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存储器扩展实验 1.实验目的 1.了解存储器的扩展方法及其对存储器的读/写。 2.掌握CPU对8/16位存储器的访问方法。 2.实验设备 PC机一台,TD-PITC实验箱。 3.实验内容 编写程序,往扩展存储器中传送有规律的数据(如5555H、AAAAH或顺序递增的数据等,以便于观察写入是否正确),然后通过Tdpit软件中的“扩展存储区数据显示窗口”查看该存储空间,检测写入数据是否正确。 1)循环传送16位规则字到扩展存储器(共32768个字); 2)循环传送16位非规则字到扩展存储器(共32768个字); 3)循环传送字节数据到扩展存储器(共32768个字节)。 关于规则字和非规则字的含义见以下16位存储器操作的说明。 4.实验原理 1)SRAM62256介绍 SRAM(静态RAM)的基本存储元是由MOS管组成的触发器电路构成,每个触发器可以存放1位信息。只要不掉电,所储存的信息就不会丢失。目前较常用的SRAM有6116(2K×8),6264(8K×8)和62256(32K×8)。TD-PITC实验箱内使用了2片62256构成32K×16的扩展存储器模块。62256的引脚如图1所示。 图162256引脚图 2)16位总线的存储器接口 TD-PITC实验箱中的16位系统总线提供了XA1~XA20、#BHE、#BLE、MY0等信号用于扩展存储器的读写操作。MY0是系统为扩展存储器提供的片选信号,其地址空间为D8000H~DFFFFH,XA1~XA20提供了16位(2字节)存储单元的地址,#BHE和#BLE用来确定访问16位存储单元中的低8位还是高8位,#BLE有效时允许访问低8位(D7-D0),#BHE有效时允许访问高8位(D15-D8)。其对应关系如表1所示。 表1#BHE和#BLE与数据总线的关系 #BHE#BLE允许的数据位00D15-D0(全部)01D15-D8(高8位)10D7-D0(低8位)11×TD-PITC实验箱中的2片62256所构成的16位存储器分为两个存储体(BANK):0体(BANK0)和1体(BANK1),这两个BANK分别使用字节使能线#BLE和#BHE选通。所有的偶地址(0、2、4、6、…)的存储单元都在BANK0中,所有奇地址(1、3、5、7、…)的存储单元都在BANK1中。其电路结构如图2所示。 图2实验箱中的16位存储器单元电路结构图 3)16位存储器操作 (1)规则16位字的读写操作 在存储器中,从偶数地址开始存放的字称为规则字。CPU访问一个规则字只需要一个总线周期,在总线周期中,#BLE和#BHE同时有效,从而同时选通两个存储体。例如: MOV[0000],AX;将AX中的数据写入地址为0000H的存储单元中 MOV[0002],AX;将AX中的数据写入地址为0002H的存储单元中 (2)非规则16位字的读写操作 在存储器中,从奇数地址开始存放的16位字称为非规则字。CPU访问非规则字需要两个总线周期。通过#BLE和#BHE在两个周期中选通不同的字节。例如,要读出0001H号地址单元中的16位数据,第一个总线周期送出地址0001H,并使#BHE有效,读出该数据的低8位;第二个总线周期地址加1(0002H),并使#BLE有效,读出该数据的高8位;然后自动将读出的2个字节组合为一个字送入指定的目的操作数。例如: MOVAX,[0001];读出地址为0001H的存储单元中的数据送到AX MOVBX,[0005];读出地址为0005H的存储单元中的数据送到BX 4)16位数据总线上的8位存储器操作 在16位数据总线上也可以进行8位存储器的操作,允许CPU用字节操作指令访问存储器。进行8位存储器访问时,只使用16位数据总线的低8位来传送数据,而高8位空闲。要实现此操作,只需使#BLE有效、#BHE无效即可。对应于图2中,就是只对0体存储器(图中的62256(1))进行操作,而不对62256(2)所对应的1体存储器进行操作(所以进行8位存储器操作时62256(2)的数据线可以不用连接)。 5.实验步骤 1)按图3连接实验电路。 图38/16位存储器扩展实验参考接线图 2)运行Tdpit,根据实验内容编写程序,然后编译、链接。 3)使用运行命令运行程序,待程序运行停止后,通过软件中的“扩展存储区数据显示窗口”查看该存储空间,检测写入数据是否正确。 4)修改实验程序,按非规则字写存储器,观察实验结果。 5)修改实验程序,按字节方式写存储器,观察实验结果。 6.实验报告要求 1)给出实验程序。 2)实验电路图中,系统总线的地址线XA1-XA15连接到SRAM的A0-A14。为什么系统总线中未提供XA0?请予以说明。 2)对实验结果进行分析。 3)实验小结。 注:实验箱的I/O端口和存储器地址范围