主存储器与cpu连接

主存储器与cpu连接

一、连接原理

总共3条线，数据总线、地址总线、控制总线

1. 数据总线的位数与工作频率的乘积正比于数据传输率
2. 地址总线的位数，决定了可寻址的最大内存空间，这个很好理解
3. 控制总线，指出总线周期的类型，还有本次输入或者输出操作完成的时刻

二、主存储器的扩展

三、存储芯片的地址分配与片选

什么是片选

片选，就是chip select，芯片选择，cpu 要访问某个存储单元，也就是要对存储单元进行读操作或者写操作

我们可以看到，一条内存条，上面有很多黑色的芯片，cpu要实现对存储单元的访问，首先要选择存储芯片，然后根据地址码选择相应的存储单元

地址译码器：内存有多少个存储单元，地址译码器就有多少跟线相连，内存最大的存储单元的位数，表示地址译码器输入信号线数。换言之地址译码器就是把输入的二进制数地址，指向相应的物理空间

字扩展，字扩展是指纵向增加存储器中存储字的数量，它的横向即位数不变，位数不变说明数据线数不变，每个芯片的数据都是输出到MDR，这个时候有个问题就是如果几个芯片同时工作，那么数据线上的数据信号就会打架。所以我们要用片选线控制当前哪个芯片工作。有两种方式，线选法和译码片选法

注意，片选线可以简单理解属于地址总线，因为它是连接在MAR高位地址处的

线选法	译码片选法
N条线就有N个芯片选择信号	N条线就有2^N个芯片选择信号
电路简单，每条线直接连芯片，1工作0不工作	电路复杂，需要用到地址译码器，1工作0不工作
地址空间不连续，比如2条片选线，对应2个信号，01是第1个芯片，也是地址最高位，10是第二个芯片，也是地址的最高位，因为第2个芯片高位是10，不能是11，所以地址不连续，第1个芯片不会	地址空间连续，比如1条线就对应了2个信号，0是第1个芯片，也是地址最高位，1是第2个芯片，也是地址最高位，显然地址连续；如果是2条线就对应4个信号，会有00，01，10，11，所以要使用4个芯片时地址空间才会连续，不会被浪费

四、存储器与cpu的连接

片选线的连接

存储器由多个存储芯片组成，哪一片被选中取决与存储芯片的片选控制端CS有没有被选中，所以片选线的连接时cpu与存储芯片连接的关键；

cpu那端的信号叫MREQ(memory request);

注意MREQ只是1个信号，用来表示当前需不要选择某个存储芯片，至于选择哪个芯片，还是通过cpu地址线高位决定