存储器接口分析与设计举例

存储器接口分析与设计举例

?利用EPROM 2732(4K×8位)、SRAM6116(2K×8位)及译码器74LS138设计一个存储容量为16KB ROM和8KB RAM的存储子系统。要求ROM的地址范围为F8000H～FBFFFH，RAM的地址范围为FC000H～FDFFFH。

?系统地址总线20位(A19～A0)，数据总线8位(D7～D0)，控制信号为RD、WR、M IO(低为访问存储器，高为访问I/O接口)。

?解:

?(1) 所需存储芯片数及地址信号线的分配

?16KB ROM需用4片2732构成，8KB RAM需用4片6116构成。

?2732容量为4K×8位：用12条地址线作片内地址(A0～A11)；

用8条地址线作片外地址(A12～A19)；?6116容量为2K×8位：用11条地址线作片内地址(A0～A10)；

用9条地址线作片外地址(A11～A19)。?用74LS138作片选译码器，其输入、输出信号的接法依存储芯片的地址范围要求而定。

?

(2) 地址范围

?A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10～A0

1 1 1 1 1 0 0 00 0 ～0 (F8000H)

1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 ～ 1 (FBFFFH)

?EPROM1～EPROM4(16KB)

1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 ～0 (FC000H)

1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 ～ 1 (FCFFFH)

?SRAM1、SRAM2(4KB)

1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 ～0 (FD000H)

1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 ～ 1 (FDFFFH)

?SRAM3、SRAM4(4KB)

前例逻辑图

教学设计案例分析

教学设计案例分析 1、设计简述： 本节课教学内容和教学目标及教学重难点的设定都是以英语《课程标准》为准则，从学生的已有知识水平出发，并以交际法语言教学为理论依据。语言学习的过程是一种发现语言规则并创造性地活用这些规则的过程，任何人类语言的交际活动都离不开一定的语言环境。著名语言学家布鲁姆指出：“成功的外语课堂教学，应在课内创造更多真实的生活情景，让学生有机会运用自己学到的语言材料”。因此，运用交际法进行英语教学，首先要努力创设真实自然的社会语言情景。不仅要借助手式、动作、表情、实物、图片等手段为学生创设贴近教材内容的直观情景，而且要用语言的声调、节奏、情感等描述创设言语情景。在本堂课的设计中也是充分体现了这点。在教授有关疾病的单词时，我就借助绷带，通过绷带绑的不同位置来解决单词。某些绷带无法表示的疾病如cough,cold等就通过形象生动的肢体语言来展示。其次，交际法教学强调“以任务为本，以学生为中心”的语言教学实践，要求根据显示生活中对英语的实际需求，模拟各种生活语境，情境，为学生提供综合运用英语语言，进行交际活动的机会，它注重的不仅是语言在形式，语法上的准确性，更强调语言使用的得体性，可行性，交际的技巧性，以及训练学生在交际活动中的应变及解决问题的能力。因此在本堂课中，为了训练目标语言，我设置了各种不同的任务让学生来操练目标语言，并在课堂的最后让学生扮演医生和病人，模拟看病的过程，让学生在交际的同时，体验生活。通过这个活动，把生活中的交际场合搬进课堂，使课堂变为一种具体的社会交往环境，使教学过程成为教师与学生之间的一个交际过程。这大大地增强了学生的兴趣。交际法教学让学生参与，有时伴有情景或模拟场景，这样让学生更能贴近生活，学生成了主角，自然而然地他们就对英语感兴趣，把学英语当作一种乐趣。 2、教材分析：

Lesson65教学设计实例

Lesson65教学设计实例 Period: The First Period Properties: Recorder， Pictures， Overhead projector Teaching Aims: 1。 Knowledge aims: (1) Let the students know how to use adverbial clauses of time and condition。 (2) Learn modal auxiliary verb “must”。2。 Ability aims: (1) Students can make sentences with “must”in their own words。(2) Students can point which sentence are adverbial clauses of time and condition。3。 Emotion aim: You must be more careful when you cross the road。Language Focus: 1。adverbial clauses of time: when， before， after; 2。 adverbial clauses of condition: if; 3。 useful expressions: make a noise， stand in line， get on， get off。Teaching Procedures:a) Organizing the class Greet the students and a student gives a duty report related to what’s going to be learned。b) Revision Dictation: It was my birthday yesterday。 So I did my work early in the morning so that I was free for the day。 My birthday was on Monday。 I had a present for my birthday: it was a beautiful doll。 I was twelve years old yesterday。c) Leading-in T: Write down

