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1、5.10用16KX1位的DRAM 芯片組成 64KX8位存儲(chǔ)器,要求:(1) 畫出該存儲(chǔ)器的組成邏輯框圖。(2) 設(shè)存儲(chǔ)器讀/寫周期為0.5卩SQPU在1 yS內(nèi)至少要訪問一次。試問采用 哪種刷新方式比較合理??jī)纱嗡⑿碌淖畲髸r(shí)間間隔是多少?對(duì)全部存儲(chǔ)單 元刷新一遍所需的實(shí)際刷新時(shí)間是多少?(1)組建存儲(chǔ)器共需 DRAM 芯片數(shù)N= (64K*8 ) / (16K*1 ) =4*8 (片)。每8片組成16KX8位的存儲(chǔ)區(qū),A13A0作為片內(nèi)地址,用 A15、A14經(jīng)2:4譯碼器產(chǎn)生片選信號(hào):,邏輯框圖如下(圖有誤:應(yīng)該每組 8片,每片數(shù)據(jù)線為1根)(2)設(shè)16KX8位存儲(chǔ)芯片的陣列結(jié)構(gòu)為128行
2、X128列,刷新周期為 2ms。因?yàn)樗⑿旅啃行?.5 yS,則兩次(行)刷新的最大時(shí)間間隔應(yīng)小于:f 二蘭竺= 15.5 (AS)128為保證在每個(gè)1yS內(nèi)都留出0.5 yS給CPU訪問內(nèi)存,因此該DRAM適合采用分散式或 異步式刷新方式,而不能采用集中式刷新方式。若采用分散刷新方式, 則每個(gè)存儲(chǔ)器讀/寫周期可視為1 yS,前0.5yS用于讀寫,后 0.5 yS用于刷新。相當(dāng)于每 1 yS刷新一行,刷完一遍需要128X 1 yS= 128 yS,滿足刷新周期小于2ms的要求;若采用異步刷新方式,則應(yīng)保證兩次刷新的時(shí)間間隔小于15.5 y S如每隔14個(gè)讀寫周期刷新一行,相當(dāng)于每 15 yS刷新
3、一行,刷完一遍需要 128 x 15yS= 1920 y S,滿足刷新 周期小于2ms的要求;需要補(bǔ)充的知識(shí):刷新周期:從上一次對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)器刷新結(jié)束到下一次對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)器全部刷新一遍為止 的時(shí)間間隔。刷新周期通??梢允?ms,4ms或8ms。DRAM 一般是按行刷新,常用的刷新方式包括:集中式:正常讀/寫操作與刷新操作分開進(jìn)行,刷新集中完成。(DRAM共128行,刷新周期為2ms,讀/寫涮新時(shí)間均為0.5訶分散式:一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)周期分成兩個(gè)時(shí)間片,分時(shí)進(jìn)行正常讀/寫操作和刷新操作。特點(diǎn):不存在停止讀/寫操作的死時(shí)間,但系統(tǒng)運(yùn)行速度降低。叩 (IIlit|-tr(127)刷新間隔1劉個(gè)系箏周期(L2
4、HRE)t(DRAM共128行,刷新周期為128q, tm= 0.5以為讀/寫時(shí)間,tr= 0.5以為刷新時(shí)間,tc= 1 yS為存儲(chǔ)周期)異步式:前兩種方式的結(jié)合, 每隔一段時(shí)間刷新一次,只需保證在刷新周期內(nèi)對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)器刷新一遍。5.11若某系統(tǒng)有24條地址線,字長(zhǎng)為8位,其最大尋址空間為多少?現(xiàn)用 SRAM2114(1K*4)存儲(chǔ)芯片組成存儲(chǔ)系統(tǒng),試問采用線選譯碼時(shí)需要多少個(gè) 2114存儲(chǔ)芯片?該存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量=224 *8bit=16M字節(jié)需要SRAM2114(1K*4)存儲(chǔ)芯片數(shù)目:16M 8 =160組 2片/組二320片1K匯45.12在有16根地址總線的機(jī)系統(tǒng)中畫出下列情況下存
5、儲(chǔ)器的地址譯碼和連 接圖。(1) 采用8K*1位存儲(chǔ)芯片,形成64KB存儲(chǔ)器。(2) 采用8K*1位存儲(chǔ)芯片,形成32KB存儲(chǔ)器。(3) 采用4K*1位存儲(chǔ)芯片,形成16KB存儲(chǔ)器。由于地址總線長(zhǎng)度為16,故系統(tǒng)尋址空間為 216位寬二64K 位寬bit(1) 8K*1位存儲(chǔ)芯片地址長(zhǎng)度為13, 64KB存儲(chǔ)器需要8個(gè)8K*1位存儲(chǔ)芯片,故總共需要16根地址總線,地址譯碼為:A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0共需8片8K*1位存儲(chǔ)-H- LJL 心片紅色為片選第一片 地址范圍0000H1FFFH00000000000000000001111111111
