第八章 寄存器和存储器

第八章 寄存器和存储器

一、单选题

1. N 个触发器可以构成能寄存 位二进制数码的寄存器。 A.N -1 B.N C.N +1 D.2N

2.要产生10个顺序脉冲，若用四位双向移位寄存器CT74LS194来实现，需要 片。 A.3 B.4 C.5 D.10

3．8位移位寄存器，串行输入时经 个脉冲后，8位数码全部移入寄存器中。

A.1

B.2

C.4

D.8

4．某移位寄存器的时钟脉冲频率为100K H Z ，欲将存放在该寄存器中的

数左移8位，完成该操作需要 时间。

A.10μS

B.80μS

C.100μS

D.800m s

5．要产生10个顺序脉冲，若用四位双向移位寄存器CT74LS194来实现，需要 片。 A.3 B.4 C.5 D.10

6．一个容量为 416?K 的RAM ，则共有( )个存储单元，( )根地址线，( )根数据线。

A 60000 , 14 , 2

B 65536 , 16 , 4

C 56521 , 16 , 6

D 45862 , 8 , 8

7．一个容量为8192的ROM ，他的每个字是4位。则有( ) 字，地址码有( )位。 A 1024，14 B 2048，11 C 1000，20 D 2000，8

8．若存储芯片的容量为8128?K 位，则访问该芯片要( )位地址线。设该芯片再存储器中的首地址为A0000H 时，末地址是( ) 。 A 16 ，C0000 B 17，BFFFF C 18 ，C0001 D 20 ，D3210

二、判断题

1：ROM 和RAM 是结构相同但性能不同的存储器。 2：存储器就是容量特别大的寄存器。

3．对于随机存储器,如果字数够用而位数不够用，可采用位扩展法。 4．需要用6片4K ×4位的RAM 才能将其容量扩展成8K ×8位。

5．一个容量为8192的ROM ，他的每个字是4位。则有11字，地址码有2048 位。

6．根据用途不同，存储器分为两大类，一类是只读存储器 ROM ，另一类称为随机存储器RAM 。

7．随机存取存储器按结构分可分为静态RAM 和动态RAM 。 三、填空题

1、一个容量为 416?K 的RAM ，则共有( )个存储单元，( )根地址线， ( ) 根数据线。

2：对于随机存储器,如果字数够用而位数不够用，可采用（ ）。 3：随机存取存储器按结构分可分为 ( ) 和 ( )。

4：需要用( )片4K ×4位的RAM 才能将其容量扩展成8K ×8位。

5：随机存取存储器简称 ( ) ，它主要由 ( ) 、地址译码器和 ( ) 组成。

6：根据用途不同，存储器分为两大类，一类是( )，另一类称为 ( ) 。

7：若存储芯片的容量为8128 K 位，则访问该芯片要 (17) 位地址线。设该芯片再存储器中的首地址为A0000H 时，末地址是 ( ) 。

8：一个容量为8192的ROM ，他的每个字是4位。则有 ( ) 字，地址码有 ( ) 位。 9：对于随机存储器,如果位数够用而字数不够用，可采用（ ）。

四、分析题

1：分析如图7328电路，说明功能。

图7328

2：分析如图7329电路，说明功能。

图7329

3：试画出用4K×4位的RAM芯片扩展成8K×8位RAM的逻辑图。

图9301

4：如图9303所示，试画出用4K×4位的RAM芯片扩展成8K×4位的RAM存储器的逻辑图。

图9303

5：如图9305所示，试画出用4K×4位的RAM芯片扩展成4K×8位的RAM存储器的逻辑图。

图9305

6：一ROM点阵如图9201所示，试写出其中组合逻辑函数Y1、Y2、Y3、Y4的表达式。

图9201

6：如图9307所示，试画出用1片2线－4线译码器和4片256×8位的RAM扩展成1024×8位RAM的逻辑图。

图9307

寄存器和存储器的区别

https://www.wendangku.net/doc/a015339027.html,/p-20032411.html

寄存器和存储器的区别

如果仅是讨论CPU的范畴 寄存器在cpu的内部，容量小，速度快 存储器一般都在cpu外部，容量大，速度慢 回答者：athlongyj - 高级经理六级6-1 08:52 从根本上讲，寄存器与RAM的物理结构不一样。 一般寄存器是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发， 就是一些与非门构成的结构，这个在数电里面大家都看过； 而RAM则有自己的工艺，一般1Bit由六MOS管构成。所以， 这两者的物理结构不一样也导致了两者的性能不同。寄存器 访问速度快，但是所占面积大。而RAM相反，所占面积小， 功率低，可以做成大容量存储器，但访问速度相对慢一点。 1、 寄存器存在于CPU中，速度很快，数目有限； 存储器就是内存，速度稍慢，但数量很大； 计算机做运算时，必须将数据读入寄存器才能运算。 2、 存储器包括寄存器, 存储器有ROM和RAM 寄存器只是用来暂时存储,是临时分配出来的,断电,后,里面的内容就没了`````

寄存器跟存储器有什么区别？ 一般数据在内存里面，要处理（或运算）的时候， 独到寄存器里面。 然后CPU到寄存器里面拿值，拿到运算核内部， 算好了在送到寄存器里面 再到内存 寄存器跟存储器有什么区别？ 寄存器跟存储器有什么区别？ 寄存器上：“一个操作码+一个操作数”等于一条微指令吗？一条微指令是完成一条机器指令的一个步骤对吗？cpu是直接跟寄存器打交道的对吗？也就是说寄存器是运算器、控制器的组成部分对不？ 设计一条指令就是说把几条微指令组合起来对吗？ 刚开始学硬件相关知识，学的晕头转向的！！ 存储器与寄存器区别 2009-06-09 12:27 寄存器是CPU内部存储单元，数量有限，一般在128bit内，但是速度快，CPU访问几乎没有任何延迟。分为通用寄存器和特殊功能寄存器。 通常说的存储器是独立于cpu之外的，比如内存，硬盘，光盘等。 所有数据必须从存储器传入寄存器后，cpu才能使用。

