北华大学计算机组成原理考试题储存器连线详解.docx

三郎整理4.15设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ （低电平有效）作访存控制信号，R / W作读写命令信号（高电平为读，低电平为写）现有下列存储芯片:ROM （2KX8位， 4KX4位，8KX8位），RAM （1KX4位，2KX8位，4KX8位），及74138译码器和其他门 电路（门电路自定）试从上述规格中选用合适芯片，画出CPU和存储芯片的连接图要 求：（1） 最小4K地址为系统程序区，4096~16383地址范围为用户程序区2） 指出选用的存储芯片类型及数量3） 详细画出片选逻辑详细解析步骤第1步，根据题目的地址范围写出相应的二进制地址码：CPU共16根地址线，8根数据线最小4K （即2人12）为系统程序区，则其地址的二进制码 为：0000 0000 0000 0000・・・・・・0000 1111 1111 1111CPU寻址时，以上地址范围是系统程序区，大小为：4KB用户程序的二进制地址码范围为：0001 0000 0000 0000・・・・・・0011 1111 1111 1111CPU寻址时，以上地址范围是用户程序区，大小为：12KB第2步，根据地址范围的容量以该范围在计算机系统中的作用，选择存储芯片存储系统程序：2片4K X 4的ROM芯片，位扩展存储用户程序：3片4K X 8的RAM芯片，字扩展第3步，分配CPU地址线将CPU的低12位A11 ~ A0与2片4K X 4的ROM芯片的地址线相连；将CPU的低12位A11 ~ A0与3片4K X 8的RAM芯片的地址线相连；剩下的高位地址与访存控制信号MREQ共同产生存储芯片的片选信号。

第4步，形成片选信号由74138译码器输入逻辑关系可知，必须保证控制端G1为高电平，-G2A与-G2B为 低电平，才能使译码器正常工作根据第1步写出的存储器地址范围得出，A15始终为低电 平，而访存控制信号MREQ是低电平有效因此将74138译码器的控制端G1接+5V，-G2A，-G2B 分别接 A15 和-MREQCPU的A14，A13，A12分别接在译码器的C，B，A端；使其输出-Y0作为ROM的片选信号输出-Y1，-Y2，-Y3分别作为串联的3片RAM的片选信号CPU和存储器连接逻辑图及片选逻辑:4.16(1)(2)(3)CPU假设同上题，现有8片8KX8位的RAM芯片与CPU相连，试回答：用74138译码器画出CPU与存储芯片的连接图；写出每片RAM的地址范围；如果运行时发现不论往哪片RAM写入数据后，以A000H为起始地址的存储 芯片都有与其相同的数据，分析故障原因一 163M-2457524576-^.12767-3276^-4095440960^915149152-5734357^14-65535(4) 根据(1)的连接图，若出现地址线A13与CPU断线，并搭接到高电平上， 将出现什么后果？如果运行时发现不论往哪片RAM写入数据后，以A000H为起始地址的存储芯 片都有与其相同的数据，则根本故障原因为：该存储芯片的片选输入端很有可能 总是处于低电平。

可能的情况有：该片的-CS端与-WE端连错或短路该片的-CS端与CPU的-MREQ端错连或短路该片的-CS端与地线错连或短路，在此假设芯片与译码器本身都是好的译码器故障等若出现地址线A13与CPU断线，并搭接到高电平上，将会出现A13恒为“1” 的情况此时存储器只能寻址A13=1的地址空间，A13=0的另一半地址空间将永 远访问不到若对A13=0的地址空间进行访问，只能错误地访问到A13=1的对 应空间中去。