微機(jī)原理習(xí)題解答：6.doc

習(xí)題六試說明半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類。解：按存儲(chǔ)信息的特性分為：隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM兩大類。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可擦除、可再編程ROM隨即讀寫存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM不可編程掩膜ROM可編程ROM紫外線擦除的EPROM電擦除的E2PROM雙極型MOS型動(dòng)態(tài)RAM靜態(tài)RAM RAM分類：主要有雙極型和MOS型兩類。MOS型存儲(chǔ)器又可分為靜態(tài)RAM（簡(jiǎn)稱SRAM）和動(dòng)態(tài)RAM(簡(jiǎn)稱DRAM)。 ROM分類掩膜式ROM：用戶不可對(duì)其編程，其內(nèi)容已由廠家設(shè)定好，不能更改；可編程ROM：用戶只能對(duì)其進(jìn)行一次編程，寫入后不能更改；可擦除的PROM：其內(nèi)容可用紫外線擦除，用戶可對(duì)其進(jìn)行多次編程；電擦除的PROM，簡(jiǎn)稱EEPROM或E2PROM)，能以字節(jié)為單位擦除和改寫。試說明CMOS靜態(tài)存儲(chǔ)器基本存儲(chǔ)電路數(shù)據(jù)讀、寫的原理。解：存儲(chǔ)單元六只NMOS管（T1T6）組成。見教材中圖67。T1與T2構(gòu)成一個(gè)反相器，T3與T4構(gòu)成另一個(gè)反相器，兩個(gè)反相器的輸入與輸出交叉連接，構(gòu)成基本觸發(fā)器，作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。T1導(dǎo)通、T3截止為0狀態(tài)，T3導(dǎo)通、T1截止為1狀態(tài)。T5、T6是門控管，由Xi線控制其導(dǎo)通或截止，他們用來控制觸發(fā)器輸出端與位線之間的連接狀態(tài)。T7、T8也是門控管，其導(dǎo)通與截止受Yj線控制，他們是用來控制位線與數(shù)據(jù)線之間連接狀態(tài)的，工作情況與T5、T6類似。只有當(dāng)存儲(chǔ)單元所在的行、列對(duì)應(yīng)的Xi、Yj線均為1時(shí)，該單元才與數(shù)據(jù)線接通，才能對(duì)它進(jìn)行讀或?qū)懀@種情況稱為選中狀態(tài)。寫操作如下:（1）將欲寫入單元的地址加到存儲(chǔ)器的地址輸入端；（2）在選片信號(hào)CS端加上有效電平，使RAM選通；（3）將待寫入的數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)輸入端；R/W （4）在 線上加入低電平，進(jìn)入寫工作狀態(tài)；（5）使選片信號(hào)無效，數(shù)據(jù)輸入線回到高阻狀態(tài)。R/W讀操作與寫操作基本相同僅使 線上加入高電平。試說明單管DRAM基本存儲(chǔ)電路數(shù)據(jù)讀、寫的原理。解：?jiǎn)喂蹹RAM基本存儲(chǔ)電路只有一個(gè)電容和一個(gè)MOS管，是最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)元件結(jié)構(gòu)，如教材中圖6.11所示（見下圖）。存放的信息是“1”還是“0”，取決于電容中有沒有電荷。在保持狀態(tài)下，行選擇線為低電平，V管截止，使電容C基本沒有放電回路(當(dāng)然還有一定的泄漏)，其上的電荷可暫存數(shù)毫秒或者維持無電荷的“0”狀態(tài)。 對(duì)存儲(chǔ)矩陣進(jìn)行讀操作時(shí)，若某一行選擇線為高電平，則位于同一行的所有基本存儲(chǔ)電路中的V管都導(dǎo)通，于是刷新放大器讀取對(duì)應(yīng)電容C上的電壓值，但只有列選擇信號(hào)有效的基本存儲(chǔ)電路才受到驅(qū)動(dòng)，從而可以輸出信息。刷新放大器的靈敏度很高，放大倍數(shù)很大，并且能將讀得的電容上的電壓值轉(zhuǎn)換為邏輯“0”或者邏輯“1”。在讀出過程中，選中行上所有基本存儲(chǔ)電路中的電容都受到了影響，為了在讀出信息之后仍能保持原有的信息，刷新放大器在讀取這些電容上的電壓值之后又立即進(jìn)行重寫。