大磊程序员(轻大)
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主存储器与CPU的连接

单块存储芯片与CPU的连接

此处有详细的介绍

现代计算机结构

主存储器与CPU的连接_第1张图片

MDR中存储的数据通过数据总线和主存进行数据交换

MAR中存储的地址数据是通过地址总线传送给主存

CPU通过控制总线向主存发送读写等一些控制信息

存储芯片的输入、输出信号

多块存储芯片与CPU的连接 

增加主存的存储字长-位扩展

 主存储器与CPU的连接_第2张图片

 

 面临问题：存储器芯片是8k*1位，所以有13条地址线，一条数据线，但是CPU可以同时读写8个数据，由于芯片只有一个数据线，所以只能同时读取一个数据，如上图

解决方法：通过增加存储芯片的数量来增加数据线的数量，因此可以同时读取多个数据。如下图

主存储器与CPU的连接_第3张图片

 

 CPU同时向8个存储芯片发送地址数据，每个存储芯片读取一个Bit的数据，这样存储字长就扩展为了8bit

8片8k*1位的存储芯片->1个8k*8位的存储器，容量为8kb

 增加主存的存储字长-字扩展

 面临问题：CPU的地址线的利用率低，如下图：CPU多出来三条地址总线没有利用

主存储器与CPU的连接_第4张图片

 通过利用CPU多出来的地址总线进行字扩展

线选法

加入同种类型的存储芯片，将多余地址总线接入CS端，因为不能同时多个存储芯片与CPU之间进行数据交换，所以需要控制存储芯片CS的是否有效来控制芯片的运作。所以A14和A13只能为01或10

n条线->n个选片信号

主存储器与CPU的连接_第5张图片

 译码片选法

将上述线选法的电路经过改造，加上一个1-2译码器(其实就是一个非门)，CS不加横线说明高电平有效，所以第一个芯片不工作，第二个芯片工作。

主存储器与CPU的连接_第6张图片

下图是一个3-8片选线，当为地址线为000时，对应10进制的0，所以第0位的片选线就会被选通

主存储器与CPU的连接_第7张图片

 下图，CS上面加个横线说明，低电平有效。译码器旁边需要加一个非门(那个圈)当A13为1，A14为0时，对应10进制为2，所以第二位的片选线会被接通，所以经过非门处理到达CS的时候，为0，第二个存储芯片工作，其余不工作。

主存储器与CPU的连接_第8张图片

线选法和片选法的对比 主存储器与CPU的连接_第9张图片

 主存容量扩展-字位同时扩展

 主存储器与CPU的连接_第10张图片

 考点：译码器选法(译码器的使用、分析地址空间)

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