【正文】 ? ② 所需的芯片數量： ? 2022/5/31 97 ? 例：用 2114芯片組成 32K 8位的存儲器，所需2114芯片數為： ? ③ 如何把許多芯片連接起來。 ? 要考慮 地址、數據 和 控制信號線 的連接。 ? 通常存儲器芯片在單元數和位數方面都與實際存儲器要求有很大差距，所以需要在字方向和位方向兩個方面進行擴展。 2022/5/31 98 1．位擴展 ? 當芯片的單元數滿足存儲器單元數的要求，但單元中的位數不滿足要求時，需要進行位擴展。 ? 位擴展 ： 只進行位數擴展（加大字長）。 ? 采用 位擴展時， 芯片的單元數（字數）與存儲器的單元數是一致的。 ? 位擴展的連接方式 ： ? ① 將所有存儲器芯片的地址線、片選信號線和讀/寫控制線均對應的并接在一起，連接到地址和控制總線的對應位上。 ? ② 將各芯片的數據線單獨列出，分別接到數據總線的對應位。 2022/5/31 99 ? 例：用 2114存儲器芯片構成 1K 8位的存儲器。 ? 2114為 1K 4位的芯片，現(xiàn)存儲器要求容量為1K 8位，單元數滿足，位數不滿足，需要1K 8/1K 4＝ 2片 2114來構成存儲器。 ? 1K 8位的存儲器共需 8根數據線 D7～ D0，兩片 2114各自的 4根數據線分別用于連接 D7～ D4和 D3～ D0。 ? 2114本身具有 10根地址線，稱為 片內地址線 ，與存儲器要求的 10根地址線一致，所以只要將他們并接起來即可。 ? 電路中 CPU的讀 /寫控制線（ R/W）與 2114的 WE 信號并接。 MREQ 為 CPU的訪存請求信號，作為 2114的片選信號連接到 CS 上。 2022/5/31 100 ? 存儲器位擴展舉例 A9 A0 D7 D4 D0 MR E Q R/ W 2 1 1 4 2 1 1 4 CS CS 2022/5/31 101 2．字擴展 ? 當芯片單元中的的位數滿足存儲器位數的要求，但芯片的單元數不滿足存儲器單元數要求時，需要進行字擴展。 ? 字擴展 ：僅是單元數（字數）擴展，而位數不變。 ? 采用 字擴展時， 芯片單元中的位數與存儲器的數據位數是一致的。 2022/5/31 102 ? 字擴展的連接方式 ： ? ① 將所有芯片的地址線、數據線、讀 /寫控制線均對應地并接在一起，連接到地址、數據、控制總線的對應位上。 ? ② 由片選信號區(qū)分被選芯片。 ? 片選信號 ：通常由高位地址經譯碼進行控制。 ? 高位地址 ：存儲器總地址減去芯片內部尋址的地址得到的地址。 2022/5/31 103 ? 例：用 16K 8位的存儲器芯片構成 64K 8位的存儲器。 ? 16K 8位的芯片，可以滿足 64K 8位的存儲器數據位的要求，但不滿足單元數的要求。需要 4片 16K 8位的芯片采用字擴充方式來構成存儲器。 ? 64K 8位的存儲器需要 16位地址線 A15～ A0，而16K 8位的芯片的片內地址線為 14根，所以用16位地址線中的低 14位 A13～ A0進行片內尋址，高兩位地址 A1 A14用于選擇芯片，即選片尋址。 2022/5/31 104 ? 設存儲器從 0000H開始連續(xù)編址，則四塊芯片的地址分配： ? 第一片地址范圍為： 0000H～ 3FFFH ? 第二片地址范圍為： 4000H～ 7FFFH ? 第三片地址范圍為： 8000H～ BFFFH ? 第四片地址范圍為： C000H～ FFFFH 2022/5/31 105 A15A14 A13A12……… A2A1A0 00 00000000000000 00 11111111111111 0000H～ 3FFFH 第一片 01 00000000000000 01 11111111111111 4000H～ 7FFFH 第二片 10 00000000000000 10 11111111111111 8000H～ BFFFH 第三片 11 00000000000000 11 11111111111111 C000H～ FFFFH 第四片 片內地址 片選地址 2022/5/31 106 CS0 CS1 CS2 CS3 片選 譯碼 16K 8 16K 8 16K 8 16K 8 MR E Q A15 A14 A13 A12 A0 D7 D6 D0 R /W … … 2022/5/31 107 3．