在寫操作時(shí)，行選擇信號(hào)使V管處于導(dǎo)通狀態(tài)，如果列選擇信號(hào)也為“1”，則此基本存儲(chǔ)電路被選中，于是由數(shù)據(jù)輸入/輸出線送來的信息通過刷新放大器和T管送到電容C。試說明如何對(duì)28C64進(jìn)行字節(jié)編程，并說明怎樣使用數(shù)據(jù)輪詢的方法判斷寫操作完成。解：Intel 28C64是8K8位的E2PROM芯片。先進(jìn)行字節(jié)擦除操作，地址線送入相應(yīng)的地址，當(dāng)=0，=1，數(shù)據(jù)線（I/O0 I/O7）都加高電平且VPP加幅度為+21V、寬度為915mS的脈沖時(shí)，28C64將選中的字節(jié)擦除。再進(jìn)行字節(jié)編程操作，地址保持不變，=0，=1，VPP加幅度為21V、寬度為915 mS的脈沖時(shí)，來自數(shù)據(jù)線（I/O0 I/O7）的數(shù)據(jù)字節(jié)可寫入28C64的存儲(chǔ)單元中。接著使用數(shù)據(jù)輪詢的方法判斷寫操作完成，即采用與讀出基本相同的方式，只是VPP+21V。在編程后，可將28C64中的信息讀出，與寫入的內(nèi)容進(jìn)行比較，以驗(yàn)證寫入內(nèi)容是否正確，數(shù)據(jù)線為輸出狀態(tài)。試使用62512和27256，在8088系統(tǒng)（最小模式）中設(shè)計(jì)具有128KB的RAM、64KB的EPROM的存儲(chǔ)體，RAM的地址從00000000H開始、EPROM的地址從F0000000H開始。解：62512 的起始地址：00000H，27256 的起始地址：F0000H地址分配表如下：A19 A18 A17 A16A15 A14 A13 A12A11A0地 址 范 圍對(duì) 應(yīng) 芯 片0 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 01 100000 H0FFFFH625121U10 0 0 10 0 0 10 0 0 01 1 1 10 01 110000 H1FFFFH625122U21 1 1 11 1 1 10 0 0 00 1 1 10 01 1F0000 HF7FFFH272561U31 1 1 11 1 1 11 0 0 01 1 1 10 01 1F8000 HFFFFFH272562U462512 是64K8容量的芯片，組成128KB需要兩片62512。地址范圍從：00000H 1FFFFH27256是32K8容量的芯片，組成64KB需要兩片27256。地址范圍從：F0000H FFFFFH8088最小模式下存儲(chǔ)器擴(kuò)展接線電路圖如下： WRD7D0A15A0OEWECSU2D7D0A14A0OECSU3RDD7D0A14A0OECSU418D7D0A15A0OEWECSU1D7D0A15A0A15A19A0A14A015Y0G2AG2BABCG1Y1M/IOY6G2AG2BABCG1Y7151616A19VCCA18A17A16A16A17A18A1974HC13874HC138 試使用62512和27512，在8088系統(tǒng)最大模式中設(shè)計(jì)具有256KB RAM、64KB EPROM的存儲(chǔ)體，RAM的地址從00000000H開始、EPROM的地址從0F0000000H開始。解：62512是64K8容量的芯片，組成256KB需要四片62512，起始地址為：00000H，地址范圍為：00000H 3FFFFH。27512是64K8容量的芯片，組成64KB需要1片27512，起始地址為：0F0000H，地址范圍為：0F0000H 0FFFFFH。地址分配表如下：A19 A18 A17 A16A15 A14 A13 A12A11A0地 址 范 圍對(duì) 應(yīng) 芯 片0 0 0 00 0 0 00 0 0 01 1 1 10 01 100000 H0FFFFH625121U10 0 0 10 0 0 10 0 0 01 1 1 10 01 110000 H1FFFFH625122U20 0 1 00 0 1 00 0 0 01 1 1 10 01 120000 H2FFFFH625123U30 0 1 10 0 1 10 0 0 01 1 1 10 01 130000 H3FFFFH625124U41 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 01 10F0000 H0FFFFFH27512U58088最小模式下存儲(chǔ)器擴(kuò)展接線電路圖如下：MWTCMRDC8D7D0A15A0Y0G2AG2BABCG1Y1Y2Y7D7D0A15A0OEWECSU116A19A18A17A1674HC138Y3D7D0A15A0OEWECSU2D7D0A15A0OEWECSU31D7D0A15A0OEWECSU4D7D0A15A0OECSU511111VCC8086系統(tǒng)中存儲(chǔ)器偶地址體及奇地址之間應(yīng)該用什么信號(hào)區(qū)分？