Задание

Задание.

Построить внутреннюю память процессорной системы, состоящую из ПЗУ и статического ОЗУ. Процессорная система работает в реальном режиме.

Разрядность ША - 20, ШД - 8.

табл. 1

№ п/п	Адреса, покрываемые ПЗУ	№ п/п	Адреса ОЗУ
3	00000H ¸ 07FFFH	1	20000H ¸ 3FFFFH

табл. 2

№ п/п	Микросхема ПЗУ	№ п/п	Микросхема ОЗУ
3	64К ´ 1	1	64К ´ 1

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ.

Последние цифры номера нашей зачетной книжки 31. Из табл.1 определяем адреса, покрываемые ПЗУ и ОЗУ:

ПЗУ от 00000Н до 07FFFH;

ОЗУ от 020000H до 03FFFFH.

Шина адреса 20-разрядная, следовательно, адрес памяти записывается на пяти 16-ричных разрядах (один 16-ричный разряд представляется на 4 двоичных).

1

1

1

1

2

2

2

2

3

3

3

3

4

4

4

4

5

5

5

5

В адресах ОЗУ в этом случае первый 0 пишется для определения C и F как символов числа, а не букв.

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

Начальный адрес: 016 = 000 00002.

Конечный адрес: 07FFF16=011 11112.

Изменились 15 разрядов, значит, емкость ПЗУ - 215.

Для 8-разрядной шины данных емкость ПЗУ 215x8:

215 = 210 x 25,

210 = 1К - килобит,

Таким образом, емкость ПЗУ равна (25)К=32Кx8.

ОЗУ

Начальный адрес: = 000 00002.

Конечный адрес: 03FFFF16= 011 11112.

Изменилось 17 разрядов.

Для 8-разрядной шины данных емкость ОЗУ равна:
217 ´ 8,

217 = 210´ 27 = 128К,

таким образом, емкость ОЗУ равна 128К´ 8.

Для изображения схемы необходимо определить

·  емкости микросхем ОЗУ и ПЗУ по табл. 2;

·  структуры ОЗУ и ПЗУ (количество микросхем, способ соединения);

·  общую структуру памяти.

Для нашего варианта из табл. 2 ПЗУ имеет емкость 64К´1 (рис. 8), а ОЗУ - 64К´1 (рис. 9).

Таким образом, схема ПЗУ имеет 16 адресных входов 64К = 216, один вход/ выход данных и вход CS (выборки кристалла).

Схема ОЗУ имеет 16 адресных входов 64К= 216, один вход/ выход данных, входы CS и W/R.

Рис. 8. Микросхема ПЗУ 64Кx1

Рис. 9. Микросхема ОЗУ 64Кx1

Определение ПЗУ и ОЗУ

Структура ПЗУ

Необходимо составить память устройства емкостью 32К 8-разрядных слов или 32К´8. Схема ПЗУ 64К´1 имеет 1 матрицу по 64К ячеек (64К=216), т. е. схема имеет 16 адресных входов.

Для того, чтобы обеспечить чтение/запись бита информации, по 16 адресным каналам (32К единиц информации) надо использовать адресные линии А0-А15 и добавить еще 7 схем (64К´1) внешним соединением, объединяя их параллельно по адресным входам и выходу D (рис. 10) для обеспечения нужной разрядности (8 бит). Адресный вход А16 использовать не будем – подадим на него лог. «0».

Рис. 10. Структура ПЗУ 32К´8

 

Получим эквивалентную схему, позволяющую хранить 32Кбайт информации при использовании адресных линий А0-А15.

Структура ОЗУ

Емкость ОЗУ должна быть 128К´8, емкость микросхемы по условию варианта 64К´1, значит, для построения такого ОЗУ необходимо дублировать 64К´1 схему до 128К´1 и применить 8 таких 128К´1.

Для построения ОЗУ обратимся к адресам, на которых работает эта память. По заданию изменяются 17 младших разрядов А0 – А16. Для каждой микросхемы могут изменяться лишь 16 адресов А0 – А15. Следовательно, старший разряд определяет направление на микросхему. Если А16 – 0, задействуется первая микросхема ОЗУ, если 1 - вторая.

Рис. 11. Структура ОЗУ 128К´8.

1	ШД
16
16
16

 

A16

D8

D1

D0

20

Дешифратор направлений ПЗУ-ОЗУ.

По заданию начальные адреса ПЗУ и ОЗУ следующие:

ПЗУ (000000H –00 00002),

ОЗУ (020000H –00 00002).

По состоянию разрядов: А17, А1работает ПЗУ, а по состоянию А17, А1работает ОЗУ. С помощью простейшей логики можно построить дешифратор направлений ПЗУ/ОЗУ (рис. 12).

На ПЗУ:

А17	А16	F
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

На ОЗУ:

А17	А16	F
0	0	1
0	1	1
1	0	0
1	1	1

На ПЗУ

На ОЗУ

 

Рис. 12. Дешифратор направлений ПЗУ-ОЗУ

Общая структура памяти.

Общая структура памяти (рис.13). Приведена далее.

1

 

2

 

 

ША 20

16

16

16

1

1

А16

17

8

2

1

8

16

2

1

1

&

&

1

2 А17, А16

2

1

20 ША

&

&

2

ROM A0 D A1 A15 A16 CS 1

ROM A0 D A1 A14 A15 CS 2

ШД 8

D1

D8

D0