6、111第二片 地址范圍2000H3FFFH00100000000000000011111111111111第三片 地址范圍4000H5FFFH01000000000000000101111111111111第四片 地址范圍6000H7FFFH01100000000000000111111111111111第五片 地址范圍8000H9FFFH10000000000000001001111111111111第六片 地址范圍OAOOOH0BFFFH10100000000000001011111111111111第七片 地址范圍OCOOOH0DFFFH1100000000000000110111111
7、1111111第八片 地址范圍OEOOOH0FFFFH11100000000000001111111111111111其連線圖如下:(2) 8K*1位存儲(chǔ)芯片地址長(zhǎng)度為13, 32KB存儲(chǔ)器需要4個(gè)8K*1位存儲(chǔ)芯片故總共需要15根地址總線,地址譯碼為:A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3 ,A2A1A0共需4片8K*1位存儲(chǔ)-H- LJk 心片紅色為片選第一片 地址范圍0000H1FFFH00000000000000000001111111111111第二片 地址范圍2000H3FFFH00100000000000000011111111111111第三片 地址范
8、圍4000H5FFFH01000000000000000101111111111111第四片 地址范圍6000H7FFFH01100000000000000111111111111111其連線圖如下:(3) 4K*1位存儲(chǔ)芯片地址長(zhǎng)度為12, 16KB存儲(chǔ)器需要4個(gè)4K*1位存儲(chǔ)芯片故總共需要14根地址總線,地址譯碼為:A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3 ,A2A1A0共需4片4K*1位存儲(chǔ)-H- LJL 心片紅色為片選第一片 地址范圍0000H0FFFH00000000000000000000111111111111第二片地址范圍1000H1FFFH000100
9、00000000000001111111111111第三片 地址范圍2000H2FFFH00100000000000000010111111111111第四片 地址范圍3000H3FFFH00110000000000000011111111111111其連線圖如下:方案一:5.13試為某8位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)具有8KB ROM和40KB RAM的存儲(chǔ)器。要求 ROM 用EPROM 芯片2732組成,從0000H地址開始;RAM用S RAM 芯片6264組成,從 4000H地址開始。查閱資料可知,2732容量為4K X 8(字選線12根),6264容量為8K X 8(字選線13根),因此本系統(tǒng)中
10、所需芯片數(shù)目及各芯片地址范圍應(yīng)如下表所示:A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3丿A2A1共需2片2732構(gòu)成系 統(tǒng)ROM紅色為片選第一片 地址范圍0000HOFFFH000000000000000000011111111111第二片 地址范圍1000H1FFFH000100000000000000111111111111共需5片6264構(gòu)成系統(tǒng)RAM紅色為片選第一片地址范圍4000H5FFFH010000000000000010111111111111第二片 地址范圍6000H7FFFH011000000000000011111111111111第三片 地址范圍80
11、00H9FFFH100000000000000100111111111111第四片 地址范圍0A000H0BFFFH101000000000000101111111111111第五片 地址范圍0C000H0DFFFFH110000000000000110111111111111說明: 8位微機(jī)系統(tǒng)地址線一般為 16位。采用全譯碼方式時(shí),系統(tǒng)的 AoA12直接與6264 的13根地址線相連,系統(tǒng)的A。An直接與2732的12根地址線相連。片選信號(hào)由74LS138 譯碼器產(chǎn)生,系統(tǒng)的 A15A13作為譯碼器的輸入。 各芯片的數(shù)據(jù)總線(DoD7)直接與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連。 各芯片的控制信號(hào)線(RD、
