存储器扩展(课堂PPT)

0 1 全0到全1 Y1 1 0 全0到全1 Y2
#2 0400H~7FFFH #3 8000H~BFFFH
1 1 全0到全1 Y3 #4 C000H~FFFFH
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
0 0 0 0 0 0 0 00000 0000 0 0 1 1 1 1 1 11111 1111
2-4 译码器
Y1 Y2 Y3
2. 字扩展
A13~A0
地址总线 CPU
数据总线
D7~D0
A13~A0 CS
#4
D7~D0
A13~A0 CS
#3
D7~D0
A13~A0 CS
#2
D7~D0
A13~A0 CS
#1
D7~D0
取值范围
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存储器芯片取值范围
0 0 全0到全1 Y0 #1 0000H~3FFFH
3. 字位扩充
3. 字位扩充
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12ห้องสมุดไป่ตู้
小结 存储器扩充可以分为3个步骤：
选择适合的芯片； STEP1
根据要求将芯片“多片并联” STEP2 进行位扩充，设计出满足字
长要求的“存储模块”；
对“存储模块”进行字扩充 STEP3 ，构成符合要求的存储器。
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这是你们收获的季节,丰收去吧！
读/写信号
Y0
译码 电路 Y1
R/W A10~A0 2K×8
SRAM CS D7~D0
R/W A10~A0 2K×8
SRAM CS D7~D0
4KB
数据总线DB
字扩充连接示意图
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2. 字扩展
Y0 A0
2-4
Y1
译码器
Y2
A1
Y3
(a)逻辑符号
(b)逻辑关系表
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Y0
A15 A14
0000H ~
3FFFH
G1
A19
G2B
A18
G2A
地
C
A17
B
A16
A
2. 字扩展【例5-4】
Y2 Y3
地址总线
数据总线
A15~A0 CS
#2
D7~D0
A15~A0 CS
#1
D7~D0
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3. 字位扩展【例5-5】
译码
A16
电路
地址总线
CCCSADCSADC1SAD7#CS1A5D7C#1SA~51D7#C1SA~~51D7#S1DA~~51DA7#1SDA~~51D7A#1D0~~5107A#1D0~~51A07#D0~~510AD0~~10AD0~A0D00A0000 数据总线
读/写信号 片选信号
R/W A11~A0 4K×4
SRAM CS D3~D0
R/W A11~A0 4K×4
SRAM CS D3~D0
0100 0001
D7~D4 数据总线DB
D3~D0
位扩充连接示意图
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2. 字扩展
CPU是根据存储器的地址访问相应的内 容，地址是唯一的，因此每一块芯片地的址总线AB 地址范围不同，则可以连接译码器不同 的输出端对存储器芯片进行片选。
补充内容：存储器芯片的扩展技术
❖存储器芯片扩充的方法有3种 ：
1
位扩展
2
字扩展
3
字位扩展
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1
1. 位扩展
❖ 适用场合：存储器芯片的容量满足存储器系统的要求， 但其字长小于存储器系统的要求。
由地址线数目决定
由数据线数目决定
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2
1. 位扩展
❖ 适用场合：存储器芯片的容量满足存储器系统的要求， 但其字长小于存储器系统的要求。
❖ 地址译码电路是一种可以将地址码翻译成相应控 制信号的电路。有2-4译码器，3-8译码器等。
字扩展连接示意图
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5
2. 字扩展
例：用16K×8位的存储器芯片组成64K×8位存储器，
需要存储芯片
4，片连接线路如图示。
64K×8 16K×8
=4片
16K×8位
14根地址线A0~A13
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1. 位扩展
❖假设要存储字符A （ASCII码41H=0100 0001B）
读/写信号 片选信号
地址总线AB
R/W A11~A0 4K×4
SRAM CS D3~D0
R/W A11~A0 4K×4
SRAM CS D3~D0
D7~D4 数据总线DB
D3~D0
4KB
系统总线有8根数 据线，需要将低4 位与一块芯片连接， 高4位与另外一块 芯片连接。
例: 用4K×4位的存储器芯片经位扩充构成4KB的存 储器，需要 2片 存储芯片，扩充如图示。
4K×8 4K×4
=2片
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4
2. 字扩展
❖ 适用场合：存储器芯片的字长符合存储器系统的 要求，但其容量小于存储器系统的要求。
❖ 这时，可使用到地址译码电路，以其输入的地址 码来区分高位地址，而以其输出端的控制线来对 具有相同低位地址的几片存储器芯片进行片选。
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8
3. 字位扩展
【例5-5】用Intel2164（64K×1）构成容量为 128KB的内存，连接线路如图示。 所需的芯片数： （128×8 ） /（64×1）=16片
8片组成64KB的内存模块 2组8内存模块构成128KB的内容容量
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9
3. 字位扩展
❖ 微型机中内存的构成就是字位扩充的一个很好的 例子。
首先，存储器芯片生产厂制造出一个个独立的存 储芯片，如64M ×1，128M×1等；
然后内存条生产厂将若干个芯片用位扩充的方法 组装成内存模块（即内存条），如用64M×1的 芯片组成64MB的内存条；
最后，用户根据实际需要购买若干根内存条插到 主板上构成自己的内存系统，即字扩充。
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❖ 一块实际的存储芯片，其存储单元的位数（即字长） 通常与实际内存单元的字长并不相等，如SRAM芯 片2114为1K×4位，芯片2164为64K×1位等。
2114
A0100
00
0
1
要用这一芯片来构成实际上按字 节组织的内存空间，就需要进行
位的扩充，以满足字长的要求。
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3
1. 位扩展
❖ 位扩展构成的存储器系统的每个单元中的内容被 存储在不同的存储芯片上。
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2. 字扩展
【例5-4】用64K×8位的存储器芯片组成128K×8位 存储器，需要存储芯片 2片 ，连接线路如图示。
128K×8 64K×8
=2片
64K×8位
16根地址线A0~A15
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3. 字位扩展
❖ 当需要同时位扩充与字扩充时，可以将上述两种 方法结合起来使用。
❖ 扩充需要的芯片数量计算： 要构成一个容量M×N位的存储器，若使用l×k位 的芯片（l＜M，k ＜ N），则构成这样存储器 需要 M×N 1×k
位扩充连接示意图
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1. 位扩展
❖假设要存储字符A （ASCII码41每 两H个块=单芯01元片0中上0 的，008即0位11二个B进芯）制片数存分高别4位存0放10在0，
另1个芯片存低4位0001；而两片芯片的 地址总线地A址B 线及控制线则分别并联在一起。 0110 0101 1001
CCCSADCSADC1SAD7#CS1A5D7C#1SA~51D7#C1SA~~51D7#S1DA~~51DA7#1SDA~~51D7A#1D0~~5107A#1D0~~51A07#D0~~510AD0~~20AD0~A0D00A0000
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