存储器及其接口技术

1.8088CPU的存储器组织
8088有20根地址线，可寻址的最大内存空间为220=1MB，地址范围为00000H~FFFFFH。

每个存储单元对应一个20位的地址，这个地址称为存储单元的物理地址。

每个存储单元都有唯一的一个物理地址。

8088将可直接寻址的1MB的内存空间划分成一些连续的区域，称为段。

每段的长度最大为64KB，并要求段的起始地址必须能被16整除，形式如XXXX0H。

8088将XXXXH称为段基址，存储在段寄存器CS、DS、SS、ES中。

段基址决定了该段在1MB内存空间中的位置。

段内各存储单元地址相对于该段起始单元地址的位移量称为段内偏移量。

段内偏移量从0开始，取值范围0000H~FFFFH。

分段管理要求每个段都由连续的存储单元构成，并且能够独立寻址，而且段和段之间允许重叠。

根据8088CPU分段的原则，1MB的存储空间中有216=64K个地址符合要求，这使得理论上程序可以位于存储空间的任何位置。

程序中使用的存储器地址是由段基址和段内偏移地址组成，这种在程序中使用的地址称为逻辑地址。

逻辑地址通常写成XXXXH:YYYYH的形式，其中XXXXH为段基址，YYYYH为段内偏移地址。

段基址和偏移地址与物理地址之间的关系如下：
物理地址＝段基址×10H＋段内偏移
段基址乘以10H相当于把16位的段基址左移4位，然后再与段内偏移地址相加就得到物理地址。

例如，逻辑地址A562H:9236H对应的物理地址是AE856H。

A562H×10H=A5620H
A5620H+9236H=AE856H。

单片机原理及接口技术在当今数字化时代，单片机已经成为嵌入式系统设计中不可或缺的重要组成部分。

本文将介绍单片机的工作原理以及与外部设备进行通信的接口技术。

单片机工作原理单片机是一种集成了处理器、存储器和输入输出设备等功能模块的微型计算机系统。

它通常由中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、计时器（Timer）、串行通信接口（UART）和引脚（Port）组成。

单片机的工作原理可以简要描述为以下几个步骤：1.初始化：单片机在上电时会执行初始化程序，设置各种工作模式、配置寄存器等。

2.执行程序：单片机会根据存储器中存储的程序指令序列来执行相应的操作，包括算术逻辑运算、控制流程等。

3.输入输出操作：单片机通过输入输出接口与外部设备进行通信，如传感器、执行器等。

4.中断处理：单片机可以在特定条件下触发中断请求，暂停当前执行的程序，转而执行中断服务程序，处理相应的事件或信号。

单片机接口技术单片机与外部设备的通信主要依赖于接口技术，包括数字输入输出接口、模拟输入输出接口以及通信接口等。

数字输入输出接口数字输入输出接口用于与二进制设备进行通信，通过配置相应的引脚工作在输入或输出模式，实现信号的采集与输出。

常用的数字输入输出方式包括GPIO口、SPI接口、I2C接口等。

模拟输入输出接口模拟输入输出接口用于处理模拟信号，包括模拟输入端口和模拟输出端口。

模拟输入端口通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，模拟输出端口则通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号。

通信接口通信接口是单片机与外部设备进行数据交换的重要手段，主要有串行通信接口（UART）、并行通信接口（Parallel）、CAN接口等。

通过这些通信接口，单片机可以实现与其他设备的数据交换与通信。

结语单片机原理及接口技术是嵌入式系统设计的基础知识，通过深入了解单片机的工作原理和接口技术，可以更好地应用单片机进行系统设计与开发。

希望本文对读者有所帮助，谢谢！以上是关于单片机原理及接口技术的简要介绍，希望能对读者有所启发。

第五章存储器及其接口1.单项选择题（1）DRAM2164(64K╳1)外部引脚有（）A.16 条地址线、2 条数据线B.8 条地址线、1 条数据线C．16 条地址线、1 条数据线 D.8 条地址线、2 条数据线(2)8086 能寻址内存贮器的最大地址范围为()A.64KBB.512KBC.1MBD.16KB（3）若用1K╳4b的组成2K╳8b的RAM，需要（）。

A．2 片 B.16 片 C.4 片 D.8 片（4）某计算机的字长是否 2 位，它的存储容量是 64K 字节编址，它的寻址范围是（）。

A．16K B.16KB C.32K D.64K（5）采用虚拟存储器的目的是（）A．提高主存的速度 B.扩大外存的存储空间C．扩大存储器的寻址空间 D.提高外存的速度（6）RAM 存储器器中的信息是（）A．可以读/写的 B.不会变动的C.可永久保留的D.便于携带的（7）用2164DRAM 芯片构成8086 的存储系统至少要（）片A．16 B.32 C.64 D.8（8）8086 在进行存储器写操作时，引脚信号 M/IO 和 DT/R 应该是（）A．00 B。

