ch05(存储器).ppt

5.5 半导体存储器与CPU的连接 这是本章的重点内容 SRAM、EPROM与CPU的连接 译码方法同样适合I/O端口 5.5.1 存储芯片与CPU的连接 存储芯片的数据线 存储芯片的地址线 存储芯片的片选端 存储芯片的读写控制线 1. 存储芯片数据线的处理 若芯片的数据线正好8根： 一次可从芯片中访问到8位数据 全部数据线与系统的8位数据总线相连 若芯片的数据线不足8根： 一次不能从一个芯片中访问到8位数据 利用多个芯片扩充数据位 这个扩充方式简称“位扩充” 位扩充 2114 （1） A9～A0 I/O4～I/O1 片选 D3～D0 D7～D4 A9～A0 2114 （2） A9～A0 I/O4～I/O1 CE CE 多个位扩充的存储芯片的数据线连接于系统数据总线的不同位数 其它连接都一样 这些芯片应被看作是一个整体 常被称为“芯片组” 2. 存储芯片地址线的连接 芯片的地址线通常应全部与系统的低位地址总线相连 寻址时，这部分地址的译码是在存储芯片内完成的，我们称为“片内译码” 片内译码 A9～A0 存储芯片 000H 001H 002H … 3FDH 3FEH 3FFH 全0 全1 00…00 00…01 00…10 … 11…01 11…10 11…11 范围（16进制） A9～A0 3. 存储芯片片选端的译码 存储系统常需利用多个存储芯片扩充容量 也就是扩充了存储器地址范围 进行“地址扩充”，需要利用存储芯片的片选端对多个存储芯片（组）进行寻址 这个寻址方法，主要通过将存储芯片的片选端与系统的高位地址线相关联来实现 这种扩充简称为“地址扩充”或“字扩充” 地址扩充（字扩充） 片选端 D7～D0 A19～A10 A9～A0 （2） A9～A0 D7～D0 CE （1） A9～A0 D7～D0 CE 译码器 0000000001 0000000000 片选端常有效 A19～A15 A14～A0 ????? 全0～全1 D7～D0 27256 EPROM A14～A0 CE 令芯片（组）的片选端常有效 不与系统的高位地址线发生联系 芯片（组）总处在被选中的状态 虽简单易行、但无法再进行地址扩充，会出现“地址重复” 地址重复 一个存储单元具有多个存储地址的现象 原因：有些高位地址线没有用、可任意 使用地址：出现地址重复时，常选取其中既好用、又不冲突的一个“可用地址” 例如：00000H～07FFFH 选取的原则：高位地址全为0的地址 高位地址译码才更好 ⑴ 译码和译码器 译码：将某个特定的“编码输入”翻译为唯一“有效输出”的过程 译码电路可以使用门电路组合逻辑 译码电路更多的是采用集成译码器 常用的2:4译码器：74LS139 常用的3:8译码器：74LS138 常用的4:16译码器：74LS154 ⑵ 全译码 所有的系统地址线均参与对存储单元的译码寻址 包括低位地址线对芯片内各存储单元的译码寻址（片内译码），高位地址线对存储芯片的译码寻址（片选译码） 采用全译码，每个存储单元的地址都是唯一的，不存在地址重复 译码电路可能比较复杂、连线也较多 全译码示例 A15 A14 A13 A16 C B A E3 138 2764 A19 A18 A17 A12～A0 CE Y6 E2 E1 IO/M 1C000H 1DFFFH 全0 全1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 地址范围 A12～A0 A19A18A17A16A15A14 A13 ⑶ 部分译码 只有部分（高位）地址线参与对存储芯片的译码 每个存储单元将对应多个地址（地址重复），需要选取一个可用地址 可简化译码电路的设计 但系统的部分地址空间将被浪费 部分译码示例 138 A17 A16 A11～A0 A14 A13 A12 (4) (3) (2) (1) 2732 2732 2732 2732 C B A E3 E2 E1 IO/M CE CE CE CE Y0 Y1 Y2 Y3 A19～ A15 A14～ A12 A11～A0 一个可用地址 1 2 3 4 ××10× ××10× ××10× ××10× 000 001 010 011 全0～全1 全0～全1 全0～全1 全0～全1 20000H～20FFFH 21000H～21FFFH 22000H～22FFFH 23000H～23FFFH ⑷ 线选译码 只用少数几根高位地址线进行芯片的译码，且每根负责选中一个芯片（组） 虽构成简单，但地址空间严重浪费 必然会出现地址重复 一个存储地址会对应多个存储单元 多个存储单元共用的存储地址不应使用 线选译码示例