存储器扩展与设计

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第7章MCS-51单片机的常用外设扩展

第7章MCS-51单片机的常用外设扩展

(2)数据线
2732的8位数据线直接与单片机的P0口相连。P0口作 为地址/数据线分时复用。
(3)控制线
CPU执行2732中存放的程序指令时,取指阶段就是对 2732进行读操作。注意,CPU对EPROM只能进行读操作, 不能进行写操作。CPU对2732的读操作控制都是通过控制线 实现的。2732控制线的连接有以下几条:
2.硬件电路 单片机与6116的硬件连接如图7-4所示。
3.连线说明
• 地址线:A0~A10连接单片机地址总线P0.0~P0.7、P2.0、P2.1、P2.2 共11根;
• 数据线:I/O0~I/O7连接单片机的数据线,即P0.0~P0.7;
• 控制线:片选端连接单片机的P2.7,即单片机地址总线的最高位A15; 读允许线连接单片机的读数据存储器控制线;
• 对于没有内部ROM的单片机或者程序较长、片内ROM容 量不够时,用户必须在单片机外部扩展程序存储器。 MCS-51单片机片外有16条地址线,即P0口和P2口,因此 最大寻址范围为64K字节(0000H—FFFFH)。
• 这里要注意的是,MCS-51单片机有一个管脚 EA跟程序存 储器的扩展有关。如果接高电平,那么片内存储器地址范 围是0000H—0FFFH(4K字节),片外程序存储器地址范 围是1000H—FFFFH(60K字节)。如果接低电平,不使 用片内程序存储器,片外程序存储器地址范围为0000H— FFFFH(64K字节)。
1. 芯片选择
单片机扩展数据存储器常用的静态RAM芯片有6116(2K×8 位)、6264(8K×8位)、62256(32K×8位)等。
根据题目容量的要求我们选用SRAM6116,采 用单一+5V供电,输入输出电平均于TTL兼容,具有 低功耗操作方式,管脚如图7-3所示。

存储器电路原理与设计方法

存储器电路原理与设计方法

存储器电路原理与设计方法在现代电子设备中,存储器扮演着至关重要的角色。

无论是个人电脑、智能手机还是服务器,都需要大量的存储器来存储和读取数据。

因此,了解存储器电路原理和设计方法对于电子工程师来说至关重要。

本文将重点介绍存储器电路的原理和设计方法。

一、存储器电路概述存储器电路是一种电子器件,用于存储和读取数字信息。

根据存储方式的不同,存储器可以分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。

1. 随机存取存储器(RAM)随机存取存储器是一种能够随机访问数据的存储器。

RAM分为静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)两种类型。

- 静态随机存取存储器(SRAM)SRAM是一种由触发器构成的存储器,存储单元的电平可以一直保持,不需要周期性地刷新。

它的读写速度快,但占用的面积大,功耗高,成本较高。

- 动态随机存取存储器(DRAM)DRAM是一种使用电容器存储位信息的存储器。

电容器需要周期性地进行刷新,以保持数据的正确性。

DRAM的读写速度较慢,但是具有高集成度、低功耗和低成本的优点。

2. 只读存储器(ROM)只读存储器是一种只允许读取数据而不能写入数据的存储器。

它可以固化程序和数据,常见的类型有只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM)和电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)等。

二、存储器电路设计原理1. 存储单元存储器的核心是存储单元,每个存储单元能够存储一个位信息。

存储单元由触发器或电容器构成,使用不同的电路实现存储功能。

2. 地址译码器地址译码器用于将外部地址信号转换为选通存储单元的信号。

地址译码器根据存储器的容量和位数进行设计,能够实现多个存储单元的选择。

3. 复用器和解复用器复用器和解复用器用于将数据输入/输出多路复用到存储器的不同存储单元。

复用器将多个输入数据复用到一个总线上,解复用器将一个总线上的信号解复用到多个输出端口。

MCS-51单片机大容量数据存储器扩展板设计

MCS-51单片机大容量数据存储器扩展板设计
am pl e an d t h e ci r c ui t an d pr o gr am o f wh i c h i s al s o gi v en i n .
Ke y wor d s: MCS一51 , da t a memOr V, F 2 9C51 00 4, ex pa ns i on bo ar d
F 2 9 C5 1 0 0 4作 为 扩展 存 储 体 。将 数 据 线 和 地 址 线 合 并使 用 , 对 F 2 9 C 5 1 0 0 4进 行 分 页访 问 , 解 决 了单 片 机 存储 单 元 及 端 口
不 足 的 问题 , 释放 了 I / 0 口。 文 中 以扩 展 8 MB的 数 据 存储 器 为例 , 给 出 了单 片机 扩展 板 的硬 件 电路 和软 件 程 序 。 关键词 : M C S 一 5 1 , 数据存储器 , F 2 9 C 5 1 0 0 4 , 扩 展 板
Байду номын сангаас
MC S 一 5 1单 片 机 对 数 据存 储 器 的 扩 展通 常采 用 数 据 总线 和 地址 总线 , 即P 0口和 P 2 口来 完 成 , 最大寻址空间可达 6 4 K B。 随 着单片机应用领域的推广和不断扩大 , 特 别 是 在 GP S数 据 采集
输 出 并 存 放 在 锁 存 器 中备 用 。 A 1 8 将 锁 存 器 直 接挂 在 数 据 总 线 上 ,并 为其 安 排 一 个 l / O 口地 A 1 6 A 1 5
《 工 业 控 制 计算 机 》 2 0 1 3年 第 2 6卷 第 1 期
MC S 一 5 1 单片机大容量数据存储器扩展板设计
De s i gn o f L a r ge — c a p a c i t y Da t a Me mo r y E x p a n s i o n B o a r d Ba s e d o n MCS- 5 1 MCU

