微机原理习题答案6章

－73－第6章存储器设计1．简述内存储器的分类及每种存储器的用途？解：内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器（简称随机存储器或RAM）和只读存储器（简称ROM）。随机存储器。随机存储器允许随机的按任意指定地址向内存单元存入或从该单元取出信息，对任一地址的存取时间都是相同的。由于信息是通过电信号写入存储器的，所以断电时RAM中的信息就会消失。计算机工作时使用的程序和数据等都存储在RAM中，如果对程序或数据进行了修改之后，应该将它存储到外存储器中，否则关机后信息将丢失。通常所说的内存大小就是指RAM的大小，一般以KB或MB为单位。只读存储器。只读存储器是只能读出而不能随意写入信息的存储器。ROM中的内容是由厂家制造时用特殊方法写入的，或者要利用特殊的写入器才能写入。当计算机断电后，ROM中的信息不会丢失。当计算机重新被加电后，其中的信息保持原来的不变，仍可被读出。ROM适宜存放计算机启动的引导程序、启动后的检测程序、系统最基本的输入输出程序、时钟控制程序以及计算机的系统配置和磁盘参数等重要信息。2.简述存储器的主要技术指标有哪些？解：存储器的主要技术指标有：存储容量、读写速度、非易失性、可靠性等。3.在实际工程应用中，存储器芯片的速度怎样估算？解：在选择存储器芯片时应注意是否与微处理器的总线周期时序匹配。作为一种保守的估计，在存储器芯片的手册中可以查得最小读出周期tcyc(R)(ReadCycleTime)和最小写周期tcyc(W)(WriteCycleTime)。如果根据计算，微处理器对存储器的读写周期都比存储器芯片手册中的最小读写周期大，那么我们认为该存储器芯片是符合要求的，否则要另选速度更高的存储器芯片。8086CPU对存储器的读写周期需要4个时钟周期(一个基本的总线周期)。因此，作为一种保守的工程估计，存储器芯片的最小读出时间应满足如下表达式：tcyc(R)＜4T－tda－tD－T其中：T为8086微处理器的时钟周期；tda为8086微处理器的地址总线延时时间；tD为各种因素引起的总线附加延时。这里的tD应该认为是总线长度、附加逻辑电路、总线驱动器等引起的延时时间总和。同理，存储器芯片的最小写入时间应满足如下表达式：－74－tcyc(W)＜4T－tda―tD―T4.用下列RAM芯片构成32kB存储器模块，各需多少芯片？16位地址总线中有多少位参与片内寻址？多少位可用作片选控制信号？(1)1k×1(2)1k×4(3)4k×8(4)16k×4解：(1)1k×132825611KK片，片内寻址：09AA，共10位；片选控制信号：1015AA，共6位。(2)1k×43286414KK片，片内寻址：09AA，共10位；片选控制信号：1015AA，共6位。(3)4k×8328848KK片，片内寻址：011AA，共12位；片选控制信号：1215AA，共4位。(4)16k×43284164KK片，片内寻址：013AA，共14位；片选控制信号：1415AA，共2位。5.若存储器模块的存储容量为256kB，则利用上题中给出的RAM芯片，求出构成256kB存储模块各需多少块芯片？20位地址总线中有多少位参与片内寻址？多少位可用作片选控制信号？解：(1)1k×12568204811KK片，片内寻址：09AA，共10位；片选控制信号：1019AA，共10位。(2)1k×4256851214KK片，片内寻址：09AA，共10位；片选控制信号：1019AA，共10位。－75－(3)4k×825686448KK片，片内寻址：011AA，共12位；片选控制信号：1219AA，共8位。(4)16k×4256832164KK片，片内寻址：013AA，共14位；片选控制信号：1419AA，共6位。6.一台8位微机系统的地址总线为16位，其存储器中RAM的容量为32kB，首地址为4000H，且地址是连接的。问可用的最高地址是多少？解：32K=152=8000H，所以，最高地址为：4000H+8000H-1=BFFFH则，可用的最高地址为0BFFFH.7.某微机系统中内存的首地址为4000H，末地址为7FFFH，求其内存容量。解：7FFFH-4000H+1=4000H=142=16KB内存容量为16KB。8.利用全地址译码将6264芯片接在8088的系统总线上，其所占地址范围为00000H~03FFFH，试画连接图。写入某数据并读出与之比较，若有错，则在DL中写入01H；若每个单元均对，则在DL写入EEH，试编写此检测程序。解：因为6264的片容量为8KB。RAM存储区域的总容量为03FFFH-00000H+1=4000H=16KB，故需要2片6264芯片。连接图如图6.1所示。