微机原理习题解答:6
营养膳食-论语八则
习题六
1.试说明半导体存储器的分类。
解:按存储信息的特性分为:随机读写存储器RAM和只读存储器ROM两大类。
MOS型
随即读写
动态RAM
存储器RAM
静态RAM
双极型
半导体
存储器
不可编程
掩膜ROM
只读
可编程
存储器ROM
ROM
紫外线擦除的
EPROM
可擦除、可再
编程ROM
电擦除的
E
2
PROM
① RAM分类:主要有双极型和MOS型两类。
MOS型存储器又可分为静态RAM(简称SRAM)和动态RAM(简称DRAM)。
② ROM分类
掩膜式ROM:用户不可对其编程,其内容已由厂家设定好,不能更改;
可编程ROM:用户只能对其进行一次编程,写入后不能更改;
可擦除的PROM:其内容可用紫外线擦除,用户可对其进行多次编程;
电擦除的PROM,简称EEPROM或E2PROM),能以字节为单位擦除和改写。
2.试说明CMOS静态存储器基本存储电路数据读、写的原理。
解:存储单元六只NMOS
管(T1~T6)组成。见教材中图6.7。T1与T2构成一个反
相器,T3与T4构成另一个反相器
,两个反相器的输入与输出交叉连接,构成基本触发器,
作为数据存储单元。
T1导通、T3
截止为0状态,T3导通、T1截止为1状态。T5、T6是门控管,由Xi线控
制其导通或截止,他们
用来控制触发器输出端与位线之间的连接状态。
T7、T8也是门控管,其导通与截止受Yj线控制,
他们是用来控制位线与数据线之间连
接状态的,工作情况与T5、T6类似。
只有当存储单元
所在的行、列对应的Xi、Yj线均为1时,该单元才与数据线接通,才能
对它进行读或写,这种情况称
为选中状态。
写操作如下:
(1)将欲写入单元的地址加到存储器的地址输入端;
(2)在选片信号CS端加上有效电平,使RAM选通;
(3)将待写入的数据加到数据输入端;
(4)在
RW
线上加入低电平,进入写工作状态;
(5)使选片信号无效,数据输入线回到高阻状态。
读操作与写操作基本相同仅使
RW
线上加入高电平。
3.试说明单管DRAM基本存储电路数据读、写的原理。
解:单管DRAM基本
存储电路只有一个电容和一个MOS管,是最简单的存储元件结构,
如教材中图6.11
所示(见下图)。存放的信息是“1”还是“0”,取决于电容中有没有电荷。在
保持状态下,行选择线
为低电平,V管截止,使电容C基本没有放电回路(当然还有一定的
泄漏),其上的电荷可暂存数毫秒或
者维持无电荷的“0”状态。
对存储矩阵进行读操作时,若某一行选择线为高电平,则位于同一行的
所有基本存储电
路中的V管都导通,于是刷新放大器读取对应电容C上的电压值,但只有列选择信号有效
的基本存储电路才受到驱动,从而可以输出信息。刷新放大器的灵敏度很高,放大倍数很大,
并
且能将读得的电容上的电压值转换为逻辑“0”或者逻辑“1”。在读出过程中,选中行上所
有基本存储
电路中的电容都受到了影响,为了在读出信息之后仍能保持原有的信息,刷新放
大器在读取这些电容上的
电压值之后又立即进行重写。在写操作时,行选择信号使V管处
于导通状态,如果列选择信号也为“1”
,则此基本存储电路被选中,于是由数据输入输出线
送来的信息通过刷新放大器和T管送到电容C。
行选择信号
V
C
刷新
放大器
列选择信号
数据输入
输出线
4.试说明如何对28C64进行字节编程,并说明怎样使用数据轮询的方法判断写操作
完成。
解:Intel 28C64是8K×8位的E
2
PROM芯片。
先进行字
节擦除操作,地址线送入相应的地址,当
CE
=0,
OE
=1,数据线(IO
0
~ IO
7
)
都加高电平且VPP加幅度为+21V、宽度为9
~15mS的脉冲时,28C64将选中的字节擦除。
再进行字节编程操作,地址保持不变,
CE
=0,
OE
=1,VPP加幅度为+21V、宽度为9~
15
mS的脉冲时,来自数据线(IO
0
~
IO
7
)的数据字节可写入28C64的存储单元中。
接着使用数据轮询的方法判断
写操作完成,即采用与读出基本相同的方式,只是VPP
=+21V。在编程后,可将28C64中的信
息读出,与写入的内容进行比较,以验证写入内容
是否正确,数据线为输出状态。
5.试使用62512和27256,在8088系统(最小模式)中设计具有128KB的RAM、64KB<
br>的EPROM的存储体,RAM的地址从0000∶0000H开始、EPROM的地址从F000∶00
00H开
始。
解:62512 的起始地址:00000H,27256
的起始地址:F0000H
地址分配表如下:
A
19
A
18
A
17
A
16
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 0 1
1
1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1
1
A
15
A
14
A
13
A
12
0 0 0 0
1 1 1 1
0 0
0 0
