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实验六存储器和总线实验一、实验目的熟悉存储器和总线组成的硬件电路。
二、实验要求按照实验步骤完成实验项目，利用存储器和总线传输数据三、实验内容实验原理图如下（省略图）：（1）实验原理按照实验所用的半导体静态存储器电路图进行操作，该静态存储器由一片6116（2K x 8）构成，其数据线（D0-D7）已和数据总线（BUS-DISP UNIT）相连接，地址线由地址锁存器（74LS273）给出，该锁存器的输入已连接至数据总线。
地址A0-A7与地址总线相连，显示地址内容。
数据开关经一三态门（74LS245）已连接至数据总线，分时给出地址和数据。
因为地址寄存器为8位，接入6116的地址A7-A0，而高三位A8-A10本实验装置已接地，其容量为256字节。
6116有三根控制线：/CS（片选线）、OE（读线）、WE（写线）。
当片选有效（/CS=0）时，同时OE=0时，（WE=0）时进行读操作。
本实验中将OE引脚接地，在此情况下，当/CS=0、WE=1时进行写操作，/CS=0、WE=0时进行读操作，其写时间与T3脉冲宽度一致。
实验时T3脉冲由“单步”命令键产生，其他电平控制信号由二进制开关模拟，其中/CE(存储器片选信号)为低电平有效，WE为写/读（W/R）控制信号，当WE=0时进行读操作、当WE=1时为写操作。
（2）实验步骤1、控制信号连接：位于实验装置右侧边缘的RAM片选端（/CE）、写/读线、（WE）、地址锁存信号（LDAR）与位于实验装置左上方的控制信号（/CE、WE、LDAR）之间对应相连接。
位于实验装置左上方CTR-OUT 的控制信号（/SW-B）与左下方INPUT-UNIT(/SW-B)对应相连接。
具体信号连接：/CW,WE,LDAR,/SW-B2、完成上述连接，仔细检查无误后方可进入本实验。
在闪动上的“P.”状态下按动增址命令键，使LED显示自左向右第一位显示提示符“H”，表示本装置已进入手动单元实验状态。
“微处理器系统结构与嵌入式系统设计”第一章习题解答1.2 以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片1.3 阐述摩尔定律。
每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。
1.5 什么是SoC？什么是IP核，它有哪几种实现形式？SoC：系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。
IP核：满足特定的规范和要求，并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。
它有软核、硬核和固核三种实现形式。
1.8 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的主要特点有哪些？概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。
特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
4、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。
①软件要求固体化，大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中；②要求高质量、高可靠性的软件代码；③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。
6、嵌入式系统本身不具备自开发能力，设计完成以后用户通常也不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
第二章习题答案2.2 完成下列逻辑运算（1）101+1.01 = 110.01（2）1010.001-10.1 = 111.101（3）-1011.0110 1-1.1001 = -1100.1111 1（4）10.1101-1.1001 = 1.01（5）110011/11 = 10001（6）(-101.01)/(-0.1) = 1010.12.3 完成下列逻辑运算（1）1011 0101∨1111 0000 = 1111 0101（2）1101 0001∧1010 1011 = 1000 0001（3）1010 1011⊕0001 1100 = 1011 01112.4 选择题（1）下列无符号数中最小的数是( A )。
STM32F407xx芯⽚⼿册第1到3章中⽂翻译1⽂档约定寄存器缩写列表下⾯的缩写⽤于描述寄存器Read/Write(rw)软件可读写Read-Only(r)软件只读Write-only(w)软件只写Read/clear(rc_w1)软件可读，写1清除，写0⽆作⽤Read/clear(rc_w0)软件可读，写0清除，写1⽆作⽤Read/clear by read软件可读，读后⾃动清零，写0⽆作⽤Read/set(rs)软件可读，可置位，写0⽆作⽤Read-only writeTrigger(rt_w)软件可读，写0或1翻转此位Toggle(t)写1翻转，写0⽆作⽤Reserved(Res.)保留位，必须保持复位值2存储器和总线架构2.1系统架构主系统包括32位多层互联AHB总线阵列，连接以下部件：Height masters—Cortex TM-M4F内核I-Bus(指令总线)，D-bus(数据总线)和S-bus(系统总线)—DMA1存储器总线—DMA2存储器总线—DMA2外设总线—以太⽹DMA总线—USB OTG HS DMA总线Seven slaves—内置Flash存储器指令总线—内置Flash存储器数据总线—主内置SRAM1（112KB）—辅助内置SRAM2（16KB）—AHB1外设，包括AHB到APB的桥以及APB外设—AHB2外设—FSMC接⼝总线矩阵提供从主设备到从设备的访问，即使在有若⼲⾼速外设同时运⾏的情况下也能并⾏访问并⾼效运转。
这个架构如图1所⽰。
注意：64KB的CCM(内核耦合存储器core coupled memory)数据RAM并不是总线矩阵的⼀部分，它只能通过CPU来访问。
图1系统架构2.1.1S0：指令总线这条总线连接Cortex TM-M4F内核的指令总线到总线矩阵，⽤于内核取指。