12、WR)直接與系統(tǒng)的控制信號(hào)線相連。5.14試根據(jù)下圖EPROM的接口特性,設(shè)計(jì)一個(gè)EPROM寫入編程電路,并 給出控制軟件的流程。+5VDo D7Ao A7高位地址譯碼編程控制信號(hào)RDOo O7A A13vcc* CEVPP- +12V* PGM_GND+ OEEPROM寫入編程電路設(shè)計(jì)如下圖所示:D0 D7+5V入A。0 。7Ao A13VCC控制模塊高位地址譯碼編程控制信號(hào)CEVPP+12VRDPGMGNDOE控制軟件流程:(1)上電復(fù)位;(2)OE信號(hào)為電平”無效(寫模式),PGM信號(hào)為電平”0”有效(編程控制模式)軟件進(jìn)入編程狀態(tài),對(duì) EPROM存儲(chǔ)器進(jìn)行寫入編程操作;(3)高位地址譯
13、碼信號(hào) CE為電平”1”無效,對(duì)存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng) 0000H3FFFH地址的數(shù)據(jù)依次進(jìn)行寫入操作(其中高位地址為 0、低位地址 Aj A13從0000H到3FFFH依次加1)寫入的值為數(shù)據(jù)總線D0 D13對(duì)應(yīng)的值。(4)高位地址譯碼信號(hào) CE為電平”0”有效,對(duì)存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng) 4000H7FFFH地址的數(shù)據(jù)依次進(jìn)行寫入操作(其中高位地址為1,低位地址 人 A3從0000H到3FFFH 依次加1)寫入的值為數(shù)據(jù)總線D0 D13對(duì)應(yīng)的值。(5)存儲(chǔ)器地址為7FFFH時(shí),寫入操作完成,控制軟件停止對(duì) EPROM的編程狀態(tài),釋放對(duì)OE信號(hào)和PGM信號(hào)的控制。5.15試完成下面的 RAM系統(tǒng)擴(kuò)充圖。假設(shè)系統(tǒng)已占用
14、0000 27FFH段內(nèi)存地址空間,并擬將后面的連續(xù)地址空間分配給該擴(kuò)充RAMA11A15 A14-A13 A12ZX:R AV CSD廠Aq-A.9A(廠 AjjR WCSR/WCSHPrQ*AoA9R./W CSDl-Dj譯碼器輸出A15A14A13A12A11A10A0地址空間/QO0000000H07FFH/Q10010800H0FFFH/Q2010000000000011000H17FFH/Q3011llllllllll1800H1FFFH/Q4001002000H27FFH/Q51010000000000-2800H2BFFH111111111112C00H2FFFH/Q6110/
15、Q7111下面方案的問題:1. 地址不連續(xù),驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)可能會(huì)比較麻煩;2. 地址重復(fù),浪費(fèi)系統(tǒng)地址空間;3. 不容易理解,實(shí)際上使用可能會(huì)有問題;5.16某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器地址空間為A8000HCFFFFH ,若采用單片容量為16K*1位的SRAM 芯片,(1) 系統(tǒng)存儲(chǔ)容量為多少?(2) 組成該存儲(chǔ)系統(tǒng)共需該類芯片多少個(gè)?(3) 整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)分為多少個(gè)芯片組?(1) 該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器地址空間為A8000HCFFFFH,系統(tǒng)存儲(chǔ)容量為:(D0000H-A8000H) 8bit=28000H*8bit=160KB(2)單片容量為 16K*1為的SRAM芯片的存儲(chǔ)容量為 16Kbit=2KB組成該存儲(chǔ)系統(tǒng)共需該類芯片160KB/2KB=80個(gè)(3) 題目未給出該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)位寬為多少,此處設(shè)為8bit位寬則每組芯片組需要 8個(gè)單片容量為16K*1為的SRAM芯片 所有整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)分為 80/8=10個(gè)芯片組。5仃 由一個(gè)具有8個(gè)存儲(chǔ)體的低位多體交叉存儲(chǔ)體中,如果處理器的訪存地址為以下八進(jìn)制值。求該存儲(chǔ)器比單體存儲(chǔ)器的平均訪問速度提高多少(忽 略初啟時(shí)的延時(shí))?(1)10018,10028,10038,-,11008(2)10028,10048,10068,-,12008(3)10038,10068,10118,-,13008此
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