01 C。

10 D。

11（9）某SRAM 芯片上，有地址引脚线12 根，它内部的编址单元数量为（）A．1024 B。

4096 C。

1200 D。

2K（11）Intel2167(16K╳1B)需要（）条地址线寻址。

A．10 B.12 C.14 D.16（12）6116（2K╳8B）片子组成一个 64KB 的存贮器，可用来产生片选信号的地址线是（）。

A．A0~A10B。

A~A15C。

A11~A15D。

A4~A19（13）计算一个存储器芯片容量的公式为（）A．编址单元数╳数据线位数B。

编址单元数╳字节C．编址单元数╳字长D。

数据线位数╳字长（14）与 SRAM 相比，DRAM（）A．存取速度快、容量大B。

存取速度慢、容量小C．存取速度快，容量小D。

存取速度慢，容量大（15）半导动态随机存储器大约需要每隔（）对其刷新一次。

/999/18686.aspx存储器接口电路分析寻址原理以S3C2410为例，内核提供了32位的地址总线，理论上可以寻址的空间为4GB，但实际留给外部可寻址的空间只有1GB，也就是0X00000000~0X3fffffff，总共应该有30根地址线(230)引出来。

在这1GB的空间，2410处理器又根据所支持的设备的特点将它分为了8份，每份空间有128MB，这每一份的空间又称为一个BANK（图1）。

其中6个用于ROM、SRAM 等存储器，2个用于ROM、SRAM、SDRAM等存储器。

当2410对外寻址时，采用了部分译码的方式，即低位地址线用于外围存储器的片内寻址，而高位地址线用于外围存储器的片外寻址。

对于系统要访问的任意外部地址，2410可以方便地利用内部地址总线的高3位ADDR[29:27]来选择该地址属于哪一个存储器组(Bank)，从而激活相应的Bank选择信号（nGCSx）。

这8个片选信号可以看作是2410处理器内部30根地址线的最高三位所做的地址译码的结果。

正因为这3根地址线所代表的地址信息已经由8个片选信号（nGCS7~nGCS0）来传递了，因此2410处理器最后输出的实际地址线就只有A26~A0。

Bank的内部寻址由外部地址总线A[26:0]来实现，寻址范围为128M(227)，从而使得其外围地址访问空间为1GB（128MB×8）。

S3C2410正是通过这种机制来完成外部地址空间的寻址全过程。

图1 处理器存储空间每个Bank的特性细节请参考数据手册。

外接的存储芯片一般包括Nor Flash,，NAND FLASH和SDRAM，下面分别介绍。

Nor Flash它的接口与RAM完全相同,可以像其他存储器那样连接（与传统的8051外扩ROM 类似），可在上面直接运行代码。

它的特点是存取动作简单，缺点是它受地址线的限制，即n条地址线，所能寻址的空间就是2的n次方个单元，所以通常容量较小。

微机原理与接口技术知识点总结一、微机原理1.微机系统的组成：微处理器，存储器，输入输出设备和系统总线。

2.微处理器：CPU（中央处理单元），是微机中控制和数据处理的核心部件。

3.存储器：用于存储程序和数据的器件，分为只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）。

4.输入设备：键盘，鼠标等，用于接收操作者的命令。

5.输出设备：显示器，打印机等，用于展示和输出处理结果。

二、接口技术1.接口技术是连接微机与外部设备的技术，其作用是实现微机与外部设备之间的信息交换和控制。

2.接口技术主要包括接口电路、接口程序和相关接口协议等方面的内容。

三、常用总线1.数据总线：用于在微处理器与其它器件之间传输数据，其宽度决定了微处理器一次能处理的最大数据位数。

2.地址总线：用于传输微处理器发出的地址信息，其宽度决定了微处理器能够寻址的最大地址范围。

3.控制总线：用于传达微处理器和其他部件之间的控制信号，如读写、中断等。

四、中断技术及其应用1.中断技术是微处理器处理紧急事件的一种技术，通过改变程序执行顺序，使微处理器处理外部设备产生的异常情况。

2.中断种类：硬件中断，软件中断。

3.中断处理过程：中断请求，中断响应，中断处理程序执行，中断返回。

五、微处理器指令系统1.微处理器的指令系统是指微处理器可以执行的指令集，包括数据传输指令、算术逻辑指令、程序控制指令等。

2.指令执行过程：取指令、分析指令、执行指令。

3.指令周期：取指周期、分析周期、执行周期。

六、存储器及其访问方式1.存储器：用于存储程序和数据的器件，分为只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）。

