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6 장 마이크로프로세서 메모리 및 입출력장치 인터페이스

6 장 마이크로프로세서 메모리 및 입출력장치 인터페이스. 학습개요. 이번 시간에는 ... “ Microprocessor 메모리 및 입출력장치 인터페이스 ” 에 대해 알아보겠습니다 . 학 습 목 표. 이장에서는 마이크로프로세서 메모리 맵에 대해 공부하고 . 메모리와 입출력 장치를 설계하는 방법을 익힌다. 학 습 목 차. ROM, RAM 영역설계 Decoder 를 이용한 Memory 영역설계 Gate 를 이용한 Memory 영역설계 8085 microprocessor

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6 장 마이크로프로세서 메모리 및 입출력장치 인터페이스

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Presentation Transcript

  1. 6장 마이크로프로세서 메모리 및 입출력장치 인터페이스 Slide 1 (of 25)

  2. 학습개요 이번 시간에는... “Microprocessor 메모리 및 입출력장치 인터페이스”에 대해 알아보겠습니다. 학 습 목 표 이장에서는 마이크로프로세서 메모리 맵에 대해 공부하고. 메모리와 입출력 장치를 설계하는 방법을 익힌다. 학 습 목 차 • ROM, RAM 영역설계 • Decoder를 이용한 Memory 영역설계 • Gate를 이용한 Memory 영역설계 • 8085 microprocessor • Input Output Device interface Slide 2 (of 25)

  3. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 1) 설계 순서 (1) Memory 영역 분석 (2) Memory device 결정 (3) Memory Map 구성 (4) Address table 구성 (5) 회로설계 ex1) EPROM 2716을 4000H - 47FFH번지에 설계하여라 (1) Address 영역 4000-47FF (2) EPROM 2716 address( A0 - A10) (3) Memory map Slide 3 (of 25)

  4. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 (4) Address table (5) 회로설계 Slide 4 (of 25)

  5. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 ex2) EPROM 2716(2Kbyte)을 이용하여 0000H - 0FFFH번지에 설계하여라 (1) Address 영역 0000-0FFF (2) EPROM 2716 address( A0 - A10) 2Kbyte 메모리 (3) Memory map (4) Address table Slide 5 (of 25)

  6. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 (5) 회로설계 Slide 6 (of 25)

  7. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 ex3) SRAM MC6116을 2000H – 0FFFH번지에 설계하여라 (1) Address 영역 2000H – 0FFFH (2) SRAM MC6116 address( A0 – A10) (3) Memory map (4) Address table Slide 7 (of 25)

  8. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 (5) 회로설계 Address bus(A0 – A10 ) A0-A10 A0 – A10 Z80 CPU A0 – A10 /OE /OE /RD /WR /MREQ /IORQ RAM1 (6116) RAM1 (6116) /WE /WE CE’ CE’ D0 - D7 D0 - D7 D0 - D7 Data bus (D0- D7) 0 0 1 0 0 A15 A14 A13 A12 A11 2000H 2800H Slide 8 (of 25)

  9. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 ex4) 아래 Memory map에 의해 ROM과 RAM을 설계하시오 • Address 영역 ROM : 0000H – 07FFH • RAM : 2000H- 27FFH • (2) ROM 2716 SRAM MC6116 address( A0 – A10) • (3) Memory map (4) Address table Slide 9 (of 25)

  10. ROM, RAM 영역설계 • 메모리 인터페이스 설계 (5) 회로설계 Address bus(A0 – A10 ) A0-A10 A0 – A10 A0 – A10 Z80 CPU /OE /OE /RD /WR /MREQ /IORQ ROM (2716) RAM (6116) /WE CE’ CE’ D0 - D7 D0 - D7 D0 - D7 D0 - D7 Data bus (D0- D7) 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 A15 A15 A14 A14 A13 A13 A12 A12 A11 A11 2000H 0000H Slide 10 (of 25)

  11. Decoder를 이용한 Memory 영역설계 • Decoder 74138 3*8 Decoder truth table 74138 3*8 Decoder A D0 B D1 C D2 D3 D4 G1 D5 G2 D6 G3 D7 G1=1,G2=0,G3=0일때 74138이 Active가 된다 Slide 11 (of 25)

  12. Decoder를 이용한 Memory 영역설계 • Decoder를 이용한 Map 설정 Address table Map 영역 분할 Slide 12 (of 25)

  13. Decoder를 이용한 Memory 영역설계 • Decoder를 이용한 Map 설정 ex) 아래 Memory map에 의해 ROM을 설계하시오 • Address 영역 ROM : 0000H – 07FFH • ROM : 0800H – 0FFFH • ROM : 1000H – 17FFH • (2) ROM 2716 address( A0 – A10) • (3) Memory map Address table Slide 13 (of 25)