第8章 89C51单片机扩展存储器的设计

第8章 89C51单片机扩展存储器的设计

8.2 8.2
地址空间分配和外部地址锁存器
8.2.1 8.2.1 存储器地址空间分配 89C51发出的地址是用来选择某个存储器单元 发出的地址是用来选择某个存储器单元, 89C51发出的地址是用来选择某个存储器单元,要完成 这种功能,必须进行两种选择: 这种功能,必须进行两种选择: • “片选”; 片选” • “单元选择”。 单元选择” 常用的存储器地址分配的方法有两种: 1. 常用的存储器地址分配的方法有两种: • 线性选择法(简称线选法); 线性选择法(简称线选法) • 地址译码法(简称译码法):部分译码和全译码。 地址译码法(简称译码法) 部分译码和全译码。
8.1.2 8.1.2 构造系统总线 系统扩展的首要问题是构造系统总线; 系统扩展的首要问题是构造系统总线; 构造系统总线 然后再往系统总线上“ 然后再往系统总线上“挂”存储器芯片或I/O接 存储器芯片或I/O接 I/O 口芯片( 口芯片(“挂”存储器芯片就是存储器扩展, 存储器芯片就是存储器扩展, “挂”I/O接口芯片就是I/O扩展); I/O接口芯片就是I/O扩展); 接口芯片就是I/O扩展 89C51扩展的三总线如8 所示。 89C51扩展的三总线如8-2所示。 扩展的三总线如
1.常用的EPROM芯片 1.常用的EPROM芯片 常用的EPROM 引脚功能如下: 引脚功能如下: A0~A15: A0~A15:地址线引脚 D7~D0: D7~D0:数据线引脚 CE*:片选输入端 OE* :输出允许控制端 编程时, PGM*:编程时,加编程脉冲的输入端 Vpp:编程时,编程电压(+12V +25V Vpp:编程时,编程电压(+12V或+25V)输入端 Vcc:+5V,芯片的工作 工作电压 Vcc:+5V,芯片的工作电压 GND: GND:数字地 NC: NC:无用端

微机原理-第6章(2)

微机原理-第6章(2)
1.计算此 计算此RAM存储区的最高地址为 计算此 存储区的最高地址为 多少? 多少? 2.画出此存储器电路与系统总线的 画出此存储器电路与系统总线的 连接图。 连接图。
四.扩展存储器设计
Note:8086 CPU同8088 CPU一样,也有20条地址总线,其寻 8086 CPU同 CPU一样 也有20条地址总线, 一样, 20条地址总线 址能力达1MB。不同之处是8086 数据总线是16位的, 16位的 址能力达1MB。不同之处是8086 CPU 数据总线是16位的, 与8086 CPU对应的1MB存储空间可分为两个512kB(524 288 CPU对应的1MB存储空间可分为两个512kB(524 对应的 存储空间可分为两个512 B)的存储体。其中一个存储体由奇地址的存储单元(高字节) B)的存储体。其中一个存储体由奇地址的存储单元(高字节) 的存储体 奇地址的存储单元 组成,另一个存储体由偶地址的存储单元(低字节)组成。 组成,另一个存储体由偶地址的存储单元(低字节)组成。 偶地址的存储单元 前者称为奇地址的存储体,后者称为偶地址的存储体。 前者称为奇地址的存储体,后者称为偶地址的存储体。

0
≈ ≈
0 0
0
0
0
0
0
0
0 1…1
作片外寻址的高位不变地址线全部 参加了译码,这种译码方法称为全 参加了译码,这种译码方法称为全 地址译码方法 方法。 地址译码方法。
片外寻址
四.扩展存储器设计
A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9~A0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0…0
4KB 00000H 00FFFH


模块1 模块

计算机组织与结构实验讲义(2014版)

计算机组织与结构实验讲义(2014版)

计算机组织与结构实验讲义(2014版)任国林编写东南大学计算机科学与工程学院计算机组织与结构课程实验是为巩固教学效果而设置的,学生可以通过这些实验掌握计算机部件的逻辑组成及其工作原理,熟悉数字电路芯片的使用方法,提高逻辑设计能力,为设计计算机模型机打下基础。

计算机组织与结构课程实验共有4个,分别是运算器组成实验、存储器组成实验、寄存器组成实验、CPU数据通路实验。

所有实验均基于EDA工具Quartus II进行设计和功能仿真,条件允许时基于FPGA芯片进行功能验证。

实验一运算器组成实验一、实验目的(1)熟悉加/减法器的功能及使用方法。

(2)掌握算术逻辑部件(ALU)的功能及其逻辑组成。

(3)加深对运算器工作原理的理解。

二、实验内容(1)掌握Quartus II的使用方法,能够进行数字电路的设计及仿真。

(2)验证Quartus II所提供加/减法器的功能及使用方法。

(3)设计具有加法、减法、逻辑与、逻辑非4种功能的ALU,并进行功能仿真/验证。

三、实验原理及方案运算器是计算机硬件对数据进行加工的重要部件,算术逻辑部件ALU是其核心,还包括存放操作数和运算结果的寄存器/锁存器、存放运算结果状态的触发器等器件。

