存储器的容量扩展 - 360文档中心

计算机存储器的容量与扩展方式

计算机存储器的容量与扩展方式计算机存储器是计算机硬件中的一个重要组成部分，用于保存和处理数据。

随着计算机应用的不断发展，存储器的容量也在不断扩展，以满足对大量数据的存储和处理需求。

本文将详细介绍计算机存储器的容量与扩展方式，包括存储器的基本概念、计算机存储器的分类以及存储器扩展的不同方式。

一、存储器的基本概念1. 存储器的定义：存储器是计算机中用于保存数据的设备，它具有读写功能，可以实现对数据的存储和读取操作。

2. 存储单元：存储器是由许多存储单元组成的，每个存储单元可以存储一个字节（8位）的数据。

3. 存储器的访问速度：存储器的访问速度快，是因为它与计算机的主控制器之间通过总线相连，数据传输的速度较快。

二、计算机存储器的分类1. 内部存储器：也称为主存储器或随机访问存储器（RAM），它是计算机中最常用的存储器。

内存的容量直接决定了计算机可以同时处理的数据量大小。

2. 外部存储器：也称为辅助存储器或外部存储器（ROM），它一般用于长期存储数据，不易丢失。

常见的外部存储器包括硬盘、磁带等。

三、计算机存储器的扩展方式1. 增加存储芯片：通过增加存储芯片的数量，可以扩展计算机的存储容量。

这种方式适合于内部存储器的扩展，可以通过在计算机主板上增加内存插槽来实现。

但是，增加存储芯片的方式不适用于外部存储器的扩展。

2. 使用存储扩展卡：存储扩展卡是一种插入计算机主板上扩展槽的卡片，可以增加计算机的存储容量。

这种方式适合于用于扩展计算机的内部存储器，例如添加额外的硬盘。

3. 利用网络存储：通过网络连接，将计算机与其他设备连接起来，可以利用其他设备的存储空间。

这种方式适合于扩展计算机的外部存储空间，例如使用网络存储设备（NAS）。

4. 使用云存储：云存储是一种将数据存储在互联网上的方式，可以通过互联网将数据上传到云存储服务提供商的服务器上，实现数据的存储和访问。

这种方式适合于扩展计算机的外部存储空间，可以随时随地访问数据。

存储器扩展仿真实验报告

一、实验目的1. 理解存储器扩展的基本原理和方法。

2. 掌握位扩展和字扩展的技巧。

3. 利用仿真软件实现存储器扩展，并验证其功能。

二、实验环境1. 仿真软件：Logisim2. 硬件设备：电脑三、实验原理1. 存储器扩展的基本原理存储器扩展是指将多个存储器芯片组合在一起，以实现更大的存储容量或更高的数据位宽。

