2-2内部存储器结构全解

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计算机组成原理第三章第2讲 SRAM存储器

SRAM存储器
3.2 SRAM存储器
主存（内部存储器）是半导体存储器。根
据信息存储的机理不同可以分为两类：
相对而言静态读写存储器(SRAM)：
• 存取速度快，一般用作Cache

动态读写存储器(DRAM)：
• 存储容量大，一般用作主存
3.2 SRAM存储器
一、基本的静态存储元阵列 1、存储元：
3.2 SRAM存储器
二、基本的SRAM逻辑结构
SRAM芯大多采用双译码方式，以便组织更大的存储容量。采用了二级译码：将地址位分成两组，分别为x向、y向两部分，如图所示。

A0~A7为行地址译码线 A8~A14为列地址译码线
3.2 SRAM存储器
结构分析

X方向译码输出256行 Y方向译码128行存储器数据宽度8位输入缓冲器被打开，输出缓冲器关闭输出缓冲器被打开，输入缓冲器关闭
例1：图3.5(a)是SRAM的写入时序图。其中R/W是读/写命令控制线，当R/W 线为低电平时，存储器按给定地址把数据线上的数据写入存储器。请指出图3.5(a)写入时序中的错误，并画出正确的写入时序图。
3.2 SRAM存储器
3.2 SRAM存储器
用锁存器实现。需要加电，无限期保持0或者1状态。
3.2 SRAM存储器
回顾译码器

单片机第二章MCS-51系列单片机硬件结构

Vss
MCS-51 单片机逻辑符号封装结构 PLL 44脚双列直插式DIP 40脚 I/O端口控制引脚电源与晶振引脚
P10 P1.1 P12 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0/P3.2 INT1/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 Vss
P3口引脚第二功能引脚 P3.0 P3.1 P3.2 功能 RXD(串行输入口) TXD(串行输出口) INT0 (外部中断0输入口)
INT1 (外部中断1输入口)
P3.3 P3.4 P3.5 P3.6
P3.7
T0(定时器0外部输入口) T1(定时器1外部输入口)
WR(写选通输出口)
RD (读选通输出口)
（2）AC：半进位标志，表示8位数运算中低4位有无进位，当低4 位相加减时，若D3位向D4位有进位或错位，则AC=1，否则AC=0。例：57H+3AH（01010111+00111010）
（3）F0：用户标志位，由我们（编程人员）决定什么时候用，什么时候不用。（4）RS1、RS0：工作寄存器组选择位。（5）0V：溢出标志位。带符号数运算结果超过-128~127,置“1” 。（6）P：奇偶校验位：它用来表示ALU运算结果中二进制数位“1” 的个数的奇偶性。若为奇数，则P=1，否则为0。

第2章 MCS-51基本结构

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（2）控制器）控制器主要由程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、控制器主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、堆栈指针SP、数据指针堆栈指针、数据指针DPTR、时钟发生器及定时控制逻、辑等组成。控制器控制计算机各部分自动、协调地工作。辑等组成。控制器控制计算机各部分自动、协调地工作。程序计数器PC是控制器中的一个重要部件，是一个位程序计数器是控制器中的一个重要部件，是一个16位是控制器中的一个重要部件的计数器，用于存放CPU所要执行的下一条指令的地址，所要执行的下一条指令的地址，的计数器，用于存放所要执行的下一条指令的地址可寻址范围是0000H~0FFFFH，共64 KB。PC有自动加，有自动加1 可寻址范围是。有自动加功能，以实现程序的顺序执行。PC没有地址，是不可寻功能，以源自文库现程序的顺序执行。没有地址，没有地址址的，因此用户无法对它进行读写，但在执行转移、调用、址的，因此用户无法对它进行读写，但在执行转移、调用、返回等指令时能自动改变其内容，以改变程序的执行顺序。返回等指令时能自动改变其内容，以改变程序的执行顺序。
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7. 中断控制系统 8051单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。单片机的中断功能较强 8051共有个中断源，即外中断个，定时计数中断个，共有5个中断源即外中断2个定时/计数中断计数中断2个共有个中断源，串行中断1个全部中断分为高级和低级两个优先级别。串行中断个。全部中断分为高级和低级两个优先级别。 8. 时钟电路 8051单片机的内部有时钟电路， 8051单片机的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需单片机的内部有时钟电路外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统使用的晶振频率一般为6 晶振频率一般为 MHz和12 MHz。和。