专题：存储器与接口设计

专题：存储器与接口设计 存储器接口类型可分为：异步存储器接口和同步存储器接口2大类型 异步存储器接口类型是最常见的，也是我们最熟知的，MCU一般均采用此类接口。相应的存储器有：SRAM、Flash、NvRAM……等，另外许多以并行方式接口的模拟／数字I/O器件，如A/D、D/A、开入／开出等，也采用异步存储器接口形式实现。 同步存储接口相对比较陌生，一般用于高档的微处理器中，TI DSP中只有C55x 和C6000系列DSP包含同步存储器接口。相应的存储器有：同步静态存储器：SBSRAM和ZBTSRAM，同步动态存储器： SDRAM，同步FIFO等。SDRAM可能是我们最熟知的同步存储器件，它被广泛用作PC机的内存。 C2000、C3x、C54x系列DSP只提供异步存储器接口，所以它们只能与异步存储器直接接口，如果想要与同步存储器接口，则必须外加相应的存储器控制器，从电路的复杂性和成本的考虑，一般不这么做。C55x、C6000系列DSP不仅提供了异步存储器接口，为配合其性能还提供了同步存储器接口。 C55x和C6000系列DSP的异步存储器接口主要用于扩展Flash和模拟／数字I/O，Flash主要用于存放程序，系统上电后将Flash中的程序加载到DSP片内或片外的高速RAM 中，这一过程我们称为BootLoader同步存储器接口主要用于扩展外部高速数据或程序RAM，如SBSRAM、 ZBTSRAM或SDRAM等。 现在的问题是如何设计DSP系统的外部存储器电路，即DSP如何正确地与各种类型的存储器芯片接口。在DSP外部存储器电路设计中经常会遇到下列一些问题：DSP提供的外部存储器接口信号与存储器芯片所需要的接口信号不完全一致某 些DSP支持多种数据宽度的访问，如8／16／32位数据宽度等，存储器电路中如何实现？数据、地址线在PCB布线时，为了走线方便，经常会进行等效交换，哪些存储器可以作等效交换、哪些不行？ 下面我们将按存储器类型分别来解答这些问题 异步存储器：Flash 对于flash,读操作与SRAM相同;擦除和写入操作以命令序列形式给出，厂商不同，命令序列可能稍有不同写入命令序列后，Flash自动执行相应操作，直到完成，随后自动转为读状态。在完成相应操作前，读Flash得到操作是否完成的状态信息，而非存储单元数据. 对于flash，因为擦除跟写入操作以命令序列形式给出，可以对进行编程，包括两种方式： 1、在线，load2段程序，把要烧写的程序当作文件写入到Flash中 2、离线，通过JTAG烧写 3.3V、16位宽度的、工业标准Flash有4种，它们的引脚兼容，均为48引脚的TSOP封装在PCB布线时，以最大容量1M×16位Flash布线，则可根据容量需要安装如何一种FlashFlash的数据和地址线不可以等效交换BootLoader考虑Flash应定位于特殊的位置，设计时应参考相应器件的数据手册 1、VC33，Flash应定位在PAGE0的1000H、或PAGE1的400000H、或PAGE3的FFF000H，可支持8／16／32位数据宽度

主存储器部件的组成与设计.

主存储器部件的组成与设计 主存储器部件的组成与设计 类别：存储器 主存储器概述（１）主存储器的两个重要技术指标◎读写速度：常常用存储周期来度量，存储周期是连续启动两次独立的存储器操作（如读操作）所必需的时间间隔。◎存储容量：通常用构成存储器的字节数或字数来计量。（２）主存储器与ＣＰＵ及外围设备的连接是通过地址总线、数据总线、控制总线进行连接，见下图主存储器与ＣＰＵ的连接◎地址总线用于选择主存储器的一个存储单元，若地址总线的位数ｋ，则最大可寻址空间为２ｋ。如ｋ＝２０，可访问１ＭＢ的存储单元。 ◎数据总线用于在计算机各功能部件之间传送数据。◎控制总线用于指明总线的工作周期和本次输入／输出完成的时刻。（３）主存储器分类 ◎按信息保存的长短分：ＲＯＭ与ＲＡＭ◎按生产工艺分：静态存储器与动态存储器静态存储器（ＳＲＡＭ）：读写速度快，生产成本高，多用于容量较小的高速缓冲存储器。动态存储器（ＤＲＡＭ）：读写速度较慢，集成度高，生产成本低，多用于容量较大的主存储器。静态存储器与动态存储器主要性能比较如下表：静态和动态存储器芯片特性比较ＳＲＡＭＤＲＡＭ存储信息触发器电容破坏性读出非是 需要刷新不要需要送行列地址同时送分两次送运行速度 快慢集成度低高发热量大小存储成本高低 动态存储器的定期刷新：在不进行读写操作时，ＤＲＡＭ存储器的各单元处于断电状态，由于漏电的存在，保存在电容ＣＳ上的电荷会慢慢地漏掉，为此必须定时予以补充，称为刷新操作。２、动态存储器的记忆原理和读写过程（１）动态存储器的组成：由单个ＭＯＳ管来存储一位二进制信息。信息存储在ＭＯＳ管的源极的寄生电容ＣＳ中。◎写数据时：字线为高电平，Ｔ导通。写“１”时，位线（数据线）为低电平，ＶＤＤ（电源）将向电容充电写“０时，位线（数据线）为高电平，若电容存储了电荷，则将会使电容完成放电，就表示存储了“０”。◎读数据时：先使位线（数据线）变为高电平，当字线高电平到来时Ｔ导通，若电容原存储有电荷（是“１”），则电容就要放电，就会使数据线电位由高变低；若电容没有存储电荷（是“０”），则数据线电位不会变化。检测数据线上电位的变化就可以区分读出的数据是１还是０。注意①读操作使电容原存储的电荷丢失，因此是破坏性读出。为保持原记忆内容，必须在读操作后立刻跟随一次写入操作，称为预充电延迟。②向动态存储器的存储单元提供地址，是先送行地址再送列地址。原因就是对动态存储器必须定时刷新（如２ｍｓ），刷新不是按字处理，而是每次刷新一行，即为连接在同一行上所有存储单元的电容补充一次能量。③在动态存储器的位线上读出信号很小，必须接读出放大器，通常用触发器线路实现。④存储器芯片内部的行地址和列地址锁存器分先后接受行、列地址。⑤ＲＡＳ、ＣＡＳ、ＷＥ、Ｄｉｎ、

