问答题
设CPU有16根地址线，8条数据线，并用/MREQ做访问存储器的控制信号，使用R/W做读写命令信号。要求存储系统最低8KB的地址是系统程序区ROM，与其相邻的高8KB的地址是系统程序工作区RAM，最高区域24KB的地址是用户程序区RAM。已知ROM和RAM存储芯片都为8K×8位，要求：
(1)写出每片存储芯片的地址范围(用十六进制表示)；
(2)自选或设计译码电路，画出CPU、译码器和存储芯片的逻辑连接图。
(1)写出每片存储芯片的地址范围(用十六进制表示)；
(2)自选或设计译码电路，画出CPU、译码器和存储芯片的逻辑连接图。
【正确答案】
【答案解析】(1)根据主存地址空间分配，最低8KB地址空间为系统程序区，需用1片8K×8位的ROM芯片；相邻的8K地址空间为系统程序工作区，需用1片8K×8位的RAM芯片；最高区域的24K为用户程序区，需用3片8K×8位的RAM芯片。地址分析过程如下：
8K=2 13 ，8K地址空间的地址线数为13条。
系统程序区ROM的地址范围：
0000 0000 0000 0000～0001 1111 1111 1111
即0000H～1FFFH
系统工作区RAM的地址范围：
0010 0000 0000 0000～0011 1111 1111 1111
即 2000H～3FFFH
用户程序区的地址范围：
RAM 1 ：1010 0000 0000 0000～1011 1111 1111 1111
即 A000H～BFFFH
RAM 2 ：1100 0000 0000 0000～1101 1111 1111 1111
即 C000H～DFFFH
RAM 3 ：1110 0000 0000 0000～1111 1111 1111 1111
即 E000H～FFFFH
(3)通过地址范围的分析，可以得出CPU的A 12 ～A 0 这13位地址线作为芯片内部存储单元的选择，直接连接各个RAM和ROM芯片的地址线。CPU剩余的高位地址A 15 ～A 13 这三条地址线用于3～8译码器的输入段，并且Y 0 选中ROM，Y 1 选中RAM，Y 5 ～Y 7 分别选中用户程序区的RAM，连接图如下所示：
8K=2 13 ，8K地址空间的地址线数为13条。
系统程序区ROM的地址范围：
0000 0000 0000 0000～0001 1111 1111 1111
即0000H～1FFFH
系统工作区RAM的地址范围：
0010 0000 0000 0000～0011 1111 1111 1111
即 2000H～3FFFH
用户程序区的地址范围：
RAM 1 ：1010 0000 0000 0000～1011 1111 1111 1111
即 A000H～BFFFH
RAM 2 ：1100 0000 0000 0000～1101 1111 1111 1111
即 C000H～DFFFH
RAM 3 ：1110 0000 0000 0000～1111 1111 1111 1111
即 E000H～FFFFH
(3)通过地址范围的分析，可以得出CPU的A 12 ～A 0 这13位地址线作为芯片内部存储单元的选择，直接连接各个RAM和ROM芯片的地址线。CPU剩余的高位地址A 15 ～A 13 这三条地址线用于3～8译码器的输入段，并且Y 0 选中ROM，Y 1 选中RAM，Y 5 ～Y 7 分别选中用户程序区的RAM，连接图如下所示：