【文章內(nèi)容簡介】 刷新間隔 。 解：設(shè) DRAM的刷新最大間隔時間為 2ms，則 異步刷新 的刷新間隔 =2ms/256行 = = 即：每 。 集中刷新 時， 刷新 最晚 啟動時間 = 256行 == 集中刷新 啟動后， 刷新間隔 = 即：每 。 集中刷新的 死時間 = 256行 = 分散刷新 的刷新間隔 = 2 = 即：每 。 分散 刷新一遍 的時間 = 2 256行 = 則 分散刷新時， 2ms內(nèi)可 重復(fù) 刷新遍數(shù) =2ms/ ≈39遍 12. 畫出用 1024 4位 的存儲芯片組成一個容量為 64K 8位 的存儲器 邏輯框圖 。要求將 64K分成 4個頁面 ，每個頁面分 16組 ，指出共需多少片存儲芯片？ （ 注： 將存儲器分成若干個 容量相等 的區(qū)域，每一個區(qū)域可看做一個 頁面 。） 解：設(shè)采用 SRAM芯片， 總片數(shù) = 64K 8位 / 1024 4位 = 64 2 = 128片 題意分析 ：本題設(shè)計的存儲器結(jié)構(gòu)上分為 總體 、 頁面、組三級 ，因此畫圖時也應(yīng)分三級畫。首先應(yīng)確定各級的容量： 頁面容量 = 總?cè)萘? / 頁面數(shù) = 64K 8位 / 4 = 16K 8位 ； 組容量 = 頁面容量 / 組數(shù) = 16K 8位 / 16 = 1K 8位； 組內(nèi)片數(shù) = 組容量 / 片容量 = 1K 8位 / 1K 4位 = 2片； 地址分配： 頁面號 組號 組內(nèi)地址 2 4 10 組邏輯圖如下：（ 位擴(kuò)展 ） 1K 4 SRAM 1K 4 SRAM A9~0 WE CSi D7D6D5D4 D3D2D1D0 1K 8 頁面邏輯框圖：（ 字?jǐn)U展 ） 1K 8（組 0） 1K 8（組 1） 1K 8（組 2） 1K 8（組 15） ……………… 組 譯 碼 器 4:16 CS0 CS1 CS2 CS15 A9~0 WE D7~0 A10 A11 A12 A13 CEi 16K 8 G 存儲器邏輯框圖：（ 字?jǐn)U展 ） 16K 8（頁面 0） 16K 8（頁面 1） 16K 8（頁面 2） 16K 8（頁面 3） 頁 面 譯 碼 器 2:4 A14 A15 CE0 CE1 CE2 CE3 A13~0 WE D7~0 13. 設(shè)有一個 64K 8位 的 RAM芯片，試問該芯片共有多少個 基本單元 電路（簡稱存儲基元）？欲設(shè)計一種具有上述同樣多存儲基元的芯片，要求對芯片字長的選擇應(yīng)滿足 地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小 ，試確定這種芯片的地址線和數(shù)據(jù)線，并說明有幾種 解答。 解： 存儲基元總數(shù) = 64K 8位 = 512K位 = 219位 ； 思路 ：如要滿足地址線和數(shù)據(jù)線總和最小，應(yīng)盡量把存儲元安排在 字向 ，因為地址位數(shù)和字?jǐn)?shù)成 2的冪 的關(guān)系，可較好地 壓縮 線數(shù)。 設(shè)地址線根數(shù)為 a，數(shù)據(jù)線根數(shù)為 b，則片容量為：2a b = 219； b = 219a； 若 a = 19， b = 1，總和 = 19+1 = 20； a = 18， b = 2，總和 = 18+2 = 20； a = 17， b = 4，總和 = 17+4 = 21； a = 16， b = 8 總和 = 16+8 = 24； …… …… 由上可看出： 片字?jǐn)?shù)越少，片字長越長，引腳數(shù)越多。 片字?jǐn)?shù)、片位數(shù)均按 2的冪變化 。 結(jié)論： 如果滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小，這種芯片的引腳分配方案有 兩種 ：地址線 = 19根 ，數(shù)據(jù)線 = 1根 ；或地址線 = 18根 ，數(shù)據(jù)線 = 2根 。 14. 某 8位 微型機(jī) 地址碼為 18位 ，若使用 4K 4位 的RAM芯片組成模塊板結(jié)構(gòu)的存儲器，試問： （ 1）該機(jī)所允許的 最大主存空間 是多少？ （ 2）若每個模塊板為 32K 8位 ，共需 幾個 模塊板？ （ 3）每個模塊板內(nèi)共有 幾片 RAM芯片？ （ 4）共有 多少片 RAM？ （ 5） CPU如何 選擇 各模塊板？ 解： （ 1） 218 = 256K，則該機(jī)所允許的最大主存空間是 256K 8位 （或 256KB）； （ 2）模塊板總數(shù) = 256K 8 / 32K 8 = 8塊 ； （ 3）板內(nèi)片數(shù) = 32K 8位 / 4K 4位 = 8 2 = 16片 ； （ 4）總片數(shù) = 16片 8 = 128片 ； （ 5） CPU通過 最高 3位地址譯碼 選板，次高 3位地址譯碼 選片。地址格式分配如下： 板地址 片地址 片內(nèi)地址 3 3 12 17 15 14 12 11 0 15. 設(shè) CPU共有 16根地址線 ， 8根數(shù)據(jù)線 ，并用 MREQ（低電平有效）作訪存控制信號， R/W作讀 /寫命令信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有這些存儲芯片： ROM（ 2K 8位， 4K 4位， 8K 8位）， RAM（ 1K 4位， 2K 8位， 4K 8位），及 74138譯碼器和其他 門電路 （門電路自定）。 