存储器与cpu的连接

news2024/11/27 22:33:36

1. 只读存储器

只读存储器中一般用于保存系统程序或者系统的配置信息;

  • 早期的只读存储器, 在厂家就写好了内容
  • 改进1, 用户可以自己写, 一次性
  • 改进2, 可以多次写-- 要能对信息进行擦除;
  • 改进3,  电可擦写, 特定设备
  • 改进4, 电可擦写, 直接连接到计算机上

1.1  只读存储器ROM

  1. 掩模rom, (MROM)
    行列选择线交叉处有MOS管为’‘1’';
    行列选择线交叉处无Mos管为 ‘‘0’’;

  2. PROM (一次性编程)
    行线 在这里插入图片描述

  3. eprom 多次性编程

在这里插入图片描述

  1. E2prom 多次性编程
    电可擦写
    局部擦写
    全部擦写

  2. flash Memory 闪速型存储器
    eprom  价格便宜, 集成度高
    e2prom  电可擦写,重写
    flash memory 快, 具备RAM功能

2. 存储器与cpu 的连接

cpu 执行的指令和数据都保存在主存储器中,

2.1 存储器容量的扩展

通常情况下,cpu的地址线数目较多,寻址空间范围较大,
一个存储器需要多个存储芯片共同组成。

2.1.1 位扩展

位扩展,扩展的是数据线的个数.

扩展的是数据的位数, 即增加了存储字长;

位扩展时, 将芯片同时进行工作,同时读和写操作。
通过将 cs 片选信号线连接在一起, 使得两个芯片同时进行工作,

每个2114是4位的数据线, 两个便构成8位的数据线;

在这里插入图片描述

2.1.2 字扩展

字扩展,扩展的是数据线的个数.
由于 数据的位数满足条件,
所以两个芯片不可以同时进行工作, 同时进行工作,造成两个8位的数据线会混乱。

增加存储字的数量,

2k 一共11根地址线, a10地址线作为芯片选择线。

第一个芯片使用 a0-a9的地址线, 提供了前1k的地址空间。
第二个芯片同样使用a0-a9 的地址线, 提供了后1k的地址空间。

每个芯片构成1k的地址空间,

在这里插入图片描述

2.1.3 字,位扩展

每两个芯片构成一组1k * 8位数据线, 
此时每一组中,使用的是同一个片选信号, 
每一组都是10根地址线, a0-a9提供1k的地址线;
4组则提供4k的地址线;

a10-a11 构成片选译码, 
00-代表第一个1k的地址空间;
01-代表第2个1k的地址空间;
10-代表第3个1k的地址空间;
11-代表第4个1k的地址空间;

在这里插入图片描述

2.2 存储器与cpu的连接

  • 地址线的连接: 存储器需要根据cpu给出的地址,找到相应的存储单元, 将cpu的低位地址线作为地址信号输入到信号中,高位作为芯片选择信号,
  • 数据线的连接:cpu的线数比存储器的数据线数多, 此时需要使用为扩展, 使得存储器输入输出的数据满足cpu的要求,
  • 读写命令线的连接: cpu给出读写命令,连接到存储器中,rom 只能读,不可写。
  • 片选线的连接: 片选线负责控制选中哪些存储芯片上,片选线负责确认访问的是存储器,不是io.

存储器的访问信号,一定要在片选信号中体现,每个内存芯片都有自己的地址范围,与cpu构成的系统当中,是给他分配的指定范围, 该指定范围必须满足cpu的要求。 存储器的每一根地址都需要使用, 某些地址作为存储芯片的内部地址输入每一个芯片当中,其他一些地址作为片选信号, 来保证对某一个芯片的访问是在给定的地址范围内进行访问的。

  • 合理选择存储芯片: 保存系统程序的地方和系统配置信息的地方, 使用rom; 而运行系统程序时,或者用户程序这些区域则占用的是 RAM, 这些区域都是可读 可写的。
  • 其他时序,负载, cpu的时序和存储器的时序需要相互配合,才能读出和写入。 cpu可以带动多少个存储芯片。

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