5.2 半导体存储器接口的基本技术

21
5.2 半半 半半半半半半半半半半 半半半半半半 半半半半半 : 半半半半半半 半半半半半半半半半半半 半半半半半半半半半半半 ,。 74LSl38 半半半 ( 半 Intel 8205 半半半 ) G1 G 2a G 2b C B A Y i 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 A B G 1 Y 6 Y 5 Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 Y 7 G 2b G 2a C A 5 A 4 A 6 A 7 A 3 IO/M 138 10000 000~10000 111 80H~87H 10001 000~10001 111 88H~8FH 10010 000~10010 111 90H~97H 10011 000~10011 111 98H~9FH 10100 000~10100 111 A0H~A7H 10101 000~10101 111 A8H~AFH 10110 000~10110 111 B0H~B7H 10111 000~10111 111 B8H~BFH V cc 16 15 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 12 11 74LS 138 A B GND G 1 10 9 Y 6 Y 5 Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 Y 7 G 2b C G 2a

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5.2 半导体存储器接口的基本技术. G1 G 2a G 2b C B A Y i. Y 2. Y 7. Y 2. Y 3. Y 6. Y 5. Y 4. Y 3. Y 1. Y 0. Y 7. Y 4. Y 5. Y 6. Y 1. Y 0. A 3. A. 1 0 0 1 1 0 Y 6. 1 0 0 1 0 0 Y 4. 1 0 0 0 1 1 Y 3. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术•片选控制方法 部分译码法 :

对高位地址的一部分进行译码产生片选信号,这种方法叫部分译码法。 74LSl38 译码器 ( 即 Intel 8205 译码器 )

G1 G2a G2b C B A Yi

1 0 0 0 0 0 Y01 0 0 0 0 1 Y11 0 0 0 1 0 Y21 0 0 0 1 1 Y3

1 0 0 1 0 0 Y41 0 0 1 0 1 Y51 0 0 1 1 0 Y61 0 0 1 1 1 Y7

AB

G1Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7

G2b

G2a

CA5

A4

A6

A7

A3

IO/M

138

10000 000~10000 111 80H~87H10001 000~10001 111 88H~8FH10010 000~10010 111 90H~97H10011 000~10011 111 98H~9FH10100 000~10100 111 A0H~A7H10101 000~10101 111 A8H~AFH10110 000~10110 111 B0H~B7H10111 000~10111 111 B8H~BFH

Vcc16151413

12345678

1211

74LS

138

AB

GND

G1

10 9 Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7

G2b

CG2a

Page 2: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术8088 16K EPROM 2732 的一种部分译码电路方案

1 地址范围 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A16 A15 A14 A13 A12 A11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 0 01 0 0 0 0 H

1 0 F F FH 1 0 0 0 0 1

C B A

A19A18 A17A16

0 0 0 1  → 10000H~ 10FFFH 1 1 1 1 → F0000H~F0FFFH高位 A17~A19 的不确定性每一单元有 8 个地址编码重叠

2 地址范围 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A16 A15 A14 A13 A12 A11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 0 1 01 1 0 0 0 H

1 1 F F FH 1 0 0 0 1 1

C B A

A19A18 A17A16

0 0 0 1  → 11000H~ 11FFFH 1 1 1 1 → F1000H~F1FFFH高位 A17~A19 的不确定性每一单元有 8 个地址编码重叠

3 地址范围 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A16 A15 A14 A13 A12 A11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 1 0 01 2 0 0 0 H

1 2 F F FH 1 0 0 1 0 1

C B A

A19A18 A17A16

0 0 0 1  → 12000H~ 12FFFH 1 1 1 1 → F200H~F2FFFH高位 A17~A19 的不确定性每一单元有 8 个地址编码重叠

4 地址范围 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A16 A15 A14 A13 A12 A11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 0 1 1 013 0 0 0 H

1 3 F F FH 1 0 0 1 1 1

C B A

A19A18 A17A16

0 0 0 1  → 13000H~ 13FFFH 1 1 1 1 → F300H~F3FFFH高位 A17~A19 的不确定性每一单元有 8 个地址编码重叠

在采用部分译码的存储器中,存储地址通常取未用高位地址的值为全0 ,这样确定的地址叫基本地址。 A

B

G1Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7

G2b

G2a

CA14

A13

A15

A16

A12

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

4321

Page 3: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术•片选控制方法 全译码法 :片外全部高位地址作为译码器的输入,进行完全译码,以此产生各个片选信号 。

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 4: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 0 0 0 F8000 H

F8FFFH 1 1 1 1 1 0 0 0ROM1

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 5: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 0 0 1 F9000 H

F9FFFH 1 1 1 1 1 0 0 1ROM2

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 6: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 0 1 0 FA000 H

FAFFFH 1 1 1 1 1 0 1 0ROM3

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 7: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 0 1 1 FB000 H

FBFFFH 1 1 1 1 1 0 1 1ROM4

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 8: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 0 0 FC000 H

FC7FFH 1 1 1 1 1 1 0 0SRAM1

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 9: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 0 0 FC800 H

FCFFFH 1 1 1 1 1 1 0 0SRAM2

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 10: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 0 1 FD000 H

FD7FFH 1 1 1 1 1 1 0 1SRAM3

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 11: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术A11A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0A19A18 A17A16 A15 A14 A13 A12