存储器扩展主要有两种方式：位扩展和字扩展。

（1）位扩展：当存储芯片的数据位小于CPU对数据位的要求时，可以通过位扩展方式解决。

位扩展时，将所有存储芯片的地址线、读写控制线并联后与CPU的地址线和读写控制线连接，各存储芯片的数据总线汇聚成更高位宽的数据总线与CPU的数据总线相连。

（2）字扩展：当存储芯片的存储容量不能满足CPU对存储容量的要求时，可以通过字扩展方式来扩展存储器。

字扩展时，将所有存储芯片的数据总线、读写控制线各自并联后与CPU数据总线、读写控制线相连，各存储芯片的片选信号由CPU高位多余的地址线译码产生。

2. 存储器扩展的方法（1）位扩展：选择合适的存储芯片，将多个存储芯片的数据总线并联，连接到CPU的数据总线上。

（2）字扩展：选择合适的存储芯片，将多个存储芯片的数据总线、读写控制线分别并联，连接到CPU的数据总线和读写控制线上。

同时，使用译码器产生片选信号，连接到各个存储芯片的片选端。

四、实验步骤1. 创建一个新的Logisim项目。

2. 在项目中添加以下模块：（1）存储芯片模块：选择合适的存储芯片，如RAM或ROM。

（2）译码器模块：根据存储芯片的数量和地址线的位数，选择合适的译码器。

（3）数据总线模块：根据位扩展或字扩展的要求，设置数据总线的位数。

（4）地址线模块：根据存储芯片的数量和地址线的位数，设置地址线的位数。

3. 连接各个模块：（1）将存储芯片的数据总线连接到数据总线模块。

（2）将存储芯片的地址线连接到地址线模块。

（3）将译码器的输出连接到各个存储芯片的片选端。

（4）将存储芯片的读写控制线连接到CPU的读写控制线上。

存储器扩展-

I /O1～ I /O4
A9～ A0
WE CS R A M2 2114
I /O1～ I /O4
A9～ A0
WE CS R A M3 2114
I /O1～ I /O4
D7～ D4 WR
字位同时扩展连接图
I /O1～ I /O4 WE CS
R A M4 2114 A9～ A0
A9～ A0 WE CS
R A M4 2114 I /O1～ I /O4
RAM1 2114 I/O1～I/O4
I/O1～I/O4 WE CS
RAM2 2114 A9～A0
A9～A0 WE CS
RAM2 2114 I/O1～I/O4
I/O1～I/O4 WE CS
RAM3 2114 A9～A0
A9～A0 WE CS
RAM3 2114 I/O1～I/O4
I/O1～I/O4 WE CS
A11
A10
译码器
1
2
3
4
A9~A0 CPU
1 CS
1K×4
WE I/O1~4
2 CS
1K×4
WE I/O1~4
D7~D4
D3~D0
1 CS
1K×4
WE I/O1~4
2 CS
1K×4
WE I/O1~4
D7~D4
D3~D0
WE D7~D0
D7~D0
D7~D0
D7~D0
字位同时扩展构成4K×8存储器电路连接示意图
3
2. 字扩展(地址范围)
字扩展用于存储芯片的位数满足要求而字数不够的情况，是
对存储单元数量的扩3 展。
A15
2-4 译
2
码1

单片机存储器扩展

单片机存储器扩展在单片机的应用中，常常会遇到内部存储器容量不足的情况。

这时候，就需要对单片机的存储器进行扩展，以满足系统对存储容量的需求。

单片机的存储器可以分为程序存储器和数据存储器。

程序存储器用于存储单片机运行的程序代码，而数据存储器则用于存储程序运行过程中的数据。

当单片机内部的存储器无法满足应用需求时，就需要通过外部扩展来增加存储容量。

在进行存储器扩展之前，我们需要了解单片机的存储器寻址方式。

不同的单片机可能有不同的寻址方式，但通常都包括直接寻址、间接寻址和变址寻址等。

了解寻址方式对于正确进行存储器扩展至关重要。

对于程序存储器的扩展，常用的方法是使用外部只读存储器（ROM），如 EPROM（可擦除可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）等。

扩展时，需要将外部 ROM 与单片机的地址总线、数据总线和控制总线正确连接。

地址总线用于指定存储器的地址，数据总线用于传输数据，控制总线则用于控制存储器的读写操作。

以常见的 8051 单片机为例，它的地址总线为 16 位，可以寻址64KB 的存储空间。

如果要扩展 32KB 的程序存储器，我们可以选用一片容量为 32KB 的 EPROM 芯片，如 27256。

将 EPROM 的地址线 A0A14 与单片机的地址总线 A0 A14 相连，数据线 D0 D7 与单片机的数据总线 D0 D7 相连。

控制总线中的片选信号（CS）通常通过地址译码器来产生，以确保在特定的地址范围内选中该 EPROM 芯片。

在数据存储器的扩展方面，常用的是外部随机存取存储器（RAM），如静态 RAM（SRAM）和动态 RAM（DRAM）。

SRAM 速度较快，但价格相对较高；DRAM 价格较低，但需要不断刷新。

同样以 8051 单片机为例，如果要扩展 8KB 的数据存储器，可以选用一片 6264 SRAM 芯片。

连接方式与程序存储器扩展类似，地址线和数据线分别与单片机的对应总线相连。

数字电子技术_半导体存储器

表示选中列地址为A11A10A9A8=0000、行地址为
A7A6A5A4A3A2A1A0=00000000的存储单元。
此时只有X0和Y0为有效，则选中第一个信息单
元的k个存储单元，可以对这k个存储单元进行读出
或写入。
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若此时R/W＝1，则执行读操作，将所选存储单元中的数据送到I/O端上。
表9-2
S3 S 2 S1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 ┇
八种波形及存储器地址空间分配情况
波形正弦波锯齿波三角波 ┇ A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 000H～0FFH 100H～1FFH 200H～2FFH ┇
1 1 1
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阶梯波
700H～7FFH
分别对应并接在一起，而每一片的位输出作为整个
RAM输出的一位。
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256×8RAM需256×1RAM的芯片数为：
总存储容量 256 8 N 8 一片存储容量 2561
将256×1的RAM扩展为256×8的RAM
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图8-10
RAM位扩展
⑵ 字扩展将多片存储器经适当的连接，组成字数更多，
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1. 存储器容量的扩展
存储器的容量：字数×位数
⑴ 位扩展（即字长扩展）：将多片存储器经适当
的连接，组成位数增多、字数不变的存储器。
方法：用同一地址信号控制 n个相同字数的RAM。
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例：将256×1的RAM扩展为 256×8的RAM。
将8块256×1的RAM的所有地址线和 CS（片选线）