3.单片机的存储器、寄存器及位地址空间

单片机的存储器有几种？多存放何种内容和信息？ 答:单片机的存储器有程序存储器ROM与数据存储器RAM两种。 这两种存储器在使用上是严格区分的，不得混用。 程序存储器存放程序指令，以及常数，表格等；而数据存储器则存放缓冲数据。 MCS-51单片机存储器的结构有哪几部分？ 答：MCS-51单片机存储器的结构共有3部分： 一是程序存储器 二是内部数据存储器 三是外部数据存储器 MCS-51单片机的存储器分为哪几类？ 答：MCS-51单片机的存储器可分为5类：程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器。 程序存储器用于存放什么内容？它可寻址的地址空间是多少？ 答：程序存储器用于存放编号的程序和表格常数 程序存储器以程序计数器PC作地址指针 由于MCS-51单片机的程序计数器为16位，因此可寻直的地址为64KB。 MCS-51单片机复位后，对系统有何要求？ 答：单片机复位后，程序计数器PC的内容为0000H，所以系统必须从0000H单元开始取指令来执行程序。

0000H单元是系统的起始地址，一般在该单元存放一条绝对跳转指令（LJMP） 而用户设计的主程序，则从跳转后的地址开始安放。 MCS-51单片机内部数据存储器是怎样设置的？ 答：MCS-51单片机内部有128个字节的数据存储器，内部RAM编址为00H~7FH。 MCS-51对其内部的RAM存储器有很丰富的操作指令，方便了程序设计。 单片机内部数据存储器的特点是什么？ 答：工作寄存器和数据存储器是统一编址的，这是单片机内部存储器的主要特点。 什么是堆栈？MCS-51单片机的堆栈怎样设置的？ 答：程序设计时，往往需要一个后进先了的RAM区，以保存CPU的现场。这种后进先出的缓冲区，就称为堆栈。 MCS-51单片的堆栈原则上设在内部RAM的任意区域内。但是，一般设在31H~7FH的范围之间，栈顶的位置由栈指针SP指出。 什么是特殊功能寄存器？ 答：特殊功能寄存器是用来对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器，是一个特殊功能的RAM区。 MCS-51单片机特殊功能寄存器的作用是什么？ 答：特殊功能寄存器的作用是对片内各功能模块进行管理、控制和监视。 MCS-51单片机特殊功能寄存器是怎样设置的？ 答：MCS-51单片机内的I/O口锁存器、定时器、串行口缓冲器以及各种控制寄存器和状态寄存器都以特殊功能寄存器的形式出现。

程序存储器 指令寄存器 程序计数器(PC,IP) 地址寄存器的区别与联系

先明白定义再说区别和原理： 1、程序存储器(program storage) 在计算机的主存储器中专门用来存放程序、子程序的一个区域。 2、指令寄存器（IR ）：用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存取到数据寄存器（DR）中，然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试，以便识别所要求的操作。指令译码器就是做这项工作的。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。操作码一经译码后，即可向操作控制器发出具体操作的特定信号。 3、程序计数器（PC）：为了保证程序(在操作系统中理解为进程)能够连续地执行下去，CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。而程序计数器正是起到这种作用，所以通常又称为指令计数器。在程序开始执行前，必须将它的起始地址，即程序的一条指令所在的内存单元地址送入PC，因此程序计数器

（PC）的内容即是从内存提取的第一条指令的地址。当执行指令时，CPU将自动修改PC的内容，即每执行一条指令PC增加一个量，这个量等于指令所含的字节数，以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于大多数指令都是按顺序来执行的，所以修改的过程通常只是简单的对PC加1。 当程序转移时，转移指令执行的最终结果就是要改变PC的值，此PC值就是转去的地址，以此实现转移。有些机器中也称PC为指令指针IP（Instruction Pointer） 4、地址寄存器：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于在内存和CPU之间存在着操作速度上的差别，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存的读/写操作完成为止。 当CPU和内存进行信息交换，即CPU向内存存/ 取数据时，或者CPU从内存中读出指令时，都要使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。同样，如果我们把外围设备的设备地址作为像内存的地址单元那样来看待，那么，当CPU和外围设备交换信息时，我们同样使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。

寄存器概念整理

寄存器、RAM、ROM、Flash相关概念区别整理 寄存器 寄存器是中央处理器内的组成部份。它跟CPU有关。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。 存储器 存储器范围最大，它几乎涵盖了所有关于存储的范畴。你所说的寄存器，内存，都是存储器里面的一种。凡是有存储能力的硬件，都可以称之为存储器，这是自然，硬盘更加明显了，它归入外存储器行列，由此可见——。 内存 内存既专业名上的内存储器，它不是个什么神秘的东西，它也只是存储器中的沧海一粟，它包涵的范围也很大，一般分为只读存储器和随即存储器，以及最强悍的高速缓冲存储器（CACHE），只读存储器应用广泛，它通常是一块在硬件上集成的可读芯片，作用是识别与控制硬件，它的特点是只可读取，不能写入。随机存储器的特点是可读可写，断电后一切数据都消失，我们所说的内存条就是指它了。 CACHE 高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术，也有快取记忆体的名称。 CACHE是在CPU中速度非常块，而容量却很小的一种存储器，它是计算机存储器中最强悍的存储器。由于技术限制，容量很难提升，一般都不过兆。 ROM、RAM的区别： ROM（只读存储器或者固化存储器） RAM（随机存取存储器） ROM和RAM指的都是半导体存储器，ROM是Read Only Memory的缩写，RAM是Random Access Memory的缩写。ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。 RAM有两大类，一种称为静态RAM（Static RAM/SRAM），当数据被存入其中后不会消失。SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了。当这个SRAM 单元被赋予0 或者1 的状态之后，它会保持这个状态直到下次被赋予新的状态或者断电之后才会更改或者消失。但是存储1bit 的信息需要4-6 只晶体管。因此它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。另一种称为动态RAM（Dynamic