第2章 TMS320C6000系列DSP硬件结构

5．数据地址通路
• DA1和DA2资源及相关的数据通路分别表示为T1和T2。T1由DA1地址通路和LD1及ST1数据通路组成。对于TMS320C64x和 TMS320C67x，LD1包括LD1a和LD1b以支持64位的读取。对于 TMS320C64x，ST1包括ST1a和ST1b以支持64位的存储。类似的， T2由DA2地址通路和LD2以及ST2数据通路组成。TMS320C64x和 TMS320C67x的LD2包括LD2a和LD2b以支持64位的读取。 TMS320C64x的ST2包括ST2a和ST2b，支持64位的存储。T1和T2出现在功能单元内用于读取和存储指令。
14hel1d一级数据cachel1d是含有64个集的4kb的双路联合集缓存每行大小为32字节由于存取的最小单位为字所以每一个申请提交的地址的最低2位都将被l1d忽略位2作为字地址位3和位4作为4个8字节子行的选择子其后的6位选择缓存中相应的组地址中剩余的其他位作为申请数据的唯一标示如图227所示
TMS320C6000系列 DSP硬件结构
2.1 TMS320C6000系列CPU的结构 TMS320C62x/C64x/C67x型DSP的结构框图如图所示。
TMS320C6000系列有多种存储器和外设配置：

大容量片上RAM高达7MB；程序高速缓存；二级高速缓存； 32位外部存储器接口，支持SBSRAM，SRAM和其他异步存储器，可满足大范围外部存储器要求和最佳系统性能； DMA控制器，无须CPU参与可在存储器映射的不同地址范围间传输数据； DMA控制器有4个可编程通道和1个辅助通道； EDMA控制器，与DMA控制器的功能相同，EDMA有16个可编程通道，还有 1个RAM空间为将来所需的传输保持多种配置； HPI主机接口，是并行端口，通过该接口主处理机可以直接访问CPU的存储器空间，这种访问之所以易于实现是因为主机控制该接口，主机和CPU可以通过内部或外部存储器交换信息，此外，主机还可以直接访问存储器空间映射的外设；

第二章单片机结构zxl

例2（位寻址） sfr IO0 = 0x80; sbit OUTPUT = IO0^0; ( 或者 sbit OUTPUT = 0x80; )
OUPUT = 0;
功能：使P0口中的0号引脚输出低电平；（其他引脚的状态不做改变）
Main.c文件内容：
sfr P0 = 0x80; void main() {
数据存储器常见SRAM 用来可以存放需要读写的数据。
8051单片机可以使用的存储空间在物理上分为4个部分：
片内程序存储器片内数据存储器片外程序存储器
容量一般不大，尤其是RAM容量比较小需要外接芯片，分别提供最大64KB的存储空间
片外数据存储器
2-2 存储器和存储器地址空间
中断源
INT0中断 T0中断 INT1中断 T1中断串行口中断
中断入口地址（8n+3）
0003H 000BH 0013H 001BH 0023H
中断名称
外部中断0 定时器中断0 外部中断1 定时器中断1 串口中断
MOV
片内RAM地址空间
AT89S51
片内RAM地址空间主要起两个作用：
FFH
映射内部资源所使用的寄存器
存储器地址空间
8051单片机可以使用的存储器在逻辑上分为3个逻辑地址空间进行管理：
片内外ROM地址空间