字和位同時擴展 ? 當芯片的單元數和單元的數據位均不滿足存儲器的要求時需要進行字和位的同時擴展。 ? 字和位同時擴展 ：按位擴展和字擴展的方法分別在位方向和字方向進行擴展。 2022/5/31 108 ? ① 所有芯片的片內地址線、 讀 /寫控制線均對應地并接在一起，連接到地址和控制總線的對應位上。 ? ② 同一地址區(qū)域內，不同芯片的片選信號連在一起，接到片選譯碼器的同一輸出端； 不同地址區(qū)域內內，各組芯片的片選信號分別接到片選譯碼器的不同輸出端。 ? ③ 不同地址區(qū)域內，同一位芯片的數據線對應地并接在一起，連接到數據總線的對應位上。不同位芯片的數據線分別連接到數據總線的不同位上。 字和位同時擴展的連接方式 2022/5/31 109 ? 例 ：用 2114芯片組成 4K 8位存儲器 ? 需用 8片 2114芯片構成 4K 8位存儲器。 ? 8片芯片排成 4行 2列，每行按位擴展方法連接，每列按字擴展方法連接。 ? 存儲器地址線 A11～ A0，芯片 片內地址 A9～ A0，高兩位地址 A1 A10用于選片尋址。 ? 存儲器數據線 D7～ D0，芯片 數據線 I/O3～ I/O0，兩片芯片的數據線一同構成存儲器的 8位數據線。 （片）＝位位 841K 84K ??2022/5/31 110 A11A10 A9…… A2A1A0 00 0000000000 00 1111111111 0000H～ 03FFH 第一組 01 0000000000 01 1111111111 0400H～ 07FFH 第二組 10 0000000000 10 1111111111 0800H～ 0BFFH 第三組 11 0000000000 11 1111111111 0C00H～ 0FFFH 第四組 2022/5/31 111 CS0 CS1 CS2 CS3 片選 譯碼 1K 4 MR E Q A11 A10 A9 A8 A0 D0 D7 R /W … … 1K 4 1K 4 1K 4 1K 4 1K 4 1K 4 1K 4 2022/5/31 112 ? 例：某微機系統(tǒng)有 16根地址線， 8根數據線，地址空間安排為： 16K系統(tǒng)程序存儲區(qū)，用 ROM芯片，安排在地址最低區(qū)；接著留出 16K的設備地址空間；其后的 32K作為用戶程序區(qū)，采用 RAM芯片。給定芯片如下，請畫出連線圖，給出各存儲區(qū)的地址范圍。 ROM D7～ D0 A13 A0 CS DE … RAM D7～ D0 A13 A0 CS RD … WR 2022/5/31 113 ? ROM區(qū)： 16K 8位，需 1片 16K 8位 ROM芯片 ? RAM區(qū)： 32K 8位，需 2片 16K 8位 RAM芯片 ? I/O區(qū)： 16K 8位，主存不應使用 A15A14 A13A12……… A2A1A0 00 00000000000000 00 11111111111111 0000H～ 3FFFH ROM區(qū) 01 00000000000000 01 11111111111111 4000H～ 7FFFH I/O區(qū) 10 00000000000000 10 11111111111111 8000H～ BFFFH RAM區(qū) 1 11 00000000000000 11 11111111111111 C000H～ FFFFH RAM區(qū) 2 2022/5/31 114 ROM A13～ A0 CS DE RAM D7～ D0 A15 A14 CS RD WR RAM Y0 CS RD WR 地址譯碼器 MEMR Y2 Y3 Y1 R/W 2022/5/31 115 地址分配與片選的關系 ? 