由4K×4位的SRAM芯片组成一个16K×8位的存储系统,该SRAM芯片的控制信号有/CS和/WE,CPU提供的控制信号有R/W ̅和/MREQ。请进行分析并画出连接图。
时间: 2024-05-28 22:09:23 浏览: 215
好的,您的问题是由4K×4位的SRAM芯片组成一个16K×8位的存储系统,该SRAM芯片的控制信号有/CS和/WE,CPU提供的控制信号有R/W ̅和/MREQ。现在我会进行分析并画出连接图。
首先,由于我们需要构建一个16K×8位的存储系统,因此我们需要使用4个4K×4位的SRAM芯片,并通过合理的管脚连接构建一个并行存储器。
SRAM芯片的管脚包括地址线、数据线、控制信号等。其中,地址线用于指定读写的存储单元地址;数据线用于传输数据;控制信号则是对SRAM芯片进行操作的信号。
根据问题描述,每个SRAM芯片有两个控制信号:/CS和/WE。其中,/CS用于唤醒SRAM芯片,/WE用于控制写操作。
CPU提供的控制信号有R/W ̅和/MREQ,其中R/W ̅用于指示读写操作,/MREQ用于唤醒存储器进行操作。
因此,我们可以将4个SRAM芯片的地址线、数据线分别连在一起,接入CPU的地址线、数据线。每个SRAM芯片的/CS管脚连接到CPU提供的一个芯片选择信号,如CS0、CS1、CS2、CS3,表示选择哪一个SRAM芯片。/WE管脚连接到CPU提供的写入控制信号W ̅,高电平表示读操作,低电平表示写操作。
下面是连接图:
请注意,此连接图并非唯一的,具体的连接方式可能根据芯片和CPU的具体型号不同而略有差异。
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CPU有16根(A15-A0,A0为低位)地址总线,双向数据总线8根(D7-D0),控制总线中与主存有关的信号有MREQ’(允许访存,低电平有效),R/W’(高电平为读命令,低电平为写命令)。 主存地址空间分配如下:0-8191为系统程序区,由只读存储器芯片组成;8192-32767为用户程序区;最后(最大地址)2K空间为系统程序工作区。上述地址为十进制,按字节编址。现有如下存储器芯片: EPROM:8K*8位(控制端仅有CS’) SRAM:16K*1位、2K*8位、4K*8位、8K*8位 从上述芯片中选择适当芯片设计该计算机主存储器。要求:(1)说明该存储系统的地址分配情况(2)说明各部分选择哪些存储芯片,选多少片。(3)说明片选逻辑的设计过程(可选用门电路及3:8译码器74LS138与CPU的连接)。(4)画出主存储器逻辑框图。
1. 该存储系统的地址分配情况如下:
- 0-8191为系统程序区,共8192个字节,按字节编址,由只读存储器芯片组成。
- 8192-24575为用户程序区,共16384个字节,按字节编址,由可读写存储器芯片组成。
- 24576-32767为系统程序工作区,共2048个字节,按字节编址,由可读写存储器芯片组成。
2. 根据存储需求,可选用如下存储芯片:
- 系统程序区:选择8K*8位的EPROM芯片,1片。
- 用户程序区:选择2片16K*1位的SRAM芯片,或者4片4K*8位的SRAM芯片,或者2片8K*8位的SRAM芯片,或者1片16K*8位的SRAM芯片。
- 系统程序工作区:选择1片2K*8位的SRAM芯片。
3. 片选逻辑的设计过程如下:
- 对于8K*8位的EPROM芯片,只需要一个CS’信号即可控制,因此将CS’信号直接连接到CPU的一个地址线上。
- 对于16K*1位的SRAM芯片,需要两个CS’信号,因此可以使用一个3:8译码器74LS138将一个地址线解码为8个CS’信号,其中7个信号用于选择SRAM芯片,另外一个信号用于选择EPROM芯片。
- 对于4K*8位的SRAM芯片,需要4个CS’信号,因此可以使用两个3:8译码器74LS138将两个地址线解码为16个CS’信号,其中14个信号用于选择SRAM芯片,另外两个信号用于选择EPROM芯片和系统程序工作区的SRAM芯片。
- 对于8K*8位的SRAM芯片,需要两个CS’信号,因此可以使用一个3:8译码器74LS138将一个地址线解码为8个CS’信号,其中7个信号用于选择SRAM芯片,另外一个信号用于选择EPROM芯片。
- 对于16K*8位的SRAM芯片,只需要一个CS’信号即可控制,因此将CS’信号直接连接到CPU的一个地址线上。
4. 主存储器的逻辑框图如下所示:
```
+--------+
| CPU |
+--------+
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+--------------+
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| 8K×8 EPROM |
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+--------------+
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+--------------+ +--------------+
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| 16K×1 SRAM 1 | | 16K×1 SRAM 2 |
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+--------------+ +--------------+
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+-----+ +--------+
| CS' | | |
| 3:8译码器 74LS138 | 8K×8 |
| | | SRAM |
+-----+ | |
+--------+
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+--------+
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| 2K×8 |
| SRAM |
| |
+--------+
```
其中,CS'信号由3:8译码器74LS138产生。
请使用4k╳4bit的SRAM芯片,构成一个16K╳8bit的储存器。 (1)数据端口需要多少引脚? (2)地址端口需要多少引脚? (3)片选CS需要多少引脚? (4)请画图表示该储存器的结构
好的,我会尽力回答。
1. 数据端口需要8个引脚,因为每个地址需要8位数据。
2. 地址端口需要12个引脚,因为16K需要12位二进制地址。
3. 片选CS需要1个引脚,因为只有一个芯片。
4. 下面是一个简单的16K╳8bit储存器的结构图:
```
+-------------+
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+----+ D0 Q0 +----+
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+-----------+ | | | +-----------+
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| 4K╳4bit SRAM | | | | 4K╳4bit SRAM |
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+-----------+ | | | +-----------+
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+----+ D7 Q7 +----+
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其中,D0-D7表示数据输入/输出引脚,Q0-Q7表示存储单元的输出引脚,S0-S11表示地址输入引脚,CS是芯片选择引脚。每个SRAM芯片由4K个存储单元组成,每个存储单元可以存储4位数据。整个储存器由4个SRAM芯片组成,共有16K个存储单元,每个存储单元可以存储8位数据。
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