第八章选择题

第八章 1、下列设备中不属于外围设备的是（） A.主存储器 B.辅助存储器 C.输入设备 D.输出设备 2、下列设备中不属于输入设备的是（） A.键盘 B.鼠标 C.显示器 D.触摸屏 3、下列设备中不属于输出设备的是（） A.显示器 B.打印机 C.绘图仪 D.数字化仪 4、在8086/8088中，存储单元与I/O端口分别编址，指令MOV（） A.既可以访问I/O端口，又可以访问存储单元 B.只能访问存储单元 C.只能访问I/O端口 D.对I/O端口和存储单元都不能访问 5、要用8255的一个端口同时实现二位数字输入和二位数字输出，应选用（）。 A. A口 B. B口 C. C口 D.任一个端口均可以 6、异步通信传输信息时，其主要特点是（） A.通信双方不必同步 B.每个字符的发送是独立的 C.字符之间的间隔时间应该相同 D.字符发送速率由波特 率决定 7、将8255的A口设置在工作方式1（输出），B口和C口均设置在工作方式0（输入），应写入的方式控制字是（） A.10101011B B.10101010B C.00101011B D.00110100B 8、以下四种A/D转换器中，转换速度最慢的是（）两种。 （1）逐次逼近型（2）并行比较型 （3）计数型（4）双积分型 A.（1）和（2） B.（2）和（4） C.（1）和（3） D.（3）和（4） 9、异步串行通信的特点是（）： A.通信双方不必同步 B.发送的字符与字符之间的时间间隔不一定相同 C.发送的字符与字符之间的时间间隔必须相同 D.数据传输速率比同步通信快 10、信息可以分时地在两个方向上传输的总线称为（）总线 A.单工 B.半双工 C.全双工 D.单双工 11、信息可以同时地在两个方向上传输的总线称为（）总线 A.单工 B.半双工 C.全双工 D.单双工 12、在串行异步通信中（） A.通信双方不需要同步 B.数据帧之间的间隔时间是任意的 C.数据帧之间的时间间隔是固定的 D.数据帧中不包含控制信息 13、8255A的端口C置位/复位控制字应写入（） A.A口 B.B口 C.C口 D.控制口 14、并行通信与串行通信相比，具有的特点是（） A.成本高、速度快 B.成本高、速度慢 C.成本低、速度快 D.成本低、速度慢 15、8255A内部的A组控制电路控制（）工作方式 A.端口A B.端口B C.端口C D.端口A和端口C的高四位 16、8255A内部的B组控制电路控制（）工作方式 A.端口A B.端口B C.端口C D.以上说法都不准确 17、8255A的端口A工作于方式2时，端口B可以工作于（） A.方式0 B.方式1 C.方式2 D.方式0或方式1 18、8255A的端口A可以工作于（） A.方式0 B.方式0或方式1 C. 方式0或方式2 D.方式0，方式1或方式2

第8章习题解答

第8章思考题及习题8参考答案 一、填空 1. 单片机存储器的主要功能是存储和。 答：程序、数据。 2．假设外部数据存储器2000H单元的内容为80H，执行下列指令后累加器A中的内容为。 MOV P2，#20H MOV R0，#00H MOVX A，@R0 答：80H。 3．在存储器扩展中，无论是线选法还是译码法最终都是为扩展芯片的端提供控制信号。 答：片选。 4．起止范围为0000H～3FFFH的数据存储器的容量是KB。 答：16KB。 5．在AT89S52单片机中，PC和DPTR都用于提供地址，但PC是为访问存储器提供地址，而DPTR是为访问存储器提供地址。 答：程序、数据。 6．11条地址线可选个存储单元，16KB存储单元需要条地址线。 答：2K，14。 7．4KB RAM存储器的首地址若为0000H，则末地址为H。 答：0FFF。 8．若单片机外扩32KB 数据存储器的首地址若为4000H，则末地址为H。

答：BFFF 9. 设计一个以AT89S52单片机为核心的系统，如果不外扩程序存储器，使其内部8KB闪烁程序存储器有效，则其引脚应该接。 答：EA*，+5V 10．74LS138是具有3个输入的译码器芯片，其输出常作片选信号，可选中片芯片中的任一芯片，并且只有1路输出为电平，其它输出均为电平。 答：8，低，高； 二、单选 1．区分AT89S51单片机片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠方法是。 A．看其位于地址范围的低端还是高端 B．看其离AT89S51单片机芯片的远近 C．看其芯片的型号是ROM还是RAM D．看其是与RD信号连接还是与PSEN信号连接 答：D 2．访问片外数据存储器的寻址方式是。 A.立即寻址 B.寄存器寻址 C.寄存器间接寻址 D.直接寻址 答：C 3．若要同时扩展4片2KB的RAM和4片4KB的ROM，则最少需要根地址线。 A、12 B、13 C、14 D、15 4．当EA=1时，AT89S52单片机可以扩展的外部程序存储器的最大容量为。 A．64KB B．60KB C．58KB D．56KB 答：D

通用寄存器存储器实验

计算机组成原理 实验报告 学号： 姓名： 提交日期： 成绩： 东北大学秦皇岛分校 实验三通用寄存器存储器实验 1、实验目的与要求 实验目的： 熟悉通用寄存器的数据通路； 掌握通用寄存器的构成和运用； 熟悉和了解存储器组织与总线组成的数据通路

