计算机组成原理专题之存储器的扩展

计算机组成原理专题之存储器的扩展

我原本是不想上课的。不对，是根本没有上课。然后高中同学突然问我问题。。于是我被迫去上课了。这次写一篇储存器扩展的博客。
然后老师好像说过这一章挺重要的。（为啥是好像。。因为我没听）

好啦。回归正题

先说一下存储器的规格：
4K ✖ 8位
乘号前面表示地址线位数，如上表示地址寄存器位数为4K,也就是2^12次方
乘号后面表示数据线位数，如上表示数据寄存器位数为8位。

则4K ✖ 8位的存储器的容量为4KB;

存储器扩展方法最常用的有三种：

• 1.位扩展法
• 2.字扩展法
• 3.字位扩展法

逐一介绍一下：

**1.位扩展法：**位扩展法就是对存储器进行位数的扩充。也就是乘号后面的数字进行扩充。
存储器的字数与存储器芯片的字数相同。（也就是乘号前面的字不发生改变）

什么时候会用到位扩展法呢？
当芯片的容量和主存容量相同，而位数不足的的情况下，需要对位数进行扩展，我们会用到位扩展法。

例如:4K ✖ 1位的存储芯片扩展成4K ✖ 4位的存储器
那么扩展为4K ✖ 4位的存储器需要多少片4K ✖ 1位的存储芯片呢？
就直接除就行：4K ✖ 4位 / 4K ✖ 1位 = 4片
位扩展法连接的方式为：将存储芯片 并联

并联方式:将多片存储芯片的地址端，片选端和读写控制端各自并联在一起。数据端引出，连接到存储器不同位的数据总线上。
具体如下图所示：D0~D7为存储器不同位的数据总线

如图所示，使用位扩展法将16K ✖ 1位的扩展为16K ✖ 8位。需要8片并联而成。
16K = 2^14;地址线为14根

2.字扩展法： 就是存储器位数不变而在字方向进行的扩充。
例如：4K ✖ 1位的存储芯片扩展成8K ✖ 1位的存储器
需要2片。计算方式跟上面是一样的。

字扩展法需要存储芯片 串联
串联方式：将各芯片的地址线，数据线，读写线分别并联在一起，片选信号单独连接。（用来区分各片地址）用高位地址经过译码而产生的输出信号作为各个芯片的片选信号，用低位地址作为各芯片的片内地址。
如下图所示:下图是16K ✖ 8位转化为 64K ✖ 8位的方式：
64K = 2^16，有16根地址线
A0~A13表示地址线低位（片内地址）
A14~A15作为两个高地址线(片选端)
D0~D7表示数据线
A15和A14表示高位地址。译码产生输出信号与片选端相连

**3.字位扩展法：**就是存储器在子方向和位方向都进行扩充。
（是上面两种方式的综合体）

例如：4K ✖ 1位的存储器芯片扩展为8K ✖ 4位的存储器。
我们需要的芯片数为：8片
计算方法为：(8K / 4K ) * (4位 / 1位）= 8片

字位扩展法需要存储芯片同时进行 串联 和 并联

位扩展为并联，字扩展为串联。

上图为2K ✖ 4位扩展位8K ✖ 8位
数据位为：4位并联为8位。
8K = 2^13.有13根地址线。
A0~A10作为低地址线
A11~A12作为高地址线
译码器为2：4的译码器（2是输入，4是输出）

好啦~说完啦，下次有典型例题我会补上更新的啦