C B AG G2a

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 0 1 FD800 H

FDFFFH 1 1 1 1 1 1 0 1SRAM4

AB

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7G2b

G2a

CA14

A13

A15A16A17A18

A12

G1A19

IO/M

RD

A 0 A11~D 0 D7~

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

CS OE

2732

138

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

WE

A11

1 2 3 4 1 2 3 4

Page 12: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.2 半导体存储器接口的基本技术(1)   数据线的连接:芯片数据线直接和系统数据总线连接 ( 位扩展 ) 。(2)   地址线的连接:两部分:片内地址:系统总线低位地址线直接和芯片的地址线相连。片选 ( 外 ) 地址:高位地址经译码器产生芯片选择信号和片选端相连。三种译码方式 :线译码、部分译码、全译码。(3) 控制线的连接:总线的读/写操控制线,满足逻辑关系后直接与芯片的读/写信号相连。

•数据线、地址线和控制线与系统总线的连接小结

Page 13: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口8086 的存储器组织 : (字节编址)字:任何两相邻的字节构成一个字。字的地址:低字节的地址作为这个字的地址。字的存放:高位字节存放在高地址,低位字节存放在低地址。

•16 位微机系统中的内存贮器接口31H32H33H01H02H03H12H56H12H00H23H0FHXXHXXH

XXH2003H:0000

H2003H:0001H2003H:0002H2003H:0003H2003H:0004H2003H:0005H2003H:0006H2003H:0007H2003H:0008H2003H:0009H2003H:000AH2003H:000BH2003H:000CH2003H:000DH

(2003H:0005H)=1203H

2003:0005 字单元 =(2003H:0006H)=12H

(2003H:0005H)=03H

地址 =2003H:0005H

(2003H:0006H)=5612H

2003:0006 字单元 =(2003H:0007H)=56H

(2003H:0006H)=12H

地址 =2003H:0006H

Page 14: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

2003H:0001H

2003H:0003H

2003H:0005H

2003H:0007H

2003H:0009H

2003H:000BH

2003H:000DH

5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口•16 位微机系统中的内存贮器接口D0~D15 与字节单元的连接:

31H32H33H01H02H03H12H56H12H00H23H0FHXXHXXH

XXH2003H:0000

H2003H:0002

H

2003H:0004H

2003H:0006H

2003H:0008H

2003H:000AH

2003H:000CH

=0 偶地址共有 512K→ 偶存贮体经 D0~D7 传送数据=1 奇地址共有 512K→ 奇存贮体经 D8~D15 传送数据

A0=

D7

D0…D0~D7 连接偶地址,所有的偶地址单元构成偶存贮体 D15

D8…

D8~D15 接奇地址。所有的奇地址单元构成奇存贮体。

Page 15: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口•16 位微机系统中的内存贮器接口

A0~A19

8086

BHE

D8~D15

D0~D7

地址锁存

A1~A19

偶存储体: A0=0

A1~A19 寻址 512K 偶地址BHE =1

偶存储体

A0奇存储体: A0=1

A1~A19 寻址 512K 奇地址BHE =0

奇存储体BHE

8086 存储体的选择 :

奇偶存储体: A0=0

A1~A19 寻址 512K 奇地址BHE =0

A1~A19 寻址 512K 偶地址

Page 16: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口•8086 存贮器访问操作

MOV AL , [20H]

A0=0

BHE =1偶存储体: 20H 地址使能

CPU 使能A1~A19=10H 寻址偶存储体经数据线 D0~D7 送数据到 AL

字节访问:

MOV AL , [21H]

A0=1

BHE =0奇存储体: 21H 地址使能

CPU 使能A1~A19=10H 寻址奇存储体经数据线 D8~D15 送数据到 AL

偶存储体 奇存储体A0 BHE

D8~D15

D0~D7

A1~A19

Page 17: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口•8086 存贮器访问操作

MOV AX , [20H]

A0=0

BHE =0

偶存储体奇存储体20H 地址使能

CPU 使能A1~A19=10H 寻址偶存储体经数据线 D0~D7 送数据到 ALA1~A19=10H 寻址奇存储体经数据线 D8~D15 送数据到 AH

字访问:

偶地址字读写为一个总线周期。

偶存储体 奇存储体A0 BHE

D8~D15

D0~D7

A1~A19

Page 18: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口•8086 存贮器访问操作 字访问:

A0=0

BHE =1偶存储体: CPU 使能地址加 1

CPU 使能A1~A19=10H 寻址偶存储体经数据线 D0~D7 送数据到 AH

MOV AX , [21H]

A0=1

BHE =0奇存储体: 21H 地址使能

CPU 使能A1~A19=10H 寻址奇存储体经数据线 D8~D15 送数据到 AL

奇地址字读写为两个连续总线周期。

偶存储体 奇存储体A0 BHE

D8~D15

D0~D7

A1~A19

Page 19: 5.2  半导体存储器接口的基本技术

5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口•8086 存贮器访问操作 字规则存放、非规则存放:

非规则存放:(未对准的字) 一个字从奇数地址开始存放 ( 即低字节存放在奇数地址 ) 。不能完全使用 8086 的 16 位数据操作。

规则存放:(对准的字)偶数地址开始存放的字。

可完全使用 8086 的 16 位数据操作。

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5.3 16 位和 32 位系统中的内存储器接口•16 位存贮器接口举例

A0

4 片 6116 构成 8KB 8086CPURAM 存储器。A1

A10~

CS

6116

OEWE

AB

G1

Y6

Y5

Y4

Y3

Y2

Y1

Y0

Y7

G2b

G2a

C

A15A16A17A18A19

RD

D 0 D15~

138

CS

6116

OEWE

WE

CS

6116

OEWE CS

6116

OEWE

AB

G1

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y0

G2b

G2a

C138

M/IO

A14

A13

A12

地址范围 :F8000H ~ F9FFFH

BHE

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32 位微机系统中的内存贮器接口 是 16 位机扩展,有 4 个存贮体,由 BE0~BE3 实现存贮体的选择,其原理与 16 位相同,请同学自阅。 课后作业:1.P224 5.3 5.5