计算机组成原理课程设计---内存扩充和CPU连接.docVIP

评定等级 课 程 设 计 课程名称 计算机组成原理 题目名称 内存扩充与CPU连接 学生系部 信息与计算机学部 专业班级 08信息管理2班 学 号 目录 1.引言…………………………………………………………….2 1.1设计目的及意义…………………………………..2 1.2设计任务…………………………………………..2 1.3设计要求…………………………………………..2 2.正文…………………………………………………….3 3.图表…………………………………………….............4 4.结论…………………………………………….............6 5.参考文献……………………………………….............6 6.心得体会……………………………………….............7 1.引言 1.1 设计目的 “计算机组成原理”是计算机类各专业学生必修核心课程之一，它主要讨论计算机各大部件的基本组成原理，各大部件互连构成整机系统的技术。在学生系统完成各大部件原理的学习以后，有必要根据要求把各部件组织起来，成为计算机内部的一个大的部件，以至整机硬件或构成计算机的主机。从而加深学生对计算机的整体认识。 1.2 设计任务 内存扩充与CPU连接——现有如下存储芯片：2KX1 的ROM，4KX1的RAM，8KX1的ROM。若用它们组成容量为16KB的存储器，前4KB为ROM，后12KB为RAM。构成的容量为16KB的存储器接到8086CPU芯片。8086是一个16位数据总线和20位地址总线的芯片。 1.3 设计要求 主要设计要求如下： 计算出各种存储芯片各用多少片？若给出的芯片没有用上，要做出说明。 正确选择译码器与门电路，并正确地于CPU连接，相应地画出逻辑结构图和组成框图。 说明：图中凡与芯片直接连接的地址总线和数据总线均用粗黑线画，其他线用细线画。 分析一下组成的存储器有无地址重叠的现象。若有，是何原因。 说明逻辑结构图各部件的功能。 2.正文 由于课程设计的要求，要组成容量为16KB的存储器，前4KB为ROM，后12KB为RAM，根据所给的芯片，计算得出一共要用2个2KX1的ROM和3个4KX1的RAM。不需要用到8KX1的ROM，因为它已经超出了ROM大小的需求。 逻辑结构图和组成框图如图1所示，是有8086CPU，存储单元和2:4译码器三大部分组成，其中还包括有数据选择器与多条数据总线和地址总线等。 组成的存储器是存在地址重叠的现象：地址重叠的使用，是为了节省地址存储空间，提高寻址速度。但因为采用了不同的操作指令及控制信号的选择，所以不会发生混乱。 逻辑结构图中有8086 CPU，存储单元和2:4译码器等三大部件。功能如下： 8086 CPU的内部结构从功能可分成总线接口单元和执行单元两部分；其中总线接口单元负责管理8086与系统总线的接口，负责CPU对存储器和外设进行访问；而执行单元则负责指令的译码、执行和数据的运算。 存储单元的功能则是用来短暂存放程序和数据。CPU将需要运算的数据调到存储单元中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来。 2:4译码器有2个输入端和4个输出端，将输入的每个二进制代码翻译成相应的输出信号。在译码的过程中，任何时刻只有一个输出端为有效电平，且其余输出端都为相反的电平。 3.图表 （1）8086CPU引脚图 GND——地线，输入 AD 0-AD 15—，数据/地址复用线，双向，三态 AD16——AD19—，地址/状态复用线，输出、三态 RD——读控制，输入 CLK——系统时钟，输入 Vcc——电源+5V，输入 ALE——允许地址锁定，输出 RESET——系统复位，输入 READY——等待状态请求，输入 WR——写控制，输出，三态 GND Vcc AD14 AD15 A16/S3 A17/S4 A18/S5 A19/S6 · · · RD WR(LOCK) Ado ALE(QSo) CLK RESET GND READY （2）内存芯片逻辑图 A10—A0——地址总线 WE——写读引脚 D7-D0——数据总线 CS—