存储器的扩展原理

存储器的扩展原理
存储器的扩展原理主要是通过增加存储芯片的数量来扩大存储容量。

由于单片存储芯片的容量有限，难以满足实际需求，因此需要将多片存储芯片连接在一起，以组成容量更大的存储器。

扩展存储器的方式主要有位扩展和字扩展两种。

位扩展是在位数方向上扩展，而字扩展是在字数方向上扩展。

在位扩展中，需要将多个存储芯片的位数相加，以增加数据线的数量。

例如，如果要将一个1K x 4位的存储芯片扩展
为1K x 8位的存储芯片，可以采用两片1K x 4位的存储芯片，并将它们连接在一起。

这样，两个芯片共用相同的片选信号，同时被选中，每个芯片进行读或写4位数据，两个芯片合在一起就是8位数据。

在字扩展中，需要将多个存储芯片的字数相加，以增加地址线的数量。

例如，如果要将一个1K x 8位的存储芯片扩展为2K x 8位的存储芯片，可以采用两片1K x 8位的存储芯片，并将它们连接在一起。

这样，两个芯片共用相
同的片选信号和数据线，同时被选中，每个芯片存储一个字的数据，两个芯片合在一起就是两个字的数据。

总之，通过位扩展和字扩展的方式，可以将多个存储芯片连接在一起，以组成容量更大的存储器，以满足实际需求。

存储器扩展实验报告

存储器扩展实验报告存储器扩展实验报告引言：存储器是计算机系统中至关重要的组成部分，对于数据的存储和读取起着至关重要的作用。

在计算机科学领域中，存储器扩展是一项重要的技术，可以提高计算机系统的性能和容量。

本实验旨在通过对存储器扩展的探索和实践，深入了解存储器的工作原理和扩展方法。

一、存储器的基本原理存储器是计算机中用于存储和检索数据的硬件设备。

它可以分为主存储器和辅助存储器两种类型。

主存储器是计算机系统中最重要的存储器，它用于存储正在运行的程序和数据。

辅助存储器则用于存储大量的数据和程序，常见的辅助存储器包括硬盘、光盘和闪存等。

二、存储器的扩展方法存储器的扩展方法有很多种，本实验主要探索两种常见的扩展方法：内存条扩展和虚拟内存扩展。

1. 内存条扩展内存条扩展是通过增加计算机内部的内存条数量来扩展存储器容量的方法。

在实验中，我们使用了两根相同规格的内存条，将其插入计算机主板上的内存插槽中，从而增加了系统的内存容量。

通过这种扩展方法，我们可以提高计算机的运行速度和处理能力。

2. 虚拟内存扩展虚拟内存是一种将计算机内存和硬盘空间结合起来使用的技术。

在实验中，我们通过调整计算机系统的虚拟内存设置，将部分数据和程序存储在硬盘上，从而扩展了存储器的容量。

虚拟内存的扩展方法可以有效地提高计算机的性能和运行效率。

三、实验过程与结果在实验中，我们首先进行了内存条扩展的实践。

通过将两根内存条插入计算机主板上的内存插槽中，我们成功地扩展了计算机的内存容量。

在进行实际操作时，我们注意到计算机的运行速度明显提高，程序的加载和执行时间也大大缩短。

接着，我们进行了虚拟内存扩展的实验。

通过调整计算机系统的虚拟内存设置，我们将部分数据和程序存储在硬盘上。

在实际操作中，我们发现虚拟内存的扩展使得计算机可以同时运行更多的程序，且不会出现内存不足的情况。

这大大提高了计算机的运行效率和多任务处理能力。

四、实验总结与心得通过本次实验，我们深入了解了存储器的工作原理和扩展方法。

主存储器容量扩展的方法

主存储器容量扩展的方法主存储器容量是计算机系统中重要的组成部分，它直接影响着计算机的运行速度和能力。

在现代计算机系统中，随着计算机应用场景的不断扩展，对主存储器容量的需求也越来越大。

为了满足这一需求，人们提出了各种方法来扩展主存储器容量。

本文将系统地介绍主存储器容量扩展的方法。

主存储器容量扩展的方法可以分为物理方法和逻辑方法两大类。

物理方法主要包括增设内存条、使用高密度存储器件和分布式存储系统等；逻辑方法则主要包括虚拟存储和页面置换等。

一、增设内存条增设内存条是增加主存储器容量的最简单也是最直接的方法之一。

通过增加内存条的数量，就可以扩展主存储器的容量。

这种方法的优点是简单、成本低，但也存在一定的限制，因为主板的插槽数量和支持的内存条容量有限。

二、使用高密度存储器件随着半导体技术的发展，高密度存储器件如DRAM（动态随机存储器）和NAND 闪存逐渐成为了一种常见的主存储器扩展方法。

DRAM是一种非常快速的主存储器，但它的存储密度有限；而NAND闪存具有非常高的存储密度和可擦写性，但速度相对较慢。

使用高密度存储器件扩展主存储器容量的方法有多种。

一种常见的方法是通过内存芯片的堆叠来增加DRAM芯片的存储密度。

例如，3D XPoint技术可以将多个DRAM芯片堆叠在一起，从而实现更高的存储密度。

另一种常见的方法是采用闪存作为主存储器。

