字位擴展存儲器示意圖解析

2020-12-15 電子發燒友

　　存儲器的尋址

　　1. 線選法

　　簡單微機系統存儲容量不大，存儲器晶片數也不多，可用單根地址線作為片選信號，每個存儲晶片或每個I/O埠只用一根地址線選通。

　　2. 全解碼片選法

　　將低位地址總線直接連至各晶片的地址線，餘下高位地址總線全部參加解碼，解碼輸出作為各晶片片選信號。

　　3. 局部解碼片選法

　　只對部分高位地址總線解碼產生片選信號，剩餘高位線或空或直接用做其他晶片片選信號。是介於全解碼片選法和線選法間的尋址方法

　　晶片單元數和位數都不能滿足存儲器的要求，要在字、位兩個方向上擴展。如採用2114（1K×4位）組成2K×8位RAM，字、位都不能滿足存儲器要求，要進行字位同時擴展，如圖所示。

　　

　　位擴展（數據空間擴展）

　　例1：假定使用8K×1位的RAM存儲器晶片，那麼如何組成8K×8位的存儲器？

　　解：可採用圖3-5所示的位擴展法。也就是用8片1Mb的存儲晶片拼接而成。

　　存儲器的字數與存儲器晶片字數一致，所以不需加大字長。圖中，每一片RAM是8K×1，故其地址線為13條（A0－A12），可滿足整個存儲體容量的要求。每一片對應於數據的1位（只有1條數據線），故只需將它們分別接到數據總線上的相應位即可。在這種方式中，對片子沒有選片要求，就是說片子按已被選中來考慮。如果片子有選片輸入端（CS#），可將它們直接接地。在這種連接時，每一條地址總線接有8個負載，每一條數據線接有一個負載。

　

　　例2：用2114（1K×4位的SRAM）構成1K×16位的存儲器，試畫出該存儲器的組成邏輯圖。

　　解：（1）分析2114及存儲器

　　2114：地址線為10位，數據線為4位（1K×4）

　　存儲器：地址線為10位，數據線為16位（1K×16）

　　所以，要進行位擴展。

　　（2）所需2114晶片數目：

　

　　所以，用4片2114

　　（3）2114組成邏輯圖

　

　　四片2114地址線並聯後與地址總線相連（即四片2114具有相同的1K地址）；四片2114數據線拼接為16位後與數據總線相連。

　　當使用的存儲器晶片單元數目符合要求，但每單元的位數較少時，需要進行這種擴充。例如，使用4164（64K*1）擴充64KB存儲系統，就需要進行位擴充。

　　連接示意圖如下所示：

　　

　　如圖顯示的是將兩片64K*4晶片連接成64K*8的存儲系統。採用位擴充，其連接要點是：兩晶片的地址線分別並接在一起（即A0與A0並接，A1與A1並接，A15與A15並接等等），接至系統地址總線；兩晶片的數據線各自提供數據總線的一部分（此例為高4位和低4位），共同組成8位的數據總線。

　　字擴展（地址空間擴展）

　　如果每片的字數不夠，需用若干晶片組成總容量較大的存儲器，稱為字數擴展。為此將高地址解碼產生的若干不同片選信號，按各晶片在存儲空間分配中所佔的編址範圍，分送各晶片。低位地址線直接送往各晶片，以選擇片內的某個單元。而各晶片的數據線，則按位並聯於數據總線。

　　例1：圖3-6示出用16K×8位的晶片採用字擴展法組成64K×8位的存儲器連接圖。

　　解：圖中4個晶片的數據端與數據總線D0－D7相連，地址總線低位地址A0－A13與各晶片的14位地址端相連，而兩位高位地址A14，A15經解碼器和4個片選端相連。

　　