第2章硬件结构PPT课件

ALE为CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器提供地址锁存信号，将低8位地址锁存在片外的地址锁存器中。
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此外，单片机正常运行时，ALE端一直有正脉冲信号输出，
此频率为时钟振荡器频率fosc的1/6。可作外部定时或触发
信号用。
注意，每当AT89S51访问外部RAM时（执行MOVX类指令），要丢失一个ALE脉冲。
图2-2 AT89S51双列直插封装方式的引脚
可编辑课件
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2．时钟引脚（1）XTAL1（19脚）：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电
路输入端。用片内振荡器时，该脚接外部石英晶体和微调电容。外接时钟源时，该脚接外部时钟振荡器的信号。（2）XTAL2（18脚）：片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器，该脚连接外部石英晶体和微调电容。当使用外部时钟源时，本脚悬空。 2.2.2 控制引脚（1）RST (RESET，9脚) 复位信号输入，在引脚加上持续时间大于2个机器周期的高电平，可使单片机复位。正常工作，此脚应 ≤ 0.5V。
（10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式
下的中断恢复模式；
（11）3个程序加密锁定位；
与AT89C51比，AT89S51更突出的优点：
（1）增加在线可编程功能ISP（In System Program），字节和页编程，现场程序调试和修改更加方便灵活；

第二章 80c51硬件结构

2.1.2
80C51内部逻辑结构组成
7. 串行口
作用：一个全双工串行端口，用于实现单片机和其它数据设备串行口之间的数据传送。
8. 时钟电路
作用：外接石英晶体和微调电容形成一个完整的时钟电路, 为整个单片机产生脉冲序列.
9. 内部总线 :
作用：通过地址、数据、控制三总线将单片机各部件连接起来，提高集成度和可靠性。
2.2
内部存储器
2.2.1 存储器结构特点及区分 2.2.2 内部数据存储器低128单元 2.2.3 内部数据存储器高128单元 2.2.4 堆栈操作
2.2.5 内部程序存储器
2.2.1 存储器结构特点及区分
1· 存储器结构及作用
片内程序存储器
程序存储器ROM 80C51存储器数据存储器RAM 片内数据存储器片外数据存储器片外程序存储器
(1)运算电路构成: 运算部件以算术逻辑运算单元ALU为核心，包含累加器ACC、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等，功能: 它能实现算术运算、逻辑运算。
算术运算单元ALU是一个8位的运算器，它不仅可以
完成8位二进制数据加、减、乘、除等基本的算术运算，还可以完成8位二进制数据逻辑“与”、“或”、“异
2.1.2
80C51内部逻辑结构组成
2.内部数据存储器(RAM)
低128字节区：用户RAM区为128x8Byte，地址为00H～

《单片机原理及应用》第二章 89C51单片机的结构和原理2012

– （2）0003H～002AH单元：
• 均分为五段，用作五个中断服务程序的入口。中断矢量地址表如表2-3所示。
表2-3 中断源外部中断0(INT0) 定时器/计数器0溢出
中断矢量地址表中断服务程序入口地址 0003H 000BH
外部中断(INT1)
定时器/计数器1溢出
0013H
001BH
串行口
PSEN ALE EA RST
定时控制
指令译码器 OSC
指令寄存器
P1锁存器 P1驱动器
P3口锁存器 P3口驱动器 P1.0-P1.7 P3.0-P3.7
XTAL1
XHale Waihona Puke BaiduAL2
89C51单片机内部结构
（一）、中央处理单元（CPU）的组成： • 1.逻辑算术部件(ALU)
– 可进行加、减、乘、除四则运算和与、或、非、异或等逻辑运算，还具有数据传送、移位、判断和程序转移等功能 – ALU由一个加法器、两个8位暂存器(TMP1和TMP2)和布尔处理器（专门用于处理位操作）组成
工作寄存器R0~R7所在组别和片内RAM地址与RS1、RS0之间的关系 PSW.4(RS1) PSW.3(RS0) 寄存器组 0 0 1 0 1 0 0组 1组 2组片内RAM地址 00H~07H 08H~0FH 10H~17H 通用寄存器名称 R0~R7 R0~R7 R0~R7

