接地。对主存ROM区的访问，与读写RAM区有2点不同。（1）还必须使用EEPROM芯片的输出允许信号/OE，执行读操作时，应使/OE信号为低电平，...