1 1 1 1
0 0 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 1 1 1
A
11
…………A
0
0 ………… 0
1
………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
地 址 范 围
00000 H
0FFFFH
10000 H
1FFFFH
F0000 H
F7FFFH
F8000 H
FFFFFH
对 应 芯 片
62512-1#
U1
62512-2#
U2
27256-1#
U3
27256-2#
U4
62512 是64K×8容量的芯片,组成128KB需要两片62512。
地址范围从:00000H ~ 1FFFFH
27256是32K×8容量的芯片,组成64KB需要两片27256。
地址范围从:F0000H ~ FFFFFH
8088最小模式下存储器扩展接线电路图如下:
D
7
~D
0
8
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
OE OE OE
OE
U2
U4
U3
U1
WE
CS
WE
CS
CS CS
A
14
~A
0
A
14
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
RD
WR
MIO
G
2A
G
2A
V
CC
G
1
G
1
A
1
9
A
19
G
2B
Y6
A
1
8
G
2B
Y0
A
18
A
1
7
C
C
A
17
Y7
Y1 A
B
1
6
B
A
1
6
A
1
5
A
A 16
16 15
15
A
15
-A
0
A
14
-A
0
74HC138 74HC138
A
19
~A
0
6.试使用62512和27512,在8088系统最大模式中设计具有256KB
RAM、64KB EPROM
的存储体,RAM的地址从0000∶0000H开始、EPROM的地
址从0F000∶0000H开始。
解:62512是64K×8容量的芯片,组成256KB需要四片62512,
起始地址为:00000H,地址范围为:00000H ~ 3FFFFH。
27512是64K×8容量的芯片,组成64KB需要1片27512,
起始地址为:0F0000H,地址范围为:0F0000H ~ 0FFFFFH。
地址分配表如下:
A
19
A
18
A
17
A
16
0 0 0 0
0 0 0
0
0 0 0 1
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 0
0 0 1 1
0 0 1 1
1
1 1 1
1 1 1 1
A
15
A
14
A
13
A
12
0 0 0 0
1 1 1 1
0 0 0 0
1 1 1 1
0
0 0 0
1 1 1 1
0 0 0 0
1 1 1
1
0 0 0 0
1 1 1 1
A
11
…………A
0
0 ………… 0
1
………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
0 …………
0
1 ………… 1
地 址 范 围
00000 H
0FFFFH
10000 H
1FFFFH
20000 H
2FFFFH
30000 H
3FFFFH
0F0000 H
0FFFFFH
对 应 芯 片
62512-1#
U1
62512-2#
U2
62512-3#
U3
62512-4#
U4
27512
U5
8088最小模式下存储器扩展接线电路图如下:
D
7
~D
0
8
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
OE
OE OE OE OE
U5
U1 U2 U3U4
WE
CS
WE
CS
WE
CS
WE
CS
CS
A
15
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
MRDC
MWTC
≥1
≥1 ≥1 ≥1
≥1
A
19
74HC138
V
CC
G
1
Y0
G
2A
Y1
G
2B
Y2
A
18
C
A
17
Y3
B
A
Y7
A
1
6
A
15
-A
0
16
7.8086系统中存储器偶地址体及奇地址之间应该用什么信号区分?怎样区分?
解:8086CPU的数据总线有16根,其中高8位数据线D
15
~
D
8
接存储器的高位库(奇
地址库),低8位数据线D
7
~
D
0
接存储器的低位库(偶地址库),根据
BHE
(选择奇地址
库)和A
0
(选择偶地址库)的不同状态组合决定对存储器做
字操作还是字节操作。如下图
所示:
A
11
~A
1
RD
WR
A
0
A
10
~A
0
OE
6116
WE
CE
A
10
~A
0
OE
6116
WE
CE
D
7
~D
0
D
15~D
8
BHE
8.8086系统中对外设端口的读写操作时,
BHE
信号和地址线A
0
如何起作用?
