第2章 微型计算机基本组成电路-郑学坚、周斌《微型计算机原理及应用》

电子信息类专业学科基础课程物理与电子信息学院1授课教师：侯俊钦微机原理第二章微型计算机的基本组成电路第2章微型计算机的基本组成电路章节目录算术逻辑单元触发器123寄存器4三态输出电路5总线结构6译码器7存储器1算术逻辑单元二进制数的四则运算布尔代数的逻辑运算A和B为两个二进制数S为其运算结果control为控制信号算术逻辑单元（arithmeticlogicunit，缩写ALU）2触发器RS触发器组成其它触发器的基础，可用与逻辑组成，也可用或逻辑组成。2触发器QG1＆＆SRG2Q11100101010011

设触发器的初始状态为“1”态，即Q=1、Q=0。则触发器的“1”状态可以自动保持，形成稳态；

此时，Q=0、Q=1,即无论触发器的初态为何态,

触发器置为“0”态。当脉冲消失后，触发器保持“0”态不变。同理若触发器的初始状态为“0”态，即Q=0、Q=1，触发器也可自动保持“0”态。可见，触发器具有保持原状态不变的功能，这就是它的存储或记忆的功能。1)S

=1，R=0RS触发器2触发器QG1＆＆SRG2Q10101100

此时，Q=1、Q=0,即无论触发器的初态为何态，触发器置为“1”态。当脉冲消失后，触发器保持“1”态不变。2）S＝0，R＝13）S＝0，R＝0

当R端和S端同时加低电平或负脉冲时,两个与非门输出都为1,这不符合Q与Q状态相反的逻辑要求,且当负脉冲消失后,触发器将由各种偶然因素决定其最终状态。因此这是不允许出现的状态，使用时应禁止出现。可见，由与非门组成的基本RS触发器在低电平信号作用下,触发器可以从一个稳态转换到另一个稳态。RS触发器2触发器带时标脉冲RS触发器

