64x8存储器扩展设计

存储器扩展设计

1、实验目的

（1）深入理解计算机内存储器的功能、组成知识；

（2）深入地学懂静态存储器芯片的读写原理和用他们组成教学计算机存储器系统的方法（即字、位扩展技术），控制其运行的方式；

（3）、熟悉6116静态RAM的结构及使用方法。

（4）掌握实验设备的组成及其使用方法；

（5）掌握静态存储器的工作原理及其使用方法；

（6）了解存储器和总线组成的硬件电路，了解与存储器有关的总线信号功能及使用方法；

2、什么是存储器的扩展

存储器是用来存储信息的部件，是计算机的重要组成部分，RAM 是由MOS 管组成的触发器电路，每个触发器可以存放 1 位信息。只要不掉电，所储存的信息就不会丢失。因此，静态RAM工作稳定，不要外加刷新电路，使用方便,目前较常用的有6116（2K×8 位），6264（8K×8 位）和62256（32K×8位）。本实验以6116 为例讲述主存储器的方法。

存储器的扩展主要解决两个问题：一个是如何用容量较小、字长较短的芯片，组成微机系统所需的存储器；另一个是存储器如何与CPU的连接。

存储芯片的扩展包括位扩展、字扩展和字位同时扩展等三种情况。

字扩展法：

(1) 位扩展

位扩展是指存储芯片的字(单元)数满足要求而位数不够，需要对每个存储单元的位数进行扩展。扩展的方法是将每片的地址线、控制线并联，数据线分别引出。其位扩展特点是存储器的单元数不变，位数增加。

下图给出了使用8片8K⨯1位的RAM芯片通过位扩展构成8K⨯8位的存储

器系统的连线图。

(2) 字扩展

字扩展是指存储芯片的位数满足要求而字(单元)数不够，需要对存储单元数进行扩展。扩展的原则是将每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围。

下图给出了用4个16K⨯8位芯片经字扩展构成一个64K⨯8位存储器系统的连接方法。

(3) 字位同时扩展

字位同时扩展是指存储芯片的位数和字数都不满足要求，需要对位数和字数同时进行扩展。扩展的方法是线进行位扩展，即组成一个满足位数要求的存储芯片组，再用这个芯片组进行字扩展，以构成一个既满足位数又满足字数的存储器。

下图给出了用2114(1K⨯4)RAM芯片构成4K⨯8存储器的连接方法。

3、在max plus2 中仿真及其原理图

74139是2-4译码器，ROM16_8是vhdl语言生成的16K的8位RAM。设计64K 的8位存储器原理图如下：