交叉存储器设计

计算机组成原理课程设计 多体交叉存储器 一、设计目的 （1）深入了解提高计算机系统效率的一种有效方式——并行性； （2）研究交叉存储器的设计原理和实现方式，采用并行性的设计思想，设计一个简易的采用低位交叉编址的并行结构存储器； （3）复习和回顾译码电路设计、地址、数据和控制电路设计的相关知识；展开研究性教学，拓展大家知识面，提高分析问题解决问题的能力； （4）培养大家独立思考和创新研究的能力，积极营造自主创新的良好氛围； 二、设计内容 本次研究性设计要求为：设计一个容量为64KB 的采用低位交叉编址的8体并行结构存储器。画出CPU 和存储芯片（芯片容量自定）的连接图，并写出图中每个存储芯片的地址范围（用 十六进制数表示）。 三、设计要求 （1）参考教材中关于交叉存储器的原理，给出系统设计方案，包括译码芯片的选择、各个芯片的工作时序设计； （2）注意片选信号的产生电路设计、地址锁存电路设计、数据信号线的电路设计、控制信号线的设计、交叉存储的实现； （3）要了解交叉存储器并行工作原理、各个存储器提的启动信号和地址、数据、片选信号的关系、如何实现1/8存储器周期就能够读取一次数据。 四、设计方案 （1）总线和控制信号确定 设CPU 共有16根地址线，8根数据线，并用IO /M 作为访问存储器或I/O 的控制信号（高电平为访存，低电平为访I/O ），WR （低电平有效）为写命令，RD （低电平有效）为读命令。

要求：设计一个容量为64KB 的采用低位交叉编址的8体并行结构存储器。画出CPU 和存储芯片（芯片容量自定）的连接图，并写出图中每个存储芯片的地址范围（用十六进制数表示）。 所需存储器芯片和138 Ai A0 … CE … WE Dn D0 RAM 存储器芯片 74LS138译码器 （2）设计分析 要设计一个容量为64KB 、采用低位交叉编址的8体并行结构存储器，则每个存储体容量应为64KB/8 = 8KB ，所以，应选择8KB （213B ）的RAM 芯片，需要芯片8块、地址线13根（A12-A0）、数据线8根（D7-D0），其中在片选信号的产生时需要用到74LS138译码器。 （3）设计实现 ① 8片8K ×8RAM 芯片对应的二进制编码 第0片：0000、0008、0010、…、FFF8H ，即： A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 … 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 第1片：0001、0009、0011、…、FFF9H ，即： A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 … 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 第2片：0002、000A 、0012、…、FFFAH ，即： A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 … RAM G1 /Y7 /G2A /Y6 /G2B /Y5 /Y4 /Y3 C /Y2 B /Y1 A /Y0

设计示例1存储器设计

设计示例1：存储器设计 1、 存储器模块定义： 存储器用于存放CPU 运算的程序指令和数据等，采用单端口存储器设计，设计最大为64个存储单元，每个存储单元数据宽度为32bit 。下图为指令存储器的模块框图。 module ExtMem 图1 模块框图 2、 结构框图： 3、 接口说明： 表1： 存储器接口信号说明表 4、 时序说明： ExtMem_CLK ExtMem_WR ExtMem_RD ExtMem_Adr Valid Valid ExtMem_Din ExtMem_CS 图2 存储器接口读时序框图

ExtMem_CLK ExtMem_WR ExtMem_RD ExtMem_Adr Valid Valid ExtMem_Dout ExtMem_CS 图3 存储器接口写时序框图 Valid ExtMem_Dout ExtMem_CLK ExtMem_WR ExtMem_RD ExtMem_Adr Valid Valid ExtMem_Din ExtMem_CS Valid 图4 存储器接口读写时序框图 5、 设计电路源代码 Module Mem ( input CLK, input CSn, input [5:0] Addr, input WRn, input RDn, input [31:0] Din, output [31:0] Dout ); reg [31:0] Memory [0: 63] ; //---存储器写操作 always @( posedge CLK) begin if (~CSn & ~WRn ) Memory[Addr]<= Din; end //---存储器读操作方式1 always @( posedge CLK )

教学设计模板及案例62951

信息技术学科教学设计模板（参考） 信息技术课程教学设计案例课程名称：信息技术课程教学论

学院及系：教育科学与技术学院教育技术系 班级：06级教本二班 姓名：赵国杰 提交日期：2008年11月20日 题目：自己选择一节信息技术课程内容依据系统的教学设计理论和过程模式对其进行教学设计。 《计算机硬件组成》教学设计 一、前端分析 （一）教材内容分析 这节课是高中信息技术教材第一册基础知识中的一节，在教材中这一节叫“微型计算机系统”。是对整个计算机硬件系统和软件系统的介绍，它是针对高中学生的知识接受能力，对计算机的本质进行介绍，使学生充分了解计算机的组成和简单的工作原理，以便在学习后续知识时对知识的理解更为深刻。本节课是其中的硬件系统这一部分，主要介绍计算机由哪些硬件组成，及其各部件的功能。 （二）学习者特征分析 本节课授课对象是高一年级学生，在这之前学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识鼠标、键盘等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。但学生对计算机的系统组成、计算机内部结构认识不是很清晰，经过本课学习之后，对学生进一步了解计算机主机的外观及内部组成，及了解存储设备和输入、输出设备有很大帮助。这个年龄段的学生对电脑有着很强的好奇心，并且对学习电脑有很大的兴趣。学生的计算机水平有差距，水平高的学生和一般学生的认知能力、思维能力的不同会对教学效果有影响，所以学生通过交流互相学习。教学实施规划 二、教学目标设计 （一）知识与技能： 1．在观察实物及动手实践的基础上使学生对计算机硬件系统有直观的认识，了解计算机的硬件组成，并简单的了解其功能。? ? ? ? ? 2．培养学生自主学习、自主探索、合作学习、观察、以及总结归纳的能力。 3. 培养学生的动手实践能力，实现概念和实物的对接。 （二）过程与方法： 通过课件演示、学生交流、师生交流、人机交流等形式，培养学生利用信息技术和概括表达的能力。