门G1、G2组成基本RS触发器，G3、G4为控制门，CP为控制信号（时钟信号）2．电路特点

（1）CP=0，G3、G4门被封锁，RS不起作用，Q与Q维持原态。

（2）CP由0→1,G3、G4门打开,RS起作用,此时Q与Q状态由RS决定。1．电路结构与逻辑符号QQG1

＆＆G2S

RG3＆＆G4SCPR

带时标脉冲RS触发器动作特点为：在CP=1期间的所有时间内，只要输入信号有变化，就可能产生触发器的状态改变。在CP=0时，输入驱动信号对触发器的状态没有影响。2触发器D触发器RS触发器的基础上引伸，加入1个非门变成了只有一个输入端2触发器带时标的D触发器和带时标的RS触发器相同，高电平有效时标脉冲CLK一般都是方波，在CLK处于正半周内的任何瞬间，触发器都有翻转的可能。2触发器带边缘触发的D触发器RC微分电路，使方波电压信号的前沿产生正尖峰，前沿到达的瞬间，触发器才产生翻转动作可以使整个计算机运行在高度准确的协调节拍之中2触发器带预置和清除端的D触发器边缘触发器基础上增加两个或门就可以实现与时标脉冲以及D输入端信号无关2触发器各种边缘触发的D触发器“○”代表负边缘触发2触发器JK触发器组成计数器的理想记忆元件，在RS触发器前面增加两个与门，并从输出(Q和Q)到输入(与门的输入端)作交叉反馈2触发器JK触发器的功能后面的计数器就是利用JK触发器的翻转特性而组成的2触发器JK触发器的符号3寄存器由触发器组成一个触发器就是一个一位寄存器多个触发器可组成一个多位寄存器。寄存器(register)3寄存器寄存器种类寄存器由于其在计算机中的作用之不同而具有不同的功能，从而被命名为不同的名称。缓冲寄存器——用以暂存数据移位寄存器——能够将其所存的数据一位一位地向左或向右移计数器——一个计数脉冲到达时，会按二进制数的规律累计脉冲数累加器——用以暂存每次在ALU中计算的中间结果3寄存器缓冲寄存器缓冲寄存器用于暂存某个数据，以便在适当的时间节拍和给定的计算步骤将数据输入或输出到其他记忆元件中去。由于不可控之故，在CLK正前沿一到就会立即被来到门口的数据X替代掉。3寄存器可控缓冲寄存器增设一个可控的“门”。是由两个与门、一个或门以及一个非门所组成的。LOAD为低电平，右与门阻塞，自锁LOAD为高电平，左与门阻塞，装载3寄存器多位可控缓冲寄存器每位各自有一套“L门”电路只用一个非门只有一个LOAD输入端CLR为高电平时则可用以清除，使其中各位变为03寄存器移位寄存器(shiftingregister)能将其所存储的数据逐位向左或向右移动如用来判断最左边的位是0或1等。左移寄存器右移寄存器3寄存器可控移位寄存器和可控缓冲寄存器一样，只要在每一位的电路上增加一个LOAD门(L门)即可以达到控制的目的。SHL——左移(shifttotheleft)SHR——右移(shifttotheright)3寄存器计数器(counter)由若干个触发器组成的寄存器，它的特点是能够把存储在其中的数字加1。计数器的种类：行波计数器同步计数器环形计数器程序计数器3寄存器行波计数器(travellingwavecounter)水波前进一样逐位进位下去特点J，K输入端都是悬浮的，即各位都是翻转触发器异步时序电路，时钟脉冲的下降沿一到就会翻转3寄存器可控行波计数器J，K输入端连在一起引出来，由计数控制端COUNT的电位信号来控制。当COUNT为高电位时，JK触发器才有翻转的可能。低电位时就不可能翻转。3寄存器同步计数器(synchronouscounter)将时钟脉冲同时加到各位的触发器的时钟输入端，而将前一位的输出端(Q)接到下一位的JK端去。3寄存器环形计数器(ringcounter)仅有唯一的一位为1，其他各位为0不是用来计数用，而是用来发出顺序控制信号的3寄存器程序计数器(programcounter)是一个行波计数器(也可用同步计数器)。可以从0开始计数，也可以将外来的数装入其中3寄存器累加器（accumulator）多个触发器组成的多位寄存器，能装入及输出数据不进行加法运算，而是作为ALU运算过程的代数和的临时存储处能使存储其中的数据左移或右移，所以它又是一种移位寄存器4三态输出电路三态输出电路(或称三态门)如果一条信号传输线既能与一个触发器接通，也可以与其断开而与另外一个触发器接通，则一条信息传输线就可以传输随意多个触发器的信息了。三态门就是为了达到这个目的而设计的。由两个或非门和两个NMOS晶体管(T1，T2)及一个非门组成4三态输出电路双向三态输出电路用两个单向三态输出电路来组成三态门(E门)和装入门(L门)一样，都可加到任何寄存器(包括计数器和累加器)电路上去。这样的寄存器就称为三态缓冲寄存器。L门专管对寄存器的装入数据的控制，而E门专管由寄存器输出数据的控制。可用于总线控制A为输出端，C为其输入端。EOUT=1时，B=A，信息由左向右传输；EIN=1时，C=B，信息由右向左传输。5总线结构A、B、C、D：带有L和E门的三态缓冲寄存器控制字CON=LAEALBEBLCECLDED规定：在某一时钟节拍(CLK为正半周)，只有一个寄存器L门为高电位，和另一寄存器的E门为高电位。则：E门为高电位的寄存器的数据就可以流入到L门为高电位的寄存器中去。例如：CON=10010000数据由B→ACON=01100000数据由A→BCON=01001000数据由A→CCON=01000010数据由A→DCON=00100001数据由D→BCON=10000100数据由C→A6译码器3个输入端、3个控制端及8个输出端只有当控制端为100时，才会在输出的某一端(由输入端C、B、A的状态决定)输出低电平信号，其余的输出端仍为高电平。3-8译码器74LS1386译码器当E=0时，输出均为１，译码器没有工作。当E=1时，译码器进行译码输出：A1A0=00时，只有Y0=0A1A0=01时，只有Y1=0A1A0=10时，只有Y2=0A1A0=11时，只有Y3=0。可见，输入的代码不同，译码器的输出状态也就不同，从而完成了把输入代码翻译成对应输出线上的控制信号。带E门的译码器7存储器1.按存储介质分类(1)半导体存储器(2)磁表面存储器(3)磁芯存储器(4)光盘存储器易失TTL、MOS磁头、载磁体硬磁材料、环状元件激光、磁光材料非易失存储器分类7存储器MOS管FOX(field-oxide)用于分离CMOS器件DrainSourceGate半导体存储器7存储器磁带 软磁盘 硬磁盘磁表面存储器7存储器磁芯存储器磁芯存储器(1948年）：直径不到1毫米磁芯里可穿进一根极细的导线，只要有代表“1”或“0”的讯号电流流经导线，就能使磁芯按两种不同方向磁化，信息便以磁场形式被储存7存储器激光存储器7存储器1.概述采用光存储技术采用非磁性介质采用磁性介质第一代光存储技术第二代光存储技术不可擦写可擦写2.光盘的存储原理只读型和只写一次型可擦写光盘热作用（物理或化学变化）热磁效应利用激光写入和读出激光存储器7存储器存储器分类(1)存取时间与物理地址无关（随机访问）