单片机课件第二章

2020/11/25
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内部时钟方式
在XTALl和XTAL2两端接晶体或陶瓷谐振器，与内部反向器构成稳定的自激振荡器。
参数选取：C1、C2起稳定振荡频率，快速起振的作用。
XTAL1 XTAL2 内部时钟方式
外接晶振时：Cl和C2选择10～30pF 外接陶瓷谐振器时： Cl和C2的典型值约为 40±10pF。
功能：在规定的时刻发出各种操作所需的全部内部和外部的控制信号，协调各功能元件工作，完成指令所规定的功能。主要任务：产生一个工作时序，其工作需要时钟电路提供一个工作频率。
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图2.2 MCS-51单片机内部结构
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（1）时钟电路设计
XTAL1, XTAL2: 接外部晶振的两个引脚。 MCS-51内部有一个用于构成振荡器的高增
（一）运算器
组成：运算器由算术逻运算部件ALU、累加器Acc、暂存器、程序状态字寄存器PSW、 BCD码运算调整电路等组成。
对数据完成算术运算，逻辑运算、循环移位、位处理。
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（二）控制器组成：由程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、定时控制与条件转移逻辑电路等组成。功能：对来自存储器中的指令进行译码，通过定时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的全部内部和外部控制信号，协调各功能元件的工作，完成指令所规定的功能。

第2章 80C51单片机内部结构和工作原理

地址范围：0000H～0FFFH， 4KB。地址范围：0000H～0FFFH，共4KB。
读ROM是以程序计数器PC作为16位地址指针，依次读 ROM是以程序计数器PC作为16位地址指针，是以程序计数器PC作为16位地址指针相应地址ROM中的指令和数据，每读一个字节， ROM中的指令和数据相应地址ROM中的指令和数据，每读一个字节， PC+1→PC，这是CPU自动形成的。 CPU自动形成的 PC+1→PC，这是CPU自动形成的。
用作输入时，均须先写入“1”； ※ 用作输入时，均须先写入“1”；用作输出时，P0口应外接上拉电阻。用作输出时，P0口应外接上拉电阻。口应外接上拉电阻
29
30
1. P0口口
图 2.5 P0 口内部一位结构图
31
ORG 00H LP: SETB P1.0 ; LCALL 100H ; CLR P1.0 ； LCALL 100H ; LJMP LP
25
(3)指令周期指令周期
• 完成一条指令所需要的时间，完成一条指令所需要的时间，有单、双、四机器周期指令 • 单字节单周期如 INC A 字节单机器码 04 • 双字节单周期字节单 ADD A #30 24 30 • 单字节双周期字节双 INC DPTR A3 • 单字节四周期字节四 MUL AB A4
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⒉ 位寻址区

第2章 AT89S51单片机硬件结构

16
2. 3 AT89S51的CPU
RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)工作寄存器组选择位由程序设定—表2—2 复位后自动指向0区
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2. 3 AT89S51的CPU
OV (PSW.2)溢出标志位。 OV=1时特指累加器在进行带符号数(-128—+127)运算时出错（超出范围）；OV=0时未出错。 PSW.1 未定义，52为F1用户标志位。
P (PSW.0)奇偶标志位。 P=1表示累加器ACC中“1”的个数为奇数 P=0表示累加器ACC中“1”的个数为偶数 CPU随时监视着ACC中的“1”的个数,并反映在PSW中总之—PSW是SFR
设定单片机状态反应单片机状态
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2. 3 AT89S51的CPU
3.累加器ACC—ACCUMULATOR 地址0E0H 特点①所有运算都是通过ACC（输入码、输出结果码） ②它虽然是8位寄存器，但运算时隐含第九位CY CY=1表示有进借位 CY=0表示无进借位 ③数据中转 ④大部分指令要用到ACC，它是最忙碌的寄存器—瓶颈，不允许长期占用
5
2.1 AT89S51单片机组成及结构 3. AT89S51单片机的引脚与功能
6
2. 2 AT89S51单片机的引脚与功能
分四部分
（1）第一部分电源脚＋5V供电7805 可做稳压电源 5±0.25V VCC （40）——＋5V GND （20）—— 地（2）第二部分晶振脚 XTAL1（19）——晶体振荡器信号输入 XTAL2（18）——晶体振荡器信号输出（3）第三部分控制总线外引脚 9、29、30、31脚，借用P3.6（写） P3.7 （读）两脚做外RAM的读写信号引脚