存储器类型综述及DDR接口设计的实现

存储器类型综述及DDR接口设计的实现 存储器类型综述及DDR接口设计的实现 存储器综述 在过去的数年里，电子市场，确切地说是存储器市场，经历了巨大的变化。在 2000 年电子工业低迷时期之前，设计师很少考虑他们下一个设计中元器件的成本，而更关注它们能够达到的最高性能。 今天，竞争的加剧以及利润率的下降迫使系统设计师在降低下一代产品成本的同时，保持、甚至提高系统的性能种转变的结果，有一个工业部门经历了实质性的增长，它就是 DRAM 存储器，尤其是双倍数据速率(DDR) S DRAM 存储DDR存储器最初是一种高性能、低成本的存储器解决方案，主要用于个人计算机和其它成本敏感的消费品市场。于施加在整个电子工业上的经济压力，非消费产品也开始采用DDR存储器了（图 1）。 图 1 来源：IC Insights DDR是一种基于S DRAM 的革命性的存储器技术。DDR S DRAM 的存取速度是S DRAM 的两倍，因为DDR的数据传时钟的所有两个边沿。而S DRAM 仅在时钟的上升沿传送数据。因此，DDR能够传送数据的速度高达2133MB/s。与传统AM 相比，DDR还具有更低的功耗。它的工作电压是直流2.5V，而S DRAM 是直流 3.3V 。 市场分析表明，在当今所有的电子系统中，超过50%采用了DDR存储器，并且预计在接下来的几年中将增长到80不是，并且永远也不会是一种针对所有设计的技术。DDR存储器非常适用于那些高读写比率的设计。而诸如四倍数据器，适用于50%读写比率的应用。图2确定了多种顶尖的存储器技术以及它门各自所属的读/写曲线。

图 2 不同存储器类型的读/写率的比较 如上所述，每个系统有各自独特的存储器要求。在服务器应用的例子中，读写趋于较高的比率，表示需要DDR。理器与支持大数据包的MAC的接口例子中，在处理之前，这些数据包需要进行缓冲和存储，接近1:1的读写比率，表一个合适的存储器结构。 图3展示了一个通用通信线卡印刷电路板的例子。基于系统设计者的要求，这张结构图上指出了在哪里一些通用型可以被采用。在很多系统中采用了相似的决策过程，从而选择合适的存储器结构。 图 3 下面的目录指出了针对不同的系统和功能的合适的存储器结构。这些选择基于系统结构和各自的性能/成本综合要·查找-快速的开关/访问时间 -临界延时，以读取为导向，较小的总线宽度(32/64位)

实验五_存储器设计

计算机组成原理 实验五《存储器设计》 实验报告 姓名：吴速碘黄紫微 学号：13052053 13052067 班级：计算机二班 日期2015、5、25

实验五存储器设计 一、实验目的 1、掌握RAM和ROM的Verilog语言描述方法； 2、学习用宏模块的方法定制RAM和ROM。 二、实验任务 1、设计并实现一个128*16 的单端口的RAM； 2、设计并实现一个128*16的ROM； 3、设计并实现一个双端口的128*16的RAM 4、设计并实现一个16*32的FIFO。 5、设计并实现正弦信号发生器，见“正弦信号发生器实验指南”。 三、实验步骤 1 编写Verilog代码（见附页） 2功能仿真 进行分析与综合，排除语法上的错误 建立波形仿真文件，输入激励 生成功能仿真网表 进行功能仿真，观察输出结果 3选择器件 DE2_70开发板的使用者请选择EP2C70F896C6 4绑定管脚 5 下载验证 DE2_70开发板的下载:使用USB-Blaster进行下载 四、实验内容 五、实验思考题 1、分析存储器采用三态输出的原因是什么？ 存储器的输出端是连接在数据总线上的。数据总线相当于一条车流频繁的大马路，必须在绿灯条件下，车辆才能进入这条大马路，否则要撞车发生交通事故。同 理，存储器中的数据是不能随意传送到数据总线上的。例如，若数据总线上的数 据是“1”(高电平5V)，存储器中的数据是“0”(低电平0V)，两种数据若碰到一 起就会发生短路而损坏单片机。因此，存储器输出端口不仅能呈现“l”和“0”两 种状态，还应具有第三种状态“高阻"态。呈“高阻"态时，输出端口相当于断开，对数据总线不起作用，此时数据总线可被其他器件占用。当其他器件呈“高阻”态 时，存储器在片选允许和输出允许的条件下，才能将自己的数据输出到数据总线 上。 2、单端口和双端口的区别是什么？ 单端口ram是ram的读写只有一个端口，同时只能读或者只能写。 双端口ram是ram读端口和写端口分开，一个端口能读，另一个端口可以同时写。 3、什么情况下考虑采用双端口存储器？

计算机组成原理课程设计-相联存储器的设计

沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称：计算机组成原理课程设计课程设计题目：相联存储器的设计与实现 院（系）：计算机学院 专业：物联网技术方向 班级：物联1305 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：2016年1月15日