解:大部分的外设为8位IO接口,当需用16位I
O接口时,8086系统的数据总线中
的高8位数据线 D
15
~ D
8
接奇地址IO端口,而低8位数据线 D
7
~
D
0
接偶地址IO端
口,用
BHE
和
A
0
分别作为奇地址IO端口体和偶地址IO端口体的体选择信号,根据
BHE
和A0的不同状态组合决定对IO端口做字操作或字节操作。
9.试使用62512和28512,在8086系统(最小模式)中设计具有256KB
RAM、128KB
E
2
PROM的存储体,RAM的地址从0000∶0000H
开始、E
2
PROM的地址从4000∶0000H开始。
解:62512是64K×8容量的芯片,组成256KB需要四片62512,
起始地址为:00000H,地址范围为:00000H ~ 3FFFFH。
28512是64k×8容量的芯片,组成128kb需要2片28512。
起始地址为:40000H,地址范围为:40000H ~ 5FFFFH。
地址分配表如下:
A
19
A
18
A
17
A
16
0 0 0 0
0 0 0
1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 0
A
15
A
14
A
13
A
12
0 0 0 0
1 1 1
1
0 0 0 0
1 1 1 1
0 0 0 0
1 1 1 1
A
11
…………A
0
0
………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
地 址 范 围
00000 H
1FFFFH
20000 H
3FFFFH
40000 H
5FFFFH
对 应 芯 片
62512-1、2#
U1、U2
62512-3、4#
U3、U4
28512-1、2#
U5、U6
注:U1、U3、U5为偶地址存储体,U2、U4、U6为奇地址存储体。
8086最小模式下存储器扩展接线电路图如下:
D
15
~D
8
8
D
7
~D
0
8
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
OE
U6
OE
U3
OE
U5
OE
U1
OE
U2
OE
U4
WE
CS
WE
CS
WE
CS
WE
CS
CS
CS
A
15
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
A
15
~A
0
RD
WR
A
1
6
-A
1
16
74HC138
≥1 ≥1 ≥1 ≥1
≥1 ≥1
MIO
G
1
G
2A
Y0
G
2B
Y1
A
19
C
A
18
B
Y2
A
A
1
7
A
0
BHE
10.试使用621024和28C256,在8086系统(最大模式)中设计具有512KB
RAM、64KB
E
2
PROM的存储体,RAM的地址从0000
∶0000H开始、E
2
PROM的地址从F000∶0000H开始。
解:621024是128K×8容量的芯片,组成512KB需要四片621024,
起始地址为:00000H,地址范围为:00000H ~ 7FFFFH。
28C256是32K×8容量的芯片,组成64KB需要2片28256。
起始地址为:0F0000,地址范围为:0F0000H ~ 0FFFFFH。
地址分配表如下:
A
19
A
18
A
17
A
16
0 0 0 0
0 0 1
1
0 1 0 0
0 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
A
15
A
14
A
13
A
12
0 0 0 0
1 1 1
1
0 0 0 0
1 1 1 1
0 0 0 0
1 1 1 1
A
11
…………A
0
0
………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
0 ………… 0
1 ………… 1
地 址 范 围
00000 H
3FFFFH
40000 H
7FFFFH
0F0000 H
0FFFFFH
对 应 芯 片
621024-1、2#
U1、U2
621024-3、4#
U3、U4
28C256-5、6#
U5、U6
注:U1、U3、U5为偶地址存储体,U2、U4、U6为奇地址存储体。
8086最大模式下存储器扩展接线电路图如下:
D
15
~D
8
8
D
7
~D
0
8
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
D
7
~D
0
OE
U6
OE
U3
OE
U5
OE
U1
OE
U2
OE
U4
WE
CS
WE
CS
WE
CS
WE
CS
CS
CS
A
1
4
~A
0
A
1
6
~A
0
A
1
6
~A
0
A
1
6
~A
0
A
1
4
~A
0
A
1
6
~A
0
MRDC
MWTC
15
A
1
7
-A
1
17
A
1
5
-A
1
74HC138
≥1 ≥1 ≥1 ≥1
≥1 ≥1
G
V
1
CC
G
2A
Y0
G
2B
A
1
7
A
1
7
Y1
C
A
1
6
A
1
6
A
19
B
Y3
A
A
1
8
A
0
BHE