  14. Decoder를 이용한 Memory 영역설계 • Decoder를 이용한 Map 설정 (5) 회로설계 Slide 14 (of 25)

  15. Decoder를 이용한 Memory 영역설계 • Map 설정 ex) 아래 Memory map에 의해 ROM을 설계하시오 • Address 영역 ROM : 0000H – 7FFFH • RAM : 8000H – FFFFH • (2) ROM 27256 address( A0 – A14) :32Kbyte • RAM 62256 address( A0 – A14) :32Kbyte • (3) Memory map (4) Address table Slide 15 (of 25)

  16. Gate를 이용한 Memory 영역설계 • Map 설정 (5) 회로설계 Slide 16 (of 25)

  17. 8085 microprocessor • 8085 microprocessor 외부 핀 X1 X2 RESET OUT SOD SID TRAP RST7.5 RST6.5 RST5.5 INTR /INTA HOLD HLDA RESET IN READY IO/M S1 /RD /WR ALE INTEL 8085 8bit microprocessor Address data bus AD0 -AD7 AD0-AD7 address bus A8-A15 A8-A15 Slide 17 (of 25) 그림 2-12. 8085 CPU

  18. INTEL 8085 8bit microprocessor AD0-AD7 A0-A7 Latch Data bus D0-D7 Address bus ALE A0-A15 A8-A15 A8-A15 8085 microprocessor • Demultiplexed address interface Intel 계열 CPU는 하위 주소버스는 데이터 버스와 동일한 버스를 사용하도록 설계되어 있다. 따라서 외부 에서 주소와 데이터버스를 분리 시켜주는 회로가 필요하다. 이 방법을 demultiplexed address interface 가고 한다. CPU에서 먼저 address 신호를 출력한 다음 ALE( Address Latch Enable)에 의하여 address를 래치 한다. 이때 address bus 는 A0-A7을 구성하고 A8-A15을 합성하면 A0-A15까 된다. 데이터 신호는 address 신호다음에 ALE가 “Low” 일 때에 출력된다. Slide 18 (of 25)

  19. AD0-AD7 data address data address ALE A0-A7 Address A0-A7 Address A0-A7 ｛ A0-A15 A8-A15 Address A8-A15 Address A8-A15 data D0-D7 data 8085 microprocessor • Demultiplexed address interface ① AD0-AD7(하위 8비트 버스)에 주소 신호(A0-A7)를 출력한다 ② ALE신호가 “high”로 되면서 래치회로에서 A0-A7을 래치한다. ③ ALE신호를 “low”로 전환하고 D0-D7 를 출력한다. Slide 19 (of 25)

  20. 8085 microprocessor • Demultiplexed address interface Demultiplexed address bus 방식 회로 Slide 20 (of 25)

  21. Input Output Device interface • Input Output Device 종류 Micro-computer system CPU Interface 회로 I/O device Bus Bus Buffer, 기타 Interface 회로 • Input Device : Key Board, Mouse,Tablet, AD converter 등 • Output Device : CRT display, 7segment, LCD, Printer, Plotter, • DA converter 등 • I/O device : Memory, Magnetic tape, HDD,FDD Slide 21 (of 25)

  22. Input Output Device interface • Input Output Device의 Address interface 방식 Input Output 의 주소를 구분하는 방식 (1)Memory Mapped I/O방식 (2) I/O Mapped I/O(Isolated Mapped I/O방식 Main memory Main memory FFFF FFFF I/O memory FF I/O address I/O address 00 0000 0000 • Main memory 내부에 I/O address 영역을 두는 방식 • 회로가 간단하다 • Main memory 영역 감소 • Main memory 영역과 I/O address영역을 분리 시켜서 설계된 방식 • 회로가 복잡하다 • main memory 영역을 모두 사용 가능 Slide 22 (of 25)

  23. Input Output Device interface • Parallel I/O Interface device Parallel I/O device CPU PORT I/O device Bus Data Bus 반드시 Port를 통하여 Data 전송 Bus Port A 00 Port A Data Register Chip select Port address A0 A1 Port B Port B Data Register 01 Port C Data Register Port C 10 R/W’ Interrupt요구 Control Register 11 Interrupt확인 각 Port들은 8bit로 구성, Handshake 신호들을 포함하고 있다 Slide 23 (of 25)

  24. Input Output Device interface • Parallel I/O Interface 연결 PIO : Zilog Z8420, Intel 8255, Motorola MC6820 ex) 8255 PIO를 (30,31,32,33)(34,35,36,37)번지에 연결하시오 (4) Address table PIO address Map Decoder select PIO 고유address A0-A1 Decoder 입력 Slide 24 (of 25)

  25. Input Output Device interface Slide 25 (of 25)

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