顺序存取存储器磁带(2)存取时间与物理地址有关（串行访问）

随机存储器

只读存储器

直接存取存储器磁盘2.按存取方式分类7存储器3.按在计算机中的作用分类磁盘、磁带、光盘高速缓冲存储器（Cache）FlashMemory（闪烁存储器）存储器主存储器辅助存储器MROMPROMEPROMEEPROMRAMROM静态RAM动态RAM存储器分类7存储器存储器的层次结构高低小大快慢辅存寄存器缓存主存磁盘光盘磁带光盘磁带速度容量价格位／CPUCPU主机7存储器缓存CPU主存辅存缓存主存辅存主存虚拟存储器10ns20ns200nsms虚地址逻辑地址实地址物理地址主存储器（速度）（容量）程序的局部性原理存储器的层次结构7存储器主存储器(memory)是计算机的主要组成部分既可用来存储数据，也可用以存放计算机的运算程序由寄存器组成，可以看做一个寄存器堆每个存储单元实际上相当于一个缓冲寄存器分为两大类：只读存储器(ROM)随机存取存储器(RAM)一旦程序存放进去之后，不能再“写”入新的字节，只能读取能够随时写进新的数据，或者改写原来的数据。相当于一个可控缓冲寄存器。7存储器主存储器的一般结构由存储体、地址寄存器、地址译码驱动电路、读写电路、数据寄存器和控制逻辑等六部分组成。数据寄存器地址寄存器CPU主存读数据总线地址总线写7存储器为了便于存入和取出，每个存储单元必须有一个固定的地址。为了减少存储器向外引出的地址线，组成存储器的存储器芯片内部都自带有译码器。地址译码的原理根据二进制编码译码的原理，除地线公用之外，n根导线可以译成2n个的地址号。地址线数1234…8910111213141516地址数24816…2565121K2K4K8K16K32K64K为什么译码？7存储器例：一个16×8的存储器，是一个有16个存储单元，每个单元为8位记忆字(即每单元存一个字节)的集成电路片地址译码的原理7存储器地址编址字：每个存储单元所存储的内容，由若干位(bit)组成字节(byte)：8个记忆元件的存储单元就是8位的记忆字

高位字节地址为字地址

低位字节地址为字地址设地址线24根按字节寻址按字寻址若字长为16位按字寻址若字长为32

位字地址字节地址11109876543210840字节地址字地址452301420224=16M8M4M7存储器2.在一般微型计算机中，地址线大都为16条。16条地址线，可译出64K个地址。在286／386／486中采用20条地址线。1.当地址线为10条时，n=10，则可编地址号为1,024个，或称为1K字节。这里的1K和习惯为1000不一样，请务必注意。说明：7存储器主存的技术指标(1)存储容量主存存放二进制代码的总位数

