微机原理:2114与8088CPU连接及存储器仿真

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该资源主要讨论了微机原理中的存储器设计,特别是如何将2114芯片与8088CPU连接以构建2Kx8的存储器,并介绍了存储器的一些基本概念和性能指标。 在微机原理中,与CPU的连接至关重要,尤其是在涉及到存储器的设计时。2114是一种4位的静态RAM芯片,而8088CPU的数据总线是8位的。为了构建2Kx8的存储器,我们需要4片2114芯片,因为2K容量对应于2的11次方(即1024),每片2114提供1K的存储单元。地址线方面,由于需要10位(A0到A9)来区分2K的地址空间,数据线则通过两片2114并联形成8位总线,与CPU的数据总线相匹配。在控制线上,2114需要片选信号(CS)和读/写信号(WE)来控制读写操作。 存储器的主要性能指标包括容量、速度、功耗、可靠性、和集成度。容量是衡量存储器能存储多少信息的参数,通常以字节或位来表示,例如64K字代表64K个16位的存储单元。存取速度是访问存储器一次所需的时间,通常以存储周期或存取时间来衡量。功耗分为维持功耗和操作功耗,是设备运行时消耗的能量。可靠性关乎存储器在面对环境变化时保持数据完整的能力。集成度则表示单位面积芯片上集成的存储单元数量,反映了技术的先进程度。 存储器根据用途可分为主存储器和辅助存储器。主存储器,也称为内存,是CPU直接访问的地方,速度快但容量有限,如8088系统中的1MB内存。辅助存储器,如硬盘,容量大但速度慢,用于长期存储数据。按存取方式,存储器又可以分为顺序存储器(SAM)和直接存取存储器(DAM),常见的RAM类型有静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM),以及各种类型的只读存储器(ROM),如掩膜ROM、PROM、EPROM和EEPROM,以及现代的闪存(Flash Memory)。 在接口设计中,了解如何正确连接和控制这些存储器组件,如2114与CPU的连接,是实现微机系统功能的关键。存储系统的层次结构,包括高速缓存(Cache)和虚拟存储器,是为了提高系统性能和处理更大容量数据而设计的机制。Cache能加速CPU对频繁访问数据的获取,而虚拟存储器通过将部分主存与辅助存储器结合,使得系统能够处理超出物理内存的数据量。