4.2.1存储器接口的设计步骤 1.分配各类芯片的存储空间 根据系统的总体要求和内存分配图,具体确定程序区(常用RoM EPROM、E2PROM芯片)、数据区及工作单元区(常用RAM芯片)的 地址范围 2.选择合适的存储器芯片 根据程序区、数据区和工作区的大小,以及系统对存储系统的要求 选择合适的存储器芯片。这时应该考虑的因素有:存取速度、芯片容 量,对总线的负载要求、功耗体积及价格等 ■3.确定存储器地址空间的选择方式 确定了整个系统存储器地址分配情况以后,就可以具体地确定各存储 器芯片的地址范围与编址安排。在设计存储器的地址译码器之前,还 要根据系统的具体情况,确定地址的选择方式 存储器地址空间的译码选择方式一般有3种:线地址译码选择、局部 地址译码(或称部分地址译码)选择和全地址译码选择。 GUI XIAOLAIN 11
GUI XIAOLAIN 11 4.2.1 存储器接口的设计步骤 ◼ 1．分配各类芯片的存储空间 ◼ 根据系统的总体要求和内存分配图，具体确定程序区(常用ROM、 EPROM、E2PROM芯片)、数据区及工作单元区(常用RAM芯片)的 地址范围。 ◼ 2．选择合适的存储器芯片 ◼ 根据程序区、数据区和工作区的大小，以及系统对存储系统的要求， 选择合适的存储器芯片。这时应该考虑的因素有：存取速度、芯片容 量，对总线的负载要求、功耗、体积及价格等。 ◼ 3．确定存储器地址空间的选择方式 ◼ 确定了整个系统存储器地址分配情况以后，就可以具体地确定各存储 器芯片的地址范围与编址安排。在设计存储器的地址译码器之前，还 要根据系统的具体情况，确定地址的选择方式。 ◼ 存储器地址空间的译码选择方式一般有3种：线地址译码选择、局部 地址译码(或称部分地址译码)选择和全地址译码选择
4、计算存储系统对总线负载要求 一个存储系统往往是由多片存储器芯片及其附属电构成的,它们都 是微处理器总线的负载。而一般微处理器的总线负载是有限的(一般 为一个标准门输入的负载),因此要根据每一块存储器芯片对总 线的负载要求,再算出存储系统对总线的总的负载要求。 5、核算存储系统的存储速度 在系统选定了微处理器、时钟频率及存储器芯片后,应该对存储系统 的速度加以核算。此时,应将存储器的存取时问,总线驱动及译码电 路的延时时间,总线及芯片输入端的分布电容所引起的延时时间加起 来,与微处理器要求的存取时间进行比较 ■如果前者小于后者,那么该存储系统能正常工作,否则就要采用额外 措施。如降低微处理器的时钟频率、选择存取时间更短的存储器芯片, 增加等待电路延长微处理器的存取时恂间等。 GUI XIAOLAIN 2
GUI XIAOLAIN 12 ◼ 4、计算存储系统对总线负载要求 ◼ 一个存储系统往往是由多片存储器芯片及其附属电路构成的，它们都 是微处理器总线的负载。而一般微处理器的总线负载是有限的(一般 为一个标准TTL门输入的负载)，因此要根据每一块存储器芯片对总 线的负载要求，再算出存储系统对总线的总的负载要求。 ◼ 5、核算存储系统的存储速度 ◼ 在系统选定了微处理器、时钟频率及存储器芯片后，应该对存储系统 的速度加以核算。此时，应将存储器的存取时问，总线驱动及译码电 路的延时时间，总线及芯片输入端的分布电容所引起的延时时间加起 来，与微处理器要求的存取时间进行比较。 ◼ 如果前者小于后者，那么该存储系统能正常工作，否则就要采用额外 措施。如降低微处理器的时钟频率、选择存取时间更短的存储器芯片， 增加等待电路延长微处理器的存取时间等
6、合理地设计逻辑电路 在存储系统接口设计中,进行芯片选择的译码电路是其重点和核心 为了简化逻辑电路,减少附加延时时间,应尽可能选用合适的集成电 路芯片,以减少线路延时。 ■例如,尽量选用集成3-8译码器作为地址译码器,而不要用“与非 非”门等构成的多级逻辑电路来设计译码电踣等。在速度较高的 存储系统中, ■7、存储器的连接 ■由于单片存储芯片的容量总是有限的,很难直接满足实际应用中总存 储容量的需要,因此,必须将若干存储芯片连在-起才能组成足够容 量的存储器,这就叫存储容量的扩展,在存储器进行扩展时,需要根 据不同的扩展方式选择不同的存储器连接方法。 ■具体连接方法在423进行讲述。 GUI XIAOLAIN 13