目录 第1章总体设计方案 (1) 设计原理 (1) 设计思路 (2) 设计环境 (3) 第2章详细设计方案 (5) 总体方案的设计与实现 (5) 创建顶层图形设计文件 (5) 器件的选择与引脚锁定 (5) 功能模块的设计与实现 (8) 检索寄存器的设计与实现 (8) 屏蔽寄存器的设计与实现 (8) 存储体的设计与实现 (9) 比较器的设计与实现 (10) 与门芯片的设计与实现 (11) 第3章程序调试与结果测试 (12) 程序调试 (12) 程序测试及结果分析 (12) 参考文献附录（源代码） (15)

第1章总体设计方案 1.1设计原理 相联存储器不按地址寻址而按照内容寻址，相联存储器由检索寄存器CR、屏蔽寄存器MR、存储体和结果寄存器SRR构成。设存储器有8个字，8位，则CR 与MR为1字8位，将要检索的内容输入到检索寄存器CR中，用屏蔽寄存器MR 屏蔽掉存储体中不参与比较的位数，其余比较位不变，将这个结果与检索寄存器比较，将结果送入结果寄存器保存，根据结果寄存器的数据可以得到符合检索寄存器的数据所在的存储区域，原理如图1。 图 1 相联存储器原理图

1.2设计思路 检索寄存器（CR）：存放要检索的数据，位数与存储器字长一致。 屏蔽寄存器（MR）：与CR配合使用，检索位置为1，其余不参与比较的位设为0，位数与存储体字长一致，与存储体里的数据相与，得到的结果送入结果寄存器保存。 存储体：由3-8译码器选择地址输入数据，是8乘8的结构。 结果寄存器：存放检索寄存器和屏蔽寄存器相与的结果。 若存储体存的八个存储单元分别存着数据为： 00100110、、、、01100010、、00101001，CR中存储的数据为00010100，MR存的数据是00011100，经过比较可以发现第三个和第五个存储单元符合CR，所以输出00101000,见图2。 X X X 1 0 1 X X CR SRR 1 1

存储器及其接口

存储器的种类、特性和结构 一、分类 按元件组成：半导体M，磁性材料存储器（磁芯）， 激光存储器 按工作性质：内存储器：速度快，容量小（64K?8Gbyte） 外存储器：速度慢，容量大（20MB?640GB）二、半导体存储分类 RAM SRAM 静态 DRAM 动态 IRAM 集成动态 ROM 掩膜ROM PROM 可编程 EPROM 可改写 E PROM 可电擦除 三、内存储器性能指标 1. 容量M可容纳的二进制信息量，总位数。 总位数=字数×字长bit，byte，word 2. 存取速度 内存储器从接受地址码，寻找内存单元开始，到它 取出或存入数据为止所需的时间，T A。 T A越小，计算机内存工作速度愈高，半导体M存储 时间为几十ns?几百ns ns=mus 3.功耗 维持功耗操作功耗 CMOS NMOS TTL ECL （低功耗.集成度高）（高速.昂贵.功耗高） 4、可靠性 平均故障间隔时间 MTBF（Mean Time Between Failures） 越长，可靠性越高.跟抗电磁场和温度变化的能力有关. 5、集成度 位/片1K位/片?1M位/片

在一块芯片上能集成多少个基本存储电路 （即一个二进制位） 四、存储器的基本结构 随机存储器RAM 或读写存储器 一、基本组成结构 存储矩阵 寄存二进制信息的基本存储单元的集合体，为便于读写，基本存储单元都排列成一定的阵列，且进行编址。 N×1—位结构：常用于较大容量的SRAM，DRAM N×4 N×8 —字结构常用于较小容量的静态SRAM

2、地址译码器 它接收来自CPU的地址信号，产生地址译码信号。选中存储矩阵中某一个或几个基本存储单元进行读/写操作 两种编址方式： 单译码编址方式. 双译码编址方式 （字结构M）（复合译码） 存储容量

教学设计模板及案例

教学设计模板及案例

教学设计模板（参考）

信息技术课程教学设计案例 《计算机硬件组成》教学设计 一、前端分析 （一）教材内容分析 这节课是高中信息技术教材第一册基础知识中的一节，在教材中这一节叫“微型计算机系统”。是对整个计算机硬件系统和软件系统的介绍，它是针对高中学生的知识接受能力，对计算机的本质进行介绍，使学生充分了解计算机的组成和简单的工作原理，以便在学习后续知识时对知识的理解更为深刻。本节课是其中的硬件系统这一部分，主要介绍计算机由哪些硬件组成，及其各部件的功能。 （二）学习者特征分析 本节课授课对象是高一年级学生，在这之前学生已经对计算机了有一定的了解，他们认识鼠标、键盘等硬件设备，还掌握了常用的应用软件操作。但学生对计算机的系统组成、计算机内部结构认识不是很清晰，经过本课学习之后，对学生进一步了解计算机主机的外观及内部组成，及了解存储设备和输入、输出设备有很大帮助。这个年龄段的学生对电脑有着很强的好奇心，并且对学习电脑有很大的兴趣。学生的计算机水平有差距，水平高的学生和一般学生的认知能力、思维能力的不同会对教学效果有影响，所以学生通过交流互相学习。教学实施规划 二、教学目标设计 （一）知识与技能： 1．在观察实物及动手实践的基础上使学生对计算机硬件系统有直观的认识，了解计算机的硬

