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1、学 号： 课 程 设 计题 目存储器扩展分析与设计学 院自动化学院专 业自动化专业班 级姓 名指导教师向馗 副教授2013年1月10日武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 向馗 副教授 工作单位： 自动化学院 题 目: 存储器扩展分析与设计 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1. 画出简要的硬件原理图，编写程序。 2.完成以下任务： (1).设计一个EEPROM扩展电路，由两片2864扩展为16KB容量, 并编程信息检索程序。 (2). 编程内容：在扩展的ROM中存入有9个不同的信息，编号0
2、到8，每个信息包括40个字字符。从键盘接收0到8之间的一个编号，然后在屏幕上显示出相应的编号的信息内容，按“q”键退出。3. 撰写课程设计说明书。内容包括：摘要、目录、正文、参考文献、附录（程序清单）。正文部分包括：设计任务及要求、方案比较及论证、软件设计说明（软件思想，流程，源程序设计及说明等）、程序调试说明和结果分析、课程设计收获及心得体会。时间安排：2012年12月30 日- 12月 31日 查阅资料及方案设计2013年01月 01日- 01月 05日 编程2013年01月 06日- 01月 08日 调试程序2013年01月 09日- 01月 10日 撰写课程设计报告指导教师签名： 20
3、13年 1月 11日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要11设计意义及任务21.1设计意义21.2设计任务22 EEPROM扩展电路设计32.1方案设计32.2芯片选择32.3连线说明42.4硬件电路图53程序设计63.1设计思路63.2程序框图63.2.1主程序流程图63.2.2输入程序流程图63.2.3输出程序流程图63.3设计程序一83.4设计程序二103.5调试过程123.5.1调试过程123.5.2结果记录123.5.3调试过程中遇到的问题13结束语14参考文献15附录一16附录二19武汉理工大学微机原理与接口技术课程设计说明书摘要存储器（Memory）是计算机系统中的记忆
4、设备，用来存放程序和数据。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按存储介质分可分为半导体存储器和磁表面存储器。按存储器的读写功能分可分为只读存储器(ROM)和随机读写存储器(RAM)。只读存储器ROM是一种对其内容只能读，不能写的存储器。随着半导体技术的发展，只读存储器也根据不同需要设计出不同的种类。其中电可擦除只读存储器（EEPROM）是一种可用电气方法在线擦除和再编程的只读存储器，它既有RAM可读可改写的特性，又有非易失性存储器ROM在掉电后仍能保持所存数据的优点。因此，EEPROM在单片机存储器扩展中可以作程序存储器，也可以用作数据存储器，基于EEPROM存储器的扩展设计有十
5、分重要的意义。建立一个信息检索系统，每个序号对应一个不同的信息。通过键盘输入不同的指令序号，在电脑屏幕上会输出想要得到的信息。当超出序号范围的时候，屏幕会显示错误。程序还附加一个进一步查询的子程序。在输出信息后，可以对该信息进行查寻，当输入信息与序号相对应的信息完全相同时，会在屏幕上显示NO字样，然后继续进行下一次的提示输入。关键字：存储器 EEPROM 信息检索1设计意义及任务1.1设计意义微机原理与接口技术主要培养统筹运用课本所学的理论知识，掌握程序设计模块化基本理论和基本方法。EEPROM（电可擦写可编程只读存储器）是用户可更改的只读存储器（ROM），其可通过高于普通 电压的作用来擦除和
6、重编程（重写）。EEPROM在单片机存储器扩展中可以作程序存储器，也可以用作数据存储器。建立一个信息检索系统，然后通过键盘输入不同的指令，输出想要得到的信息。信息检索是为了满足用户的查询需求，本次课程设计是针对我们平时学习的理论知识的检验，在实践中考察我们的掌握能力，更好的存储器的一些问题。1.2设计任务要求完成的主要任务： (1)画出简要的硬件原理图，编写程序。 (2)完成以下任务： 1)设计一个EEPROM扩展电路，由两片2864扩展为16KB容量，并编程信息检索程序。 2)编程内容：在扩展的ROM中存入有9个不同的信息，编号0到8，每个信息包括40个字字符。从键盘接收0到8之间的一个编号
7、，然后在屏幕上显示出相应的编号的信息内容，按Q或q键退出。2 EEPROM扩展电路设计2.1方案设计8086通过控制138译码器来实现控制EEPROM扩展电路，即两片2864芯片。通过D0D7数据总线来传输数据，通过地址总线来实现读写的输入输出，同时数据可以先放在74LS373锁存器中存放来保护数据。硬件原理图如图2-1所示。8086CPU 138地址译码器 数据总线D7D02864CS 地址总线A0A192864CS图2-1硬件原理图2.2芯片选择EEPROM芯片在写入时能自动完成擦除，而且不需要专用的编程电源，可直接使用5V电源。在芯片引脚设计上，2KB的EEPROM2816与相同容量的E