单片机80C320第二章：1、2

80C320单片机硬件基础第二章 80C320单片机硬件基础
(3) P2口(21脚-28脚),当访问外部存 P2口(21脚 28脚储器或外部设备时,P2口的口的8 储器或外部设备时,P2口的8条引脚作为高8位地址线,系统自动把高8位地为高8位地址线VCC和 ,系统自动把高8 主电源引脚VCC 1. 主电源引脚VCC和GND (A8-A15)送出. XTAL1和电源送出. 址(A8-A15)送出脚),接+5V电源. (1) VCC —(40脚),接+5V电源. 40 外接晶体引脚XTAL1 2. 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 (4) P3口(10脚-17),接数字电路地 20脚脚 ),接外部晶体振 (2) GND —(20脚),接数字电路地. 19脚接数字电路地. (1)P3口(10脚 (19脚,是一个复用端 XTAL1 — 17脚) ),接外部晶体振口.作为第一功能使用时,是普通的作为第一功能使用时, 荡器. 荡器. I/O端口作为第二功能使用时, 端口. I/O端口.作为第二功能使用时,各引 18脚),接外部晶体振 (2) XTAL2 —(18脚),接外部晶体振脚的定义如下表所示. 脚的定义如下表所示. 荡器. 荡器. 引脚可分4组 1.主电源引脚 1.主电源引脚 2.外接晶体引脚 2.外接晶体引脚 3.控制信号引脚 3.控制信号引脚 4.输入输入/ 4.输入/输出端口引脚

02第二章MCS51硬件体系结构

10
运算器
累加器运算部件中的累加器ACC是一个8位的累
加器。从功能上看，它与一般微处理器的累加器相比没有什么特别之处，但需要说明的是ACC的进位标志CY就是布尔处理器进行位操作的累加器。
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运算器
程序状态字PSW
MCS-51单片机的程序状态字PSW是一个8位寄存器，其中的7位用来寄存本次运算的状态信息。各位的含义如下：
MCS-51单片机大多采用40只引脚的双ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ直插 DIP封装，引脚如图所示；也有采用44只引脚的方形封装。
5
MCS-51的芯片引脚定义
Pin39~Pin32： P0.0~P0.7，双向8位三态I/O口，为低8位地址总线及数据总线分时复用口。
Pin1~Pin8： P1.0~P1.7，准双向8位I/O口。 Pin21~Pin28： P2.0~P2.7，准双向8位I/O口，可作
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程序存储器ROM
在单片机处理问题之前必须事先将编好的程序、表格、常数汇编成机器代码后存入单片机的存储器中，该存储器称为程序存储器。程序存储器可以放在片内或片外，亦可片内片外同时设置。由于PC程序计数器为16位，使得程序存储器可用16位二进制地址，因此，内外存储器的地址可从0000H到FFFFH。
CY：进位标志。有进位/借位时，CY=1；否则CY=0。 AC：半进位标志。当D3位向D4位有进位/借位时，AC=1；否则

