题目

某16位计算机，地址总线[1]16根A15--A0，双向数据总线[2]16根D15--D0，控制总线[3]中与主存有关的有MREQ（允许访存，低电平有效），R/W（高电平为读命令，低电平为写命令）。主存地址空间[4]分配如下：0--8091为系统程序区，由只读存储器[5]芯片组成；8192--32767为用户程序区；最大地址2K为系统程序工作区，按字编号。请选择合适芯片设计该主存：ROM：8K*16位（控制端仅CS/）RAM：16K*1位，2K*16位，4K*16位，8K*16位(1) 各需RAM和ROM芯片种类和片数(2) 片内地址用哪些，片选[6]信号用哪些？(3) 将芯片与CPU连接

某16位计算机，地址总线[1]16根A15--A0，双向数据总线[2]16根D15--D0，控制总线[3]中与主存有关的有MREQ（允许访存，低电平有效），R/W（高电平为读命令，低电平为写命令）。

主存地址空间[4]分配如下：0--8091为系统程序区，由只读存储器[5]芯片组成；8192--32767为用户程序区；最大地址2K为系统程序工作区，按字编号。请选择合适芯片设计该主存：

ROM：8K*16位（控制端仅CS/）

RAM：16K*1位，2K*16位，4K*16位，8K*16位

(1) 各需RAM和ROM芯片种类和片数

(2) 片内地址用哪些，片选[6]信号用哪些？

(3) 将芯片与CPU连接

题目解答

答案

  1. 芯片选择：
  • ROM：1片8K×16位（覆盖0~8191地址）。
  • RAM：3片8K×16位（分别覆盖8192~16383、16384~24575、24576~32767地址）。
  1. 片内地址及片选信号：
  • ROM：片内地址A0~A12，CS_ROM = MREQ' · A15' · A14' · A13'。
  • RAM1：片内地址A0~A12，CS_RAM1 = MREQ' · A15' · A14' · A13。
  • RAM2：片内地址A0~A12，CS_RAM2 = MREQ' · A15' · A14 · A13'。
  • RAM3：片内地址A0~A12，CS_RAM3 = MREQ' · A15' · A14 · A13。
  1. 连接方式：
  • 地址总线A0~A12连接所有芯片的片内地址线。
  • 数据总线D0~D15连接所有芯片的数据线。
  • ROM片选：CS_ROM = MREQ' · A15' · A14' · A13'。
  • RAM片选：
    • CS_RAM1 = MREQ' · A15' · A14' · A13。
    • CS_RAM2 = MREQ' · A15' · A14 · A13'。
    • CS_RAM3 = MREQ' · A15' · A14 · A13。
  • RAM写信号：WE = R/W。
  • 可使用3-8译码器[7]（如74138）实现片选逻辑，MREQ'作为使能端。

最终设计满足题目要求，系统程序区为ROM，用户程序区及工作区为RAM，地址分配与片选逻辑均正确。