根据给定控制信号的不同,运算器可以实现不同的运算功能。

为便于运算器组成设计有效进行,先介绍一下Quartus II的使用方法。

1、基于Quartus II的电路设计及仿真方法基于Quartus II,电路设计的主要过程包括:建立工程文件、编辑原理图文件、编译原理图文件,电路仿真的主要过程包括:编辑仿真波形文件、生成功能仿真网表、验证仿真波形正确性。

以功能为Z=X·Y的电路为例,使用Quartus II、采用原理图方法进行电路设计的过程如下:1)建立工程文件:通过主菜单File→New Project Wizard可建立工程文件,包含5个页面的设置。

·第1页为设置工程文件信息,包括工程文件名、工作目录名·第2页为在工程中加入文件,可将已有的GDF文件添加到工程文件中,本例中无·第3页为选择FPGA器件型号,本例中采用Cyclone系列的EP1C6Q240C8芯片·第4页为添加准备使用的EDA工具,通常直接选择Next·第5页为查看、确认工程文件信息,无误时选择Finish即可。

单片机P0口的片外数据存储器扩展设计技巧

单片机P0口的片外数据存储器扩展设计技巧

单片机P0口的片外数据存储器扩展设计技巧
随着单片机运算速度和处理能力的不断提高,其在各个领域得到更广泛的应用。

然而,随着其应用领域的不断扩大及集成化的不断提高,其内部资源已不能满足实际需求,往往需要对其内部资源进行扩展。

经典的扩展方法主要是通过地址总线、数据总线即P0、P2口,以及控制线ALE等来进行数据或程序存储器的扩展,最大寻址空间可达64KB,但这种方法占用端口较多,在有些情况下不能满足需求。

这里以MCS-8051系列单片机为例,介绍一种新的片外数据存储器扩展方法,仅用单片机的P0口、P1.6及P1.7共10个端口便可实现256KB数据存储器的扩展。

 1 总体设计思路
 MCS-8051单片机片内部存储空间为256 B,有P0、P1、P2、P3 4个I/O 端口。

实际应用中,其内部存储空间往往不能满足需求,常常会在片外进行扩展。

有别于经典的扩展方法,这里并没有用到P2口,仅用P0口和各个存储器的地址线、数据线连接,组成地址总线和数据总线。

同时将PO口的
P0.0、P0.1和P0.2这3个端口引到译码器件的输入端,译码后作为数据存储器件的片选择控制线,与单片机的其他控制端口一起形成控制总线。

从而通过数据总线、地址总线和控制总线这3个总线实现单片机片外256 KB数据存储器的扩展。

 单片机的PO口具备地址总线、数据总线及控制线的功能。

由软件来分时传送地址信号、数据信号和片选择控制信号。

 2 硬件接口电路设计
 MCS-805l单片机与多片62256数据存储器的扩展电路主要由8片62256型。

基于SPR4096的SPCE061A单片机存储器扩展设计

基于SPR4096的SPCE061A单片机存储器扩展设计
维普资讯
文章编 号 : 0 —942 0)60 6 — 1 1 4 ( 7 —0 1 5 0 9 0 0 0
基于S R O 6 P E 6 单片机存储器扩展设计 P 4 9 的S C O 1 A
刘 晓 东 , 淑 波 , 艳 艳 李 施
( 安徽 工 业大 学 电气 信 息 学 院 , 鞍 山 2 3 0 ) 马 4 0 2
1 S 49 PR 0 6芯 片 介 绍
S R 0 6是 凌 阳科 技 公 司研 发 生 产 的 性 价 比 P 49
计 了与 S C 0 1 P E 6 A单 片机 分 别采 用 总线 与 串行 接 口方 式 时的 具 体硬 件 连 接 原 理 图 ,给 出 了 两种 接 口方 式 下S C 0 1 P E 6 A对S R 4 9 实现 读 写 控 制 的软 件 设 计要 点及 相 应 的程 序 代 码 。 P _ 6 0
Ab ta t S R4 9 i a 4 i L H t i h p ro a c , i h i i ey u e n v ie a d i g r c s i g sr c : P 0 6 s Mbt F AS wi h g e r n e wh c s s h f m w d l s d i oc n ma e p o e s n i d h s p p r p e e t h i p r t e tr s o P 0 6 f l .T i a e r s n s t e ma n o e ai g f au e f S R4 9 .Ac o dn o t e d f rn p l a in, u mo e n c r i g t h i e e t a p i t c o b s me r y i tr c d s ra n e fc a d r i u t ewe n S R4 9 n P 0 1 n e f e a e i i tr e h r wae cr i b t e P O 6 a d S CE 6 A a e d sg e d te s f re d 。 a n l a c s r e in d a h o t n wa e