实验要求： 在掌握了AX、BX运算寄存器的读写操作后，继续完成CX、DX通用寄存器的数据写入与读出； 按照实验步骤完成实验项目，掌握存储部件在原理计算机中的运用。 2、实验原理 通用寄存器： 通用寄存器数据通路如下图所示。由四片8位字长的74LS574组成CX、DX通用寄存器组。途中X1 X2 X0定义为输出选通使能，SI、XP控制位为源选通选择。RXW为寄存器数据写入使能，Q2 Q1 Q0及OP、DI为目的寄存器选择。T4信号为寄存器、对战数据写入脉冲，上升沿有效。准双向I/O 输入输出端口用于置数操作，经2片74LS245三态门与数据总线相连。 存储器： 存储器是计算机的存储部件，用于存放程序和数据。存储器是计算机信息存储的核心，是计算机必不可少的部件之一，计算机就是按存放在存储器中的程序自动有序不间断地进行工作。 本系统从提高存储器存储信息效率的角度设计数据通路，按现代计算机中最为典型的分段存储理念把存储器组织划分为程序段、数据段等，由此派生了数据总线（DBus）、指令总线（IBus）、微总线（μBus）等与现代计算机设计规范相吻合的实验环境。 实验所用的存储器电路原理如图3-1所示，该存储器组织由二片6116构成具有奇偶概念的十六位信息存储体系，该存储体系AddBus由IP指针和AR指针分时提供，E/M控位为“1”时选通IP，反之选通AR。该存储体系可随机定义总线宽度，动态变更总线结构，把我们的教学实验提高到能与现代计算机设计规范相匹配与接轨的层面。

51单片机课后答案(张毅刚)第8章部分习题答案

第8章 1．单片机存储器的主要功能是存储（）和（）。 答：（程序）、（数据） 2．试编写一个程序（例如将05H和06H拼为56H），设原始数据放在片外数据区2001H单元和2002H单元中，按顺序拼装后的单字节数放入2002H。 解：本题主要考察正确使用MOVX指令对外部存储器的读、写操作。编程思路：首先读取2001H 的值，保存在寄存器A中，将寄存器A的高四位和低四位互换，再屏蔽掉低四位，然后将寄存器A的值保存到30H中，然后再读取2002H的值，保存在寄存器A中，屏蔽掉高四位，然后将寄存器A的值与30H进行或运算，将运算后的结果保存在2002H中。 ORG 1000H MAIN：MOV DPTR，#2001H ；设置数据指针的初值 MOVX A，@DPTR ；读取2001H的值 SWAP A ；A的高四位和低四位互换 ANL A，#0F0H ；屏蔽掉低四位 MOV 30H，A ；保存A INC DPTR ；指针指向下一个 MOVX A，@DPTR ；读取2002H的值 ANL A，#0FH ；屏蔽掉高四位 ORL A，30H ；进行拼合 MOVX @DPTR，A ；保存到2002H END 3．假设外部数据存储器2000H单元的内容为80H，执行下列指令后： MOV P2，#20H MOV R0，#00H MOVX A，@R0 累加器A中的内容为（）。 答：（80H） 4．编写程序，将外部数据存储器中的4000H～40FFH单元全部清零。 答：本题主要考察对外部数据块的写操作；编程时要注意循环次数和MOVX指令的使用。 ORG 1000H MAIN：MOV A，#0 ；送预置数给A MOV R0，#00H ；设置循环次数 MOV DPTR，#4000H ；设置数据指针的初值 LOOP：MOVX @DPTR，A ；当前单元清零 INC DPTR ；指向下一个单元 DJNZ R0，LOOP ；是否结束 END 5．在MCS-51单片机系统中，外接程序存储器和数存储器共16位地址线和8位数据线，为何不会发生冲突？ 答：因为控制信号线的不同： 外扩的RAM芯片既能读出又能写入，所以通常都有读写控制引脚，记为OE和WE，分别与

计算机组成原理存储器读写实验报告

《计算机组成原理》实验报告 实验名称：存储器读写实验班级： 学号：姓名： 一、实验目的 1、掌握存储器的工作特征 2、熟悉静态存储器的操作过程，验证存储器的读取方法 二、实验设备 1、YY—Z02计算机组成原理实验仪一台。 2、排线若干。 3、PC微机一台。 三、实验原理 1.存储器是计算机的主要部件，用来保存程序和数据。从工作方式上分类， 其可分为易失性和非易失性存储器，易失性存储器中的数据在关电后将 不复存在，非易失性存储器中的数据在关电后不会丢失。易失性存储器 又可分为动态存储器和静态存储器，动态存储器保存信息的时间只有 2ms，工作时需要不断更新，既不断刷新数据；静态存储器只要不断电， 信息是不会丢失的。 2.静态存储器芯片6116的逻辑功能： 3.存储器实验单元电路：

存储器实验单元电路控制信号逻辑功能表： 4.存储器实验电路： 存储器读写实验需三部分电路共同完成：存储器单元、地址寄存器单元和输入、输出单元。存储器单元以6116芯片为中心构成，地址寄存器单元主要由一片74LS273组成，控制信号B-AR的作用是把总线上的数据送人地址寄存器，向存储器单元电路提供地址信息，输入、输出单元作用与以前相同。

四、实验结果记录 (1)连线准备 1.连接输入、输出实验的全部连线。 2.按实验逻辑原理图连接M-W、M-R两根信号低电平有效信号线。 3.连接A7—A0 8根地址线。 4.连接B-AR正脉冲有效信号线。 (2)记录结果（包含采集结果前的动作） 地址写入数据读出数据结果说明 01H0010000000100000数据的写入与读取02H0001001100010011数据的写入与读取03H0010011000100110数据的写入与读取04H数据的写入与读取05H0000010100000101数据的写入与读取25H不写存储器一个随机地址 36H0010000100100001数据的写入与读取 0A0H写总线悬空时的数 据总线悬空时表示的数据是FFH，即写入的数据是，所以读出结果为 五、实验总结与心得体会

