计组——搞懂主存储器芯片之地址线数据线及片选线和读写控制线

一块存储芯片完整的构造图如下(内部进行了封装):
计组——搞懂主存储器芯片之地址线数据线及片选线和读写控制线_第1张图片
存储矩阵是由一个一个的存储元构成;

译码驱动电路分为译码器和驱动器,译码器会输出某一条线路的高电平信号,驱动器是为了保证译码器输出的高电平稳定可靠的,可以理解为将电信号放大的部件。

读写电路是连通存储元的电路

地址线:用来读取和写入数据,接收地址信息,通常是CPU通过地址总线传来的

数据线:实现数据的传输,其位数与芯片可读出或写入的数据位数有关

片选线:传输芯片选择信号或者芯片使能信号,用来选择存储芯片

读写控制线:可以一条,可能有两条
两条: W E ‾ \overline{WE} WE 表示允许写; O E ‾ \overline{OE} OE 表示允许读
一条: W E ‾ \overline{WE} WE 表示低电平写,高电平读

每个存储芯片都对外有金属引脚,用来接收地址信号,数据信号,片选信号,读写信号,每条地址线、数据线、片选线以及读写控制线都会对应一个金属的引脚

存储芯片有n位地址,代表地址线有n条,对应 2 n 2^{n} 2n个存储单元,那么,
该芯片的总存量=存储单元个数*存储字长
比如8*8位的存储芯片,第一个8代表有8个存储单元;第2个8反映存储字长,表示每个存储单元包含8位的信息,常见的描述:
8K * 8位,即 213 * 8bit,表示有 213 个存储单元,每个存储单元的存储字长有 8 位,包含8个存储元件

为了满足字符处理的需要,常用8位二进制数表示一个字节,因此存储字长都取8的倍数。通常计算机系统可按寻址,也可按字节寻址。

如,总容量为1KB(说明地址线有10根,地址空间从10个全0到10个全1),字长为4B,存储矩阵为:

0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 10 11
12 13 14 15
1020 1021 1022 1023

按字节寻址:1K个单元,每个单元1B;(按每个存储单元)
按字寻址:256个单元,每个单元4B;(按行)
按半字寻址:512个单元,每个单元2B;(按半行)
按双字寻址:128个单元,每个单元8B;(按两行)

字节寻址时,和数据线没有任何关系;只有当按寻址时,才考虑数据线,通过数据线来判断字长。

【例】cpu有20根地址线和32根数据线,按字节和字寻址,寻址范围分别是多少?
按字节寻址,寻址范围:220=1MB;
按字寻址,32根数据线可以看做存储字长有32位,那么一个存储字就有4个字节,这4个字节的区分,需要从20根地址线拿出两根作为字内寻址,这样剩下18根数据线来寻址,寻址范围:218=256KB

计组——搞懂主存储器芯片之地址线数据线及片选线和读写控制线_第2张图片
【例】地址线20根,数据线16根,按字节寻址:220=1MB;按字寻址:219=512KB;

a × \times × b的芯片,a是字线,连接的是地址线,b是位线,连接的是数据线。
2K × \times × 4位芯片:11根地址线,4根数据线


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