2.存储器访问方式：按地址访问，按内容访问。

3.存储器的分类：主存储器，辅助存储器，外存储器。

4.存储器扩展技术：使存储器的地址空间与数据空间保持一致，实现存储器的扩展。

七、输入输出设备及其接口技术1.输入设备：键盘，鼠标等，用于接收操作者的命令。

2.输出设备：显示器，打印机等，用于展示和输出处理结果。

《微型计算机及其接口技术》是计算机应用专业（专科）非常重要的一门专业课，也是难度较大的一门课。

考生不但要熟悉计算机硬件的功能特点，还要熟练的编制、调试软件，对考生的综合能力要求比较高。

本课程的先修课程为：1.模拟电路与数字电路2.计算机组成原理3.汇编语言程序设计《微型计算机及其接口技术》复习大纲是我根据教科书内容反复整理与总结的，剔除了教材上的冗余，精简了基本理论。

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《微型计算机及其接口技术》复习大纲第1章微型计算机概论微处理器——由运算器、控制器、寄存器阵列组成微型计算机——以微处理器为基础，配以内存以及输入输出接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机微型计算机系统——由微型计算机配以相应的外围设备及其它软件而构成的系统单片机——又称为“微控制器”和“嵌入式计算机”，是单片微型计算机单板机——属于计算机系统总线——是CPU、内存、I/O接口之间相互交换信息的公共通路，由数据总线（双向）、地址总线和控制总线组成微机系统中的三种总线：1.片总线，元件级总线2.内总线（I-BUS），系统总线3.外总线（E-BUS），通信总线第2章80X86处理器8086CPU两个独立的功能部件：1.执行部件（EU），由通用计算器、运算器和EU控制系统等组成，EU从BIU的指令队列获得指令并执行2.总线接口部件（BIU），由段寄存器、指令指针、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成，负责从内存中取指令和取操作数8086CPU的两种工作方式：1.最小方式，MN/MX接+5V（MX为低电平），用于构成小型单处理机系统支持系统工作的器件：（1）时钟发生器，8284A（2）总线锁存器，74LS373（3）总线收发器，74LS245控制信号由CPU提供2.最大方式，MN/MX接地（MX为低电平），用于构成多处理机和协处理机系统支持系统工作的器件：（1）时钟发生器，8284A（2）总线锁存器，74LS373（3）总线收发器，74LS245（4）总线控制芯片，8288控制信号由8288提供指令周期、总线周期、时钟周期的概念及其相互关系：1.执行一条指令所需要的时间称为指令周期2.一个CPU同外部设备和内存储器之间进行信息交换过程所需要的时间称为总线周期3.时钟脉冲的重复周期称为时钟周期4.一个指令周期由若干个总线周期组成，一个总线周期又由若干个时钟周期组成5. 8086CPU的总线周期至少由4个时钟周期组成6.总线周期完成一次数据传输包括：传送地址，传送数据等待周期——在等待周期期间，总线上的状态一直保持不变空闲周期——总线上无数据传输操作MMX——多媒体扩展SEC——单边接口，PENTIUM2的封装技术SSE——数据流单指令多数据扩展，PENTIUM3的指令集乱序执行——不完全按程序规定的指令顺序执行（PENTIUM PRO）推测执行——遇到转移指令时，不等结果出来便先推测可能往哪里转移以便提前执行（PENTIUM PRO）8086CPU逻辑地址与物理地址的关系：1. CPU与存储器交换信息，使用20位物理地址2.程序中所涉及的都是16位逻辑地址3.物理地址==段基值* 16 +偏移地址4. 20条地址线== 1M，（00000H ~ FFFFFH）；16条数据线== 64K，（0000H ~ FFFFH）5.段起始地址必须能被16整除8086的结构，各引脚功能，全部要掌握（教科书P14 ~ P18）复位（RESET）时CPU内寄存器状态：1. PSW（FR）、IP、DS、SS、ES清零2. CS置FFFFH3.指令队列变空8086CPU外部总线16位，8088CPU外部总线8位80286CPU：1. 16位CPU2.两种工作方式：（1）实地址方式，使用20条地址线，兼容8086全部功能（2）保护虚地址方式，使用24条地址线，有16M的寻址能力80386CPU：1. 32位CPU2.数据线32位3.地址线32位，直接寻址4GB4.内部寄存器32位5.三种存储器地址空间：逻辑地址，线性地址，物理地址6.三种工作方式：实方式，保护方式，虚拟8086方式80486CPU：1.采用RISC2.集成FPU和CACHE第3章存储器及其接口半导体存储器分类：1.随机存取存储器，RAM（1）静态RAM，SRAM （HM6116，2K * 8）（2）动态RAM，DRAM，需要刷新电路（2164，64K * 1）2.只读存储器，ROM（1） PROM，可编程ROM，一次性写入ROM（2） EPROM，可擦除可编程ROM （INTEL2732A，4K * 8）（3） EEPROM，电可擦除可编程ROM半导体存储器的性能指标：1.存储容量2.存取速度（用两个时间参数表示：存取时间，存取周期）3.可靠性4.性能/价格比内存条及其特点：内存条是一个以小型板卡形式出现的存储器产品，它的特点是：安装容易，便于用户进行更换，也便于扩充内存容量HM6116、2164、INTEL2732A的外特性INTEL2732A的6种工作方式：1.读2.输出禁止3.待用4.编程5.编程禁止6. INTEL标识符实现片选控制的三种方法：1.全译码2.部分译码（可能会产生地址重叠）3.线选法地址重叠——多个地址指向同一存储单元存储器芯片同CPU连接时应注意的问题：1. CPU总线的负载能力问题2. CPU的时序同存储器芯片的存取速度的配合问题16位微机系统中，内存储器芯片的奇偶分体：1. 1M字节分成两个512K字节（偶存储体，奇存储体）2.偶存储体同低8位数据总线（D7 ~ D0）相连接，奇存储体同高8位数据总线（D15 ~ D8）相连接3. CPU的地址总线A19 ~ A1同两个存储体中的地址线A18 ~ A0相连接，CPU地址总线的最低位A0和BHE（低电平）用来选择存储体4.要访问的16位字的低8位字节存放在偶存储体中，称为对准字，访存只需要一个总线周期；要访问的16位字的低8位字节存放在奇存储体中，称为未对准字，访存需要两个总线周期5. 8088CPU数据总线是8位，若进行字操作，则需要两个总线周期，第一个周期访问低位，第二个周期访问高位存储器的字位扩展，考试必考（教科书P71习题2、习题6）74LS138的综合应用必须熟练掌握，考试必考：（教科书P55 ~ P58；P71 ~ P72习题7、习题8；P231第五。