件组成，并简单的了解其功能。 2．培养学生自主学习、自主探索、合作学习、观察、以及总结归纳的能力。 3. 培养学生的动手实践能力，实现概念和实物的对接。 （二）过程与方法： 通过课件演示、学生交流、师生交流、人机交流等形式，培养学生利用信息技术和概括表达的能力。 （三）情感与价值观： 1．让学生在自主解决问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。2．通过小组协作活动，培养学生合作学习的意识、竞争参与意识和研究探索的精神，从而调动学生的积极性，激发学生对计算机硬件的兴趣。 三、教学内容设计 教学重点：计算机的硬件系统由几大部分组成，分别包括哪些硬件，基本功能是什么？ 确定依据：根据高中生现有的接受能力以及应考要求，当给出硬件实物或图片时学生能指出名称和它们的基本作用。 教学难点：存储设备和运算设备都包括那些硬件以及它们的功能。 确定依据：这两大部件包括的硬件较多，又是计算机的核心部件，但由于这些部件大多集中于主机箱内部，学生平时很难见到学生主机箱内部部件，所以不太容易掌握，故为本节的难点。 四、教学策略分析 （一）教学方法 1. 任务驱动法 让学生在具体任务的驱动下进行学习，在完成任务的过程中掌握应掌握的知识点。本节课的教

TMS320C32 DSP的存储器接口设计方案

TMS320C32 DSP 的存储器接口设计方案 TMS320C32 是美国TI 公司生产的一款浮点数字信号处理器（DSP），是TMS320 系列浮点数字信号处理器的新产品，其CPU 是在TMS320C30 和TMS320C31 的基础上进行了简化和改进。在结构上的改进主要包括可变宽度 的存储器接口、更快速的指令周期时间、可设置优先级的双通道DMA 处理器、灵活的引导程序装入方式、可重新定位的中断向量表以及可选的边缘/电平触发 中断方式等。 1 TMS320C3 2 的外部存储器接口的特点 TMS320C32 是一个32 位微处理器，它可以通过24 位地址总线、32 位数据总线和选通信号对外部存储器进行访问。其外部存储器接口结构如下图l 所示。 在图l 中，引脚（引脚，又叫管脚，英文叫Pin。就是从集成电路（芯片）内部电路引出与外围电路的接线，所有的引脚就构成了这块芯片的接口）PRGW 是用来配置外部程序存储器的宽度的。当PRGW 引脚为低电平时程序 存储器宽度为16 位；当PRGW 引脚为高电平时程序存储器宽度为32 位。STRBO 和STRBl 各为一组访问外部存储器的选通信号，各有4 个信号引脚（STRBx_B3／A_1、STRBx_B2／A_2、STRBx_Bl 和STRBx_B0）。从图l 中我们可以看出，选通信号STRB0 和STRBl 能从8／16／32 位存储器中访问 8／16/32 位数据，或从16／32 位存储器中执行32 位程序；IOSTRB 是外设 I／O 的选通信号引脚，它只能从32 位宽度的存储器中访问32 位的数据和程序。 可以通过对STRBx 和IOSTRB 的设置，从8／16／32 位的存储器中访

存储器设计：存储器设计课程设计

计算机组成原理实验 实验五存储器设计 专业班级计算机科学与技术 学号0936008 姓名冯帆 学号0936036 姓名张琪 实验地点理工楼901 实验五存储器设计 一、实验目的 1、掌握RAM 和ROM 的Verilog 语言描述方法； 2、学习用宏模块的方法定制RAM 和ROM 。 二、实验内容

1、设计并实现一个8*8 的单端口的RAM ； 2、设计并实现一个128*16的ROM ； 3、设计并实现一个双端口的128*16的RAM 。 4、设计并实现正弦信号发生器，参考“正弦信号发生器实验指南”。 三、实验仪器及设备 PC 机+ Quartus Ⅱ0 + DE2-70 四、实验步骤 打开Quartus 软件，新建工程。 2．分析单端口，双端口，ROM,RAM 的含义。 3．Verilog 程序如下，并简单注释。 ①

module SingleRamTest(read_data, read_address, write_data, write_address, memwrite, clock, reset); output [7:0] read_data; //数据的输出 input [2:0] read_address; //读数据地址的输入 input [7:0] write_data; //写数据地址的输入 input [2:0] write_address; //写数据地址的输入 input memwrite; //若该信号为1，进行写操作，反之，写操作input clock; input reset; //复位和时钟信号 reg [7:0] read_data, mem0, mem1,mem2,mem3,mem4,mem5,mem6,mem7; //设置存储器存储单元 always @(read_address or mem0 or mem1 or mem2 or mem3 or mem4 or mem5 or mem6 or mem7) //若上述信号有一个发生变化，则启动该模块begin

(整理)常用存储器芯片设计指南

常用存储器芯片设计指南 现代通讯产品中，各种存储器的应用已经是越来越广泛，可以这么说，产品中包含的存储器的特性的好坏，直接关系到产品整体性能。因此，存储器芯片的设计，在通讯产品的设计中，也显得愈发重要。 目前在通讯产品中应用的存储器，主要有FLASH、SSRAM、SDRAM、串行PROM等，由此延伸出去还有在接口电路中经常应用的FIFO、双口RAM等，下面的内容就是这些常用存储器芯片的原理介绍和在产品中的设计指南。 FLASH介绍 一、BOOT ROM简介 我们在CPU最小系统中一般采用AM29LV040B-90 // SST39VF040-90-4C-NH （代码：10300067，512kB，8位总线宽度，PLCC32封装，3.3V供电）作为BOOT ROM。 BOOT ROM中存放的是系统自举程序，实现CPU系统的自举。当系统上电后，CPU 首先运行BOOT ROM中的程序，完成对CPU系统的初始化。 图1 AM29LV040B-90 // SST39VF040-90-4C-NH引脚图 该FLASH芯片可在线读写，但作为BOOT ROM时，我们一般用烧录机烧写入程序，不对其进行在线写。其读操作时序如图2所示。

