《计算机组成原理第八讲教程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理第八讲教程（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算机组成原理 舒燕君 计算机科学与技术学院 第八讲第八讲 时序与控制 行时钟 列时钟 写时钟 WE RAS CAS A 6 A 0 存储单元阵列 基准单元 行 译 码 列译码器 再生放大器 列译码器 读 出 放 大 基准单元 存储单元阵列 行 译 码 I/O 缓存器 数据输出 驱动 数据输入 寄存器 DIN DOUT 行地址 缓存器 列地址 缓存器 单管动态 RAM 4116 (16K 1位) 外特性4.24.2 DIN DOUT A 6 A 0 读放大器 读放大器 读放大器 06364127 128 根行线 Cs 0 127 1 128 列 选 择 读/写线 数据输入I/O缓冲输出驱动 D
2、OUT DIN Cs 4116 (16K 1位) 芯片 读 原理 读放大器 读放大器 读放大器 4.24.2 63 0 0 0 I/O缓冲输出驱动 OUTD (4) 动态 RAM 刷新 刷新与行地址有关 集中刷新 （存取周期为0.5 s ） “死时间率” 为 128/4 000 100% = 3.2% “死区” 为 0.5 s 128 = 64 s 周期序号 地址序号 tc 0123871 387201 tctctctc 3999 V W01127 读/写或维持刷新读/写或维持 3872 个周期（1936 s） 128个周期 （64 s） 刷新时间间隔 （2 ms） 刷新序号 tc X tc
3、Y 4.24.2 以128 128 矩阵为例 tC = tM + tR 读写 刷新 无 “死区” 分散刷新（存取周期为1 s ） (存取周期为 0.5 s + 0.5 s ) 4.24.2 以 128 128 矩阵为例 W/R REF 0 W/R tRt M tC REF 126 REF 127 REF W/RW/RW/RW/R 刷新间隔 128 个存取周期 分散刷新与集中刷新相结合（异步刷新） 对于 128 128 的存储芯片（存取周期为 0.5 s ） 将刷新安排在指令译码阶段，不会出现 “死区” “死区” 为 0.5 s 若每隔 15.6 s 刷新一行 每行每隔 2 ms 刷新一次 4.
4、24.2 3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较 DRAMSRAM 存储原理 集成度 芯片引脚 功耗 价格 速度 刷新 电容触发器 高低 少多 小大 低高 慢快 有无 主存 缓存 4.24.2 (3) 字、位扩展 用 1K 4位 存储芯片组成 4K 8位 的存储器 8根数据线 12根地址线 WE A8 A9 A0 . D7 D0 A11 A10 CS0CS1CS2CS3 片选 译码 4.24.2 1K41K41K41K41K41K41K41K4 ？片8片 2. 存储器与 CPU 的连接 (1) 地址线的连接 (2) 数据线的连接 (3) 读/写命令线的连接 (4) 片选线的连接 (5) 合
5、理选择存储芯片 (6) 其他 时序、负载 4.24.2 例4.1 解: (1) 写出对应的二进制地址码 (2) 确定芯片的数量及类型 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A15A14A13 A 12 A11 A10 A7 A4 A3 A0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2K8位 1K8位 RAM 2片1K4位 ROM 1片 2K8位 4.24.2 (3) 分配地址线 A10 A0 接 2K 8位 ROM 的
6、地址线 A9 A0 接 1K 4位 RAM 的地址线 (4) 确定片选信号 C B A 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A15 A13 A11 A10 A7 A4 A3 A0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2K 8位 1片 ROM 1K 4位 2片RAM 4.24.2 2K 8位 ROM 1K 4位 RAM 1K 4位 RAM & PD/Progr Y5 Y4 G1 C B A G2B G2A MREQ
7、 A14 A15 A13 A12 A11 A10 A9 A0 D7 D4 D3 D0 WR 例 4.1 CPU 与存储器的连接图4.24.2 (1) 写出对应的二进制地址码 例4.2 假设同前，要求最小 4K为系统 程序区，相邻 8K为用户程序区。 (2) 确定芯片的数量及类型 (3) 分配地址线 (4) 确定片选信号 1片 4K 8位 ROM 2片 4K 8位 RAM A11 A0 接 ROM 和 RAM 的地址线 4.24.2 例 4.3 设 CPU 有 20 根地址线，8 根数据线。 并用 IO/M 作访存控制信号。RD 为读命令， WR 为写命令。现有 2764 EPROM ( 8K