闪存具有非常高的存储密度和较低的功耗，因此它在嵌入式系统和移动设备中得到了广泛的应用。

在这种方案中，计算机系统将数据从主存储器复制到闪存中，在需要时再将数据从闪存中读取到主存储器中。

这种方法的优点是可以显著提高主存储器的容量，但其缺点是速度相对较慢，并且需要额外的控制逻辑。

三、分布式存储系统分布式存储系统是一种通过网络将多个计算机的存储资源组合起来形成一个虚拟的存储系统，从而扩展主存储器容量的方法。

在分布式存储系统中，多个计算机通过网络连接在一起，彼此共享各自的存储资源。

存储器的扩展实验总结

存储器的扩展实验总结：
一、实验目的
本次实验旨在通过实际操作，深入了解存储器的扩展原理和方法，掌握存储器扩展的基本技能，提高对计算机存储系统的认识和理解。

二、实验原理
存储器扩展主要涉及地址线的扩展和数据线的扩展。

通过增加地址线和数据线的数量，可以增加存储器的容量。

此外，还可以采用位扩展、字扩展和字位同时扩展的方法来扩展存储器。

三、实验步骤
1.准备实验材料：包括存储器芯片、地址线、数据线等。

2.搭建实验电路：将存储器芯片与地址线和数据线连接，形成完整的存储器扩展电路。

3.初始化存储器：对存储器进行初始化操作，设置初始地址和数据。

4.读取和写入数据：通过地址线和数据线，对存储器进行读取和写入操作。

5.验证结果：比较写入的数据与读取的数据，确保数据的正确性。

四、实验结果
通过实验，我们成功实现了存储器的扩展，并验证了数据的正确性。

实验结果表明，通过增加地址线和数据线的数量，可以有效地扩展存储器的容量。

五、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了存储器的扩展原理和方法，掌握了存储器扩展的基本技能。

同时，我们也认识到在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的扩展方法，以确保存储器的容量和性能满足要求。

此外，我们还应注意数据的正确性和稳定性，确保存储器的可靠性和稳定性。

存储器的扩展课程设计

存储器的扩展课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解存储器的基本概念，掌握存储器扩展的原理及方法。

2. 学生能了解不同类型存储器的特点，例如RAM、ROM、EEPROM等，并掌握其应用场景。

3. 学生能掌握存储器地址线和数据线的连接方式，理解存储器容量与地址线位数的关系。

技能目标：1. 学生具备分析和设计简单存储器扩展电路的能力，能运用所学知识解决实际问题。

2. 学生能运用相关软件工具（如仿真软件）进行存储器扩展电路的搭建和测试。

3. 学生通过小组合作，提高沟通与协作能力，培养团队精神。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术学科的兴趣，提高学习积极性。

2. 学生认识到存储器扩展技术在现实生活中的应用，增强实践意识和创新意识。

3. 学生在小组合作中学会尊重他人意见，培养良好的团队合作精神和沟通能力。

课程性质：本课程为电子技术学科的一门实用技术课程，旨在帮助学生掌握存储器扩展技术的基本原理和方法，提高实践操作能力。

学生特点：本课程针对的是高年级学生，他们已经具备了一定的电子技术基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，采用启发式教学，引导学生主动探索、积极思考，培养学生的创新意识和实际操作能力。

同时，注重评估学生在课程中的学习成果，确保课程目标的达成。

二、教学内容1. 存储器概述- 存储器的分类及特点- 存储器的基本工作原理2. 存储器扩展技术- 扩展存储器的基本原理- 地址线、数据线的连接方法- 存储器容量与地址线位数的关系3. 常用存储器芯片介绍- RAM、ROM、EEPROM等存储器芯片- 各类存储器芯片的引脚功能及内部结构4. 存储器扩展电路设计- 存储器扩展电路的设计方法- 地址译码器、数据缓冲器等组件的应用- 存储器扩展电路的仿真与测试5. 实践操作- 搭建简单存储器扩展电路- 编写测试程序，验证存储器扩展电路的功能- 分析实验结果，优化存储器扩展电路设计教学内容安排和进度：第1-2周：学习存储器概述、存储器扩展技术相关理论知识第3-4周：介绍常用存储器芯片，分析其内部结构和引脚功能第5-6周：设计存储器扩展电路，进行仿真与测试第7-8周：实践操作，搭建存储器扩展电路，编写测试程序，验证电路功能教材章节关联：本教学内容与教材中关于存储器及其扩展技术的章节紧密相关，涵盖了存储器的基本概念、工作原理、扩展方法以及实践应用等方面。