存储容量=存储单元个数*存储字长

存储容量=存储单元个数*存储字长/8存储容量为1GB，存储字长32位，有多少个存储单元呢？如果按字节寻址，地址线多少位呢？如果按字寻址寻址范围多少呢？7存储器(2)存储速度(3)存储器的带宽

读出时间写入时间存储器的访问时间

存取时间

存取周期

读周期写周期

连续两次独立的存储器操作（读或写）所需的最小间隔时间

位/秒字节/秒

单位时间内存储器存取的信息量主存的技术指标7存储器芯片容量译码驱动存储矩阵读写电路1K×4位16K×1位8K×8位片选线读/写控制线地址线…数据线…地址线（单向）数据线（双向）104141138半导体存储芯片的基本结构7存储器译码驱动存储矩阵读写电路片选线读/写控制线地址线…数据线…片选线读/写控制线（低电平写高电平）（允许读）CSCEWE（允许写）WEOE（低电平有效）半导体存储芯片的基本结构7存储器用16K×1位的存储芯片组成64K×8位的存储器

32片当地址为65535时，此8片的片选有效8片16K×1位8片16K×1位8片16K×1位8片16K×1位存储芯片片选线的作用译码驱动的方法0,015,015,70,7

读/写控制电路

地址译码器

字线015……16×8矩阵………07D07D

位线

读/写选通A3A2A1A0……(1)线选法：用一根字选择线直接选中一个存储单元的各位00000,00,7…0…07…D07D

读/写选通

读/写控制电路

每个芯片16×1位的A3A2A1A0A40,310,031,031,31

Y地址译码器

X地址译码器

32×32

矩阵……A9I/OA8A7A56AY0Y31X0X31D读/写……0,031,00,31……I/OD0,0读1K×1位(2)重合法：用X,Y两个方向上的地址决定被选单元7存储器用以存放固定程序的存储器，一旦程序存放进去之后，即不可改变。也就是说，不能再“写”入新的字节，而只能从中“读”出其所存储的内容，因此称为只读存储器。8×4ROM集成电路R0的地址号为A2A1A0=000，当E门为高电位时数据线D3D2D1D0将送出数据为0001只读存储器（ROM）7存储器1.掩模ROM(MROM)只读的行列选择线交叉处有MOS管为“1”行列选择线交叉处无MOS管为“0”2.PROM(一次性编程)VCC行线列线熔丝熔丝断为“0”为“1”熔丝未断ROM类型7存储器ROM类型3.EPROM(多次性编程)(1)N型沟道浮动栅MOS电路G栅极S源D漏紫外线全部擦洗D端加正电压形成浮动栅S与D不导通为“0”D端不加正电压不形成浮动栅S与D导通为“1”SGDN+N+P基片GDS浮动栅

SiO2+++++___

7存储器…控制逻辑Y译码X译码数据缓冲区Y控制128×128存储矩阵……PD/ProgrCSA10A7…A6A0……DO0…DO7112…A7A1A0VSSDO2DO0DO1…27162413…VCCA8A9VPPCSA10PD/ProgrDO3DO7…(2)2716EPROM的逻辑图和引脚PD/ProgrPD/Progr功率下降/编程输入端

读出时为低电平ROM类型7存储器4.EEPROM(多次性编程)电可擦写局部擦写全部擦写5.FlashMemory(闪速型存储器)比EEPROM快EPROM价格便宜集成度高EEPROM电可擦洗重写具备RAM功能ROM类型7存储器1.EPROM

常用EPROM以1片2716(2K×8)为最基本容量.如：2732→4K×8，2764→8K×8，27128→16K×8，27256→32K×82716等只读存储器芯片的引线排列：常用的ROM芯片7存储器2.EEPROM常用芯片有2816(2K×8)、2817(2K×8)和2864(8K×8).2816和2864的引线排列与同容量的6116和6264兼容，2817和2864A的引线排列如图所示：

7存储器随机存储器（RAM）双极型RAM→主要用在高速微机中.

