【微机原理作业】存储器扩展

一.作业要求

利用 2764 和 6264 在 8086 最小模式下扩展 64K ROM 和 64K RAM，给出其电路连接和地址范围。

二.8086芯片介绍

1.CPU提供的信号线

（1）D0 ~ D15 16位数据线
（2）A0 ~ A19 20位地址线
（3）M / #IO 存储器或I/O端口访问信号
（4）#RD 读信号线
（5）#WR 写信号线
（6）#BHE 总线高位有效信号

2.存储器的奇偶分体

8086系统的存储器采用分体结构，即1MB的存储空间分为两个512KB的存储体，一个存储体包含偶数地址，另一个存储体包含奇数地址。

偶存储体同8086的低8位数据总线D0～D7相连，奇存储体同 8086的高8位数据线D8~D15相连，地址总线的A1～A19同两个存储体中的地址线A0～A18 相连，最低位地址线A0和总线高允许BHE相互配合，使CPU可以访问一个存储体中的1字节或同时访问两个存储体中的1个字。

三.2764芯片介绍

1.容量

2764属于27系列的EPROM芯片，“27”后面的数字除以8就是容量，单位为KB，2764的容量就是8KB.

2.引脚

2764的主要信号线：
（1）总线：
D0 ~ D7 8位数据线
A0 ~ A12 13位地址线（要实现对8KB地址寻址，需要13根地址线进行译码）
（2）控制：
#OE 读控制
#CE 使能（片选信号输入）

四.6264芯片介绍

1.容量

6264属于64系列的SRAM芯片，“64”后面的数字除以8就是容量，单位为KB，6264的容量就是8KB.

2.引脚

6264的主要信号线：
（1）总线：
D0 ~ D7 8位数据线
A0 ~ A12 13位地址线
（2）控制：
#WE 写控制
#OE 读控制
#CE 使能
#CS 片选（片选信号一般由高位地址产生）

五.思路

1.确定所需2764和6264的个数

由于 2764 和 6264 的容量均为8KB，拓展 64KB ROM 和 64KB RAM ，需要 64/8=8 片2764和 64/8=8 片6264。

2.确定ROM和RAM地址范围

00000H ~ 01FFFH 即为8K

（1）从00000H开始的 64K RAM，地址范围 00000 ~ 0FFFFH

	A19	A18	A17	A16	A15	A14	A13	A12	A11	A10	A9	A8	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0
最小地址序号	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
最大地址序号	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

分为四组：

组别	地址范围
第一组	00000H ~ 03FFFH
第二组	04000H ~ 07FFFH
第三组	08000H ~ 0BFFFH
第四组	0C000H ~ 0FFFFH

（2）从10000H开始的 64K ROM，地址范围 10000 ~ 1FFFFH

	A19	A18	A17	A16	A15	A14	A13	A12	A11	A10	A9	A8	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0
最小地址序号	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
最大地址序号	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

分为四组：

组别	地址范围
第一组	10000H ~ 13FFFH
第二组	14000H ~ 17FFFH
第三组	18000H ~ 1BFFFH
第四组	1C000H ~ 1FFFFH

ROM 和 RAM 在地址变化过程中高位地址 A19-A16 均保持不变，说明片选信号由 A19-A16产生，CPU的 A15-A0 作为片内单元的译码线，可以寻址64KB(2¹⁶)。

当 A16 = 0 时，针对 RAM 的片选信号有效；
当 A16 = 1 时，针对 ROM 的片选信号有效。

3.确定译码电路的接法

在译码电路部分，采用 74LS138 芯片提供片选信号。

74LS138 功能表如下：

M/#IO 与 高电平使能端 相连，A19、A18、A17 经过 74LS15 与 低电平使能端 相连，3个选择输入端与地址线连接如下。

输入端	地址线
C	A16
B	A15
A	A14

B0、B1、B2、B3接RAM，B4、B5、B6、B7接ROM

输出引脚标号	A16	A15	A14	最小地址序号	最大地址序号
B0	0	0	0	0000H	3FFFH
B1	0	0	1	4000H	7FFFH
B2	0	1	0	8000H	BFFFH
B3	0	1	1	C000H	FFFFH
B4	1	0	0	10000H	13FFFH
B5	1	0	1	1400H	17FFFH
B6	1	1	0	1800H	1BFFFH
B7	1	1	1	1C000H	1FFFFH

RAM 与 ROM 的接口电路不同，CPU对 RAM 不仅要进行16位读操作，还要进行写操作。写操作有3种类型：写16位数据、写低8位数据和写高8位数据。

对于写16位数据，RAM区的奇片和偶片同时工作；
对于写8位数据，RAM区的奇片和偶片只有一片工作。
最低位地址线A0和总线高允许BHE相互配合，可以实现上述的三种操作。

六.存储器的扩展示意图

ROM扩展示意图：

RAM扩展类似，只是6264芯片多一个写控制 #WE 引脚，需要与CPU的写信号线 #WR 相连，其次6264的片选端 #CS 除了和74LS138的输出引脚B0、B1、B2、B3相连，还要考虑 #BHE 和 A0，用来区分奇偶片。

七.proteus 仿真原理图