11主存储器与CPU的连接

一. 连接原理

3.4.3 存储芯片的地址分配和片选

CPU要实现对存储单元的访问,首先要选择存储芯片,即进行片选;然后为选中的芯片依据地址码选择相应的存储单元,以进行数据的存取,即进行字选.片内的字选通常是由CPU送出的N条低位地址线完成的,地址线直接接到所有存储芯片的地址输入端(N由片内存储容量2^N决定). 片选信号的产生分为线选法和译码片选法.

1. 线选法

   线选法用除片内寻址外的高位地址直接(或经反相器)分别接至各个存储芯片的片选端,当某地址线信息为"0"时,就选中与之相应的存储芯片.这些片选地址线每次寻址时只能有一位有效,不允许同时有多位有效,这样才能保证每次只选中一个芯片(或芯片组).假设4片2K * 8位存储芯片用线选法构成8k * 8位存储器,各芯片的片选信息见表3.2,其中低位地址线A₁₀~A₀作为字选线,用于片内寻址

   

   优点: 不需要地址译码器,线路简单.缺点:地址空间不连续,选片的地址线必须分时为低电平(否则不能工作),不能充分利用系统的存储器空间,造成地址资源的浪费

2. 译码片选法

   译码片选法用除片内寻址外的高位地址线通过地址译码器芯片产生片选信号.如用8片8K * 8位的存储芯片组成64K * 8位存储器(地址线为16, 数据线为8位),需要8个片选信号,若采用线选法,除去片内寻址的13位地址线,仅余高3位,不足以产生8个片选信号,因此,采用译码片选法,即用一片74LS138作为地址译码器

3.4.4 存储器与CPU的连接

1. 合理选择存储芯片

   存储芯片的类型(RAM或ROM)和数量的选择,通常选用ROM存放系统程序,标准子程序和各类常数,RAM则是为用户编程而设置的,此外,在考虑芯片数量时,要尽量使连线简单,方便

2. 地址线的连接

   存储芯片的容量不同,其地址线数也不同, 而CPU的地址线数往往比存储芯片的地址线数更多.通常将CPU地址线的低位与存储芯片的地址线相连,以选择芯片中的某一单元==(字选),这部分的译码是由芯片的片内逻辑完成的.而CPU地址线的高位则在扩充存储芯片时使用,用来选择存储芯片(片选)==

3. 数据线的连接

   CPU的数据线数与存储芯片的数据线数不一定相等,在相等时可直接相连,在不等时必须对存储芯片扩位,使其数据位数与CPU的数据线数相等

4. 读/写命令线的连接

   CPU 读/写命令线一般可直接与存储芯片的读/写控制端相连,通常高电平为读,低电平为写.有些CPU的读/写命令线是分开的(读为 R D ‾ \overline{\mathrm{RD}}