静态RAM→不需刷新;功耗大;适宜于MOS型RAM存储容量较小的系统中使用

动态RAM→需刷新;集成度高;功耗低;适于构成大容量的存储器系统又叫做读／写存储器。它和ROM之区别在于这种存储器不但能读取已存放在其各个存储单元中的数据，而且还能够随时写进新的数据，或者改写原来的数据。因此，RAM的每一个存储单元相当于一个可控缓冲寄存器。7存储器RAM的符号A——地址线；DIN——要写入的数据；DOUT——要读出的数据；ME——选通此RAM的E门。7存储器1.静态RAM(SRAM)(1)静态RAM基本电路A´触发器非端1T4T~触发器5TT6、行开关7TT8、列开关7TT8、一列共用A

触发器原端T1~T4T5T6T7T8A´A写放大器写放大器DIN写选择读选择DOUT读放位线A位线A´列地址选择行地址选择T1~T4A´T1

~T4T5T6T7T8A写放大器写放大器DIN写选择读选择读放位线A位线A´列地址选择行地址选择DOUT

①静态RAM基本电路的读操作行选

T5、T6开T7、T8开列选DOUT读选择有效T1~T4T5T6T7T8A´ADIN位线A位线A´列地址选择行地址选择写放写放读放DOUT写选择读选择

②静态RAM基本电路的写操作行选T5、T6开

两个写放DIN列选T7、T8开（左）

反相T5A´（右）

T8T6ADINDINT7写选择有效T1~T47存储器如：6116芯片（存储容量2KB）的引线和功能如下6116、6264、62128、62256Intel2114常用的静态RAM芯片7存储器如：6264芯片的引线和功能如下A12～A0地址输入D7～D0数据输入输出CE1片选1CE2片选2WE写允许OE输出允许7存储器存储容量1K×4

位I/O1I/O2I/O3I/O4A0A8A9WECSVCCGNDIntel2114…Intel2114外特性Intel2114的容量为1K×4位，即芯片内共有1K个存储单元，每个单元存储4位二进制（即存储字长为4位）。芯片引脚：地址线10位：数据线4位；控制线：写允许信号~WE(低电平表示“写”，高电平表示“读”)，片选信号~CS（低电平有效）；电源，地7存储器DD预充电信号读选择线写数据线写选择线读数据线VCgT4T3T2T11(1)动态RAM基本单元电路2.动态RAM(DRAM)读出与原存信息相反读出时数据线有电流为“1”数据线CsT字线DDV010110写入与输入信息相同写入时CS充电为“1”放电为“0”T3T2T1T无电流有电流7存储器常用芯片有64K×1、64K×4、1M×1、1M×4等。2164A芯片的引线和功能如下图所示。4个128×128的存储矩阵、128选1行译码器、128选1列译码器、行地址锁存器、列地址锁存器、“4选1”I/O控制门和多路开关常用的动态RAM芯片7存储器

内存条内存条是一块焊接了多片存储器并带接口引脚的小型印刷电路板，将其插入主板上的存储器插槽中即可。

SIMM(singlein-linememorymodules)

8位数据宽，带32条单边引线或32位数据宽度带72条引线的内存条。

7存储器DIMM(dualin-linememorymodules)

64位数据宽度带168条引线的内存条，Pentium系列微机主板上只要插上一条即可工作。DIMM内存条由8片8位数据宽度的同型号IC芯片组成，有的则由9片组成，增加的1片作校验位用。有的DIMM内存条的边角上还附有一块小芯片，这是一片串行接口的EEPROM，称为串行在片检测(serialpresencedetect)。7存储器电池式NVRAM由静态随机存储器SRAM、备用电池和切换电路组成。备用电池在外接电源断开或下降至3V时自动接入电路继续供电，以免信息丢失。电池式NVRAM芯片的引线排列与SRAM芯片兼容。3.非易失性随机存储器NVRAM(nonvolatileRAM)断电后信息不丢失的RAM。主要有两种形式：电池式NVRAM和形影式NVRAM。7存储器SRAM和EEPROM的存储容量相同，且逐位一一对应。EEPROM中的信息必须调出后存放到SRAM中（有些芯片上电后自动电池）才能与CPU交换信息。在正常运行时对形影式NVRAM的读或写操作只与SRAM交换信息。SRAM中的信息也可以存入EEPROM中，但在外接电源断开或发生故障时，它可以立即把SRAM中的信息保存到EEPROM中，使信息得到自动保护。3.非易失性随机存储器NVRAM(nonvolatileRAM)形影式NVRAM由SRAM和EEPROM组成。7存储器

