Построение внутренней памяти процессорной системы, состоящей из ПЗУ и статического ОЗУ
Санкт-Петербургский Государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ
Контрольная работа
Построение внутренней памяти процессорной системы, состоящей из ПЗУ и статического ОЗУ.
по дисциплине «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ
1. Определение емкости ПЗУ и ОЗУ
2. Определение ПЗУ и ОЗУ
3. Общая структура памяти
Литература
ЗАДАНИЕ
Построить внутреннюю память процессорной системы, состоящую из ПЗУ и статического ОЗУ. Процессорная система работает в реальном режиме.
Разрядность ША - 20, ШД - 8.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Адреса, покрываемые ПЗУ, определяются по предпоследней цифре номера зачетной книжки, а покрываемые ОЗУ - по последней.
Емкость микросхемы ПЗУ определяется по последней цифре номера зачетной книжки, ОЗУ - по предпоследней.
Последние цифры номера студенческого билета - 69
Значит:
Адреса, покрываемые ПЗУ: 00000H ¸ 0FFFFH
Емкость микросхемы ПЗУ: 32К ´ 1
Емкость микросхемы ОЗУ: 128К ´ 1
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ ПЗУ И ОЗУ
По полученному диапазону адресов определим емкость ПЗУ и ОЗУ.
Определим количество изменяющихся разрядов и запишем адрес в двоичном коде.
ПЗУ
00000H ¸ 0FFFFH
Начальный адрес: 0000 0000 0000 0000 0000в.
Конечный адрес: 0000 1111 1111 1111 1111в.
Изменились 16 разрядов, значит, емкость ПЗУ - 216.
Для 8-разрядной шины данных емкость ПЗУ 216´ 8:
16 = 210´ 26,
10 = 1К - килобит,
таким образом, емкость ПЗУ равна 64К ´ 8.
ОЗУ
80000H ¸ BFFFFH
Начальный адрес: 1000 0000 0000 0000 0000в.
Конечный адрес: 1011 1111 1111 1111 1111в.
Изменилось 18 разрядов.
Для 8-разрядной шины данных емкость ОЗУ равна:218 ´ 8,
таким образом, емкость ОЗУ равна 256К´ 8.
Для изображения схемы необходимо определить
·емкости микросхем ОЗУ и ПЗУ;
·структуры ОЗУ и ПЗУ (количество микросхем, способ соединения);
·общую структуру памяти.
По заданию, нам дано: Емкость микросхемы ПЗУ: 32К ´ 1
Емкость микросхемы ОЗУ: 128К ´ 1
Таким образом, схема ПЗУ имеет 15 адресных входов 32К = 215, один вход/ выход данных и вход CS (выборки кристалла).
Схема ОЗУ имеет 17 адресных входов 128К= 217, один вход/выход данных, входы CS и W/R.
Микросхемы ПЗУ ( 32К ´ 1 ), ОЗУ ( 128К ´ 1 ), изображены на рисунке 1 и 2.
Рисунок 1 - Микросхема ПЗУ 32К ´ 1 .
Рисунок 2 - Микросхема ОЗУ 128К ´ 1 .
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЗУ И ОЗУ
Структура ПЗУ
Емкость ПЗУ - 64К´8. Емкость микросхемы 32К´1, значит, для получения нужной емкости ПЗУ необходимо объединить параллельно по адресным входам и входу CS 8 микросхем, каждая из которых обеспечит один разряд шины данных. Получим эквивалентную схему, позволяющую хранить 32Кбайта информации, т.е. 32Кх8 (рисунок 3).
Рисунок 3 - Получение эквивалентной схемы ПЗУ 32Кх8
Для построения ПЗУ 64Кх8 нужно объединить две такие схемы.
Для построения ПЗУ обратимся к адресам, на которых работает эта память. По заданию изменяются 16 младших разрядов А0 - А15. Для каждой микросхемы могут изменяться лишь 15 адресов А0 - А14. Следовательно, старший разряд определяет направление на микросхему. Если А15 - 0, задействуется первая микросхема ПЗУ, если 1 - вторая.
Рисунок 4 - Структура ПЗУ 64Кх8
микропроцессорный запоминающий оперативный память
Емкость ОЗУ - 256К´8. Емкость микросхемы 128К´1, значит, для получения нужной емкости ОЗУ необходимо объединить параллельно по адресным входам и входу CS 8 микросхем, каждая из которых обеспечит один разряд шины данных. Получим эквивалентную схему, позволяющую хранить 128Кбайта информации, т.е. 128Кх8 (рисунок 5).
Рисунок 5 - Получение эквивалентной схемы ОЗУ 128Кх8
Для построения ОЗУ 256Кх8 нужно объединить две такие схемы.
Для построения ОЗУ обратимся к адресам, на которых работает эта память. По заданию изменяются 18 младших разрядов А0 - А17. Для каждой микросхемы могут изменяться лишь 17 адресов А0 - А16. Следовательно, старший разряд определяет направление на микросхему. Если А17 - 0, задействуется первая микросхема ОЗУ, если 1 - вторая.
Рисунок 6 - Структура ОЗУ 256Кх8
3. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ПАМЯТИ
По заданию начальные адреса ПЗУ и ОЗУ следующие:
ПЗУ (00000H - 0000 0000 0000 0000 0000в),
ОЗУ (80000H - 1000 0000 0000 0000 0000в).
По состоянию разряда: А19 - 0 работает ПЗУ, а по состоянию А19 - 1 работает ОЗУ. Построим общую структуру проектируемой памяти (рисунок 7).
Рисунок 7 - Общая структура проектируемой памяти
ЛИТЕРАТУРА
1.Неёлова О.Л. Вычислительная техника и информационные технологии: методические указания к курсовой работе. СПбГУТ. СПб, 2003
.Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб: БХВ-СПб, 2000.
.Большие интегральные микросхемы запоминающих устройств: справочник. М.: Радио и связь, 1990.