寄存器、存储器、COACH的区别

寄存器跟存储器有什么区别？ 如仅讨论CPU的范畴：寄存器是CPU内部存储单元，在cpu的内部，，寄存器只是用来暂时存储,是临时分配出来的,断电,后,里面的内容就没了，容量小，速度快，数目有限，CPU访问几乎没有任何延迟，分通用寄存器、特殊功能寄存器，寄存器是中央处理器内的组成部份。它跟CPU有关。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。 存储器范围最大，它几乎涵盖了所有关于存储的范畴。你所说的寄存器，内存，都是存储器里面的一种。凡是有存储能力的硬件，都可以称之为存储器，这是自然，硬盘更加明显了，它归入外存储器行列，由此可见——。而通常说的存储器是独立于cpu之外的，，容量大，速度稍慢，比如内存，硬盘，光盘等。 从根本上讲，寄存器与RAM的物理结构不一样。一般寄存器是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发，就是一些与非门构成的结构，这个在数电里面大家都看过；而RAM则有自己的工艺，一般1Bit由六MOS管构成。所以，这两者的物理结构不一样也导致了两者的性能不同。寄存器访问速度快，但是所占面积大。而RAM相反，所占面积小，功率低，可以做成大容量存储器，但访问速度相对慢一点。 一般数据在内存里面，要处理（或运算）的时候，读到寄存器里面，然后CPU到寄存器里面拿值，拿到运算核内部，算好了在送到寄存器里面，再到内存。 寄存器和cache区别 cache是一个高速小容量的临时存储器，可以用高速的静态存储器芯片实现，或者集成到CPU芯片内部，存储CPU最经常访问的指令或者操作数据。 而寄存器不同,寄存器是内存阶层中的最顶端，也是系统获得操作资料的最快速途径，寄存器存放的是当前CPU环境以及任务环境的数据,而cahe则存放最近经常访问的指令和数据的.

计算机组成原理实验五-存储器读写实验

实验五 存储器读写实验 一、 实验目的 1. 掌握存储器的工作特性。 2. 数学静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。 二、 实验原理 存储器是计算机的主要部件，用来保存程序和数据。从工作方式上分类，存储器可分成易失性和非易失性存储器，易失性存储器中的数据在关电后将不复存在，非易失性储器又可分为动态存储器和静态存储器，动态存储器保存信息的时间只有2ms ，工作时需要不断更新，既不断刷新数据；静态存储器只要不断电，信息是不会丢失的。为简单起见，计算机组成实验用的是容量为2K 的镜头存储器6116。 1. 静态存储器芯片6116的逻辑功能 6116是一种数据宽度为8位（8个二进制位），容量为2048字节的态存储器芯片，封在24引脚的封装中，封装型式如图2-7所示。6116芯片有8根双向三态数据线D7-D0，所谓三态是指输入状态、输出状态和高阻状态，高阻状态数据线处于一种特殊的“断开”状态；11根地址线A10-A0， 指示芯片内部2048个存储单元号；3根控制线CS ???片选控制信号，低电平时，芯片可进行读写操作，高电平时，芯片保存信息不能进行读写；WE ???为写入控制信号，低电平时，把数据线上的信息存入地址线A10-A0指示的存储 单元中；OE ???为输出使能控制信号，低电平时，把地址线A10-A0指示的存储单元中的数据读出送到数据线上。芯片控制信号逻辑功能见表2-9。 图2-7 存储器部件电路图 2. 存储器实验单元电力路 因为在计算机组成原理实验中仅用了256个存储单元，所以6116芯片 的三根地址线A11-A8接地也没有多片联用问题，片选信号CS ???接地使芯片总是处于被选中状态。芯片的,WE.和OE ???信号分别连接实验台的存储器写信号M ?W ???????和存储器读写信号M ?R ???????，存储器实验单元逻辑电路如图2-7所示。这

第8章 辅助存储器.

第八章辅助存储器

8.1 外存储器概述 ?主存的后备和扩充，也称外存。 ?特点:容量大,可靠性高,单位存储容量价格低,在掉电情况下能长期保存信息。 ?辅助存储器的主要技术指标是存储密度、存储容量、寻址时间等 1.存储密度。 –道密度(TPI)：磁盘半径方向单位长度包含的磁道数。–位密度(BPI)：在每一个磁道内单位长度内所能记录的二进制信息数。 磁表面存储器 光存储器 磁芯 磁盘 磁带

2.存储容量 –存储容量指磁表面存储器所能存储的二进制信息总量、一般用字节为单位。 3. 寻址时间 –磁盘存储器采取直接存取方式，寻址时间包括两部分一是磁头寻找目标磁道所需的找道时间ts。二是找到磁道以后，磁头等待所需要读写的区段旋转到它的下方所需要的等待时间tw。由于寻找相邻磁道和从最外面磁道找到最里面碰道所需的时间不同，磁头等待不同区段所花的时间也不同。因此取它们的平均值，称作平均寻址时间Ta。它由平均找道时间tsa和平均等待时间twa组成: Ta=Tsa+Twa =(tsmax+tsmin)/2+(twmax+twmin)/2 –磁带存储器采取顺序存取方式，不需要寻找磁道但需要考虑磁头寻找记录区的等待时间。

4. 数据传输率 磁表面存储器在单位时间内与主机之间传送数据的位数或字节数，叫数据传输率Dr 。从设备方面考虑，传输率等于记录密度D和记录介质的运动速度V的乘积。 5. 误码率 ?误码率是衡量磁表面存储器出错概率的参数、它等于从辅存读出时，出错信息位数和读出的总信息位数之比。 6. 价格 ?通常用位价格来比较各种存储器。位价格是设备价格除以容量，在所有存储设备中，磁表面存储器和光盘存储器的位价格是很低的。例如，IBM PC机 3.5 英寸高密度软磁盘存储器共有 2个记录面、每面 80个磁道、每个磁道18个记录扇区、每个扇区可记录信息512个字节。因此其格式化容量为： ?512*18*80*2≈1.44MB ?该软磁盘机的转速为每分钟360转（360rPm），旋转一圈的时间为：60／360=0.167s；平均等待时间为旋转半圈的时间83ms、平均找道时间取决于不同驱动器的机电性能（直接给出）。