　　例2：用2114（1K×4位的SRAM）構成4K×4位的存儲器，試畫出該存儲器的組成邏輯圖。

　　解：（1）分析2114及存儲器

　　2114：地址線為10位，數據線為4位（1K×4）

　　存儲器：地址線為12位，數據線為4位（4K×4）

　　所以，要進行字擴展。

　　（2）所需2114晶片數目：

　　

　　所以，用4片2114

　　002114（1K×4）

　　012114（1K×4）

　　102114（1K×4）

　　112114（1K×4）

　　（3）2114組成邏輯圖（略）

　　存儲器所需的12根地址總線分兩部分：

　　低10根地址總線與每片2114的A0～A9直接相連，稱片內地址線；高2根地址總線通過2/4解碼器產生4個不同的片選信號，接各晶片的CS#端，稱片選地址線。

　　4根數據總線直接與每片2114的I/O1～I/O3直接相連。

　　當使用的存儲器晶片位數符合要求，但單元數目較少時，需要進行這種擴充。例如，使用6264（8K*8）擴充64KB存儲系統，就需要進行字擴充。

　　連接示意圖如下所示：

　　

　　如圖顯示的是將兩片32K*8晶片連接成64K*8的存儲系統。採用字擴充，其連接要點是：兩晶片的低位地址線分別並接在一起，接至系統地址總線的低位；兩晶片的數據線分別並接在一起，接至系統數據總線；系統高位地址線，進行解碼，解碼的輸出分別接至兩晶片的片選端CS1，CS2。

　　字位同時擴展

　　在組織實際的主存儲器時，可能既有字擴展又有位擴展。一個存儲器的容量假定為M×N位，若使用l× k位的晶片（l《M， k《N），需要在字向和位向同時進行擴展。此時共需要（M/l）×（N/k）個存儲器晶片。

　　例1：設CPU有16根地址線，8根數據線，並用/MREQ作訪存控制信號，用/WR作讀寫控制信號（高為讀，低為寫）。現有下列晶片：1K*4位RAM，4K*8位RAM，8K*8位RAM，2K*8位ROM，4K*8位ROM，8K*8位ROM及74LS138解碼器和各種門電路，要求：

　　① 主存空間分配： 6000H~67FFH為系統程序區； 6800H~6BFFH為用戶程序區。

　　②合理選用上述存儲晶片，說明各選幾片？

　　③詳細畫出存儲晶片的片選邏輯圖。

　　解題過程板書

　　例2：設 CPU 有 20 根地址線，8 根數據線。並用 IO/M 作訪存控制信號。RD 為讀命令，WR 為寫命令。現有 2764 EPROM （ 8K × 8位 ）， 外特性如下：

　

　　用 138 解碼器及其他門電路（門電路自定）畫出 CPU和 2764 的連接圖。要求地址為 F0000H~FFFFFH ， 並

　　寫出每片 2764 的地址範圍。

　　解題過程板書

　　例3：設CPU的地址總線16根（A15～A0，A0為低位），雙向數據總線8根（D7～D0），控制總線中與主存有關的信號有MREQ#（允許訪存，低電平有效），R/W#（高電平為讀命令，低電平為寫命令）。

　　主存地址空間分配如下：0－8191（13個1）為系統程序區，由只讀存儲器組成；8192－32767（15個1）為用戶程序區；最後（最大地址）2K地址空間為系統程序工作區。上述地址為十進位，按字節編址。現有如下存儲器晶片：

　　EPROM：8K×8位

　　SRAM：16K×1位，2K×8位，4K×8位，8K×8位

　　請從上述晶片中選擇適當的晶片設計該計算機的主存儲器，畫出主存儲器邏輯框圖，注意畫出選片邏輯（可選用門電路及3－8解碼器74LS138）與CPU的連接，說明選擇哪些存儲器晶片？選多少片？

　　解：解題過程板書

　　主存地址空間分布如下圖所示。

　　