计算机辅助存储器的设计与作用

计算机辅助存储器的设计与作用

计算机辅助存储器的设计与作用计算机辅助存储器是计算机系统中承担主要数据存储任务的一种设备。

它起到了重要的桥梁作用,能够帮助计算机系统处理复杂的任务。

本文将探讨计算机辅助存储器的设计原理以及其在计算机系统中的作用。

首先,我们来了解一下计算机辅助存储器的设计原理。

计算机辅助存储器通常采用非易失性存储介质,如硬盘、固态硬盘、光盘等。

这些存储介质具有较大的容量和稳定性,能够长期保存数据,即使断电也能够保持存储的内容。

此外,计算机辅助存储器设计中还考虑了存储器的速度和读写的可靠性。

辅助存储器通常由多个磁道和扇区组成,磁头能够在不同的磁道上读写数据,这样可以实现数据的随机访问。

辅助存储器采用了多级缓存的设计,能够提高数据的访问速度。

接下来,我们来探讨计算机辅助存储器在计算机系统中的作用。

首先,辅助存储器能够扩展计算机系统的存储容量。

计算机的主存储器(内存)容量有限,无法满足大规模计算和数据处理的需求。

辅助存储器能够提供大量的存储空间,可以用来保存大量的数据文件、程序等。

其次,辅助存储器能够长期保存数据和程序。

主存储器是易失性存储器,断电之后数据会丢失。

而辅助存储器采用非易失性存储介质,可以长期保存数据,即使断电也能保持存储的内容,确保数据的安全性和持久性。

再次,辅助存储器能够提供高速的数据访问。

虽然辅助存储器相对于主存储器的访问速度较慢,但是与外部存储设备相比,其速度仍然较快。

同时,辅助存储器采用了多级缓存的设计,通过预读和写缓冲等技术,提高了数据的访问速度。

此外,计算机辅助存储器还具有数据备份和数据共享的功能。

通过将数据备份存储在辅助存储器中,可以防止数据丢失。

同时,辅助存储器还可以实现数据的共享。

多个计算机可以通过网络连接到同一个辅助存储器,实现数据的共享和协作,提高工作效率。

综上所述,计算机辅助存储器作为计算机系统中的重要组成部分,通过其设计与作用,扩展了计算机系统的存储容量,长期保存数据和程序,提供高速的数据访问,实现数据备份和共享。

存储器的扩展课程设计

存储器的扩展课程设计

存储器的扩展课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解存储器的基本概念,掌握存储器扩展的原理及方法。

2. 学生能了解不同类型存储器的特点,例如RAM、ROM、EEPROM等,并掌握其应用场景。

3. 学生能掌握存储器地址线和数据线的连接方式,理解存储器容量与地址线位数的关系。

技能目标:1. 学生具备分析和设计简单存储器扩展电路的能力,能运用所学知识解决实际问题。

2. 学生能运用相关软件工具(如仿真软件)进行存储器扩展电路的搭建和测试。

3. 学生通过小组合作,提高沟通与协作能力,培养团队精神。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术学科的兴趣,提高学习积极性。

2. 学生认识到存储器扩展技术在现实生活中的应用,增强实践意识和创新意识。

3. 学生在小组合作中学会尊重他人意见,培养良好的团队合作精神和沟通能力。

课程性质:本课程为电子技术学科的一门实用技术课程,旨在帮助学生掌握存储器扩展技术的基本原理和方法,提高实践操作能力。

学生特点:本课程针对的是高年级学生,他们已经具备了一定的电子技术基础知识,具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,采用启发式教学,引导学生主动探索、积极思考,培养学生的创新意识和实际操作能力。

同时,注重评估学生在课程中的学习成果,确保课程目标的达成。

二、教学内容1. 存储器概述- 存储器的分类及特点- 存储器的基本工作原理2. 存储器扩展技术- 扩展存储器的基本原理- 地址线、数据线的连接方法- 存储器容量与地址线位数的关系3. 常用存储器芯片介绍- RAM、ROM、EEPROM等存储器芯片- 各类存储器芯片的引脚功能及内部结构4. 存储器扩展电路设计- 存储器扩展电路的设计方法- 地址译码器、数据缓冲器等组件的应用- 存储器扩展电路的仿真与测试5. 实践操作- 搭建简单存储器扩展电路- 编写测试程序,验证存储器扩展电路的功能- 分析实验结果,优化存储器扩展电路设计教学内容安排和进度:第1-2周:学习存储器概述、存储器扩展技术相关理论知识第3-4周:介绍常用存储器芯片,分析其内部结构和引脚功能第5-6周:设计存储器扩展电路,进行仿真与测试第7-8周:实践操作,搭建存储器扩展电路,编写测试程序,验证电路功能教材章节关联:本教学内容与教材中关于存储器及其扩展技术的章节紧密相关,涵盖了存储器的基本概念、工作原理、扩展方法以及实践应用等方面。

存储器扩展实验报告

存储器扩展实验报告

一、实验目的1. 了解存储器的结构及其与CPU的连接方式。

2. 掌握存储器的位扩展、字扩展和字位扩展方法。

3. 通过实际操作,加深对存储器扩展原理的理解,提高动手实践能力。

二、实验原理存储器扩展是计算机硬件设计中常见的技术,目的是为了满足系统对存储容量的需求。

存储器扩展主要分为位扩展、字扩展和字位扩展三种方式。

1. 位扩展:当存储芯片的数据位小于CPU对数据位的要求时,可以通过位扩展来解决。

位扩展是将多个存储芯片的数据总线并联,形成一个更高位宽的数据总线,与CPU的数据总线相连。

2. 字扩展:当存储芯片的存储容量不能满足CPU对存储容量的要求时,可以通过字扩展来解决。

字扩展是将多个存储芯片的数据总线、读写控制线并联,形成一个更大容量的存储器,与CPU的数据总线、读写控制线相连。

3. 字位扩展:字位扩展是位扩展和字扩展的结合,既能扩展存储容量,又能扩展数据位宽。

三、实验设备1. 实验箱2. 逻辑分析仪3. 逻辑门电路4. 实验指导书四、实验步骤1. 搭建存储器扩展电路(1)根据实验要求,选择合适的存储芯片,如SRAM、ROM等。