用1K

×

4位存储芯片组成1K

×

8位的存储器？片1.存储器容量的扩展(1)位扩展（增加存储字长）10根地址线8根数据线9AA0•••21142114CSWE2片存储器与CPU的连接7存储器(2)字扩展（增加存储字的数量）

用1K

×

8位存储芯片组成2K

×

8位的存储器11根地址线8根数据线？片2片1K×8位1K×8位D7D0•••••••••••••••WEA1A0•••A9CS0A10

1CS17存储器(3)字、位扩展用1K

×

4位存储芯片组成4K

×

8位的存储器8根数据线12根地址线WEA8A9A0...D7D0…A11A10CS0CS1CS2CS3片选译码……………………1K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×4？片8片7存储器2.存储器与CPU的接口地址线的连接CPU低地址线与芯片地址线相连，高位地址线用作片选等控制用(2)数据线的连接对芯片扩位与CPU数据线一致(3)读/写命令线的连接CPU与芯片的读写控制线直接连接(4)片选线的连接片选信号与MREQ访存控制信号共同控制(5)合理选择存储芯片(6)其他时序、负载7存储器①存储器芯片的地址线与地址总线的连接原则是，从地址总线的最低位A0开始，把它们与存储器芯片的地址线依次相连。②存储器芯片的片选线与地址总线的连接线选法——直接以系统的高位地址作为存储器芯片的片选信号，将用到的高位地址线接往存储器芯片的片选端。当该地址线为0或1时，就选中该芯片，即用一根地址线选通一块芯片。译码法——使用译码器对系统总线中字选余下的高位地址线进行译码，以其译码输出作为存储器芯片的片选信号。

地址线的连接7存储器64K×8/8K×8=8,即共需要8片存储器芯片64K=65536=216，故组成64K的存储器共需16根地址线8K=8192=213，即13根作字选线，选择片内单元16-13=3，即3根作片选线芯片的13根地址线为A12～A0，所以译码电路对A15～A13进行译码，译码电路及译码输出线的选址范围如右图所示。例1用译码法连接容量为64K×8的存储器，若用8K×8的存储器芯片，共需多少片？共需多少根地址线？其中几根作字选线？几根作片选线？试用74LS138画出译码电路，并标出其输出线的选址范围。若改用线选法能够组成多大容量的存储器？试写出各线选线的选址范围。7存储器若改为线选法：A15～A133根地址线各选一片8K×8的存储器芯片，故仅能组成容量为24K×8的存储器A15、A14和A13所选芯片的地址范围分别为：6000H～7FFFH、A000H～BFFFH和C000H～DFFFH例1用译码法连接容量为64K×8的存储器，若用8K×8的存储器芯片，共需多少片？共需多少根地址线？其中几根作字选线？几根作片选线？试用74LS138画出译码电路，并标出其输出线的选址范围。若改用线选法能够组成多大容量的存储器？试写出各线选线的选址范围。7存储器1位、4位和8位的存储器芯片，其数据线分别为1根、2根和8根，在与数据总线的8根数据线相连时，采用并联方式：1位的存储器芯片，用8片，将每片的数据线依次与数据总线的8根数据线相连，8片的地址相同4位的存储器芯片，用2片，将每片的4根数据线分别与数据总线的高4位和低4位相连，2片的地址相同8位的存储器芯片，则将它的8根数据线分别与8根数据线相连(2)数据线的连接7存储器ROM→将芯片的输出允许线OE直接与控制总线的存储器读信号MEMR相连RAM→将芯片的输出允许线OE（或RD）与扩展总线的MEMR相连;写允许线WE（或WR）与存储器写信号MEMW相连(3)读/写命令线的连接7存储器例21K静态RAM的数据线和地址线的连接1K位存储器芯片，有1024×1位、256×4位和128×8位等不同结构。因此与8位数据总线相连时，字向采用地址串联，位向采用位并联来满足存储器需要的容量和位数。如要组成1K×8位的存储器，可以采用1024×1位的存储器芯片，也可采用256×4位的存储器芯片