总线的Target是存储有代码的存储器（包括内置Flash存储器/SRAM以及通过FSMC外扩的外部存储器）。
《单片机应用技术》习题答案第一章概述1. 什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下，可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括：地址总线（AB）控制总线（CB）数据总线（DB）地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB)：CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总线应为双向总线。
在CPU进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU；在CPU进行写操作时，CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设2．什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息，一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量）也不尽相同。
CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息，必须借助接口电路。
一般情况下，接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接；通过数据线（D）、控制线（C）和状态线（S）与外部设备连接。
3. 存储器的作用是什么？只读存储器和随机存储器有什么不同？存储器具有记忆功能，用来存放数据和程序。
计算机中的存储器主要有随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。
随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据，计算机掉电时数据不再保存。
一．简述计算机系统的组成。
计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。
软件是指用某种计算机语言编写的程序数据和相关文档的集合。
软件系统则是在计算机上运行的所有软件的总称。
其中，硬件系统包括主机和外设，主机又分为中央处理器(CPU)和内存，内存分为随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM),高速缓冲存储器(Cache),，中央处理器又分为运算器（ALU）和控制器(CU).。
外设分为输入设备（键盘，鼠标，触摸屏，扫描仪麦克风等）输出设备（显示器，打印机，绘图仪，音响等）外存（软盘，硬盘，光盘，U盘等）。
软件系统分为系统软件和应用软件。
其中，系统软件又包括操作系统（DOS,windows,OS/2,UNIX,）语言处理程序（C,C++）实用程序（诊断程序，排错程序），应用软件又包括通用应用软件（办公软件包，数据库管理系统，计算机辅助设计软件）和专业应用软件（如各企业的信息管理系统等）二．计算机硬件包括哪些部分，分别说明个部分的作用。
硬件是指计算机装置，即物理设备主要包括以下几部分：1，运算器，又称算术逻辑单元，它的主要功能是进行算术运算和逻辑运算。
2，控制器，是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件。
3，存储器，基本功能是能够按照指定位置存入或取出二进制信息。
4，输入设备，用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机可以识别的形式放到内存中。
5，输出设备，用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。
三．指令和程序有什么区别？试述计算机执行指令的过程。
指令，即能被计算机识别并执行的二进制代码，它代表了计算机能完成的某一项操作。
程序，即指令的集合。
执行过程分为下列三步；①取指令：按照程序计数器中的地址从内存储器中取出指令并送往指令计数器。
②分析指令：对指令寄存器中存放的指令进行分析，由指令译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。
第1节Nios II处理器结构与Nios II的寄存器文件3.1 Nios II处理器结构Nios II是一种软核(Soft-Core)处理器。
所谓软核，是指未被固化在硅片上，使用时需要借助EDA软件对其进行配置并下载到可编程芯片(比如FPGA)中的IP核。
软核最大的特点就是可由用户按需要进行配置。
Nios II软核处理器简介Nios II 处理器系列包括三种内核Nios II 处理器结构框图Nios II采用哈佛结构，数据总线和指令总线分开。
为了调试方便，Nios II处理器集成了一个JTAG调试模块。
为了提高系统的整体性能，Nios II内核不仅可以集成数据Cache和指令Cache，还带有紧耦合存储器TCM 接口。
TCM可以使Nios II处理器既能提高性能，又能获得可预测的实时响应。
Nios II把外部硬件的中断事件交由中断控制器管理，内核异常事件交由异常控制器管理。
Nios II的寄存器文件包括32个通用寄存器和6个控制寄存器，Nios II结构允许将来添加浮点寄存器。
3.2 Nios II的寄存器文件Nios II的控制寄存器Nios II的控制寄存器共有6个，它们的读/写访问只能在超级用户模式(Supervisor Model)下由专用的控制寄存器读/写指令(rdctl和wrctl)实现。
通过控制寄存器一览表，来了解控制寄存器各位的意义。
通用寄存器一览Nios II的控制寄存器共有6个，它们的读/写访问只能在超级用户模式(Supervisor Model)下由专用的控制寄存器读/写指令(rdctl和wrctl)实现。
通过控制寄存器一览表，来了解控制寄存器各位的意义控制寄存器一览(3)算术逻辑单元(ALU)Nios II ALU支持的操作未实现的指令用户指令浮点指令（4）复位信号Nios II处理器支持两个复位信号：reset和cpu_resetrequestreset:是一个强制处理器核立即进入复位状态的全局硬件复位信号。
