存储器与处理器的连接.pptx
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1、CPUCPU与存储器的连接与存储器的连接n n这是本章的重点内容这是本章的重点内容n nSRAM、EPROM与与CPU的连接的连接n n译码方法同样适合译码方法同样适合I/O端口端口n n存储芯片的数据线存储芯片的数据线存储芯片的数据线存储芯片的数据线n n 存储芯片的地址线存储芯片的地址线存储芯片的地址线存储芯片的地址线n n 存储芯片的片选端存储芯片的片选端存储芯片的片选端存储芯片的片选端n n 存储芯片的读写控制线存储芯片的读写控制线存储芯片的读写控制线存储芯片的读写控制线CPU与存储器的连接要通过三大总线实现与存储器的连接要通过三大总线实现。将将一一个个存存储储器器芯芯片片与与CPUC
2、PU相相接接时时,除除了了片片选选信信号号需需要要高高位位地地址址译译码码之之外外,其其余余的的如如存存储储器器芯芯片片的的数数据据信信号号、读读写写控控制制信信号号及及地地址址信信号号都都直直接接接接到到系系统总线上。统总线上。但但是是一一个个存存储储器器系系统统往往往往需需要要由由多多个个芯芯片片组组合合得得到到系系统统所所需需的的存存储储空空间间。这这就就需需要要用用到到下下面面的的方方法:法:位扩展法位扩展法、字扩展法字扩展法、组合扩展法组合扩展法。存储系统设计的存储系统设计的 步骤步骤1 1、确定芯片个数、确定芯片个数=目的系统容量目的系统容量/提供芯片规格提供芯片规格2 2、确定扩
3、展方法(字、位、字位)、确定扩展方法(字、位、字位)3 3、芯片地址线、数据线、读写控制线的连接、芯片地址线、数据线、读写控制线的连接4 4、芯片片选的连接、芯片片选的连接CPUCPU与存储器的连接与存储器的连接1.1.位扩展法位扩展法一、存储器芯片的扩展一、存储器芯片的扩展当当存存储储器器芯芯片片的的数数据据位位数数不不能能满满足足存存储储系系统统需需要要时时,可可将将多多个个存存储储器器芯芯片片的的地地址址线线并并连连起起来来(即即接接相相同同的的输输入入),用用它它们们的的数数据据线线扩扩展展各各个个存存储储单单元元的的数数据位。这种扩展方法称为据位。这种扩展方法称为位扩展法。位扩展法。
4、64K*1I/O64K*1I/O64K*1I/O64K*1I/O64K*1I/O64K*1I/O64K*1I/O64K*1I/OD0D7用用64K1bit的芯片扩展实现的芯片扩展实现64K 8bit存储器存储器A0 A15R/WCSCPUCPU与存储器的连接与存储器的连接1.1.位扩展法位扩展法例:把两片例:把两片62646264扩展成扩展成8K8K1616的存储器的存储器D7D0RDWR一、存储器芯片的扩展一、存储器芯片的扩展A12A0D15D8D15D0译码器译码器6264I/O0 I/O7A12 A0OE WECE1 CE28k 8I/O0 I/O7A12 A06264OE WECE1
5、CE28k 8CPUCPU与存储器的连接与存储器的连接2.2.字扩展法字扩展法字字扩扩展展法法将将低低位位地地址址线线接接到到所所有有芯芯片片,实实现现片片内内寻寻址址;将将高高位位地地址址线线通通过过译译码码或或变变换换后后输输出给各芯片的片选信号,实现片间寻址出给各芯片的片选信号,实现片间寻址当当存存储储器器芯芯片片的的存存储储单单元元数数量量不不能能满满足足存存储储系系统统需需要要时时,可可将将多多片片存存储储器器芯芯片片的的数数据据线线并并连连起起来来,用用它它们们的的地地址址线线扩扩展展存存储储单单元元的的数数量。这种扩展方法称为量。这种扩展方法称为字扩展法。字扩展法。例例:用用两两
6、片片SRAM Intel6264(8K 8位位)存存储储器器芯芯片片组成一个组成一个16K 8 位的存储系统。位的存储系统。一、存储器芯片的扩展一、存储器芯片的扩展CPUCPU与存储器的连接与存储器的连接二、存储器芯片的扩展二、存储器芯片的扩展2.2.字扩展法字扩展法例:例:6264I/O0 I/O7A12 A0I/O0 I/O7A12 A06264OE WECS1 CS2RDWR8k 88k 8OE WECS1 CS2D7D0A12A0D7D0D7D0地址地址译码器译码器高高位位地地址址CPUCPU与存储器的连接与存储器的连接2 2.字字扩展法扩展法练习练习:用用1616K K8 8的的SR
7、AMSRAM扩展成扩展成6464K K8 8的存储器的存储器系统系统一、存储器芯片的扩展一、存储器芯片的扩展字扩展字扩展 CPUCPU与存储器的连接与存储器的连接3.3.组合扩展法组合扩展法当当存存储储器器芯芯片片的的数数据据位位数数和和存存储储单单元元数数量量都都不不能能满满足足存存储储系系统统需需要要时时,可可先先进进行行字字扩扩展展,再再进进行行位位扩扩展展,也也可可把把顺顺序序反反过过来来。这这种种扩扩展展方方法法称称为为组组合扩展法。合扩展法。练练习习:用用16K 4位位的的存存储储器器芯芯片片组组成成一一个个64K 8位位的的存储系统。存储系统。二、存储器芯片的扩展二、存储器芯片的
8、扩展字和位同时扩展字和位同时扩展 D7D4D3D016K4bit16K4bit16K4bit16K4bit16K4bit16K4bit16K4bit16K4bit译码器A14A15A13A0扩展方法的总结扩展方法的总结位扩展:位扩展:各芯片的地址线、片选信号连接相同,各芯片的地址线、片选信号连接相同,各芯片的数据线接不同的系统数据线各芯片的数据线接不同的系统数据线字扩展:字扩展:各芯片的地址线、数据线连接相同,片各芯片的地址线、数据线连接相同,片 选信号不同(由高位地址线经过译码得到,使得选信号不同(由高位地址线经过译码得到,使得同一时刻只选中一个芯片)同一时刻只选中一个芯片)。字位扩展:字位
9、扩展:先进行位扩展,再把位扩展后得到的先进行位扩展,再把位扩展后得到的 芯片组进行字扩展芯片组进行字扩展CPUCPU与存储器的连接与存储器的连接二二、存存储储器器的的地地址址选选择择(字字扩扩展展时时高高位位地地址址线线的的连接)连接)CPUCPU与与存存储储器器连连接接时时,将将CPUCPU的的低低位位地地址址线线连连到到存存储储器器所所有有芯芯片片的的地地址址线线上上,实实现现片片内内寻寻址址;将将高高位位地地址址线线经经过过译码输出给存储器芯片的片选引脚译码输出给存储器芯片的片选引脚,实现片间寻址。,实现片间寻址。存储器的存储器的地址译码地址译码方式有方式有线性选择、全译码、部分译码线性
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