第3章组成原理存储器扩充以及与CPU的连接

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1、存储容量=字数*字长。一个存储芯片的容量总是有限的。要组成一个容量和一定字长存储器，必须利用多个芯片进行有机组合，得到存储器的要求的容量。用存储芯片构成一个存储器传统的方法主要有：位扩展法、字扩展法和字位同时扩展法。第三章存储系统3.3.4存储器扩展及与cpu的连接11、位扩展例：现有芯片：64K*1，欲组成：64K*8的存储器解：要求连接四根线：地址线A，数据线D，片选线CS，和读写线WE，连接如下：第三章存储系统3.3.4存储器扩展D0WE64K*1CSA0A1….A15D1WE64K*1CSA0A1….A15D7WE64K*1CSA0A1….A15WED7D1

2、D0A0A1A15CS22、字扩充例：现有芯片：16K*8，欲组成：64K*8的存储器，如下图第三章存储系统3.3.4存储器扩展D0…D7WE16K*8CSA0A1….A13D0…D7WE16K*8CSA0A1….A13D0…D7WE16K*8CSA0A1….A13WED7D0A0A1A13CS0CS1CS33存储器的扩展之字扩展（续）分析：1)在字、位扩展中，CS如何连接？2)在片内地址线的连接中，所有A0脚连在一起，所有A1脚连一起，……所有An脚连一起，目的何在？3)字和位同时扩展时，是先解决字扩展？还是先解决位扩展？分析的目的，在于找到规律，得到规律反过来又

3、对实践有指导意义。第三章存储系统3.3.4存储器扩展4存储器的扩展（续）3、字、位同时扩展例：现有芯片：16K*4，欲组成：64K*8的存储器分析：16K*416K*864K*82片4组于是从分析得到：位扩展两芯片CS连一起，4组字扩展CS要分开。如下，存储器的示意图。第三章存储系统3..3.4存储器扩展5存储器的扩展之字位同时扩展（续）第三章存储系统3.3.4存储器扩展字和位同时扩展举例61RAM芯片与CPU接口特性各种RAM芯片主要有下列几类外部接口信号线：地址线——Ai数据线——Di片选线——CE或CS读/写控制线——WE或WE/OE电源线——Vcc——+5V

4、，工作电源GND——地第三章存储系统3.3.4存储器与CPU的连接7存储器与CPU的连接之RAM芯片与CPU接口特性（续）连接方法：1)低位地址线、数据线、电源线（不要求）直接相连2)高位地址线；全译码方式，高位地址线经译码后产生片选信号CS；线译码方式，除片内寻址外的高位地址线直接分别连至各个芯片的片选端CS。3)控制总线组合形成读/写控制线WE或WE/OE第三章存储系统3.3.4存储器与CPU的连接8存储器与CPU的连接（续）2ROM芯片与CPU的接口特性各种ROM芯片的外部接口信号线主要有：地址线——Ai数据线——Di片选线——CE或CS读/写控制线——OE电

5、源线——Vcc——+5V，工作电源GND——地Vpp——编程电源第三章存储系统3.3.4存储器与CPU的连接9存储器与CPU的连接之ROM芯片与CPU的接口特性（续）连接方法：1)低位地址线、数据线、电源线（不要求）直接相连2)高位地址线；全译码方式，高位地址线经译码后产生片选信号CS；线译码方式，除片内寻址外的高位地址线直接分别连至各个芯片的片选端CS。3)控制总线组合形成输出允许信号OE。第三章存储系统3.3.4存储器与CPU的连接10存储器与CPU的连接（续）3存储器与CPU连接举例题1：CPU有16根地址线(A15-A0)，8根数据线(D7-D0)，MREQ

6、作访问存储器的控制电平（低电平有效），WE作为读写控制电平（WE=0时，写允许；WE=1时，读允许）。现有芯片：2114(1K*4)，要扩展成2KB内存，地址范围为2000H-27FFH，片选信号由74LS138(3-8译码器)采用全译码方式进行。1)试画出CPU与3-8译码器及存储芯片的连接。如下图：第三章存储系统3.3.4存储器与CPU的连接11存储器与CPU的连接之存储器与CPU连接举例（续）解：所需片数=(M*N)/(m*n)=(2K*8)/(1K*4)=4片见下页图。第三章存储系统3.3.4存储器与CPU的连接12MERQA12A11A10A9-A0CPU

7、D3~D0D7~D4WEA9-A021141K*4CSD3-D0A9-A021141K*4CSD7-D4A9-A021141K*4CSD3-D0A9-A021141K*4CSD7-D4Y73-8CY1BY0A13存储器与CPU的连接之存储器与CPU连接举例（续）分析：A12A11A10A09A000100000000000000010011111111111(2)试画出Y3，Y4，Y7的地址范围Y3Y4Y7第三章存储系统3.3.4存储器与CPU的连接14存储器与CPU的连接之存储器与CPU连接举例（续）题2：条件同上，现有芯片：1K*4(RAM)，4K*8(RA