电脑存储器选择和扩展建议

电脑存储器选择和扩展建议选择和扩展电脑存储器是一项重要的任务，它直接影响着计算机的性能和数据的安全性。

随着技术的不断发展，市场上涌现出各种类型和规格的存储器，给人们带来了更多的选择。

本文将向您介绍如何选择合适的电脑存储器，以及如何扩展现有的存储容量。

首先，选择电脑存储器时，您需要考虑以下几个方面。

1. 存储器类型：目前市场上最常见的存储器类型包括固态硬盘（Solid State Drive，SSD）和机械硬盘（Hard Disk Drive，HDD）。

SSD具有更快的读写速度和更低的能耗，但价格相对较高。

而HDD则相对便宜，但写入速度较慢。

根据您的需求和预算，选择适合您的存储器类型。

2. 存储容量：存储容量是指存储器能够存储的数据量。

随着文件大小的增加和多媒体文件的普及，存储容量需求也越来越大。

因此，选择具有足够大存储容量的存储器是十分重要的。

我们建议根据您的实际需求，选购具有适当存储容量的存储器。

3. 读写速度：读写速度是衡量存储器性能的重要指标。

快速的读写速度可以提高计算机的响应速度和数据传输效率。

因此，在购买存储器时，我们建议您选择具有较高读写速度的存储器，以获得更好的性能体验。

4. 品牌和可靠性：存储器牌子众多，而品牌信誉和可靠性是购买存储器时需要考虑的关键因素。

知名品牌通常有更好的售后服务和更长的质保期。

如果您对品牌没有特殊偏好，我们建议选择一些经过广泛认可的品牌，以确保存储器的可靠性。

在选择适合的存储器后，您可能会面临扩展存储容量的问题。

以下是一些扩展存储容量的建议。

1. 使用外部存储设备：如果您的计算机有USB接口，您可以考虑使用外部存储设备，如移动硬盘或U盘。

这些设备便携轻便，容易携带，并且可以随时将数据传输到不同的计算机上。

2. 考虑内部硬盘扩展：如果您对计算机硬件有一定的了解，并且有足够的空间，您可以考虑添加一个额外的硬盘驱动器来扩展内部存储空间。

但是在进行硬件改动之前，请确保您有足够的专业知识，并备份重要数据以防止意外损失。

存储器扩展实验报告

一、实验目的1. 了解存储器的结构及其与CPU的连接方式。

2. 掌握存储器的位扩展、字扩展和字位扩展方法。

3. 通过实际操作，加深对存储器扩展原理的理解，提高动手实践能力。

二、实验原理存储器扩展是计算机硬件设计中常见的技术，目的是为了满足系统对存储容量的需求。

存储器扩展主要分为位扩展、字扩展和字位扩展三种方式。

1. 位扩展：当存储芯片的数据位小于CPU对数据位的要求时，可以通过位扩展来解决。

位扩展是将多个存储芯片的数据总线并联，形成一个更高位宽的数据总线，与CPU的数据总线相连。

2. 字扩展：当存储芯片的存储容量不能满足CPU对存储容量的要求时，可以通过字扩展来解决。

字扩展是将多个存储芯片的数据总线、读写控制线并联，形成一个更大容量的存储器，与CPU的数据总线、读写控制线相连。

3. 字位扩展：字位扩展是位扩展和字扩展的结合，既能扩展存储容量，又能扩展数据位宽。

三、实验设备1. 实验箱2. 逻辑分析仪3. 逻辑门电路4. 实验指导书四、实验步骤1. 搭建存储器扩展电路（1）根据实验要求，选择合适的存储芯片，如SRAM、ROM等。

（2）根据存储芯片的规格，确定存储器的容量、数据位宽和地址线位数。

（3）根据存储器的容量和位宽，计算所需的存储芯片数量。

（4）搭建存储器扩展电路，包括存储芯片、地址译码器、数据线、读写控制线等。

2. 仿真实验（1）使用逻辑分析仪观察存储器扩展电路的信号波形。

（2）通过实验指导书提供的测试程序，对存储器进行读写操作。

（3）观察逻辑分析仪的信号波形，分析存储器扩展电路的工作情况。

3. 分析实验结果（1）根据实验结果，验证存储器扩展电路是否满足实验要求。

（2）分析存储器扩展电路的优缺点，提出改进措施。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，搭建了存储器扩展电路，实现了存储器的位扩展、字扩展和字位扩展。

