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3.3_主存储器与CPU的连接

主存连接原理

主存简单模型

三个输入信号:读/写信号、要读写的数据、数据的主存地址

连接原理

三个总线:数据总线、地址总线、控制总线(读/写)

主存的地址单元分配

  • 存储单元的数量:总容量 ÷ 每个单元的容量
  • 地址线的数量应该等于总容量的位数。根据图中所示,1KB等于2的10次方字节(1KB = \(2^{10}\) B),因此有10根地址线。
  • 如何存放一个字
    • 字长为4B,实际上寻址时将四个存储单元看作一个
    • 一组内有4个存储单元,后两位表示序号,前面表示所在组
    • 每个存储单元存放两位十六进制数(8位二进制数)
    • 共四个存储单元,也就是一个字

视频讲解:寻址


举例:

视频讲解


主存容量的扩展

位扩展法

  • 地址线、片选线和读写控制线并联

  • 数据线依次连接CPU数据线的一位

视频讲解:位扩展

如上图中就将8片\(8K * 1位\) 的储芯片扩展为了$8K $位

字扩展法

视频讲解:字扩展

  • 数据线、读写控制线和地址线并联

  • 使用PU剩下的地址线连接片选线,选择当前读/写的芯片

    • 线选法:直接将地址线与片选线连接,一根地址线对应一根片选线

    • 译码器片选法:使用译码器将连接CPU地址线与片选线

线选法 译码器片选法
n条线 → n个选片信号 n条线 → \(2^n\)个选片信号
电路简单 电路复杂
地址空间不连续(形如11、00的信号是无效的) 地址空间可连续可以增加逻辑设计

字位扩展

视频讲解:字位同时拓展


举例:


补充:编码器和RAM读周期

视频讲解:编码器和RAM读周期