第10章存储器及其接口典型试题一．填空题1.只读存储器ROM有如下几种类型：＿＿＿＿。

答案：掩膜ROM、PROM、EPROM、E2PROM2.半导体存储器的主要技术指标是＿＿＿＿。

答案：存储容量、存储速度、可靠性、功耗、性能/价格比3.在16位微机系统中，一个存储字占用两个连续的8位字节单元，字的低8位存放在＿＿＿＿、高8位存放在＿＿＿＿。

答案：低地址单元、高地址单元4.SRAM芯片6116（2K×8B）有＿＿＿＿位地址引脚线、＿＿＿＿位数据引脚线。

答案：11 85.在存储器系统中，实现片选控制有三种方法，它们是＿＿＿＿。

答案：全译码法、部分译码法、线选法6.74LS138译码器有三个“选择输入端”C、B、A及8个输出端，当输入地址码为101时，输出端＿＿＿＿有效。

答案：7.半导体静态存储器是靠＿＿＿＿存储信息，半导体动态存储器是靠＿＿＿＿存储信息。

答案：触发器电荷存储器件8.对存储器进行读/写时，地址线被分为＿＿＿＿和＿＿＿＿两部分，它们分别用以产生＿＿＿＿和＿＿＿＿信号。

答案：片选地址片内地址芯片选择片内存储单元选择二．单项选择题1．DRAM2164（64K×1）外部引脚有（）。

A.16条地址线、2条数据线B.8条地址线、1条数据线C.16条地址线、1条数据线D.8条地址线、2条数据线分析：从芯片容量（64K×1B）来看，有64K个编址单元，应有16条地址线（216=64K）。

但DRAM芯片集成度高、容量大、引脚数量不够，一般输入地址线采用分时复用锁存方式，即将地址信号分成二组、共用一组线，分两次送入片内。

而2164却有二条数据线，一条作为输入，一条作为输出。

答案：D 2．8086能寻址内存贮器的最大地址范围为（）。

A.64KBB.512KBC.1MBD.16KB分析：8086有20条地址总线A0～A19，它可以表示220=1M个不同的状态。

答案：C3．若用1K×4的芯片组成2K×8的RAM，需要（）片。