－76－14A15A13A5VMEMWMEMR16A17A18A19A0A12AOE1CS2CSWE0D7D62640A12AOE1CS2CSWE0D7D6264ABC1G2AG2BG0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y74LS1385VMEMWMEMR07DD012AA图6.1与8088系统总线的连接图检测程序段：MOVAX,0000HMOVDS,AXMOVSI,0MOVCX,16*1024MOVAL,55HCMPL:MOV[SI],ALMOVBL,[SI]CMPBL,ALJNEERRORINCSILOOPCMPLMOVDL,0EEHJMPNEXTERROR:MOVDL,01HNEXT:…－77－9.简述EPROM的编程过程，并说明EEPROM的编程过程。解：EPROM芯片的编程有两种方式：标准编程和快速编程。在标准编程方式下，每给出一个编程负脉冲就写入一个字节的数据。Vpp上加编程电压，地址线、数据线上给出要编程单元的地址及其数据，并使CE=0,OE=1。上述信号稳定后，在PGM端加上宽度为50ms±5ms的负脉冲，就可将数据逐一写入。写入一个单元后将OE变低，可以对刚写入的数据读出进行检验。快速编程使用100s的编程脉冲依次写完所有要编程的单元，然后从头开始检验每个写入的字节。若写的不正确，则重写此单元。写完再检验，不正确可重写。EEPROM编程时不需要加高电压，也不需要专门的擦除过程。并口线EEPROM操作与SRAM相似，写入时间约5ms。串行EEPROM写操作按时序进行，分为字节写方式和页写方式。10．若要将4块6264芯片连接到8088最大方式系统A0000H~A7FFFH的地址空间中，现限定要采用74LS138作为地址译码器，试画出包括板内数据总线驱动的连接电路图。解：8088最大方式系统与存储器读写操作有关的信号线有：地址总线019AA，数据总线：07DD，控制信号：,MEMRMEMW。根据题目已知条件和74LS138译码器的功能，设计的板内数据总线驱动电路如图6.2（a）所示，板内存储器电路的连接电路图如图6.2（b）所示。74LS245A0~A7B0~B7D0~D7XD0~XD7DIRE74LS138的Y0MEMRMEMW74LS138的Y374LS138的Y274LS138的Y1图6.2（a）板内数据总线驱动电路－78－图6.2（b）板内存储器电路的连接图11．若在某8088微型计算机系统中，要将一块2764芯片连接到E0000H~E7FFFH的空间中去，利用局部译码方式使它占有整个32kB的空间，试画出地址译码电路及2764芯片与总线的连接图。解：Intel2764的片容量为8KB，而题目给出的地址共32KB，说明有4个地址区重叠，即采用部分地址译码时，有2条高位地址线不参加译码（即1314,AA不参加译码）。地址译码电路及2764与总线的连接如图6.3所示。－79－2764A0~A12D0~D7OECE+5VD0~D7A0~A12VPPPGMMEMRA15A19A18A17A16图6.3地址译码电路及2764与总线的连接12．在8086CPU工作在最小方式组成的微机系统中，扩充设计16kB的SRAM电路，SRAM芯片选用Intel6264,内存地址范围为70000H~73FFFH，试画出此SRAM电路与8086系统总线的连接图。解：73FFFH-70000H+1=4000H=16KIntel6264的片容量为8KB，RAM存储区总容量为16KB，故需要2片6264.8086最小方式系统与存储器读写操作有关的信号线有：地址总线019AA，数据总线：015DD，控制信号：/,,,MIORDWRBHE。此SRAM电路与8086系统总线的连接图如图6.4所示。－80－+5V0ABHEOE70D~DRDWR12A131A~A0D7DWE2CS1CS0AOE12A0D7DWE2CS1CS2AG2BG1GCBA0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y19A15A14AIOM18A17A16A0A158D~D62646264图6.4SRAM电路与8086系统总线的连接图13．E2PROM28C16芯片各引脚的功能是什么？如果要将一片28C16与8088系统总线相连接，并能随时改写28C16中各单元的内容，试画出28C16和8088系统总线的连接图(地址空间为40000H~407FFH)。解：28C16的引脚功能：VCC，GND：电源和地100~AA：11位地址线，可寻址2KB地址空间70~DD：8位数据线WE：写允许，低电平有效。OE：输出允许，低电平有效。CE：片选信号，低电平有效。根据所学知识，28C16与8088系统的连接图如图6.5所示。－81－28C160A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A0D1D2D3D4D5D6D7DOEWECS18A19A17A16A15A14A13A12A11AMEMRMEMW010~AA08~DD图6.528C16与8088系统的连