计算机组成原理实验五存储器读写实验

实验五存储器读写实验 一、实验目的 1.掌握存储器的工作特性。 2.数学静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。 二、实验原理 存储器是计算机的主要部件，用来保存程序和数据。从工作方式上分类，存储器可分成易失性和非易失性存储器，易失性存储器中的数据在关电后将不复存在，非易失性储器又可分为动态存储器和静态存储器，动态存储器保存信息的时间只有2ms，工作时需要不断更新，既不断刷新数据；静态存储器只要不断电，信息是不会丢失的。 为简单起见，计算机组成实验用的是容量为2K的镜头存储器6116。 1.静态存储器芯片6116的逻辑功能 6116是一种数据宽度为8位（8个二进制位），容量为2048字节的态存储器芯片，封在24引脚的封装中，封装型式如图2-7 所示。6116芯片有8根双向三态数据线D7-D0，所谓三态是指输 入状态、输出状态和高阻状态，高阻状态数据线处于一种特殊的 “断开”状态；11根地址线A10-A0，指示芯片内部2048个存储 单元号；3根控制线CS???片选控制信号，低电平时，芯片可进行读 写操作，高电平时，芯片保存信息不能进行读写；WE???为写入控制 信号，低电平时，把数据线上的信息存入地址线A10-A0指示的存 储单元中；OE???为输出使能控制信号，低电平时，把地址线A10-A0 指示的存储单元中的数据读出送到数据线上。芯片控制信号逻辑 功能见表2-9。 表2-9 6116芯片控制信号逻辑功能表 图2-7 存储器部件电路图 2.存储器实验单元电力路

因为在计算机组成原理实验中仅用了256个存储单元，所以6116芯片的三根地址线A11-A8接地也没有多片联用问题，片选 信号CS ???接地使芯片总是处于被选中状态。芯片的,WE.和OE ???信号分别连接实验台的存储器写信号M ?W ???????和存储器读写信号M ?R ???????，存储 器实验单元逻辑电路如图2-7所示。这种简化了控制过程的实验电路可方便实验进行，存储器实验单元电路控制信号逻辑功能见 3. 存储器实验电路 存储器读/写实验需呀三部分电路共同完成：存储器单元（MEM UNIT ）、地址寄存器单元（ADDRESS UNIT ）和输入、输出单元（INPUT/OUTPUT UNIT ）。存储器单元以6116总线上的数据送入地址寄存器，向存储器单元电路提供地址信息，输入、输出单元作用与以前相同。存储器实验的逻辑原理如图2-8所示。 图2-8 存储器实验电路逻辑图 三、 实验过程 1. 连线 （1） 连接实验一（输入、输出实验）的全部连线。 （2） 按实验逻辑原理图连接M ?W ???????、M ?R ???????两根信号低电平有效信号 线。 （3） 连接A7-A0 8根地址线。 （4） 连接B-AR 正脉冲有效信号线。 2. 顺序写入存储单元实验操作过程 （1） 把B-AR 控制开关拨到0（因此信号是正脉冲有效），把其他控 制开关全部拨到1，使全部控制信号都处于无效状态。 （2） 在输入数据开关上拨一个地址数据（如00000001，即16进制 01H ），拨下,IOR.开关，把地址数据送总线。 （3） 拨动一下B-AR 开关，实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地 址数据送地址寄存器（AR ）保存。 （4） IO ?R ?????????控制开关，把实验数据送到总线。 （5） 拨动M ?W ???????控制开关，即实现“0-1-0”，产生一个负脉冲，把 实验数据存入存储器的01H 号单元。

STEP7寄存器与存储器功能_V1.0

STEP7 寄存器、存储器功能和寻址范围 存储区域功能运算单位寻址范围标识符 输入过程映像寄存器 （I）模块端口输入值在CPU中的映像。数字量、模拟量 模块均有效。 Bit 0.0~65535.7 I Byte 0~65535 IB Word 0~65534 IW DW 0~65532 ID 输出过程映像寄存器 （I）模块端口输出值在CPU中的映像。数字量、模拟量 模块均有效。 Bit 0.0~65535.7 Q Byte 0~65535 QB Word 0~65534 QW DW 0~65532 QD 位存储器 (M) 相当于程序中的中间继电器，用于存储程序运算中 的临时结果。（应该是全局性的，相当于可由用户定 义和使用的全局变量。） Bit 0.0~255.7 M Byte 0~255 MB Word 0~254 MW DW 0~252 MD 外部输入寄存器 (PI) 用户可个通过此寄存器直接访问模拟量输入模块。 响应速度快于访问映像寄存器。仅对模拟量模块有 作用。 Byte 0~695535 PIB Word 0~65534 PIW DW 0~65532 PID 外部输入寄存器 (PQ) 用户可个通过此寄存器直接访问模拟量输出模块。 响应速度快于访问映像寄存器。仅对模拟量模块有 作用。 Byte 0~695535 PIB Word 0~65534 PIW DW 0~65532 PID 定时器(T) 定时器，访问时，可得到定时器剩余时间。Timer 0~255 T 计数器(T) 计数器，访问时，可得到当前计数值。Counter 0~255 C 数据块寄存器 (DB) 此为DB寄存器，不是DB本身，对于使用的DB放 到此寄存器中，用完后释放掉。最多可同时打开2 个数据块，一个共享数据块DB和一个背景数据块 DI。 Bit 0.0~65535.7 DBX或DIX Byte 0~65535 DBB或DIB Word 0~65534 DBW或DIW DW 0~65532 DBD或DID 本地数据寄存器用于存储OB、FB、FC中产生的临时变量，相当于 中间暂存器，逻辑块执行结束时，数据被释放。 Bit 0.0~65535.7 L Byte 0~65535 LB Word 0~65534 LW DW 0~65532 LD