逻辑分析仪的信号波形显示，存储器扩展电路工作正常，满足实验要求。

2. 实验分析（1）位扩展：通过位扩展，实现了存储器数据位宽的增加，满足了CPU对数据位宽的要求。

第05讲 MCS-51单片机存储器的扩展

0000 0000 0000)
最高地址07FFH(A15 A14 A13 A12 A11 A10…A0 = 0000 0111 1111 1111)
6.2.1 扩展EPROM型程序存储器
由于P2.3~P2.6的状态与该芯片2716的寻址无关，所以 P2.3~P2.6可为任意状态，从0000至1111共有16种组合，因此实际上该2716芯片可有16个地址范围。这种多地址范围的重叠现象是线选法本身造成的，因此地址范围的非惟一性是线选法的一大缺点。
第05讲 MCS-51单片机存储器的扩展
本讲要解决的问题？单片机作为一个芯片级的微型计算机，是工业测控领域里广泛使用的一种机型，可谓“麻雀虽小，五脏俱全”，它具备运行应用程序的基本条件，所提供的资源能够满足一般
应用系统的需求，然而对于一些特殊的情况，其内部资源也显得不够用(比如，程序存储器的容量太小，不能容纳更大的应用程序)，且必须通过在单片机芯片外围的扩展才能达到应用系统的要求。那么，如何对单片机的资源进行扩展，进行资源扩展过程中要注意哪些问题呢？
6.2.2 扩展EEPROM型程序存储器
EEPROM兼有程序存储器和数据存储器的特点，既可以作为程序存储器，又可以作为数据存储器使用。典型的EEPROM芯片有：2816（2K×8位）、2817（2K×8 位）、2864A（8K×8位）等。
6Hale Waihona Puke 2.2 扩展EEPROM型程序存储器
EEPROM对硬件电路无特殊要求，操作简便。早期设计的 EEPROM是依靠片外高电压进行擦写，近期已将高压电源集成在芯片内，可以直接使用单片机系统的5V电源在线擦除和改写；在芯片的引脚设计上，8KB的EEPROM 2864A与同容量的 EPROM 2764和静态RAM 6264是兼容的，给用户的硬件设计和调试带来了极大的方便。 EEPROM具有ROM的非易失性，又具有RAM的随机读／写特性，每个单元可以重复进行1万次改写，保留信息的时间可

计算机组成原理9-存储器

29
ABC 0 0 00 0 0 11 0 1 02 0 1 13 1 0 04 1 0 15 1 1 06 1 1 17
ABC 0 0 00 001 010 0 1 13 100 1 0 11 1 1 02 111
30
奇偶校验码
• 奇偶校验码是主存采用的一种最简单的行之有效的方法。
1）构成法则：
1011 0001 1011 0001 1 1011 0001 0
//1的个数为奇数 //1的个数为偶数
校验码包含有效信息和校验位
• 奇偶校验逻辑主要采用异或门校验码的生成和检错。
32
奇偶校验码
校验位( 偶形成 ) ⊕
1：奇数个1 0：偶数个1
⊕
⊕
⊕⊕⊕⊕ D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
37
海明校验
例：N=7，k=4 , r=3的海明码位数为：
位号 Pi占位
123456 7 P1 P2 A1 P3 A2 A3 A4
A1~A4 为有效信息，海明码的每一位都被P1，P2，…，Pr中的一至若干位所校验。规律：第i位由校验位位号之和等于i的那些校验位所校验。如：第5位，被P1、P3校验，
• 部分译码方式地址不唯一
A15 A14 A13 A12 A11 C A10 P U A9
A0
D4~D7 D0~D3
3/8
译码器
12
CPU和主存的连接
• 系统模式 1）最小系统模式 2）较大系统模式 3）专用存储总线模式速度匹配与时序控制
CPU 操作和访存操作的时钟周期时钟周期总线周期：CPU通过系统总线对存储器的一次读写操作。由数个时钟周期组成
A15 A14 A13 A12

存储器结构——精选推荐

存储器结构第四章存储器结构4．3 存储器容量扩展微机系统中主存储器通常由若⼲存储芯⽚及相应的存储控制组织⽽成，并通过存储总线(数据总线、地址总线和控制总线)与CPU及其他部件相联系，以实现数据信息、控制信息的传输。

由于存储器芯⽚的容量有限，实际应⽤中对存储器的字长和位长都会有扩展的要求。

⼀、存储器字扩展*字扩展是沿存储字向扩展，⽽存储字的位数不变。

*字扩展时，将多个芯⽚的所有地址输⼊端、数据端、读／写控制线分别并联在⼀起，⽽各⾃的⽚选信号线则单独处理。

*4块内存芯⽚的空间分配为：第⼀⽚，0000H-3FFFH第⼆⽚，4000H-7FFFH第三⽚，8000H-BFFFH第四⽚，C000H-FFFFH⼆、存储器位扩展*存储器位扩展是沿存储字的位向扩展，⽽存储器的字数与芯⽚的字数相同。

*位扩展时将多个芯⽚的所有地址输⼊端都连接在⼀起；⽽数据端则是各⾃独⽴与数据总线连接，每⽚表⽰⼀位*⽚选信号线则同时选中多块芯⽚，这些被选中的芯⽚组成了⼀个完整的存储字。

三、存储器位字扩展*存储器需要按位向和字向同时扩展，称存储器位字扩展*对于容量为 M×N 位的存储器，若使⽤ L×K 位的存储芯⽚，那么，这个存储器所需的芯⽚数量为：(M/L)×(N/K) 块。