　　圖略。

　　擴展位需要增加位選，這個又有很多講究，要看你現在的片上可用的外部存儲地址有沒有用完，總得來說可以用解碼晶片和不用解碼晶片，又分為完全解碼和不完全解碼，字位擴展就麻煩了 首先是你的晶片輸出是多少位的，比如說3位的51的數據線有8位，如果你要多餘8位可以用鎖存器，如果是很簡單的數據，可以自己用命令訪問外部晶片，這樣比較麻煩，但是可以不用解碼器，但是要求對外部存儲晶片的工作原理有了解

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • 單片機I/O口的擴展
    事實上，真正用作I/O口線的只有P1口的8位I/O線和P3口的某些位線。在多數應用系統中，MCS-51單片機都需要外擴I/O接口電路。一、首先清楚I/O接口（Interface）和I/O埠（Port）的概念。I/O埠：簡稱I/O口，指具有埠地址的寄存器或緩衝器。
  • 51單片機擴展IO口後擴展口的地址如何確定
    高八位7F是因為p2.7為0是選通8255的cs片選端，第八位是FC,FD,FE,FF是由8255內部結構決定的，晶片的技術手冊上會有，其實也是由最後兩位的組合進行選擇本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/315857.htm 2.在用C51的P0，P2口做外部擴展時使用，其中XBYTE [0x0002]，P2口對應於地址高位
  • 2018年計算機一級考試選擇題解析
    以最先除得的餘數為最低位，最後除得的餘數為最高位，從最高位到最低位依次排列，便得到最後的二進位整數為1111111。因此通過第一次除以2，得到的餘數為1就可直接排除A、B、D選項。 8. 在計算機的硬體技術中，構成存儲器的最小單位是(  )。
  • 很好的 ARM指令集解析
    位的無符號二進位數，與Rn一起構成地址addr2】存儲器<==>寄存器 LDR/STRLDR指令用於從存儲器中間一個32位的字數據加載到目的寄存器Rd中。該指令通常用於從存儲器中讀取32位的字數據到通用寄存器，然後對數據進行處理。當程序計數器PC作為目的寄存器時，指令從存儲器中讀取的字數據被當做目的地址，從而實現程序流程的跳轉。
  • 嵌入式系統測試題(附詳細解析)
    A)  支持實時處理 B)  低功耗 C)  高主頻 D)  集成了測試電路【解析】：嵌入式系統中的CPU一般具有4個特點：1）支持實時處理；2）低功耗；3）結構可擴展；4）集成了測試電路。因此，該題選C。
  • 帶你了解一下什麼叫相變存儲器
    以相變存儲器為代表的多種新型存儲器技術因具備高集成度、低功耗等特點而受到國內外研究者的廣泛關注，本文介紹相變存儲器的工作原理、技術特點及其國內外最新研究進展。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201811/394239.htm　　一、相變存儲器的工作原理　　相變存儲器(Phase Change Random Access Memory, 簡稱PCRAM)的基本結構如圖1所示，相變存儲器的基本存儲原理是在器件單元上施加不同寬度和高度的電壓或電流脈衝信號
  • 嵌入式系統測試題40道附詳細解析
    A)  支持實時處理 B)  低功耗 C)  高主頻 D)  集成了測試電路【解析】：嵌入式系統中的CPU一般具有4個特點：1）支持實時處理；2）低功耗；3）結構可擴展；4）集成了測試電路。因此，該題選C。
  • AI推動著存儲器互連的不斷演進
    為了滿足人工智慧（AI）和機器學習應用的需求，這個詞被越來越多地應用於數據存儲，如數據存儲的位置以及存放數據的存儲器。E8KEETC-電子工程專輯但解決這種位置的挑戰不只是存儲器供應商應做的工作，與AI相關的供應商也扮演著重要角色。儘管存儲距離計算越來越近，但解決方案的很大一部分在於存儲互連。
  • FLASH存儲器和EEPROM存儲器的區別