单片机存储器和寄存器

单片机的存储器、寄存器 单片机的存储器有程序存储器ROM与数据存储器RAM两种。这两种存储器在使用上是严格区分的，不得混用。程序存储器存放程序指令，以及常数，表格等；而数据存储器则存放缓冲数据。 MCS-51单片机存储器的结构共有3部分：一是程序存储器二是内部数据存储器三是外部数据存储器MCS-51单片机的存储器可分为5类：程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器 程序存储器 程序是控制计算机动作的一系列命令，单片机只认识由“0”和“1”代码构成的机器指令。如前述用助记符编写的命令MOV A，＃20H，换成机器认识的代码74H、20H：（写成二进制就是01110100B和00100000B）。在单片机处理问题之前必须事先将编好的程序、表格、常数汇编成机器代码后存入单片机的存储器中，该存储器称为程序存储器。程序存储器可以放在片内或片外，亦可片内片外同时设置。由于PC程序计数器为16位，使得程序存储器可用16位二进制地址，因此，内外存储器的地址最大可从0000H到FFFFH。8051内部有4k字节的ROM，就占用了由0000H～0FFFH的最低4k个字节，这时片外扩充的程序存储器地址编号应由1000H开始，如果将8051当做8031使用，不想利用片内4kROM，全用片外存储器，则地址编号仍可由0000H开始。不过，这时应使8051的第{31}脚（即EA脚）保持低电平。当EA为高电平时，用户在0000H至0FFFH范围内使用内部ROM，大于0FFFH后，单片机CPU自动访问外部程序存储器。 数据存储器 单片机的数据存储器由读写存储器RAM组成。其最大容量可扩展到64k，用于存储实时输入的数据。8051内部有256个单元的内部数据存储器，其中00H～7FH为内部随机存储器RAM，80H～FFH为专用寄存器区。实际使用时应首先充分利用内部存储器，从使用角度讲，搞清内部数据存储器的结构和地址分配是十分重要的。因为将来在学习指令系统和程序设计时会经常用到它们。8051内部数据存储器地址由00H至FFH共有256个字节的地址空间，该空间被分为两部分，其中内部数据RAM的地址为00H～7FH（即0～127）。而用做特殊功能寄存器的地址为80H～FFH。在此256个字节中，还开辟有一个所谓“位地址”区，该区域内不但可按字节寻址，还可按“位（bit）”寻址。对于那些需要进行位操作的数据，可以存放到这个区域。从00H到1FH安排了四组工作寄存器，每组占用8个RAM 字节，记为R0～R7。究竟选用那一组寄存器，由前述标志寄存器中的RS1和RS0来选用。在这两位上放入不同的二进制数，即可选用不同的寄存器组。 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器（SFR）的地址范围为80H～FFH。在MCS－51中，除程序计数器PC和四个工作寄存器区外，其余21个特殊功能寄存器都在这SFR块中。其中5个是双字节寄存器，它们共占用了26个字节。各特殊功能寄存器的符号和地址见附表2。其中带＊号的可位寻址。特殊功能寄存器反映了8051的状态，实际上是8051的状态字及控制字寄存器。用于CPU PSW便是典型一例。这些特殊功能寄存器大体上分为两类，一类与芯片的引脚有关，另一类作片内功能的控制用。与芯片引脚有关的特殊功能寄存器是P0～P3，它们实际上是4个八位锁存器（每个I/O口一个），每个锁存器附加有相应的输出驱动器和输入缓冲器就构成了一个并行口。MCS－51共有P0～P3四个这样的并行口，可提供32 根I/O线，每根线都是双向的，并且大都有第二功能。其余用于芯片控制的寄存器中，累加

单片机存储器类型及结构

51单片机存储器结构 51单片机存储器采用了通用的哈弗型机构，器存储器在物理机构上分为4部分： ● 片内程序存储器； ● 片外程序程序存储器； ● 片内数据存储器； ● 片外数据存储器。 从逻辑上则存储器结构为3部分,访问不同的逻辑空间是采用不同的指令： ● 片内与片外统一编址的64KB 程序存储器----MOVC ； ● 片内低128B 的数据存储器和高128B 的特殊功能寄存器----MOV ； ● 片外64KB 的数据存储器----M OVX ； C51通过变量修饰符来指定变量在存储器的位置，按照修饰符将存储器分类： ● code----片内外64KB 程序存储器； ● data---片内128B 数据存储器，采用直接寻址方式； ● idata ---片内所有256B （包括低128B 的RAM ）的数据存储器，采用间接寻址方式。 ● bdata ---片内的16B 的数据存储器（位寻址区），可位存取和字节存取。 ● xdata ---- 片外64KB 的数据存储器； 51单片机的存储空间地址是重叠的，采用不同的数据传送指令解决了该问题。图1表示51单片机存储器空间结构： 图1 51单片机存储器空间结构 1. 程序存储器(ROM) 程序存储器只允许读，专用于存放程序指令代码及表格常数。目前通用的的51单片机(如AT89S51)内部有4KB 的可电擦除的Flash 型的程序存储器，存储器地址编码为0000H-0FFFH ， 片内数据存储器 片外数据存储器 程序存储器