P160图4-3-3表⽰了⼀个⽤2114芯⽚构成的4KB存储器。

如下图：*2114芯⽚是1K×4R 芯⽚*⽤2块2114芯⽚构成1组（1K×4×2=1K×8）*再有4组构成4K×8（1K×8×4）位的存储器*共计需⽤8块2114芯⽚这4个组的选择：*使⽤A0和A11作地址线：经译码后选择4个分组*使⽤A0～A9作为组内的寻址信号*数据总线为D0～D7◆存储器容量的扩展⽅法总结：字扩展（将多个芯⽚的所有地址输⼊端、数据端、读/写控制线分别都连接在⼀起，选⽚信号单独处理）位扩展（数据线独⽴处理，选⽚信号选中多块芯⽚）字位扩展（分组，每组⼜有多个芯⽚），见（PAGE 161）4．4 CPU与主存的连接⼀、存储总线*存储总线是指存储体与CPU及其他部件相联系的数据总线、地址总线和控制总线。

内存扩展技术原理

内存扩展技术原理
内存扩展技术是指通过各种方式将计算机的内存容量进行扩展，从而提高计算机的处理能力。

常见的内存扩展技术有虚拟内存、内存映射、内存缓存、内存互联等。

1. 虚拟内存：虚拟内存是一种利用硬盘作为辅助存储器的内存管理技术。

它通过将计算机内存分成若干个大小相等的页面或帧，将进程的逻辑地址空间映射到物理地址空间中的某个页面或帧上。

当进程访问的页面不在内存中时，系统会将需要的页面从硬盘读取到内存中，以满足进程的需求。

这样，虚拟内存能够使得计算机具有比物理内存更大的容量，提高计算机的处理能力。

2. 内存映射：内存映射是指将外部设备的寄存器或存储器映射到计算机的内存地址空间中。

通过内存映射，计算机可以像访问内存一样访问外部设备，从而简化了对外部设备的访问操作。

内存映射技术可以扩展计算机的内存容量，将外部设备的存储空间作为计算机的一部分来使用。

3. 内存缓存：内存缓存是指在CPU和内存之间插入高速的缓
存存储器，用来提高数据访问的速度。

内存缓存可以存储最近被访问过的数据块，当CPU访问内存时，先在缓存中查找数据，如果找到则直接返回，否则才访问主存。

内存缓存能够减少CPU与内存之间的数据传输次数，加快数据的读取和写入
速度，提高计算机的运行效率。

4. 内存互联：内存互联是指通过互联技术将多台计算机的内存
连接起来，共同组成一个更大的内存空间。

内存互联可以通过网络、总线等方式实现，通过将多台计算机的内存进行集成，扩展了计算机的内存容量，提高计算机的处理能力。

存储器扩展

存储器扩展存储器的扩展分为容量扩展（也叫字扩展）、位扩展和字位都扩展三种情况，容量扩展是芯片位数不变的情况下，即不增加数据线的情况下，增加芯片扩充容量。

容量扩展主要是要考虑译码方式，地址线的连接，读写信号的连接，芯片的地址范围等问题。

下面我们举例说明。

例1 用Intel2716（2K×8位）芯片将存储器扩展为4K×8位的存储器系统，并写出每个芯片的地址范围（假设A=0）。

首先要考虑需要多少片芯片，在这里有两片就可以了。

其次要考虑译码方式，使用线译码和组合译码（使用译码器的）都可以，在这里只需两片2716，使用线译码地址线也够用，使用线译码即可。

第三要考虑地址线、数据线、控制线条数。

2716的容量是2KB，需要地址线11条，还需要2条分别作为两个芯片的片选信号。

2716是8位芯片，需要8条数据线。

2716是只读存储器只需读信号即可。

第四画出存储器系统的连线图。

第五写出每片2716的地址范围。

A19 A18… A13A12A11A10… A1A1# 1 0 0 0 … 0 01 0 1 1 … 1 02# 0 1 0 0 … 0 00 1 1 1 … 1 0地址范围：1# 02000H~02FFEH2# 01000H~01FFEH例2 使用6264（8K×8）位的RAM芯片组成24K×8位的存储器系统，假设A=0，画出系统连接图，并写出各个芯片的地址范围。

首先要考虑需要多少片芯片，在这里需要三片RAM芯片。

其次要考虑译码方式，在这里使用组合译码，即采用译码器。

第三要考虑地址线、数据线、控制线条数。

此芯片的容量是8KB，需要地址线13条，还需要3条作为74LS138译码器的三个输入端。

此芯片是8位芯片，需要8条数据线。

这是一个RAM芯片，还需要读、写信号。

第四画出存储器系统的连线图。

第五写出每片6264的地址范围。

A19 A18A17… A13A12A11A10… A1A1# 0 1 1 0 0 0 0 … 0 00 1 1 1 1 1 1 … 1 02# 1 0 1 0 0 0 0 … 0 01 0 1 1 1 1 1 … 1 03# 1 1 1 0 0 0 0 … 0 01 1 1 1 1 1 1 … 1 0地址范围：1# 60000H~63FFEH2# A0000H~A3FFEH3# E0000H~E3FFEH对于存储器扩展要注意如下问题：1、考虑清楚译码方式的选择。