图2 读操作时序 下面给出一个MPC860最小系统的应用例子。 图3 MPC860 BOOT电路图 因为我们不需要在线写，所以为防止BOOT FLASH的程序被改写，一般将/WE信号接高电平。 MPC860用8位数据口的方式访问BOOT，经缓冲之后的数据线为BD00-BD07。MPC860地址线使用A31-A13，经一级驱动与BOOT相连。使用/CS0片选端，地址范围0x0800 0000~0x0807 FFFF，使用内部等待，等待周期为8。 BOOT ROM中存放的是系统自举程序，实现MPC860系统的自举。当系统上电后，MPC860首先运行BOOT ROM中的程序，该程序首先完成MPC860的初始化，然后根据参数，将Flash ROM中的应用程序复制到SDRAM空间中，然后将控制权移交给该应用程序运行；或准备应用程序加载，进入调试状态。

杭电计算机组成原理存储器设计实验5

杭州电子科技大学计算机学院 课程名称 实验项目 指导教师 实验位置 计算机组成原理 存储器设计实验 实验报告 ______ 姓 ______ 班 名 级 号 期 2015年5月15日

本实验的结果正确，根据自己写的coe 文件中存储的数据进行操作，和实验四 有很多的相似 处，只是进行简单的读写的操作 ，实验的结果正确?能够根据操 作,lED 灯显示具体的数据? 配置管脚： NET "C[0]" LOC = T10; NET "C[1]" LOC = T9; NET "Clk" LOC = C9; （ 接 上） 实验 内容 （ 算 法、 程 序、 步骤 NET "LED[0]" LOC = :U16; NET "LED[1]" LOC = :V16; NET "LED[2]" LOC = :U15; NET "LED[3]" LOC = :V15; NET "LED[4]" LOC = :M11; NET "LED[5]" LOC = :N11; NET "LED[6]" LOC = :R11; NET "LED[7]" LOC = :T11; NET "Mem_Addr[2]" LOC = :V9; NET "Mem_Addr[3]" LOC = :M8; NET "Mem_Addr[4]" LOC = :N8; NET "Mem_Addr[5]" LOC = :U8; NET "Mem_Addr[6]" LOC = :V8; NET "Mem_Addr[7]" LOC = :T5; NET "Mem_Write" L( OC = B8; 实验仿真结果 数据 记录 和计 Objqcti f

片机与存储器接口电路设计

目录 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计内容和要求 2.1、设计内容 (2) 2.2、设计要求 (2) 3、设计方案 (2) 3.1、设计思路 (2) 3、1、 1 外部存储器的扩展 (2) 3、1、2静态RAM 6264扩展 (3) 3、1、3地址空间的分配 (3) 3.2、工作原理及硬件框图 (6) 3、2、1单片机系统的工作原理 (6) 3、2、2、6264芯片引脚和内部结构 (7)

3、2、3、74LS373引脚图内部结构原理图和电路连接图 (9) 3、2、4、74ls138芯片功能 (10) 3.3、硬件电路原理图 (11) 3.4、PCB版图设计 (12) 4、课程设计总结 (12) 5、参考文献 (13) 1、设计目的 1、1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； 1、2、学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法； 1、3、掌握单片机、存储器的应用； 1、4、学习掌握硬件电路设计的全过程。 2、课程设计内容和要求 2、1、设计内容 对8051单片机实现外扩16KB RAM，采用两片6264作外扩RAM； 2、2、设计要求 2、2、1、学习掌握单片机及静态存储器SRAM的工作原理及应用；

2、2、2、熟练掌握应用Protel99设计原理图及制作PCB图的过程； 2、2、 3、整理设计内容，编写设计说明书。 3、设计方案 3、1、设计思路 3、1、1 、外部存储器的扩展 外部数据存储器的扩展方法及时序 扩展外部RAM电路原理图 读外部数据RAM时序

写外部数据RAM时序 3、1、2、静态RAM 6264扩展 6264是8K×8位的静态随机存储器芯片，它采用CMOS工艺制造，单一+5V供电，额定功耗200mW，典型存取时间200ns。 3、1、3、地址空间的分配 地址空间的分配，实际是16位地址线的具体安排与分配，是应用系统统硬件设计中至关重要的一个问题。它与外部扩展的存储器容量及数量、功能接口芯片部件的数量等等有关，必须综合考虑，合理分配。 在外部扩展多片存储和功能部件接口芯片时，主机通过地址总线发出的地址是用来选择某一个存储单元或某一个功能部件接口芯片（或芯片中的某一个寄存器）的。要完成这一功能，必须进行两种选择：一是必须选择出指定的芯片（称之为片选）；二是必须选择出该芯片的某一个存储单元。第二种选择由地址总线来完成，现在讨论第一种选择，即选中该芯片。通常有两种片选的方法：线选法和译码法。 线选法 线选法就是将多余的地址总线（即除去存储容量所占用的地址总线外）中的某一根地址线作为选择某一片存储或某一个功能部件接口芯片的片选信号线。一定会有一些这样的地址线，否则就不存在所谓的“选片”的问题了。每一块芯片均需占用一根地址线，这种方法适用于存储容量较小，外扩芯片较少的小系统，其优点是不需地址译码器，硬件节省，成本低。缺点是外扩器件的数量有限，而且地址空间是不连续的。

