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1第第5章章￿ ￿半半导体存体存储器及其接口器及其接口第五章第五章 存存储器系器系统 ————综合合训练西南石油大学计算机科学学院西南石油大学计算机科学学院西南石油大学计算机科学学院西南石油大学计算机科学学院教教教教 师师师师 郑郑郑郑 津津津津2半导体存储器芯片的结构半导体存储器芯片的结构地地址址寄寄存存地地址址译译码码存储体存储体控制电路控制电路AB数数据据寄寄存存读读写写电电路路DBOEWECS①① 存储体存储体•存存储器芯片的主要部分，用来存器芯片的主要部分，用来存储信息信息②② 地址译码电路地址译码电路•根根据据输入入的的地地址址编码来来选中中芯芯片片内内某某个个特特定定的存的存储单元元 ③③ 片选和读写控制逻辑片选和读写控制逻辑•选中存中存储芯片，控制芯片，控制读写操作写操作7存储芯片与存储芯片与CPU的连接的连接存储芯片的数据线存储芯片的数据线 存储芯片的地址线存储芯片的地址线 存储芯片的片选端存储芯片的片选端 存储芯片的读写控制线存储芯片的读写控制线 存储器芯片的容量是有限的存储器芯片的容量是有限的,为了满足实际存储器为了满足实际存储器的容量要求，需要的容量要求，需要对存储器进行扩展对存储器进行扩展。

位扩展法位扩展法——数据线的连接数据线的连接 字扩展法字扩展法——地址线的连接地址线的连接 字位同时扩展法字位同时扩展法 8一、位扩展方式 当芯片的单元数和主存相同，而当芯片的单元数和主存相同，而位数不足位数不足时，就要对时，就要对位数进行扩展，称为位数进行扩展，称为位扩展位扩展 位扩展法的要点：位扩展法的要点：Ø “位的并联位的并联”：各：各芯片的芯片的数据线数据线与与CPU数据线数据线的各对的各对应位拼接应位拼接Ø 各芯片的片选线应连在一起，各芯片的片选线应连在一起，合用一个片选信号合用一个片选信号 存储芯片与存储芯片与CPU的连接的连接92、字扩展方式 当芯片字长与主存相同，而当芯片字长与主存相同，而单元数不足单元数不足时，就需要用几片时，就需要用几片存储器芯片组成组成容量较大的存储器，称为存储器芯片组成组成容量较大的存储器，称为字扩展字扩展 字扩展法的要点：字扩展法的要点：主存储器的逻辑设计Ø芯片的芯片的地址线地址线：通常全部与：通常全部与系统的低位地址总线系统的低位地址总线相连，相连，寻址时，这部分地址的译码是在存储芯片内完成的，称寻址时，这部分地址的译码是在存储芯片内完成的，称为为“片内译码片内译码”Ø芯片的芯片的片选端片选端：与：与系统总线的高位地址线系统总线的高位地址线相连，这种扩相连，这种扩充简称为充简称为“地址扩充地址扩充”或或“字扩充字扩充”10全全全全选译码选译码片选常片选常片选常片选常有效有效有效有效线选法线选法线选法线选法部分译码部分译码部分译码部分译码存储芯片片选端的译码存储芯片片选端的译码——小结小结片选端常有效；片选端常有效；特点：特点：•地址重复；地址重复；•地址空间连续；地址空间连续；•不需要译码电路不需要译码电路•不能再进行地址扩充不能再进行地址扩充•仅仅一块芯片一块芯片的情况的情况高位地址线高位地址线全部全部参与片选译码参与片选译码特点：特点：•地址地址唯一唯一；；•地址空间连续；地址空间连续；•译码电路复杂译码电路复杂高位地址线高位地址线部分部分参与片选译码参与片选译码特点：特点：•地址重复；地址重复；•地址空间连续；地址空间连续；•译码电路相对简单。

译码电路相对简单单独单独一根一根高位地址线作为芯片的片选高位地址线作为芯片的片选特点：特点：•地址重复；地址重复；•3 3片以上时，地址空间不连续；片以上时，地址空间不连续；•译码电路简单译码电路简单11总结总结总结：总结：Ø位扩展：考虑数据线位扩展：考虑数据线Ø字扩展：系统总线的高地址与片选信号连字扩展：系统总线的高地址与片选信号连接接Ø控制信号线：控制信号线：• 最小组态：最小组态：IO/M* WR* RD*• 最大组态：最大组态：MEMR* MEMW12n使用3∶ ∶8译码器74LS138和多片8K×8结构的SRAM，采用全译码方式，在8088系统中设计存储模块，占用从0开始的最低32KB地址空间，画出连接示意图15分）u1、构成此存储器需用该、构成此存储器需用该SRAM芯片多少片？（芯片多少片？（2分）分）u2、给出每片芯片的地址范围给出每片芯片的地址范围6分）分）u3、、画画出出用用该该SRAM芯芯片片采采用用全全译译码码方方式式构构成成此此存存储储器器的的电电路图7分）分）综合举例综合举例13本本题详见书P133P133〔 〔习题5.145.14〕 〕如果如果为最大最大组态下，怎么改？下，怎么改？14n利利用用4K*8的的RAM芯芯片片构构成成容容量量为为16KB RAM存存储储器器系系统统，，地地址址从从30000H开开始始，，它它们们与与最最小小组组态态下下的的8088CPU连接，采用全译码方式，请设计该电路图。

连接，采用全译码方式，请设计该电路图 n1．．该该系系统统采采用用什什么么扩扩充充方方式式？？（（1分分））设设计计此此存存储储器器需要几片？（需要几片？（1分）分）n2．计算出芯片的地址范围．计算出芯片的地址范围2分）分）n3．．画画出出8088最最小小组组态态下下的的连连接接图图其其中中译译码码器器部部分分占占8分，其余占分，其余占3分11分）分）综合举例综合举例215综合举例综合举例3n用用存存储储芯芯片片6264（（SRAM，，8K×8位位））和和2732（（EPROM，，4K×8位位））各各两两片片构构成成容容量量为为24KB的的存存储储系系统统，，它它们们与与最小组态最小组态下的下的8088CPU连接：连接：u采采用用全全译译码码方方式式，，画画出出存存储器器系系统最最小小组态模模式式下下的的电路路连接接图16n利 用 1024*4的 RAM芯 片 和 2048*8的EPROM芯片，设计一个包含2KB RAM、4KB ROM的存储器系统，采用全译码方式，要求地址分别从30000H和50000H开始写出每个芯片的地址空间综合举例综合举例4。