2.第二章 8086系统结构

2-1 8086 CPU的内部结构 2-2 8086/8088的引脚及工作模式 2-3 8086存储器组织 2-4 8086 CPU 的BIU 和EU工作流程动态演示 2-5 8086系统配置 2-6 8086CPU时序
2-1 8086 CPU的内部结构
微型计算机是由具有不同功能的一些部件组成的，包含运算器和控制器电路的大规模集成电路，称为“微处理器”，又称 “中央处理器（CPU）”，其职能是执行算术/逻辑运算，并负责控制整个计算机系统，使之能自动协调地完成各种操作。 2-1-1 基本性能指标
2-1-2 8086微处理器内部结构组成
20位 AB
AX AH AL
2．总线接口部件BIU BH BL BX 包含:① 4个16位段地址寄存器： CH CL CX 代码段CS、数据段DS、堆 DH DL 栈段SS和附加段ES； DX ② 1个16位指令指针寄存器IP：播音 SP 存放下一条要执行指令的偏移地址； BP ③ 1个6字节指令队列：预放6 DI 字节指令代码； SI ④ 20位地址加法器：完成16 位逻辑地址到20位物理地址的加法操作； ⑤ 总线控制电路：是CPU与外部（M和I/O端口）三总线连接播音通道。暂存器总线接口BIU的功能：根据执行部件EU的请求，负责完成CPU与存储器或I/O端口之间的数据传送。
总线接口部件BIU SI:（Source Index）：SI含有源地址意思,产生有效地址或实际地址的偏移量。总线接口部件BIU内部设有四个16位段地址寄存器： DI:（Destination Index）：DI含有目的意思, 代码段寄存器CS、数据段寄产生有效地址或实际地址的偏移量。存器DS、堆栈段寄存器SS和播音附加段寄存器ES，一个16位：指令指针寄存器IP，一个6字 16位字利用了9位。标志分两类：节指令队列缓冲器，20位地状态标志（6位）:反映刚刚完成的操作结果情况。址加法器和总线控制电路。

第二章 MCS--51单片机结构和工作原理

FFFFH
FFH
FFFFH
1000H
外部 ROM
SFR
数据缓冲区
0FFFH
位寻址区
外部 RAM
0000H
片内 ROM EA=1
片外 ROM EA=0
工作寄存器（0—3组）
00H 片内数据存储器
0000H 片外数据存储器
程序存储器
图2-5 8051存储器配置图
注：1. 片内ROM存储器 8031：无，8051：4KROM，8751：4KEPROM 8032：无，8052：8KROM，8752：8KEPROM 2. 片内RAM存储器 8位地址： 00H----FFH分以下四个区：寄存器区位寻址区数据缓冲区特殊功能寄存器区
P2 DB：
P0 ********
AB ：******** ********
P3口有第二功能（CB）： P3.0---RXD 串行输入通道
P3.1---TXD 串行输入通道 P3.2---/INT0 外部中断0
P3.3---/INT1 外部中断1
P3.4---T0 P3.5---T1 P3.6---/WR P3.7---/RD 定时/计数器0外部输入定时/计数器1外部输入外部数据存储器写选通外部数据存储器读选通
…
20H
表2-3
3 数据缓冲区（30H--7FH）堆栈区、数据单元

微机原理2-1：8088CPU内部结构、寄存器组、存储器组织

16位微处理器也具有以上结构中的基本单元，但更为复杂。以 8088 为例讲解 16 位微处理器的功能结构。 8088是8086的简化版本。两个芯片都是 16位微处理器，内部运算器和寄存器都是16位的，同样具有20位地址线； 8088 的外部数据总线为 8 位，而 8086 为 16 位
3
地址加法器
14
全零标志ZF（Zero Flag）

若运算结果为全0，则ZF=1，否则ZF=0。例如：
3AH + 7CH＝B6H 86H + 7CH＝00H 结果不是零：ZF=0 结果是全零：ZF=1
15
符号标志SF（Sign Flag）

运算结果最高位为1，则SF=1；否则SF=0。
例如：
3AH + 7CH＝B6H 86H + 7AH＝00H 最高位D7＝1：SF=1 最高位D7＝0：SF=0
FR的格式
15
14 13 12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
OF DF IF TF SF ZF 溢出标志 9 方向标志中断标志陷阱标志符零号标标志志
AF 辅助进位
PF 校验
CF
进位
进位标志CF（Carry Flag）