(2)根据存储芯片的规格,确定存储器的容量、数据位宽和地址线位数。

(3)根据存储器的容量和位宽,计算所需的存储芯片数量。

(4)搭建存储器扩展电路,包括存储芯片、地址译码器、数据线、读写控制线等。

2. 仿真实验(1)使用逻辑分析仪观察存储器扩展电路的信号波形。

(2)通过实验指导书提供的测试程序,对存储器进行读写操作。

(3)观察逻辑分析仪的信号波形,分析存储器扩展电路的工作情况。

3. 分析实验结果(1)根据实验结果,验证存储器扩展电路是否满足实验要求。

(2)分析存储器扩展电路的优缺点,提出改进措施。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,搭建了存储器扩展电路,实现了存储器的位扩展、字扩展和字位扩展。

逻辑分析仪的信号波形显示,存储器扩展电路工作正常,满足实验要求。

2. 实验分析(1)位扩展:通过位扩展,实现了存储器数据位宽的增加,满足了CPU对数据位宽的要求。

如何设计一个简单的存储器电路

如何设计一个简单的存储器电路

如何设计一个简单的存储器电路在现代电子设备中,存储器电路是非常重要的组成部分。

无论是计算机、手机还是其他电子产品,都需要存储器来存储和读取数据。

设计一个简单且高效的存储器电路可以提供更好的数据存取体验。

本文将介绍如何设计一个简单的存储器电路,并提供一种常见的存储器电路设计方案。

一、存储器电路的基本原理存储器电路的基本原理是使用电子元件来存储和读取数据。

最常用的存储器类型是基于触发器的存储器,其中最简单的是RS触发器。

RS触发器由两个互锁的反馈环路组成,可以存储一个比特的数据。

当输入信号改变时,RS触发器可以切换其输出状态。

这种触发器的状态由电压的高低表示,通常用1和0来表示。

二、简单存储器电路的设计设计一个简单的存储器电路需要考虑以下几个方面:数据存储、数据读取、地址编码和写入控制。

下面将分别介绍这些方面的设计。

1. 数据存储数据存储是存储器电路的核心功能。

为了实现有效的数据存储,可以使用多个RS触发器以构建更高级别的存储器单元。

例如,可以使用四个RS触发器构建一个四位的存储单元,可以存储16个不同的状态。

通过将多个存储单元连接在一起,可以实现更大的存储容量。

2. 数据读取为了实现数据的读取,需要添加读取电路。

读取电路接收地址信号,并根据地址信号选择相应的存储单元。

选择的存储单元中的数据会输出到数据读取线上。

例如,可以使用简单的多路选择器来实现地址和数据的对应关系。

3. 地址编码在存储器中,地址用来指定要读取或写入的存储单元。

为了实现地址信号和存储单元之间的映射关系,需要进行地址编码。

最简单的地址编码器是2-to-4编码器,可以将两位地址信号转换为四个选择线。

具体的编码方案取决于存储器的大小和设计要求。

4. 写入控制写入控制是指控制存储器何时接收新的数据。

通常,写入控制信号由外部电路控制,并通过写使能线与存储器电路相连。

写入控制可以是同步的或异步的,具体取决于设计要求。

三、存储器电路的优化和扩展在设计简单的存储器电路时,可以通过一些优化和扩展来提高性能和容量。

8051单片机8扩展存储器设计

8051单片机8扩展存储器设计

8.3 常用的扩展存储器芯片
Vpp A12 A7 A6 A4 A4 A3 A2 A1 A0 Q0 Q1 Q2 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 Vcc PGM NC A8 A9 A11 OE A10 CE Q7 Q6 Q5 Q4 Q3
8.3 常用的扩展存储器芯片
1. 地址锁存器 地址锁存器74LS373 74LS373 是 一 种 带 输 出三态门的8D锁存器 锁存器。 出三态门的 锁存器。 其中: 其中: 1D~8D为8个输入端 ~ 为 个输入端 1Q~8Q为8个输出端 ~ 为 个输出端 G为使能端 : 当 G为高电平时 , 锁存器输出状态 为使能端: 为高电平时, 为使能端 为高电平时 (1Q~8Q)与输入状态 与输入状态(1D~8D)相同;当G由“1”变 相同; ~ 与输入状态 ~ 相同 由 变 “0”时,输入的数据被锁存在锁存器中,输入端的 时 输入的数据被锁存在锁存器中, 变化不再影响输出端。 变化不再影响输出端。
第八章 扩展存 储器设计
8.1 存储器扩展概述
需求:存取速度快,存储容量大,价格低 需求:存取速度快,存储容量大, 内存: 直接与之沟通的存储器件。 内存:CPU直接与之沟通的存储器件。容量小、速 直接与之沟通的存储器件 容量小、 度快、信息需电维持, 度快、信息需电维持,用于存放当前要执行的程 序和数据, 序和数据,也叫主存储器 外存:容量大、速度慢、信息不需电维持,用于存 外存:容量大、速度慢、信息不需电维持, 放暂时不用的数据和程序, 放暂时不用的数据和程序,也叫辅存储器 注:扩展存储器不属于外存
8.4 片外存储器扩展编址技术