試從上述規(guī)格中選用合適的芯片，畫出 CPU和存儲芯片的連接圖。要求如下： （ 1） 最小 4K地址 為 系統(tǒng) 程序區(qū)， 4096~16383地址范圍為 用戶 程序區(qū)； （ 2）指出 選用 的存儲芯片類型及數(shù)量； （ 3）詳細(xì) 畫出 片選邏輯。 解： （ 1） 地址空間分配圖如下 ： 4K（ ROM） 4K（ SRAM） 4K（ SRAM） 4K（ SRAM） …… 0~4095 4096~8191 8192~12287 12288~16383 …… 65535 Y0 Y1 Y2 Y3 … …… A15=1 A15=0 （ 2） 選片 ： ROM： 4K 4位： 2片 ； RAM： 4K 8位： 3片 ； （ 3） CPU和存儲器連接邏輯圖 及 片選邏輯 ： 4K 4 ROM 74138（ 3： 8） 4K 4 ROM 4K 8 RAM 4K 8 RAM 4K 8 RAM CS0 CS1 CS2 CS3 MREQ A15 A14 A13 A12 C B A Y0 G2A G2B G1 +5V CPU A11~0 R/W D3~0 D7~4 Y1 Y2 Y3 討論： 1） 選片： 當(dāng)采用字?jǐn)U展和位擴(kuò)展所用芯片一樣多時， 選位擴(kuò)展 。 理由： 字?jǐn)U展需設(shè)計片選譯碼，較麻煩，而位擴(kuò)展只需將數(shù)據(jù)線按位引出即可。 本題如選用 2K 8 ROM，則 RAM也應(yīng)選 2K 8的。否則片選要采用二級譯碼，實現(xiàn)較麻煩。 當(dāng)需要 RAM、 ROM等多種芯片 混用 時，應(yīng)盡量選容量等外特性較為一致的芯片，以便于 簡化 連線。 2） 應(yīng)盡可能的 避免 使用二級譯碼，以使設(shè)計簡練。但要注意在需要二級譯碼時如果不使用，會使選片產(chǎn)生 二意性 。 3） 片選譯碼器的 各輸出 所選的存儲區(qū)域是 一樣大 的，因此所選芯片的 字容量應(yīng)一致 ，如不一致時就要考慮二級譯碼。 4） 其它常見錯誤： ? EPROM的 PD端接地； （ PD為 功率下降 控制端，當(dāng)輸入為高時，進(jìn)入功率下降狀態(tài)。因此 PD端的合理接法是與片選端 CS并聯(lián) 。） ? ROM連讀 /寫控制線 WE； （ ROM無讀 /寫控制端） 注： 該題缺少 “系統(tǒng)程序工作區(qū) ”條件。 16. CPU假設(shè)同上題，現(xiàn)有 8片 8K 8位 的 RAM芯片與 CPU相連。 （ 1）用 74138譯碼器畫出 CPU與存儲芯片的 連接圖 ； （ 2）寫出每片 RAM的 地址范圍 ； （ 3）如果運行時發(fā)現(xiàn)不論往哪片 RAM寫入數(shù)據(jù)，以 A000H為起始地址的存儲芯片都有與其 相同 的數(shù)據(jù)，分析 故障原因 。 （ 4）根據(jù)（ 1）的連接圖，若出現(xiàn)地址線 A13與CPU斷線 ，并 搭接 到 高電平 上，將出現(xiàn)什么 后果 ？ 解： （ 1） CPU與存儲器芯片連接邏輯圖： CPU 8K 8 SRAM 74138（ 3： 8） R/W D7~0 A12~0 8K 8 SRAM 8K 8 SRAM 8K 8 SRAM … G2A G2B A B C MREQ A13 A14 A15 CS0 CS1 CS2 …… CS7 +5V G1 （ 2）地址空間分配圖： 8K 8 RAM 8K 8 RAM 8K 8 RAM 8K 8 RAM 8K 8 RAM 8K 8 RAM 8K 8 RAM 8K 8 RAM Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0~8191 8192~16383 16384~24575 24576~32767 32768~40959 40960~49151 49152~57343 57344~65535 （ 3）如果運行時發(fā)現(xiàn)不論往哪片 RAM寫入數(shù)據(jù)后，以 A000H為起始地址的存儲芯片都有與其相同的數(shù)據(jù)，則根本的 故障原因 為：該存儲芯片的 片選輸入端 很可能 總是處于低電平 。可能的情況有： 1）該片的 CS端與 WE端 錯連 或 短路 ； 2）該片的 CS端與 CPU的 MREQ端 錯連 或 短路 ； 3）該片的 CS端與 地線 錯連 或 短路 ； 在此，假設(shè)芯片與譯碼器本身都是好的。 （ 4）如果地址線 A13與CPU斷線 ，并 搭接到高電平 上，將會出現(xiàn) A13恒為 “1”的情況。此時存儲器只能尋址 A13=1的地址空間， A13=0的另一半地址空間將永遠(yuǎn)訪問不到 。若對 A13=0的地址空間進(jìn)行訪問，只能錯誤地訪問到 A13=1的對應(yīng)空間中去。 22. 某機(jī)字長為 16位 ，常規(guī)的存儲空間為 64K字，若想不改用其他高速的存儲芯片，而使訪存速度提高到 8倍 ，可采取什么措施？畫圖說明。 解：若想不改用高速存儲芯片，而使訪存速度提高到 8倍，可采取 多體交叉存取技術(shù) ，圖示如下： 0 8 …… M0 8K 1 9 …… M1 8K 2 10 …… M2 8K