    其實對於用戶來說，EEPROM和FLASH 的最主要的區別就是： 1.EEPROM 可以按「位」擦寫，而FLASH FLASH存儲器又稱快閃記憶體，它結合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦出可編程(EEPROM)的性能，還不會斷電丟失數據同時可以快速讀取數據 (NVRAM的優勢)，U盤和MP3裡用的就是這種存儲器。
  • 8051單片機特殊功能存儲器SFR基礎詳解
    程序狀態字(PSW—Program Status Word)。程序狀態字是一個8位寄存器，用於存放程序運行中的各種狀態信息。其中有些位的狀態是根據程序執行結果，由硬體自動設置的，而有些位的狀態則使用軟體方法設定。PSW的位狀態可以用專門指令進行測試，也可以用指令讀出。一些條件轉移指令將根據PSW有些位的狀態，進行程序轉移。PSW的各位定義如下：
  • 只讀存儲器與隨機存儲器的區別是什麼
    打開APP 只讀存儲器與隨機存儲器的區別是什麼 百度知道 發表於 2020-12-03 10:17:17 　　只讀存儲器與隨機存儲器的區別
  • E2ROM存儲器讀寫器的製作和使用
    隨著總線控制技術的應用，彩電上大多採用串行非易失存儲器作為數據的存儲這種存儲器目前常用的有24C××、93C××兩種系列，24C××系列有等型號，93C××系列有93C46
  • 高速緩衝存儲器的作用是什麼_有什麼特點
    高速緩衝存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器， 由靜態存儲晶片（SRAM）組成，容量比較小但速度比主存高得多， 接近於CPU的速度。在計算機存儲系統的層次結構中，是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。它和主存儲器一起構成一級的存儲器。高速緩衝存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬體自動進行的。 　　高速緩衝存儲器最重要的技術指標是它的命中率。
  • 產業丨未來的變遷:PCM和MRAM將在獨立存儲器中處於領先
    機器學習算法大量使用了矩陣乘法運算，而這些運算在通用邏輯中十分繁瑣，這推動了加速器及存儲器的發展。 性能和功耗在雲計算和邊緣計算應用場景中，SRAM和DRAM作為「工作內存」的一個主要缺點是，它們是易失的，需要持續供電來保存數據（比如權重）。 主要的新存儲器候選是磁性隨機存取存儲器（MRAM）、相變存儲器（PCRAM）。
  • AI芯天下丨未來的變遷:PCM和MRAM將在獨立存儲器中處於領先
    預計在接下來的十年中，兩種新興的非易失性存儲器類型（PCM和MRAM）將在獨立存儲器中處於領先地位。傳統存儲晶片到達技術節點存儲器產業如今形成了DRAM晶片、NADA Flash晶片、特殊存儲器三個相對獨立的市場。
  • 可編程只讀存儲器PROM簡介
    可編程只讀存儲器PROM是早期的PLD，是一種簡單PLD。　　PROM，Programmable read-only memory的縮寫，意為可編程只讀存儲器。PROM是一種簡單的可編程邏輯器件（PLD）。
  • 動態隨機存儲器衝破計算障礙
    三星先進的存儲器技術帶給您非凡的性能體驗三星 DRAM 憑藉眾多計算解決方案促進創新並提升性能，包括 PC 、手機、平板和適用於先進 AI 應用的伺服器。雙倍數據率同步動態隨機存儲器雙倍數據率同步動態隨機存儲器，可信賴的可靠性。
  • 基於共享存儲器的多處理機並行快速通信
    共享存儲器數據交換方式可分為兩種：一種是兩個CPU中的一個CPU提供直接存儲器存取(DirectMemory Access，DMA)功能；另一種採用雙口RAM來實現。前者兩片CPU不能同時訪問共享存儲器，雖然數據交換信息量大，但設計複雜、編程難度大；後者可同時訪問共享存儲器，數據傳輸量大、傳輸速度快、接口電路簡單、軟體編程容易。