TMS320LF2407 SPI存储器的扩展设计

TMS320LF2407 SPI存储器的扩展设计
范 围 (。 0C~+7 。 ) 0C 内运 行 。
为 : ( E D) 写 ( IE) 写 禁 止 ( D ) 写 使 能 读 RA , WRT , WR I , ( E )读状 态寄 存器 (D R , wR N , R S )写状 态 寄存 器 ( S ) wR R ,
其格 式如表 1 。
2 1 3 0 0 A与 2 L 0 0的接 口 MS 2 7 5 C4 22 R 5C 4 . 2 2 L 0 0的接 口时序
读 指令 。读 操作 首 先 要保 证 / S为 低 电平 , 有 A C 带 8
地址位 的 8 读命 令传 送 给 2L 00其 后 是低 8位地址 位 5 C4 , (7 A ) A 0 。正 确 的读 命 令 和地 址 被 输 入 以后 , 储 器 中 存 被选择 地址 的单 元 中的 数据 从 S O引 脚 移 出 。若 有 连 续 的脉 冲 , 储在存 储 器下 一个 地址 的数 据 也可 依次 读 出 。 存 当数据 的字 节被 移 出后 , 内部 地 址 指 针 自动 增 加 到 下 一 个 高 地址 , 当达 到最 高 地址 ( 1F 时 , 址计 数 器 翻 转 O F H) 地 到 O 0 H, 00 以使 读 周 期 继 续 进 行 。 当/ S变 为 高 电 平 时 C 读操 作被 中断 。图 1 为读 操作 时序 。
李 白燕 :M . 0 F4 7 P g- 器的扩展设计 T S, L 20 S I 储 ? 2
T 3 0 F 4 7S I 储 器 的 扩 展 设 计 MS 2 L 2 0 P 存
Su y 4 7 td fMe  ̄ xe s fT 3 0 F2 0 o

2 1 2 L 0 0的接 口信号 . 5 C4 2 L 00是一个 5 2字节 串行 E P O 可 与许 多 当 5C 4 1 E R M, 今 流行 的微 处 理 器 包 括 微 芯 片 的 PC 6 67 I 1C xx微 控 制 器 的串行外 设 接 口直接 相连 。 没有 内嵌 S I 口的微处 理 P端 器 也可 以采 用分 立 的 I 通过 软件 合理 编程 与 2 L 0 0 O线 5C 4 接 口。 2 L 00包 括一 个 8位 的命 令 寄 存 器 , 令 和 数 据 5C 4 命 在时钟 信 号 S K为上 升沿 时从 S 引 脚 输 入 。在 整个 运 C I 行 过 程 中 ,C / O D必 须保持 为 高 电平 , / S和 H L 同时在 写操

第八章 单片机应用系统扩展

第八章 单片机应用系统扩展

(2).锁存器74LS573 输入的D端和输出的Q端依次排在芯片的两侧,为绘制印刷电 路板时的布线提供了方便。
D7~D0:8位数据输入线。 Q7~Q0:8位数据输出线。 G :数据输入锁存选通信号,该引 脚与74LS373的G端功能相同。 /OE:数据输出允许信号,低电平 有效。
8.1 程序存储器扩展
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
74LS373
2716(2k) EPROM
51单片机
PSEN
2716(2kx8)的地址范围为0000H ~ 07FFH。
例:扩展4KB程序存储器。
+5V VCC PGM VPP P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 EA P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 ALE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 OE CE GND D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 G OE Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 A11 A10 A9 A8
2.译码法
使用译码器对89C51的高位地址进行译码,将译码
器的译码输出作为存储器芯片的片选信号。是最 常用的地址空间分配的方法,它能有效地利用存 储器空间,适用于多芯片的存储器扩展。 常用的译码器芯片有74LS138(3-8译码器) 74LS139(双2-4译码器)74LS154(4-16译码器)。
表8.1 2716(2K)/2732(4KB)的引脚
VCC PGM VPP A10 A9 A8
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
A0~A10 (2716) A0~A11 (2732) D0~D7 CE PGM
地址线 数据输出线 片选 程脉冲输入

微控制器系统设计第2讲(存储器扩展)

微控制器系统设计第2讲(存储器扩展)

51系列单片机三总线扩展结构图
74LS373是一种带三态门的8D锁存器
7.2.2 常用扩展器件介绍
1. 三态数据锁存器 锁存器74LS373 2. 三态数据缓冲器
总线驱动器74LS244(单向三态数据缓冲器) 总线驱动器74LS245(双向三态数据缓冲器)
3. 译码器
3-8译码器74LS138 、74LS139(双2-4译码器)
第7章 扩展技术
单片机最小应用系统 单片机扩展系统
单片机最小应用系统
MCS – 51的系统扩展结构
注意:每个芯片均有芯片选择信号,当CPU与某个芯 片通信时,必须先选中芯片,即片选信号先有效,再 通信。
7.2 系统总线扩展
7.2.1 系统总线扩展简介 一、什么是总线 二、总线扩展方法 1、并行总线扩展(三总线结构:AB、DB、CB) 2、串行总线扩展(3根或2根线)
存储器扩展应考虑的问题

3.地址线的连接及地址译码方式
根据需要选择存储器芯片的型号及数量。用低位地址线连接 存储器的片内地址输入端,用其余地址线作为存储器的片选 信号。在MCS-51的外部存储器设计中,片内地址线通常直 接或经过外部地址锁存器与对应存储器地址线相连的;片选 地址线通常和存储器芯片的片选端直接相连或经过地址译码 器输出后和它相连,也可以悬空不用。
5 5 8 8 A0~A7 A8~A12 OE 2764 CE D0~D7 8 8 5 A0~A7 A8~A12 OE 2764 CE D0~D7 8 A0~A7 A8~A12 CE 6264 RD D0~D7 WR 8 8 5
P2.4 ALE P0.0

