存储器扩展.ppt

文档介绍：存储器的扩展
1 存储芯片的扩展
存储芯片的扩展包括位扩展、字扩展和字位同时扩展等三种情况。
存储容量：
可存储二进制信息的最大数量。
容量 = 存储单元数 * 每个单元存储的位数
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存储器芯片的扩展——位扩展
位扩展保持总的地址单元数(存储单元个数)不变，但每个地址单元中的位数增加。
例：用2114（1K×4 bit）组成 1K内存（1K×8 bit） 位扩展
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D0
D1
D2
D3
D0
D1
D2
D3
2114
2114
A0
A9
A0
A9
...
...
CS
WR
保证两片同时选中，一次读写一个字节。
每个单元的内容被存放在不同的芯片上。
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存储器芯片的扩展——字扩展
字扩展是对存储器容量的扩展(或存储空间的扩展)，而每个单元的位数保持不变。
例：用62512(64K×8bit)组成 128 K*8内存 字扩展
D0 ~ D7
D0 ~ D7
62512
64K
译码电路
A0
A15
A0
A15
...
...
0
1
cs
cs
62512
64K
保证两片的地址连续，共 128 K
若第一片: 0H ~ FFFFH，第二片:10000H ~ 1FFFFH
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2．字扩展(地址范围)
字扩展用于存储芯片的位数满足要求而字数不够的情况，是对存储单元数量的扩展。
图 由16K8位芯片组成64K8位的存储器
总结：字扩展的连接方式是将各芯片的地址线、数据线、读/写控制线并联，而由片选信号来区分各片地址。
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表 中各芯片地址空间分配表
A15A14
A13A12A11…A1A0
说明
1
00
00
000…00
111…11
最低地址(0000H)
最高地址(3FFFH)
2
01
01
000…00
111…11
最低地址(4000H)
最高地址(7FFFH)
3
10
10
000…00
111…11
最低地址(8000H)
最高地址(BFFFH)
4
11
11
000…00
111…11
最低地址(C000H)
最高地址(FFFFH)
地址
片号
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3．字位同时扩展
在实际应用中，往往会遇到字数和位数都需要扩展的情况。
若使用lk位存储器芯片构成一个容量为MN位(M>l，N>k)的存储器，那么这个存储器共需要(M/l)(N/k)个存储器芯片。连接时可将这些芯片分成(M/l)个组，每组有(N/k)个芯片，组内采用位扩展法，组间采用字扩展法。
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例，现有1K×4 SRAM存储器芯片，要构成某计算机存储系统所需4K×8的存储器，下面介绍如何通过1K×4芯片构成4K×8的存储器。
单块1K×4芯片的存储单元数目是1K，字长是4位。所需的存储器是4K×8。因此，该单块芯片的存储单元数目不满足要求，需要将存储单元数目从1K扩展到4K；字长也不满足要求，需要将字长从4位扩展到8位。所以，采用1K×4芯片构成4K×8的存储器，需要进行字扩展和位扩展，即字位同时扩展。
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1K×4芯片位扩展构成1K×8存储模块的电路连接示意图
第一步，先进行位扩展，由1K×4芯片采用位扩展方式构成1K×8的存储模块。由位扩展方式可知，要达到存储模块所需的每个存储单元8位，需要使用2块1K×4芯片来扩展构成1K×8的存储模块，。由图看出，两个单芯片的4位数据总线扩展后构成8位数据总线。
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1K×8存储模块字扩展构成4K×8存储器的电路连接示意图
第二步，再进行字扩展，由1K×8的存储模块采用字扩展方式构成4K×8存储器。通过计算可知，共需4个1K×8的存储模块来扩展构成4K×8的存储器，。由图可知，经过字扩展后，寻址空间由1K增加到4K，地址总线也由10位增加到12位。其中，地址线的高两位经过译码器后产生所需的4个片选信号。
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上述分两步实现了存储器的扩展，第一步用2块芯片实现位扩展，第二步用4个存储模块实现字扩展，计算可得共需使用