7存储器用1024×1位存储器芯片组成的1KRAM1024=210，故芯片上地址线为10条数据线为1条，每一单元相应于一位，故只要把它们分别接到数据总线上的相应位即可7存储器用256×4位存储器芯片组成的1KRAM每片256×4芯片上有8条地址线,４条数据线.两片组成一页,将数据扩展为8位.地址总线上的A0～A7直接与每片的地址输入端相连,实现页内寻址;A8和A9经过译码,实现页的寻址7存储器例38KEPROM和4K静态RAM的连接通常,ROM和RAM的地址要一起考虑.用EPROM2732和静态RAM6116组成8KROM和4KRAM的连接图如下：7存储器例4设CPU有16根地址线，8根数据线，并用MREQ作访存控制信号，WR作读/写命令信号（高电平为读，低电平为写）现有这些存储芯片：ROM(2Kx8位，4Kx8位，8Kx8位)，RAM(1Kx4位，4Kx8位，8Kx8位)，是从上述规格中选用合适的芯片，画出cpu和存储芯片的连接图。要求如下：1.主存地址空间分配:6000H~67FFH为系统程序区6800H~6BFFH为用户程序区2.指出选用的芯片类型及数量3.详细画出片选逻辑图门电路74138译码器1&&7存储器解:

(1)写出对应的二进制地址码(2)确定芯片的数量及类型0110000000000000A15A14A13A11A10…A7…

A4A3…

A0…01100111111111110110100000000000…01101011111111112K×8位1K×8位RAM2片1K×4位ROM1片2K×8位7存储器(3)分配地址线A10~A0接2K

×

8位ROM的地址线A9~A0接1K

×

4位RAM的地址线(4)确定片选信号CBA0110000000000000A15A13A11A10…A7…A4A3…

A0…01100111111111110110100000000000…01101011111111112K

×

8位1片ROM1K

×

4位2片RAM7存储器2K

×8位ROM

1K

×4位

RAM1K

×4位

RAM………&PD/ProgrY5Y4G1CBAG2BG2A……MREQA14A15A13A12A11A10A9A0…D7D4D3D0WR…………………7存储器作为存储器的一个附件，存储地址寄存器是必需的。它将所要寻找的存储单元的地址暂存下来，以备下一条指令之用。存储地址寄存器也是一个可控缓冲寄存器，它具有L门以控制地址的输入。它和存储器的联系是双态的，即地址一进入MAR就立即被送到存储器去存储地址寄存器(memoryaddressregister,MAR)7存储器【例】程序计数器PC，存储地址寄存器MAR和ROM通过总线的联系。设控制字依次是：(1)CPEPLMER=0110(2)CPEPLMER=0001(3)CPEPLMER=1000问：它们之间的信息是如何流通的?7存储器解：开机时，先令CLR=1，则PC=0000(1)第1个控制字是：

CPEPLMER=0110即EP=1，PC准备放出数据；LM=1，MAR准备装入数据。在CLK正前沿到达时，CLK=1，MAR=PC=0000，PC的数据装入MAR，同时MAR立即指向ROM的第一地址，即选中了ROM中的R0存储单元。7存储器(2)第2个控制字是：

CPEPLMER=0001即ER=1，令ROM放出数据。也就是说，当ER为高电位，R0中的8位数据就被送入到W总线上去。这样的动作，不需等待时钟脉冲的同步讯号，因而称为异步动作。7存储器(3)第3个控制字是：

CPEPLMER=1000即CP=1，这是命令PC加1，所以P