4.3.1-8088系统存储器的结构（教案）-《计算机原理》同步教学（电子工业出版社第3版）

教案 编号：PTGZ-289 流水号：056 （首页）共 4页 课程 《计算机原理》 一体化 理论 章节（课题）及内容 8088系统存储器的结构 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解8088系统的存储器层次结构和地址空间划分。 · 掌握8088系统中不同类型存储器的特性和功能。 · 理解8088系统中存储器与CPU的连接方式。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 · 088系统的存储器层次结构。 · 8088系统中存储器的地址空间划分。 · 8088系统中存储器与CPU的连接方式。 教学难点 1. 如何理解8088系统中存储器的层次结构和地址空间划分。 2. 如何分析8088系统中存储器与CPU的连接方式。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 直观展示法：通过电路图和时序图直观展示8088系统中存储器的结构和连接方式。 2. 对比分析法：对比8088系统与其他计算机系统的存储器结构。 3. 案例分析法：结合具体的8088系统应用案例，分析存储器的实际应用。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 提问引导：大家知道8088系统是什么吗？它在计算机发展史上有什么重要地位？ 2. 背景介绍：简要介绍8088系统的发展历程和在个人计算机领域的应用。 2分钟 讲授新课 练习指导 1. 8088系统的存储器层次结构 2. 1. 介绍8088系统的存储器层次结构，包括寄存器、高速缓存、主存储器和辅助存储器。 2. 解释不同层次存储器的特性和功能，以及它们之间的数据流动。 3. 8088系统中存储器的地址空间划分 4. 4. 介绍8088系统的地址空间划分，包括段地址和偏移地址的概念。 4. 解释段地址和偏移地址如何组合成物理地址。 5. 8088系统中存储器与CPU的连接方式 6. 6. 介绍8088系统中存储器与CPU的连接方式，包括地址线、数据线、控制线的连接。 6. 解释存储器与CPU之间的数据传输和同步机制。 8088系统的存储器层次结构和地址空间划分如下： 1. 存储器的组织：8088系统是一个准16位系统，具有8根数据线，一次只能访问一个字节。因此，8088系统的1MB空间是一个线性的单一存储体。它与总线之间的连接方式如图4.17所示。 2. 存储器分段：8088是16位机，它的所有的寄存器都是16位的。所以，它的最大存储访问空间是2^16=64KB。但8088有20根地址线，可以寻址的空间是2^20=1MB。显然，采用常规的方法，8088是不能访问1MB空间的。那么，怎样才能实现8088访问1MB地址空间呢？可以将20位地址信号放在两个寄存器中，用两个寄存器去控制访问，是否可行呢？答案是可行的。在8088中采用了把存储器分段的办法，用一个寄存器一段地址寄存器来存放段地址。8088系统将存储器分为若干逻辑段，每一个逻辑段都是64KB，可以用16位地址寻址各个逻辑段，可以在实际的存储空间中完全分开，也可以部分重叠，甚至可以完全重叠。每一个逻辑地址的起始地址是有规律的，都是从小段(paragraph,或称做“节”)的首地址。所谓小段，就是从0地址开始，每16个字节为一小段。 3. 存储器在系统中的实际地址(用20位表示)称做物理地址。对于任何物理地址的存储器，可以被包含在一个或多个逻辑段中。只要能够得到这个物理地址存储单元在逻辑段中的相对地址(相对于逻辑首地址的距离)和逻辑段的首地址，就可以对它进行访问。将逻辑段的起始地址称做段地址(也称段基址，共16位)，而将逻辑段中相对于段地址的偏移量称做偏移地址(也是16位)。一个存储单元的物理地址可以由段地址和偏移地址组成，计算方法如下：16D*段地址+偏移地址=物理地址。也就是把段地址左移4位再加上偏移地址就形成物理地址。 总之，8088系统的存储器层次结构采用分段管理，将1MB的内存空间划分为多个逻辑段，每个逻辑段的最大长度为64KB。逻辑地址由段基址和段内偏移地址组成，物理地址则由段基址和偏移地址相加得到。 在8088系统中，片选信号线（Chip Select，CS）用于选择特定的存储器芯片进行访问。片选信号线是一组控制线中的一根，它连接到存储器芯片的片选引脚。当片选信号线处于有效状态（通常是低电平）时，对应的存储器芯片将被选中，从而可以对它进行读写操作。 8088系统使用地址译码器来产生片选信号