GUI XIAOLAIN 13 ◼ 6、合理地设计逻辑电路 ◼ 在存储系统接口设计中，进行芯片选择的译码电路是其重点和核心。 为了简化逻辑电路，减少附加延时时间，应尽可能选用合适的集成电 路芯片，以减少线路延时。 ◼ 例如，尽量选用集成3-8译码器作为地址译码器，而不要用“与非” 、 “或非”门等构成的多级逻辑电路来设计译码电路等。在速度较高的 存储系统中， ◼ 7、存储器的连接 ◼ 由于单片存储芯片的容量总是有限的，很难直接满足实际应用中总存 储容量的需要，因此，必须将若干存储芯片连在一起才能组成足够容 量的存储器，这就叫存储容量的扩展，在存储器进行扩展时，需要根 据不同的扩展方式选择不同的存储器连接方法。 ◼ 具体连接方法在4.2.3进行讲述
4.2.2存储器接口的芯片选择方法 一个存储系统通常由多片RAM、ROM或 EPROM等芯片组 成,每块芯片都有一定容量,要访问某个芯片内部某个地址 的内容时,首先必须找到这个芯片。这就好比要在某个教室 找到某位同学,首先必须知道他所在的教室编号。 通常,我们把找到需要访问的芯片的过程称为芯片选择。每 个芯片均设有一个芯片选择引脚(如或),当芯片选择引脚 有效时(通常为地电平),才可以访问该芯片。因为芯片选 择引脚的产生和cPU的地址相关联,因此芯片选择过程也称 为片选地址译码。 常用芯片片选地址译码方法包括:线地址译码选择、局部地 址译码(或称部分地址译码)选择和全地址译码选择。 GUI XIAOLAIN 14
GUI XIAOLAIN 14 4.2.2 存储器接口的芯片选择方法 ◼ 一个存储系统通常由多片RAM、ROM或EPROM等芯片组 成，每块芯片都有一定容量，要访问某个芯片内部某个地址 的内容时，首先必须找到这个芯片。这就好比要在某个教室 找到某位同学，首先必须知道他所在的教室编号。 ◼ 通常，我们把找到需要访问的芯片的过程称为芯片选择。每 个芯片均设有一个芯片选择引脚（如或），当芯片选择引脚 有效时（通常为地电平），才可以访问该芯片。因为芯片选 择引脚的产生和CPU的地址相关联，因此芯片选择过程也称 为片选地址译码。 ◼ 常用芯片片选地址译码方法包括：线地址译码选择、局部地 址译码(或称部分地址译码)选择和全地址译码选择
1.全地址译码选择方式 全地址译码选择方式(简称全译码方式)是利用存 储器芯片内部地址之外的全部高位地址参与译码的 种方法。在全译码方式中,每个芯片的物理地址 在存储空间内只对应一个逻辑地址,即逻辑地址与 物理地址一一对应。 例如,某16位地址计算机的地址线包括A0~A15, 最大寻我空间为64KB,现在外接两块2764(8KB) 芯片构成16KB存储器系统。 因为访问2764的8KB存储器需要13位地址 (Ao~A12),如果将13位地址之外的全部高位地 址(即A14~A15)参与译码进行片选的话,就构 成了全译码方法。如图4-1所示。 GUI XIAOLAIN 15
GUI XIAOLAIN 15 1. 全地址译码选择方式 ◼ 全地址译码选择方式（简称全译码方式）是利用存 储器芯片内部地址之外的全部高位地址参与译码的 一种方法。在全译码方式中，每个芯片的物理地址 在存储空间内只对应一个逻辑地址，即逻辑地址与 物理地址一一对应。 ◼ 例如，某16位地址计算机的地址线包括A0~A15， 最大寻找空间为64KB，现在外接两块2764（8KB） 芯片构成16KB存储器系统。 ◼ 因为访问2764的8KB存储器需要13位地址 （A0~A12），如果将13位地址之外的全部高位地 址（即A14~A15）参与译码进行片选的话，就构 成了全译码方法。如图4-1所示