7存储器设计

实验三十六ROM 一、实验要求 设计一个256×8的ROM 二、实验内容 在设计ROM时，根据ROM的大小，我们可以采用不同的方法进行设计，比如4×8、8×8或16×8的ROM可以采用数组描述或WHEN-ELSE。然而数组描述ROM在面积上是最有效的，在用数组描述时，常把数组常量描述的ROM放在一个程序包中，这种方法可以提供ROM的重用，在程序包中应当用常量定义ROM的大小。而用WHEN-ELSE描述一个ROM，它却是最直观的，它是类似查表的方式来设计的，如下面的例程就是一个用WHEN-ELSE设计的16×8的ROM。但对于MAXPLUS II这个软件，对于用数组描述的ROM在编译过程中会出错，有可能MAXPLUS II在语法支持上不太全面，但可以用其他的VHDL语言仿真综合工具进行仿真或综合，如ACTIVE VHDL、MODELSIM、LEONARDO等。 对于大型的ROM应当采用例化的方法。对于256×8的ROM，我们就可以采用例化的方法来设计实现。 例程：16×8的ROM LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY ROM16_8 is PORT( DATAOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); --Data Output ADDR : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); --ADDRESS CE : IN STD_LOGIC -- Chip Enable ); END ROM16_8; ARCHITECTURE a OF ROM16_8 IS BEGIN DATAOUT <= "00001001" WHEN ADDR = "0000" AND CE='0' ELSE "00011010" WHEN ADDR = "0001" AND CE='0' ELSE "00011011" WHEN ADDR = "0010" AND CE='0' ELSE "00101100" WHEN ADDR = "0011" AND CE='0' ELSE "11100000" WHEN ADDR = "0100" AND CE='0' ELSE "0101" = AND CE='0' ELSE WHEN ADDR "11110000" "00010000" WHEN ADDR = "1001" AND CE='0' ELSE "00010100" WHEN ADDR = "1010" AND CE='0' ELSE "00011000" WHEN ADDR = "1011" AND CE='0' ELSE "00100000" WHEN ADDR = "1100" AND CE='0' ELSE "00000000"; END a; 16×8ROM 波形仿真图如下图36-1。仿真图中输入的不同的地址对应的不同的输出数据可参见程

计算机组成原理相联存储器的设计

沈阳航空航天大学课程设计报告 目录 第1章总体设计方案 (2) 1.1设计原理 (2) 1.2设计思路 (3) 1.3设计环境 (4) 第2章详细设计方案 (5) 2.1顶层方案图的设计与实现 (5) 2.1.1创建顶层图形设计文件 (5) 2.1.2器件的选择与引脚锁定 (5) 2.1.3编译、综合、适配 (6) 2.2功能模块的设计与实现 (7) 2.2.1 输入寄存器的实现 (7) 2.2.2存储体的设计与实现 (8) 2.2.3 数字比较器的实现 (10) 2.2.4查找结果寄存器的实现 (12) 2.3仿真调试 (13) 第3章编程下载与硬件测试 (15) 3.1编程下载 (15) 3.2硬件测试及结果分析 (15) 参考文献 (17) 附录（电路原理图） (18)

第1章 总体设计方案 1.1 设计原理 相联存储器(C ontent Addressed Memory )，它是一种按内容访问的存储器，可以根据数据记录地一部分内容查找其它部分的内容。在相联存储器中，每个存储的数据记录都是固定长度的字，每个字由若干字段组成，每个字段描述了用一个对象的属性，也称一个内容。 相联存储器的结构框图如图1.1所示。 它主要实现将输入寄存器(CR)的信息与存储体的信息作比较，相匹配的置为“1”，不匹配的置为“0”， 将结果送入查找结果寄存器(SRR)中，并输出结果。 图1.1 相联存储器原理框图

1.2 设计思路 根据相联存储器的原理特点，即按照内容寻址，因此可以将相联存储器分为以下几个部分：输入寄存器，译码选择电路，存储体，数字比较器，查找结果寄存器。 输入寄存器(CR)：用来存放检索字，其位数和相联存储器的字长相等。 译码选择电路：用3－8译码器进行译码电路选择，如当置输入端B2B1B0为“000”，时钟脉冲信号为高电位时，可以向存储体第一个单元地址输入八位二进制的字信息，同时其他的存储单元的信息被屏蔽掉。当置输入端B2B1B0为“001”时，时钟信号为高电位时，可以向存储体第二个单元地址输入八位二进制的字信息，同时其他的存储信号单元被屏蔽掉。 存储体（AMU）：用于存放待检索的数据，由八个八位二进制存器构成，以便快速存取。 数字比较器：将检索的内容和从存储体中读出的所有单元内容的相应位进行比较，如果有某个存储单元的信息和检索项一致，就把符合寄存器的相应位置“1”，表示该字匹配；否则置“0”，表示不匹配。 查找结果寄存器（SRR）：用来存放待检索项与存储体的信息中相符合的单元的寄存器地址，其位数等于相联存储器的存储单元总数，每一位对应一个存储单 元，位的序列数即为相联存储器的单元地址。 设存储体由8个字构成，字长为8位的二进制数。CR为比较寄存器，字长也为8位，存放要比较的两个数。首先向输入寄存器输入一个八位二进制的字，然后通过3—8译码器选择电路依次将八个八位二进制数输入到存储体中。将输入到输入寄存器的字通过比较寄存器分别与存储体里的八个字检索比较，若匹配，则输出信号置1，否则置0。匹配信号通过查找结果寄存器（SRR）输出，我们就能找到匹配的那个字。 若存储体八个单元存储的数据分别为0000000、00000001、00000010、00000011、00000100、00000101、00000110， 00000111，输入寄存器中的存储数据是00000011，通过比较器CR进行比较之后，可以知道发现检索数据与存储体中的第四个单元的内容一致，所以结果查找寄存器SRR中的第四个单元置为“1”，