80C51存储器扩展

第六章存储器扩展
6-1 程序存储器的扩展一、外部存储器与单片机的连接原理 1、内、外部存储器的地址分配内部程序存储器的地址为0000H 0FFFH； 0000H～ ① 内部程序存储器的地址为0000H～0FFFH； /EA=1时 ② 当/EA=1时：外存储器地址相接，内部从0000H 0FFFH， 0000H～内、外存储器地址相接，内部从0000H～0FFFH，外部从1000H 0FFFFH，内外连成一个整体； 1000H～外部从1000H～0FFFFH，内外连成一个整体； /EA=0时 ③ 当/EA=0时：只有外存储器能使用，其地址从0000H 0FFFFH。 0000H～只有外存储器能使用，其地址从0000H～0FFFFH。
第六章存储器扩展
第六章存储器扩展
1.P0口的39～32脚输出的8位信号，并分为两路。 1.P0口的39～32脚输出的8位信号，并分为两路。口的39 脚输出的一路作为地址总线送74LS373地址锁存器， 27256提供低 74LS373地址锁存器提供低8 ① 一路作为地址总线送74LS373地址锁存器，为27256提供低8位地址信号。另一路作为数据总线，直接与27256相连接用于8位数据信号的读取。 27256相连接用于 ② 另一路作为数据总线，直接与27256相连接用于8位数据信号的读取。
第六章存储器扩展
MCS-51单片机内部有4KB的程序存储器(8031除外) MCS-51单片机内部有4KB的程序存储器(8031除外)和单片机内部有4KB的程序存储器(8031除外 128B数据存储器在实用中往往不够用，必须加以扩展。数据存储器。 128B数据存储器。在实用中往往不够用，必须加以扩展。而 8031没有内部的程序存储器也必须通过扩展才能使用没有内部的程序存储器也必须通过扩展才能使用。 8031没有内部的程序存储器也必须通过扩展才能使用。在扩展时采用了外部三总线结构：地址总线、在扩展时采用了外部三总线结构：地址总线、数据总线控制总线。它们分别传递各自的信息。、控制总线。它们分别传递各自的信息。地址总线（16根一、地址总线（16根） P0口传递低位地址信息(A7 A0)；口传递低8 (A7～ P0口传递低8位地址信息(A7～A0)； P2口传递高位地址信息(A15 A8)。口传递高8 (A15～ P2口传递高8位地址信息(A15～A8)。数据总线（二、数据总线（8根） P0口传递位数据信息（分时传送）。口传递8 P0口传递8位数据信息（分时传送）。控制总线（三、控制总线（5根）程序存储器读控制信号为/PSEN /PSEN； 1、程序存储器读控制信号为/PSEN；数据存储器的读控制信/RD或写控制信号/WR /RD或写控制信号/WR； 2、数据存储器的读控制信/RD或写控制信号/WR；地址锁存控制信号为ALE ALE； 3、地址锁存控制信号为ALE； 4、片内/片外选择信号为/EA。片内/片外选择信号为/EA。 /EA

存储容量的扩展

芯片号 0
1
地址范围
最低地址最高地址最低地址最高地址
片选 A10 0 0 1 1
8根数据线
片内地址 A9A8 … A0 0000000000 1111111111 0000000000 1111111111
•••
•••
芯片号 0
1 A10 A9 A1 A0
D7
D0 WE
地址范围
最低地址最高地址最低地址最高地址
EC000~EDFFF EE000~EFFFF
例4：设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用-MREQ（低电平有效）作访存控制信号，R/W作读写命令信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：
ROM（2K × 8位，4K × 4位，8K × 8位）， RAM（1K × 4位，2K × 8位，4K × 8位），及 74138译码器和其他门电路（门电路自定）。试从上述规格中选用合适芯片，画出CPU和存储芯片的连接图。要求：
例2：设有若干片256K×8位的SRAM芯片，问：
(1) 如何构成2048K×32位的存储器？ (2) 需要多少片RAM芯片？ (3) 该存储器需要多少字节地址位？ (4) 画出该存储器与CPU连接的结构图，设CPU的接口信号有地址信号、数据信号、控制信号MREQ#和R/W#。
解：采用字位扩展的方法。需要32片SRAM芯片。
MREQ# A22-2 R/W#
CPU
D31~D0
OE# A22-20 ramsel0
3-8 译码
ramsel1
ramsel2
A19-2
WE A CE
WE A CE
WE A CE
256Kx8 4片