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

Адреса, покрываемые OЗУ: 80000H BFFFFH

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:

2¹⁶ = 2¹⁰ 2⁶,

2¹⁰ = 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,

2¹⁸ = 2¹⁰ 2⁸ = 256К,

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 - 64К8. Емкость микросхемы 32К1, 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

Структура ОЗУ

Емкость ОЗУ - 256К8. Емкость микросхемы 128К1, 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

2. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб: БХВ-СПб, 2000.

3. Большие интегральные микросхемы запоминающих устройств: справочник. М.: Радио и связь, 1990.