存儲(chǔ)器的尋址

　　1. 線(xiàn)選法

　　簡(jiǎn)單微機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)容量不大，存儲(chǔ)器芯片數(shù)也不多，可用單根地址線(xiàn)作為片選信號(hào)，每個(gè)存儲(chǔ)芯片或每個(gè)I/O端口只用一根地址線(xiàn)選通。

　　2. 全譯碼片選法

　　將低位地址總線(xiàn)直接連至各芯片的地址線(xiàn)，余下高位地址總線(xiàn)全部參加譯碼，譯碼輸出作為各芯片片選信號(hào)。

　　3. 局部譯碼片選法

　　只對(duì)部分高位地址總線(xiàn)譯碼產(chǎn)生片選信號(hào)，剩余高位線(xiàn)或空或直接用做其他芯片片選信號(hào)。是介于全譯碼片選法和線(xiàn)選法間的尋址方法

　　芯片單元數(shù)和位數(shù)都不能滿(mǎn)足存儲(chǔ)器的要求，要在字、位兩個(gè)方向上擴(kuò)展。如采用2114（1K×4位）組成2K×8位RAM，字、位都不能滿(mǎn)足存儲(chǔ)器要求，要進(jìn)行字位同時(shí)擴(kuò)展，如圖所示。

　　位擴(kuò)展（數(shù)據(jù)空間擴(kuò)展）

　　例1：假定使用8K×1位的RAM存儲(chǔ)器芯片，那么如何組成8K×8位的存儲(chǔ)器？

　　解：可采用圖3-5所示的位擴(kuò)展法。也就是用8片1Mb的存儲(chǔ)芯片拼接而成。

　　存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)與存儲(chǔ)器芯片字?jǐn)?shù)一致，所以不需加大字長(zhǎng)。圖中，每一片RAM是8K×1，故其地址線(xiàn)為13條（A0－A12），可滿(mǎn)足整個(gè)存儲(chǔ)體容量的要求。每一片對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的1位（只有1條數(shù)據(jù)線(xiàn)），故只需將它們分別接到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的相應(yīng)位即可。在這種方式中，對(duì)片子沒(méi)有選片要求，就是說(shuō)片子按已被選中來(lái)考慮。如果片子有選片輸入端（CS#），可將它們直接接地。在這種連接時(shí)，每一條地址總線(xiàn)接有8個(gè)負(fù)載，每一條數(shù)據(jù)線(xiàn)接有一個(gè)負(fù)載。

　　例2：用2114（1K×4位的SRAM）構(gòu)成1K×16位的存儲(chǔ)器，試畫(huà)出該存儲(chǔ)器的組成邏輯圖。

　　解：（1）分析2114及存儲(chǔ)器

　　2114：地址線(xiàn)為10位，數(shù)據(jù)線(xiàn)為4位（1K×4）

　　存儲(chǔ)器：地址線(xiàn)為10位，數(shù)據(jù)線(xiàn)為16位（1K×16）

　　所以，要進(jìn)行位擴(kuò)展。

　?。?）所需2114芯片數(shù)目：

　　所以，用4片2114

　　（3）2114組成邏輯圖

　　四片2114地址線(xiàn)并聯(lián)后與地址總線(xiàn)相連（即四片2114具有相同的1K地址）；四片2114數(shù)據(jù)線(xiàn)拼接為16位后與數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連。

　　當(dāng)使用的存儲(chǔ)器芯片單元數(shù)目符合要求，但每單元的位數(shù)較少時(shí)，需要進(jìn)行這種擴(kuò)充。例如，使用4164（64K*1）擴(kuò)充64KB存儲(chǔ)系統(tǒng)，就需要進(jìn)行位擴(kuò)充。

　　連接示意圖如下所示：

　　如圖顯示的是將兩片64K*4芯片連接成64K*8的存儲(chǔ)系統(tǒng)。采用位擴(kuò)充，其連接要點(diǎn)是：兩芯片的地址線(xiàn)分別并接在一起（即A0與A0并接，A1與A1并接，A15與A15并接等等），接至系統(tǒng)地址總線(xiàn)；兩芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)各自提供數(shù)據(jù)總線(xiàn)的一部分（此例為高4位和低4位），共同組成8位的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。