8 8
P0.7 PSEN
8031
EA
A0~A7 A8~A12 RD CE 6264 D0~D7 WR 5

基于TMS320C6414的大容量存储器扩展设计

基于TMS320C6414的大容量存储器扩展设计

ito u e n h tra eb t e n r d c da dt ei e f c ewe nTM S 2 C6 4 a dE2 F1 8 3 。 5 sa s ic se . n 3 0 41 n 8 2 J A 1 0i o d s u s d l
Ke r s d gtlsg a r c si g me o e tnso ; ne f c y wo d : iia in lp o e sn ; m  ̄ x e i n i tra e
Me r xe d dlt c a e nTM… 2 C6 1 mo vE tn e e f eB s d0  ̄3 O. 4 r n a l 5 0; 4 M (6
YA NG i g ZH AO a - o DIW e - u , M n , Xi o b , ig o YAN e l D -i
2 1 MS 2 C 4 的特 点 . T 3 0 6 1 4
( )采用超 长指令字( 1 ) 内核结构 , 1 VL w 的 一个周期
用 中的系统性 能尤为重要 。而 F AS L H存 储器( L H F AS
Me r ) 非易 失存储器 , mo y 是 即使 在供 电 电源关 闭后仍然 能保 留信息 , 以对 存储 器 单元 块进 行 擦 除和再 编程 , 可 并且不需要额 外的编程 电压 。F LAS 存储器具 有工作 H
达 6 0 MHz C U 的速度 已不再是瓶 颈 , 0 ,P 系统 的性 能将 很大 程 度上 决定 于周 边 电路 … i。在 数 字 信号 实 时处 理 中 , 了保 存 大量 的数 据 需要 采 取 措 施 扩展 系统 的容 为 量 。如何构造 d p与大容 量存储器 的接 口对 提高实 际应 s

电路中的存储器设计与分析

电路中的存储器设计与分析

电路中的存储器设计与分析在现代电子设备中,存储器扮演着至关重要的角色。

它是电子系统中用于存储和读取数据的关键组件。

本文将讨论电路中的存储器的设计与分析,着重介绍静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)的原理、结构及其在电路设计中的应用。

一、静态随机存储器(SRAM)静态随机存储器是一种常见的存储器类型,具有快速读写速度和稳定的存储特性。

它由一组触发器电路组成,每个触发器单元可以存储一个比特的信息。

SRAM通过在触发器中存储电荷来表示逻辑值。

SRAM的基本结构包括存储单元阵列、译码器、列选择器和字译码器等。

存储单元阵列由多个触发器单元组成,每个触发器单元都由一个存储器单元和一个使能开关构成。

通过译码器和选择器的协调工作,可以选择并访问特定的存储单元。

在电路设计中,SRAM被广泛应用于高速缓存、寄存器和数据缓冲区等场景中。

由于其快速读写特性,SRAM常常被用作电子设备中临时存储数据的介质。

二、动态随机存储器(DRAM)动态随机存储器是另一种常见的存储器类型,与SRAM相比,它具有更高的存储密度和较低的成本。

DRAM的基本单元是电容器,每个单元储存一个比特的数据。

然而,由于电容器自身存在电荷泄漏问题,DRAM需要周期性地刷新来保持数据的可靠性。

DRAM的结构相对复杂,包括存储单元阵列、字线驱动电路、预充电电路和刷新电路等。

数据的读写需要经过多个阶段的处理和控制信号的驱动。

尽管DRAM在读写速度方面不如SRAM,但其较低的成本和较高的存储密度使其在大多数电子设备中得到广泛应用。

三、存储器设计与性能优化在电路设计过程中,存储器的设计和性能优化至关重要。

一方面,存储器的大小和延迟直接影响着电子设备的整体性能。

过小的存储器容量无法满足数据处理需求,而过高的存储器延迟会导致处理速度下降。

另一方面,存储器的功耗和可靠性也是设计过程中需要考虑的问题。

为了降低功耗,研究人员开发了一系列低功耗的存储器优化技术,如动态电压调整和存储器层次结构等。

基于USB闪存盘的嵌入式系统存储器扩展设计

基于USB闪存盘的嵌入式系统存储器扩展设计
21 0 0年
4月






Apr 201 . 0
第2 7卷
第 2期
J 0URNAL 0FS ANMI NG UNI ERST V IY
Vo . N0. 1 27 2
基 于 U B闪存 盘的嵌 入式 系统存储器 扩展设计 S
许 济金
( 建 农 林 大 学 机 电工 程 学 院 , 建 福 州 30 0 ) 福 福 5 0 2
Ke r s e e d d s s y wo d : mb d e y  ̄m ; moy; B; s t r g me r US ma sso a e
0 引 言
目前 . 在嵌 入式 系统 的设 计 中 . 多采 用 将 存 大
不足 , 笔者 提 出了一种 方法 , 即利 用外 接 U B闪存 S
Ab t a t I l s n t e d f i n y o mo y c p c t e d sg r c s fe e d d s se t i a e r p s d a sr c : n a l i o t e c e c f u o h i me r a a i i t e in p o e so mb d e y t m, sp p r o o e yn h h p
关 键 词 : 入 式 系 统 ;存 储 器 ; S 嵌 U B;海 量 存 储
中 图分 类 号 : P 3 . T 3 33
文献 标 识 码 : A
文章 编 号 :6 3 4 4 ( 0 0 0 - 1 7 o 1 7 - 3 3 2 1 )2 0 1 - 4
De i n o e o y Ex n i n Te h l g n sg fM m r pa s o c no o y i Embe e y t m s d o B a h s dd d S s e Ba e n US Fl s Dik
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D0
CS
D7~D0
A12