8、8位 ), 外特性如下： 用 138 译码器及其他门电路（门电路自定）画出 CPU 和 2764 的连接图。要求地址为 F0000HFFFFFH , 并 写出每片 2764 的地址范围。 4.24.2 D7D0 CE OE CE片选信号 OE允许输出 PGM可编程端 PGM A0A12 4.24.2 给每一个数据代码增加一个二进制位作 为奇偶检验位（Parity Bit）。 这个检验位取0还是取1的原则是： 六、存储器的校验 0 . 奇偶检验码 奇检验 代码中1的个数加上检验位共有奇数个1； 偶检验 代码中1的个数加上检验位共有偶数个1。 六、存储器的校验 编码的纠错 、检错能力与编码的最小距
9、离有关 L 编码的最小距离 D 检测错误的位数 C 纠正错误的位数 汉明码是具有一位纠错能力的编码 4.24.2 L 1 = D + C ( DC ) 1 . 编码的最小距离 任意两组合法代码之间 二进制位数 的 最少差异 L = 3 具有 一位 纠错能力 汉明码的组成需增添 ？位检测位 检测位的位置 ？ 检测位的取值 ？ 2k n + k + 1 检测位的取值与该位所在的检测“小组” 中 承担的奇偶校验任务有关 组成汉明码的三要素 4.24.22 . 汉明码的组成 2i ( i = 0，1，2 ，3 ， ) 各检测位 Ci 所承担的检测小组为 gi 小组独占第 2i1 位 gi 和 gj 小
10、组共同占第 2i1 + 2j1 位 gi、gj 和 gl 小组共同占第 2i1 + 2j1 + 2l1 位 C1 检测的 g1 小组包含第 1，3，5，7，9，11， C2 检测的 g2 小组包含第 2，3，6，7，10，11， C4 检测的 g3 小组包含第 4，5，6，7，12，13， C8 检测的 g4 小组包含第 8，9，10，11，12，13，14，15，24， 4.24.2 为什么检测位的内容需要根据对应组的数位 内容来确定？ 问题 C1 1357911 131517192123 252729313335 373941434547 495153555759 6163 C2 （23）
11、（67）（1011） （1415）（1819）（2223） （2627）（3031）（3435） （3839）（4243）（4647） (5051)(5455)(5859) (6263) C4 （4567 ） （1213 1415 ） （20212223） （28293031 ） （3637 3839 ） （44454647） (52535455)(6061 6263) C8 （8910111213 1415 ） （24252627 28293031 ） （4041 424344454647 ） (565758596061 6263 ) “xxxxx1”“xxxx1x” “xx1xxx”“x1
12、xxxx” C16 (161718192021 222324252627 28293031)(4849 505152535455 565758596061 6263) C32 (323334353637 383940414243 444546474849 505152535455 565758596061 6263) “xxx1xx” “1xxxxx” 例4.4 求 0101 按 “偶校验” 配置的汉明码 解： n = 4 根据 2k n + k + 1 得 k = 3 汉明码排序如下: 二进制序号 名称 1 2 3 4 5 6 7 C1 C2 C4 0 0101 的汉明码为 0100101
13、01 0 1 4.24.2 10 按配偶原则配置 0011 的汉明码 二进制序号 名称 1 2 3 4 5 6 7 C1 C2 C4 1 0 0 00 1 1 解： n = 4 根据 2k n + k + 1 取 k = 3 C1= 3 5 7 = 1 C2= 3 6 7 = 0 C4= 5 6 7 = 0 0011 的汉明码为 1000011 练习1 4.24.2 3. 汉明码的纠错过程 形成新的检测位 Pi ， 如增添 3 位 （k = 3）， 新的检测位为 P4 P2 P1 。 以 k = 3 为例，Pi 的取值为 P1 = 1 3 5 7 P2 = 2 3 6 7 P4 = 4 5 6 7 对于按 “偶校验” 配置的汉明码 不出错时 P1= 0，P2 = 0，P4 = 0 C1 C2 C4 其位数与增添的检测位有关， 4.24.2 P1= 1 3 5 7 = 0 无错 P2= 2 3 6 7 = 1 有错 P4= 4 5 6 7 = 1 有错 P4P2P1 = 110 第 6 位出错，可纠正为 0100101， 故要求传送的信息为 0101。 纠错过程如下 例4.5 解： 已知接收到的汉明码为 0100111 （按配偶原则配置）试问要求传送的信息是什么? 4.24.2