怎樣區(qū)分？BHE解：8086CPU的數(shù)據(jù)總線有16根，其中高8位數(shù)據(jù)線D15 D8接存儲(chǔ)器的高位庫（奇地址庫），低8位數(shù)據(jù)線D7 D0接存儲(chǔ)器的低位庫（偶地址庫），根據(jù) （選擇奇地址庫）和A0（選擇偶地址庫）的不同狀態(tài)組合決定對(duì)存儲(chǔ)器做字操作還是字節(jié)操作。如下圖所示： BHE8086系統(tǒng)中對(duì)外設(shè)端口的讀/寫操作時(shí)， 信號(hào)和地址線A0如何起作用？BHE BHE 解：大部分的外設(shè)為8位I/O接口，當(dāng)需用16位I/O接口時(shí)，8086系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線中的高8位數(shù)據(jù)線 D15 D8 接奇地址I/O端口，而低8位數(shù)據(jù)線 D7 D0接偶地址I/O端口，用 和A0分別作為奇地址I/O端口體和偶地址I/O端口體的體選擇信號(hào)，根據(jù) 和A0的不同狀態(tài)組合決定對(duì)I/O端口做字操作或字節(jié)操作。試使用62512和28512，在8086系統(tǒng)（最小模式）中設(shè)計(jì)具有256KB RAM、128KB E2PROM的存儲(chǔ)體，RAM的地址從00000000H開始、E2PROM的地址從40000000H開始。解：62512是64K8容量的芯片，組成256KB需要四片62512，起始地址為：00000H，地址范圍為：00000H 3FFFFH。28512是64k8容量的芯片，組成128kb需要2片28512。起始地址為：40000H，地址范圍為：40000H 5FFFFH。地址分配表如下：A19 A18 A17 A16A15 A14 A13 A12A11A0地 址 范 圍對(duì) 應(yīng) 芯 片0 0 0 00 0 0 10 0 0 01 1 1 10 01 100000 H1FFFFH625121、2U1、U20 0 1 00 0 1 10 0 0 01 1 1 10 01 120000 H3FFFFH625123、4U3、U40 1 0 00 1 0 00 0 0 01 1 1 10 01 140000 H5FFFFH285121、2U5、U6注：U1、U3、U5為偶地址存儲(chǔ)體，U2、U4、U6為奇地址存儲(chǔ)體。8086最小模式下存儲(chǔ)器擴(kuò)展接線電路圖如下：A0WRRDA16A1Y0G2AG2BABCG1Y1Y2D7D0A15A0OEWECSU116A19A18A1774HC138D7D0A15A0OECSU6D7D0A15A0OEWECSU4D7D0A15A0OEWECSU2D7D0A15A0OEWECSU38D7D08D15D8D7D0A15A0OECSU5M/IOBHE 11111110試使用621024和28C256，在8086系統(tǒng)（最大模式）中設(shè)計(jì)具有512KB RAM、64KB E2PROM的存儲(chǔ)體，RAM的地址從00000000H開始、E2PROM的地址從F0000000H開始。解：621024是128K8容量的芯片，組成512KB需要四片621024，起始地址為：00000H，地址范圍為：00000H 7FFFFH。28C256是32K8容量的芯片，組成64KB需要2片28256。起始地址為：0F0000，地址范圍為：0F0000H 0FFFFFH。地址分配表如下：A19 A18 A17 A16A15 A14 A13 A12A11A0地 址 范 圍對(duì) 應(yīng) 芯 片0 0 0 00 0 1 10 0 0 01 1 1 10 01 100000 H3FFFFH6210241、2U1、U20 1 0 00 1 1 10 0 0 01 1 1 10 01 140000 H7FFFFH6210243、4U3、U41 1 1 11 1 1 10 0 0 01 1 1 10 01 10F0000 H0FFFFFH28C2565、6U5、U6注：U1