可对外扩展到64KB。由于程序存储器片内外统一编址，内部的存储器已经占用4KB空间，因此对外扩展扩展的存储器大小仅为60KB，地址范围为1000F-FFFFH，采用MOVC指令进行访问。 当EA=1时单片机1的PC在0000～0FFFH范围内执行片内程序存储器中的程序，当指令地址超过0FFFH 后就自动转向片外程序存储器中取指令。 当EA=0时CPU只能从片外程序存储器中取指令，单片机片内程序存储器不起作用。 51单片机的程序存储器中有6个特殊的存储单元： ●0000H：单片机系统复位后，PC=0000H，即程序从0000H单元开始执行； ●0003H：外部中断0入口地址； ●000BH：定时器T0溢出中断入口地址； ●0013H：外部中断1入口地址； ●001BH：定时器T1溢出中断入口地址； ●0023H：串行口中断入口地址。 用户定义的初始主程序入口通常设置在0023H地址单元以后，运行时从0000H单元开始启动，使用无条件跳转指令跳转到到用户主程序的入口处。从上面各个中断入口地址可以看出，每个中断服务程序只有8个字节单元。这段空间由于过小通常不存放中断服务子程序，而是在中断入口地址处安放一条无条件转移指令，使CPU响应中断时自动跳转到用户定义的中断服务子程序的起始地址。 2. 数据存储器(RAM) 数据存储器用于存放运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。片内和片外存储器独立编址，使用不同指令进行访问。51内核的单片机由于内部使用8位数据总线，故片内RAM最大为256B。内部的128B特殊功能寄存器（SFR）本质上属于RAM，是单片机特殊的RAM，但通常不把它成为单片机的内部RAM。特殊功能寄存器和内部高128B的地址是重叠的，使用不同的寻址方式即可实现在这两区域的存取。按照内部数据存储器的结构可将分为3部分： ●片内低128B的RAM（00H～7FH），使用MOV指令直接或间接寻址方式访问； ●特殊功能寄存器SFR（80H～FFH），只能使用直接寻址方式，指令为MOV； ●片内高128的RAM（80H～FFH），只能使用间接寻址方式，指令为MOV； ●片外64KBRAM，只能使用间接寻址方式，指令为MOVX； 51单片机的内部数据存储器结构如图2所示：

实验三：存储器读写实验

计算机组成原理实验报告 Computer Organization Lab Reports ______________________________________________________________________________ 班级： __________ 姓名：___________ 学号：__________ 实验日期：_____________ 学院： _____________________________ 专业：__________________________________ 实验顺序：_______ 原创：___________ 实验名称：______________________________ 实验分数：_______ 考评日期:________ 指导教师：张旭 ______________________________________________________________________________ 一、实验目的 熟悉和了解存储器逻辑结构与总线组成的数据通路及其基本的工作原理。 理解AR地址寄存器与PC地址寄存器的各自的作用。 二、实验要求 按照实验步骤完成实验项目，掌握存储部件在原理计算机中的运用。 三、实验原理 存储器是计算机的存储部件，用于存放程序和数据。存储器是计算机信息存储的核心， 是计算机必不可少的部件之一，计算机就是按存放在存储器中的程序自动有序不间断地进行 工作。 本系统从提高存储器存储信息效率的角度设计数据通路，按现代计算机中最为典型的分 段存储理念把存储器组织划分为程序段、数据段等，由此派生了数据总线（DBus）、指令总 线（IBus）、微总线（μBus）等与现代计算机设计规范相吻合的实验环境。 实验所用的存储器电路原理如图3-1所示，该存储器组织由二片6116构成具有奇偶概 念的十六位信息存储体系，该存储体系AddBus由IP指针和AR指针分时提供，E/M控位 为“1”时选通IP，反之选通AR。该存储体系可随机定义总线宽度，动态变更总线结构， 把我们的教学实验提高到能与现代计算机设计规范相匹配与接轨的层面。 图3-1 存储器数据通路

存储器知识点小结

CPU工作的实质即为不断从存中取指令并执行指令的过程。 一、8086CPU构成 CPU的工作：取指令和执行指令 1．C PU部两大功能部件：总线接口部件BIU和执行部件EU（2部件并行工作提高了CPU的工作效率） 重点：理解2个独立功能部件的分工和协同配合关系。 理解BIU地址加法器的作用，理解指令队列的作用。 2．掌握CPU部寄存器的作用 包括：通用寄存器AX，BX，CX，DX，BP，SP，SI，DI 段寄存器CS，DS，SS，ES 指令指针寄存器IP 标志寄存器FLAG 二、存储器的基础知识 1．物理地址 8086的存储器是以字节(即每个单元存放8位二进制数）为单位组织的。8086CPU具有20条地址总线，所以可访问的存储器地址空间容量为220即１Ｍ字节（表示为1MB）。每个单元对应一个唯一的20位地址，对于1MB存储器，其地址围用16进制表示为00000H～0FFFFFH，如图1所示。

地址低端 地址高端 图1 1MB存储器地址表示 物理地址：存储器的每个单元都有一个唯一的20位地址，将其称为物理地址。 2．字节地址与字地址 存储器两个连续的字节，定义为一个字，一个字中的每个字节，都有一个字节地址，每个字的低字节（低8位）存放在低地址中，高字节（高8位）存放在高地址中。字的地址指低字节的地址。各位的编号方法是最低位为位0，一个字节中，最高位编号为位7；一个字中最高位的编号为位15。 字数据在存储器中存放的格式如图2所示。 地址低端 地址高端 图2 字数据在存储器中的存放

3．单元地址与容 内容 单元地址 图3 如图3，地址是00100H的字节单元的容为27H，表示为（00100H）= 27H。 图3中字数据3427H存放在地址是00100H和00101H的两个字节单元中，其中低字节27H在低地址的字节单元00100H中，高字节34H在高地址的字节单元00101H中，字数据3427H的地址是低地址00100H。地址是00100H的字单元的容为3427H，表示为（00100H）= 3427H 可见一个地址既可作字节单元的地址，又可作字单元的地址，视使用情况而定。 总结： 字节单元：（00100H）=27H 字单元：（00100H）=3427H 设寄存器DS=0000H， 用MOV指令访问字节单元：MOV AL，[0100H] 用MOV指令访问字单元：MOV AX，[0100H] 三、存储器的分段 1．为什么要分段