D7 6264
A0 2# ~
D7~D0
CS
D0
举例(2)------全译码选作方式
假设一个微机系统的RAM容量为4KB,采 用1K×8的RAM芯片,安排在64K空间的 最低4K位置, A9~A0作为片内寻址, A15~A10译码后作为芯片寻址
要求:写出解题步骤和画出系统的电路 图。
址和片间寻址地址线如何分配? 用于片间寻址时,地址线如何译码形成片选信
号?线形译码方式 需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中
的芯片相连? 画出逻辑电路图 写出各存储器芯片的地址范围
A12~A0
A13 M/IO
A12~A0
A12 ~ D7 A0 612#64~
存储器系统的总容量为8K×8,即8K字节 每片RAM芯片的容量为2K×8,即2K字节 所以:需要芯片总数为_____
进行片内寻址和片间寻址地址 线的分配
由于6116芯片有2K个存储单元,所以需 要__11__根地址线,才能选择其中某一个 存储单元
选择8086地址总线A0~A19中的低_A0_~_A_1_0 地址线进行片内寻址
对ROM芯片2732(4K×8),8K字用_4_ 片组成;片内用_1_2_根地址线__A_1~_A_1_2___
对RAM芯片6264(8K×8),8K字用_2_ 片组成;片内用_1_3_根地址线__A_1~_A_1_3___
A0用来作为奇偶存储体的选择信号,不 参与片内寻址!
片间寻址地址线的分配
A19 A18 A17=001时
#1: 24000H~247FFH #2: 24800H~24FFFH #3: 25000H~25700H #4: 25800H~25FFFH
芯片地址有重叠
举例(4)
要求用4K×8的EPROM芯片2732,8K×8 的RAM芯片6264,译码器74LS138构成 8K字ROM和8K字RAM的存储器系统。
偶地址和奇地址存储体的选择
A0和BHE分别选择偶地址和奇地址存储体; 若A0=0选中偶地址存储体,即连接到数
据总线的低8位;若BHE=0选中奇地址存 储体,即连接到数据总线的高8位;若A0 和BHE均为0,两个存储体全选中,读/写 一个字
字、字节读写逻辑
BHE A0
0
0
0
1
1
0
1
1
读/写情况 在偶地址读/写一个字 在奇地址读/写一个字节 在偶地址读/写一个字节
要求:写出解题步骤和画出系统的电路 图。
解题步骤
存储器芯片数目的确定 进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配? 用于片间寻址时,地址线如何译码? 偶地址和奇地址存储体的选择 需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中的
芯片相连? 画出逻辑电路图 写出各存储器芯片的地址范围
芯片数目及片内寻址
存储器系统的设计
所要考虑的问题
CPU总线的负载能力 CPU的时序和存储器存取速度之间的配合 存储芯片的选取及数目 片内寻址和片间寻址地址线的分配 译码电路的选取(有线性译码、全译码和部分译码
方式) 数据线、控制线的连接
举例说明
举例(1)---线性选择方式
RAM芯片Intel6264容量为8K×8位,用2 片SRAM芯片6264,组成16K×8位的存 储器系统。地址选择的方式是将地址总 线低13位(A12~A0)并行的与存储器芯 片的地址线相连,而CS端与高地址线相 连。
74LS138的输入端C、B、A分别连接地址线 A16~A14,控制端G1、G2A、G2B分别连接M/IO 和A17、A18
74LS138译码器输出Y0、Y1完成ROM和RAM芯 片的选择
由于ROM和RAM芯片容量不同,ROM为4K×8, 需要12根地址线,RAM为8K×8,需要13根地 址线;因此A13和Y0输出进行二次译码,来选择 两组ROM芯片,这样可以保证存储器地址的连 续
无效
奇地址字的读取
BHE A0
数据总线使用情况
先从奇地址读取一个字节,即读取 0 1 数据总线的高8位(D15~D8),组成字
的低位字节
再从相邻的偶地址读取一个字节, 1 0 即读取数据总线的低8位(D15~D8),
组成字的高位字节
RAM存储器低8位和高8位的选择
对于第一个RAM芯片6264,由于它有两 个片选端CE1和CE2,因此CE1连到 74LS138的Y1,CE2连到A0,作为偶地址 存储体;
选择8086地址总线A0~A19中的高_A1_1_~_A_19 地址线进行片间寻址
片间寻址地址线的译码
采用部分译码方式:
1# RAM芯片的片选端 2# RAM芯片的片选端 3# RAM芯片的片选端 4# RAM芯片的片选端
每个存储器芯片的地址空间
A19 A18 A17=000时
#1: 04000H~047FFH #2: 04800H~04FFFH #3: 05000H~05700H #4: 05800H~05FFFH
解题步骤
存储器芯片数目的确定 进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配? 用于片间寻址时,地址线如何译码?全译码方
式 需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中
的芯片相连? 画出逻辑电路图 写出各存储器芯片的地址范围
举例(3)------部分译码选择方式
用2K×8的RAM芯片6116和74LS138芯片 设计一个8K×8的存储器系统,使其存储 器空间在24000H~25FFFH
解题步骤
74LS138芯片介绍 存储器芯片数目的确定 进行片内寻址和片间寻址地址线如何分配? 用于片间寻址时,地址线如何译码形成片选信
号?部分译码方式 需要的控制信号的类型及如何与存储器系统中
的芯片相连? 画出逻辑电路图 写出各存储器芯片的地址范围
74LS138芯片介绍
存储器芯片数目的确定
对于第二个RAM芯片6264,CE1直接连到 74LS138的Y1,CE2连到BHE,作为奇地 址存储体;
ROM存储器低8位和高8位的选择
74LS138与A13的译码输出有两个信号, 分别选择两个ROM字存储体;
将A0和BHE再与这两个信号进行二次译码, 译出四个信号,分别选择两个字存储体 中的低位字节和高位字节。
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