8086存储系统扩展设计.pdfVIP

武汉理工大学?微机原理?课程设计说明书

摘要

8086CPU是使用广泛的16位微处理器。存储器是组成计算机系统的重要成分，按在计

算机中作用分类，存储器可分为主存储器〔内存〕、辅助存储器〔外村〕、高速缓冲存储器等

在8086最小模式系统和最大模式系统中，8086CPU可寻址的最大存储空间为1MB。

存储器的容量是指一块存储芯片上能存放的二进制位数，而微机的存储容量是指由多片

存储芯片组成的存储容量，本实验是基于8086CPU工作在最小模式下将存储系统的扩充到

最大即1MB，使用的内存芯片为621024〔128K*8位〕静态RAM。

关键词：8086CPU存储系统最小模式

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绪论

进入21世纪，信息社会开展的脚步越来也快，对人才的需求也呈现出新的变化趋势。

计算机也得到了迅猛的开展，科学家实现了计算机一代接一代的跨越性开展。作为自动化专

业本科生，微机原理与接口技术是十分重要的课程。它是我们学习生活中不可或缺的一局部，

计算机更是我们需要掌握的“第二语言〞。所以对微机原理与接口技术的学习也显得十分重

要。

本设计是基于8086CPU上的内存扩充。8086工程起始于1976年5月，是英特尔公司

当时更为看重的16位的iAPX432微处理器的备份工程。8086一方面要与Motorola,Zilog,

NationalSemiconductor等公司的16位、32位微处理器竞争市场份额，另一方面也是对Zilog

Z80在8位微处理器市场上的成功的回击。由于采用了与8085微处理器近似的微体系结构

与物理实现工艺，8086工程进展相当快。

8086微处理器被设计为在汇编源程序上向前兼容8008,8080,8085等微处理器。指令集

与编程模式是基于8080微处理器，但指令集做了扩展以完全支持16位计算。

1存储器扩展设计原理及方案选择

1.1原理介绍

设计要求将8086的存储系统扩展到最大，在8086最小系统和最大系统中，8086CPU可

寻址的最大存储空间为1MB，随机读写存储器在计算机系统中的功能主要是存储程序、变量

等，在计算机运行过程中程序锁处理的变量可能要随时更新，甚至运行的程序都可能被系统

动态删除以腾出空间给其他进程这类信息用ROM来存储是不行的。通过RAM的扩展电路将

8086的存储系统内存扩展到1MB，在CPU中设置两个存放器来实现存储器和CPU之间的数据

传输：存储器地址存放器〔MAR〕和存储器缓冲存放器〔MBR〕。最后，编写测试程序，向扩

展的存储单元写入数据并读出进行比拟。

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1.2方案选择

RAM的扩展分为位扩展和字扩展。位扩展是指存储芯片的字数满足要求而位数不够需

要对每个存储单元的位数进行扩展，将地址线、控制线并联，数据线对应接到8086的数据

线上。字扩展即地址扩展，用于存储芯片的位数满足要求而字数不够的情况，是对存储单元

数量的扩展。根据片选信号产生的方法不同，字扩展分为线选法、局部译码法和全译码法。

线选法是地址线与存储器的地址线连接，余下的高地址分别作为各个存储器的片选。局部译

码法是将高地址的一局部进行译码，产生哥哥存储器的片选。全译码法是高地址全部进行译

码产生各个存储器的片选。

本次设计要求将存储器扩展到1MB，选择芯片为621024〔128K*8位〕，它的位数为8

位，需要地址线17根，所以选择方案为字扩展全译码法进行实验设计。

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2存储系统扩展设计

2.1CPU系统设计

2.1.1CPU系统原理框图

图1CPU系统电路图

以8086CPU构成的微型计算机系统，有最小模式和最大模式两种配置。最小模式是单

机系统，系