當存儲器存儲容量大于芯片容量時需要利用 片選信號 進行 擴容。 ? 產生片選信號的 三種方法： ? (1) 線選法 ? 將芯片片內地址以外的高位地址直接（或經反相器）分別接到各存儲器芯片的 CS 引腳。 ? 特點：無需外加邏輯電路，但僅適用于芯片較少的場合。 CS2022/5/31 116 ? 例：系統(tǒng)有 15根地址線，用 4片 2K 8的芯片構成 8K 8的存儲器。采用線選法。 ? 各芯片地址： 芯片 A14～ A11 A10～ A0 地址范圍 0＃ 1110 00……00 11 ……11 7000H～ 7FFFH 1＃ 1101 00……00 11 ……11 6800H～ 6FFFH 2＃ 1011 00……00 11 ……11 5800H～ 5FFFH 3＃ 0111 00……00 11 ……11 3800H～ 3FFFH 2022/5/31 117 ? (2) 全譯碼法 ? 將芯片片內地址以外的高位地址全部接到譯碼器的輸入端，將譯碼器的輸出作為片選信號。 ? 特點：芯片的地址范圍確定，連續(xù)，無重疊存儲區(qū)，對譯碼電路要求較高。 2022/5/31 118 ? 例：系統(tǒng)有 15根地址線，用 4片 2K 8的芯片構成 8K 8的存儲器。采用全譯碼法。 ? 各芯片地址： 芯片 A14～ A11 A10～ A0 地址范圍 0＃ 1100 00……00 11 ……11 6000H～ 67FFH 1＃ 1101 00……00 11 ……11 6800H～ 6FFFH 2＃ 1110 00……00 11 ……11 7000H～ 77FFH 3＃ 1111 00……00 11 ……11 7800H～ 7FFFH 2022/5/31 119 ? (3) 部分譯碼法 ? 將芯片片內地址以外的高位地址部分地與譯碼器相連，將譯碼器的輸出作為片選信號。 ? 特點：對譯碼電路要求相對較低，但存在重疊存儲區(qū)。 2022/5/31 120 ? 例：系統(tǒng)有 15根地址線，用 4片 2K 8的芯片構成 8K 8的存儲器。采用部分譯碼法。 ? 各芯片地址： 芯片 A12A11 A10～ A0 地址范圍 0＃ 00 00……00 11 ……11 0000H～ 07FFH 1＃ 01 00……00 11 ……11 0800H～ 0FFFH 2＃ 10 00……00 11 ……11 1000H～ 17FFH 3＃ 11 00……00 11 ……11 1800H～ 1FFFH 2022/5/31 121 ? 重復地址： A14A13＝ 00， 01， 10， 11 ? 0000H～ 07FFH： ? 2022H～ 27FFH， 4000H～ 47FFH， 6000H～ 67FFH ? 0800H～ 0FFFH： ? 2800H～ 2FFFH， 4800H～ 4FFFH， 6800H～ 6FFFH ? 1000H～ 17FFH： ? 3000H～ 37FFH， 5000H～ 57FFH， 7000H～ 77FFH ? 1800H～ 17FFH： ? 3800H～ 3FFFH， 5800H～ 5FFFH， 7800H～ 7FFFH 2022/5/31 122 4. 多種數據位輸出的組織問題 ? 多種數據的傳輸是指存儲器按照 CPU的指令要求，與 CPU間分別傳輸 8位、 16位、 32位或 64位數據的情況。此時， CPU要增加控制信號，控制存儲器傳輸不同位數的數據。 2022/5/31 123 整數邊界存儲 ? 當計算機具有多種信息長度（ 8位、 16位、 32位等），則應當按存儲周期的最大信息傳輸量為界（