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正文內(nèi)容

[計算機硬件及網(wǎng)絡(luò)]計算機組成原理chp(編輯修改稿)

2025-03-19 13:46 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ~ A0 A9~ A0 CS0 = CS1 = CS2 = CS3 = A11A10 A11A10 A11A10 A11A10 47 ( 1)擴展位數(shù) 4 1K 4 1K 4 4 10 1K 4 1K 4 4 10 1K 4 1K 4 4 10 4 1K 4 1K 4 4 10 4 4 A9~A0 D7~D4 D3~D0 4 4 R/W A11 A10 CS3 A11 A10 CS0 A11 A10 CS1 A11 A10 CS2 ( 2)擴展單元數(shù) ( 3)連接控制線 ( 4)形成片選邏輯電路 48 49 可用于片選信號產(chǎn)生的譯碼器芯片 74LS138邏輯圖及引腳圖 50 環(huán)形計數(shù)器 ,用來產(chǎn)生時序控制信號 某半導(dǎo)體存儲器,按字節(jié)編址。其中,0000H~ ~07FFH為 ROM區(qū),選用 EPROM芯片( 2KB/片); 0800H~ 13FFH為 RAM區(qū),選用RAM芯片( 2KB/片和 1KB/片)。地址總線 A15~A0(低)。給出地址分配和片選邏輯。 例 2. ROM區(qū): 2KB RAM區(qū): 3KB 存儲空間分配: 先安排大容量芯片(放地址低端),再安排小容量芯片。 便于擬定片選邏輯。 共 3片 51 A15A14A13 A12A11 A10A9… A0 0 0 0 0 0 0 …… 0 0 0 0 0 0 1 …… 1 0 0 0 0 1 1 …… 1 0 0 0 1 0 0 1 … 1 0 0 0 0 1 0 …… 0 0 0 0 1 0 0 0 … 0 低位地址分配給芯片,高位地址形成片選邏輯。 芯片 芯片地址 片選信號 片選邏輯 2K 2K 1K A10~ A0 A10~ A0 A9~ A0 CS0 CS1 CS2 A12A11 A12A11 A12A11 5KB需 13位地址尋址: ROM A12~ A0 64KB 1K 2K 2K RAM A10 A15A14A13為全 0 52 例 3: 4Kx4 SRAM存儲芯片構(gòu)成16Kx8的存儲器連接圖 A B 0 ~ A B 1 1D B 0 ~ D B 3 D B 4 ~ D B 7譯碼器4 K x 4C S W EA 0 ~ A 1 1D 0 ~ D 34 K x 4C S W ED 0 ~ D 34 K x 4C S W ED 0 ~ D 34 K x 4C S W ED 0 ~ D 34 K x 4C S W ED 0 ~ D 34 K x 4C S W ED 0 ~ D 3D a t a B u sA B 1 2A B 1 3C S 0C S 1C S 3A d d B u sW EC t r l B u s4 K x 4C S W ED 0 ~ D 34 K x 4C S W ED 0 ~ D 3A 0 ~ A 1 1A 0 ~ A 1 1A 0 ~ A 1 1A 0 ~ A 1 1 A 0 ~ A 1 1A 0 ~ A 1 1 A 0 ~ A 1 1C S 2作業(yè): P233題 5 54 例 4:設(shè)計 7KB存儲器。用 2K 8位的 EPROM構(gòu)成 4K 8位的固化區(qū)存儲器,用 2K 8位和 1K 4位的 SDRAM構(gòu)成 3K 8位的隨機讀寫區(qū)存儲器。設(shè) CPU地址總線為 20根 A19A0。 若用局部譯碼法,可在高位地址碼 A19~A11 或 A10中,任選 2或 3位作為譯碼輸入信號源進行譯碼,產(chǎn)生片選信號。設(shè) ROM區(qū)為低端地址空間, 7KB存儲器空間可連續(xù)分布。 CS1選擇第一片 EPROM, CS2選擇第二片 EPROM, CS3選擇2KB RAM芯片, CS4選擇 1KB RAM芯片( 2片)。 CS1 = A12A11 = A12+A11 00000H~ 007FFH CS2 = A12A11 = A12+A11 00800H~ 00FFFH CS3 = A12A11 = A12+A11 01000H~ 017FFH CS4 = A12A11 = A12+A11 01800H~ 01BFFH( A10=0) ( 01C00H~ 01FFFH)( A10=1) 55 A19A18A17A16 A15A14A13A12 A11A10A9A8 A7A6A5A4 A3A2A1A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ( 00000H ~ 007FFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 ( 00800H ~ 00FFFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 ( 01000H ~ 017FFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 ( 01800H ~ 01FFFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 ( 02022H ~ 027FFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 ( 02800H ~ 02FFFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 ( 03000H ~ 037FFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 ( 03800H ~ 03FFFH) 0/10/1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 ( 04000H ~ 047FFH) 0/10/1 ………………………………………………………………………………… 1 1 1 1 1 1 1 1 0 ( FF000H ~ FF7FFH) 0/10/1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ( FF800H ~ FFFFFH) 0/10/1 56 磁表面存儲器 存儲原理與技術(shù)指標(biāo) 存儲介質(zhì): 磁層 讀 /寫部件: 磁頭 ( 1)寫入 在磁頭線圈中加入磁化電流(寫電流),并使磁層移動,在磁層上形成連續(xù)的小段磁化區(qū)域(位單元)。 ( 2)讀出 磁頭線圈中不加電流,磁層移動。當(dāng)位單元的轉(zhuǎn)變區(qū) 經(jīng)過磁頭下方時,在線圈兩端產(chǎn)生 感應(yīng)電勢 。 讀出信號 磁通變化的區(qū)域 58 磁表面存儲器的讀寫原理 在磁表面存儲器中,利用一種稱為 磁頭 的裝置來形成和判別磁層中的不同磁狀態(tài)。磁頭實際上是由軟磁材料做鐵芯繞有讀寫線圈的電磁鐵。 (1)寫操作 當(dāng)寫線圈中通過一定方向的脈沖電流時,鐵芯內(nèi)就產(chǎn)生一定方向的磁通。由于鐵芯是高導(dǎo)磁 率材料,而鐵芯空隙處為非磁性材料,故在鐵芯空隙處集中很強的磁場。 在這個磁場作用下,載磁體就被磁化成相應(yīng)極性的磁化位或磁化元。若在寫線圈里通入相反方向的脈沖電流,就可得到相反極性的磁化元。如果我們規(guī)定按圖中所示電流方向為寫“ 1 ”,那么寫線圈里通以相反方向的電流時即為寫“ 0”。上述過程稱為 寫入 。顯然,一個磁化元就是一個存儲元,一個磁化元中存儲一位二進制信息。當(dāng)載磁體相對于磁頭運動時 (2)讀操作 當(dāng)磁頭經(jīng)過載磁體的磁化元時,由于磁頭鐵芯是良好的導(dǎo)磁材料,磁化元的磁力線很容易通過磁頭而形成閉合磁通回路。不同極性的磁化元在鐵芯里的方向是不同的。當(dāng)磁頭對載磁體作相對運動時,由于磁頭鐵芯中磁通的變化,使讀出線圈中感應(yīng)出相應(yīng)的電動勢 e e=k( dφ/dt)。 負號表示感應(yīng)電勢的方向與磁通的變化方向相反。不同的磁化狀態(tài),所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢方向 不同。這樣,不同方向的感應(yīng)電勢經(jīng)讀出放大器放大鑒別,就可判知讀出的信息是“ 1”還 是“ 0”。 磁表面存儲器存取信息的原理 : 通過電 磁變換,利用磁頭寫線圈中的脈沖電流,可把一位二進制代碼轉(zhuǎn)換成載磁體存儲元的不同剩磁狀態(tài);反之,通過磁 電變換,利用磁頭讀出線圈,可將由存儲元的不同剩磁狀態(tài)表示的二進制代碼轉(zhuǎn)換成電信號輸出 59 ? 形成不同寫入電流波形的方式,稱為 記錄方式 。記錄方式是一種編碼方式,它按某種規(guī)律將一串二進 制數(shù)字信息變換成磁層中相應(yīng)的磁化元狀態(tài),用讀寫控制電路實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。 ? 在磁表面存儲器中,由于寫入電流的幅度、相位、頻率變化不同,從而形成了不同的記錄方式。常用記錄方式可分為 不歸零制 (NRZ),調(diào)相制 (PM),調(diào)頻制 (FM)幾大類。這些記錄方式中代碼 0或 1的寫入電流波形見文字教材的圖 42 4 431等。 ? 不歸零制 (NRZ0) 其特點是磁頭線圈中始終有電流, 不是正向電流 (代表 1)就是反向電流 (代表 0) ? 見“ 1”就翻不歸零制 (NRZ1) 與 NRZ0制的相同之處是磁頭線圈中始終有電流通過。不同之處在于,記錄“ 0”時電流方是,在一個位周期的中間位置,電流由負到正為 1,由正到負為 0,即利用電流相位的變化進行寫“ 1”和“ 0”,所以通過磁頭中的電流方向一定要改變一次,這種記錄方式中“ 1”和“ 0”的讀出信號相位不同,抗干擾能力較強。另外讀出信號經(jīng)分離電路可提取自同步定時脈沖,所以具有自同步能力。磁帶存儲器中一般采用這種記錄方式。 ? 調(diào)頻制 (FM) 其特點如下: (1)無論記錄的代碼是 1或 0,或者連續(xù)寫“ 1”或?qū)憽? 0”,在相鄰兩個存儲元交界處電流都要改變方向; (2)記錄 1時電流一定要在位周期中間改 變方向,寫“ 1”電流的頻率是寫“ 0”電流頻率的 2倍,故稱為倍頻法。這種記錄方式的優(yōu) 點是記錄密度高,具有自同步能力。 FM可用于單密度磁盤存儲器。 P222 ? 改進調(diào)頻制 (MFM) 與調(diào)頻制的區(qū)別 在于只有連續(xù)記錄兩個或兩個以上“ 0”時,才在位周期的起始位置翻轉(zhuǎn)一次,而不是在每個位周期的起始處都翻轉(zhuǎn),因而進一步提高了記錄密度。 MFM可用于雙密度磁盤存儲器 60 道密度: ( 1)記錄密度 ( 2)存儲容量 位密度: 單位長度內(nèi)的磁道數(shù)。 磁道上單位長度內(nèi)的二進制代碼數(shù)。 非格式化容量: 格式化容量: 總位數(shù) 用位密度計算。 有效位數(shù) 用扇區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)塊長度計算。 ( 3)速度指標(biāo) 平均存取時間 帶: 平均等待時間
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