8、PROM2716和静态RAM6116兼容，8KB的EEPROM2864A与相同容量的EPROM2764A和静态RAM6264兼容，这些特点给硬件电路设计和调试带来了方便。常用的并行EEPROM芯片有2816/2816A、2817/2817A、2864A等， 本次设计要形成16KB容量，若采用2816/2816A、2817/2817A，需用8块芯片，连接线麻烦，所以采用2864芯片扩展。2816、2817、2864的读出数据时间均为250ns，写入时间为10ms。2864引脚图如图2-2所示。图2-2 2864引脚图计算芯片数量：2864芯片容量是64/8=8，即8KB。，所以需用两片2864芯
9、片。2.3连线说明数据线：2864的8位数据线直接与8086的数据线相连。地址线：根据选择的芯片进行地址分配，由于选择芯片分别是8KB，这样片内寻址需要的地址线是13根，因使用138译码器来片选，所以8086上的地址线作为片内寻址与8KB的ROM的地址连接。通过一片74LS138译码器来控制片选。将控制低8位的2864（1）的，控制高8位的2864（2）的，138译码器的输入端连接到8086的地址线的高位，地址分配表如表2-1所示。所以2864（1）的地址范围为0000H至1FFFH，2864（2）的地址范围为2000H至3FFFH，两片加起来一共是16KB。为了防止CPU在读取数据时，数据发
10、生变化，在硬件电路上采用了74LS373锁存器。控制线：取中的两根地址线如和分别控制两片2864的读写端。地址分配表如表2-1所示。表2-1 地址分配表CBA000000000000000000000000000111111111111100000010000000000000000000111111111111112.4硬件电路图存储器扩展硬件电路图如图2-3所示。图2-3存储器扩展硬件电路图3程序设计3.1设计思路在存储器的数据段里分配10个小数据段，每个小数据段分配40个字符，0-8这9个信息存储信息内容，另外一个输出错误信息，Q或q退出。取MSG0的首地址作为整个信息段的首地址，根据输
11、入的信号的不同，用序号乘40再加到首地址上找到相应序号的信息内容。步骤为：（1）开始，等待信息输入；（2）输入序号，判断是否为Q。若是转（7），否则转（3）；（3）判断是否满足要求的序号范围。满足转（4），否则转（6）；（4）根据输入的序号，计算出相关信息的物理地址；（5）输出结果，跳转到（2）；（6）输出错误信息提示，转（2）；（7）结束，退出程序。3.2程序框图3.2.1主程序流程图主程序流程图如图3-1所示。3.2.2输入程序流程图输入程序流程图如图3-2所示。程序中需使用DOS调用程序来显示一串字符串：MOV AH，9INT 21H3.2.3输出程序流程图输出程序流程图如图3-3所示。
12、结束开始错误信息提示输出结果计算出相应信息的物理地址是否否是判断是否为Q或q?输入序号判断是否为0-8？提示输入信息图3-1主程序流程图按要求显示提示语句键盘输入序号DOS调用输入指令放入指定缓冲区图3-2输入程序流程图按要求显示提示语句显示在屏幕DOS调用输出指令提示继续输入 图3-3输出程序流程图从键盘输入序号，并运用DOS命令将所得结果显示在屏幕上，随后返回输入序号提示语句。3.3设计程序一根据题目，尝试编写了一个简单程序。为与最后的程序作比较，将此程序列出，如下：DATA SEGMENT n0 db 0000000000000000000000000000000000000000 n1
13、 db1111111111111111111111111111111111111111 n2 db 2222222222222222222222222222222222222222 n3 db 3333333333333333333333333333333333333333 n4 db 4444444444444444444444444444444444444444 n5 db 5555555555555555555555555555555555555555 n6 db6666666666666666666666666666666666666666 n7 db 777 n8 db 888 Errmsg DB No! Input 0-8! Q or q , Exit $ ;输出错误信息DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA ;段属性说明START: MOVAX,DATA ;初始化DS
