8086 マイクロプロセッサのメモリ インターフェイスとは何ですか?

8086 マイクロプロセッサのメモリ インターフェイス ユニットは、マイクロプロセッサと RAM や ROM などの外部メモリ デバイス間の通信を管理します。これには、メモリ アドレスのデコード、適切な制御信号の生成、および外部メモリからのデータへのアクセスまたは外部メモリへのデータの保存のための読み取りおよび書き込み操作の実行が含まれます。

アドレスのデコード

メモリ インターフェイス ユニットの主なタスクの 1 つは、マイクロプロセッサによって生成されたメモリ アドレスをデコードすることです。 8086 マイクロプロセッサは 20 ビット アドレス バスを使用し、最大 1MB (2^20) のメモリ位置をアドレス指定できます。

メモリ アドレスをデコードするために、メモリ インターフェイス ユニットはアドレス デコーダを使用します。アドレス デコーダは、20 ビットのアドレス バスを、特定のメモリ デバイスを有効または無効にする一連の選択信号に変換する組み合わせ論理回路です。

たとえば、メモリ アドレス 0000H から始まる 64KB の RAM とメモリ アドレス C000H から始まる 32KB の ROM を備えたシステムを考えてみましょう。メモリ インターフェイス ユニットは、アドレス デコーダを使用して、次のように RAM (MEMR) と ROM (MEMR) の選択信号を生成します。

- MEMR =A19:A0

- MEMR =A17:A0 および A19 =1

メモリの読み取りおよび書き込み操作

メモリインターフェースユニットはまた、外部メモリデバイスからデータを読み出したり、外部メモリデバイスにデータを書き込んだりするための制御信号を生成する。これらの制御信号には次のものが含まれます。

- メモリ読み取り (MEMRD):この信号は、マイクロプロセッサがメモリからデータを読み取りたいことを示します。

- メモリ書き込み (MEMWR):この信号は、マイクロプロセッサがメモリにデータを書き込みたいことを示します。

- 出力イネーブル (OE):この信号は、メモリ デバイスの出力バッファがデータ バス上にデータを駆動できるようにするために使用されます。

メモリ インターフェイス ユニットは、これらの制御信号を使用して、マイクロプロセッサとメモリ デバイス間の読み取りおよび書き込み動作を調整します。

バンク切り替えとメモリ拡張

メモリ インターフェイス ユニットは、バンク切り替えやメモリ拡張などの技術もサポートできます。バンク切り替えでは、メモリを複数のバンクに分割し、それぞれが独自のアドレス範囲を持つようにします。マイクロプロセッサはバンク選択信号を変更することでバンクを切り替えることができます。これにより、マイクロプロセッサは、システムに搭載されている物理メモリよりも大きなメモリ空間にアクセスできるようになります。

メモリ拡張により、システムは初期容量を超えてメモリを追加できます。これは、メモリ拡張ボードを使用するか、マザーボード上に提供されるメモリ ソケットに追加のメモリ チップを追加することによって実現できます。メモリ インターフェイス ユニットは、拡張メモリ構成をサポートし、追加メモリにアクセスするための適切な制御信号を生成するように設計する必要があります。

結論

メモリ インターフェイス ユニットは、8086 マイクロプロセッサが外部メモリ デバイスと通信できるようにする上で重要な役割を果たします。メモリ インターフェイス ユニットは、メモリ アドレスをデコードし、制御信号を生成し、バンク切り替えやメモリ拡張などの技術をサポートすることにより、メモリへの効率的かつ信頼性の高いアクセスを保証し、マイクロプロセッサがプログラムを実行してデータを効果的に処理できるようにします。