　　字?jǐn)U展（地址空間擴(kuò)展）

　　如果每片的字?jǐn)?shù)不夠，需用若干芯片組成總?cè)萘枯^大的存儲(chǔ)器，稱(chēng)為字?jǐn)?shù)擴(kuò)展。為此將高地址譯碼產(chǎn)生的若干不同片選信號(hào)，按各芯片在存儲(chǔ)空間分配中所占的編址范圍，分送各芯片。低位地址線(xiàn)直接送往各芯片，以選擇片內(nèi)的某個(gè)單元。而各芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)，則按位并聯(lián)于數(shù)據(jù)總線(xiàn)。

　　例1：圖3-6示出用16K×8位的芯片采用字?jǐn)U展法組成64K×8位的存儲(chǔ)器連接圖。

　　解：圖中4個(gè)芯片的數(shù)據(jù)端與數(shù)據(jù)總線(xiàn)D0－D7相連，地址總線(xiàn)低位地址A0－A13與各芯片的14位地址端相連，而兩位高位地址A14，A15經(jīng)譯碼器和4個(gè)片選端相連。

　　例2：用2114（1K×4位的SRAM）構(gòu)成4K×4位的存儲(chǔ)器，試畫(huà)出該存儲(chǔ)器的組成邏輯圖。

　　解：（1）分析2114及存儲(chǔ)器

　　2114：地址線(xiàn)為10位，數(shù)據(jù)線(xiàn)為4位（1K×4）

　　存儲(chǔ)器：地址線(xiàn)為12位，數(shù)據(jù)線(xiàn)為4位（4K×4）

　　所以，要進(jìn)行字?jǐn)U展。

　?。?）所需2114芯片數(shù)目：

　　所以，用4片2114

　　002114（1K×4）

　　012114（1K×4）

　　102114（1K×4）

　　112114（1K×4）

　?。?）2114組成邏輯圖（略）

　　存儲(chǔ)器所需的12根地址總線(xiàn)分兩部分：

　　低10根地址總線(xiàn)與每片2114的A0～A9直接相連，稱(chēng)片內(nèi)地址線(xiàn)；高2根地址總線(xiàn)通過(guò)2/4譯碼器產(chǎn)生4個(gè)不同的片選信號(hào)，接各芯片的CS#端，稱(chēng)片選地址線(xiàn)。

　　4根數(shù)據(jù)總線(xiàn)直接與每片2114的I/O1～I(xiàn)/O3直接相連。

　　當(dāng)使用的存儲(chǔ)器芯片位數(shù)符合要求，但單元數(shù)目較少時(shí)，需要進(jìn)行這種擴(kuò)充。例如，使用6264（8K*8）擴(kuò)充64KB存儲(chǔ)系統(tǒng)，就需要進(jìn)行字?jǐn)U充。

　　連接示意圖如下所示：

　　如圖顯示的是將兩片32K*8芯片連接成64K*8的存儲(chǔ)系統(tǒng)。采用字?jǐn)U充，其連接要點(diǎn)是：兩芯片的低位地址線(xiàn)分別并接在一起，接至系統(tǒng)地址總線(xiàn)的低位；兩芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)分別并接在一起，接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)；系統(tǒng)高位地址線(xiàn)，進(jìn)行譯碼，譯碼的輸出分別接至兩芯片的片選端CS1，CS2。

　　字位同時(shí)擴(kuò)展

　　在組織實(shí)際的主存儲(chǔ)器時(shí)，可能既有字?jǐn)U展又有位擴(kuò)展。一個(gè)存儲(chǔ)器的容量假定為M×N位，若使用l× k位的芯片（l《M， k《N），需要在字向和位向同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。此時(shí)共需要（M/l）×（N/k）個(gè)存儲(chǔ)器芯片。

　　例1：設(shè)CPU有16根地址線(xiàn)，8根數(shù)據(jù)線(xiàn)，并用/MREQ作訪(fǎng)存控制信號(hào)，用/WR作讀寫(xiě)控制信號(hào)（高為讀，低為寫(xiě)）。現(xiàn)有下列芯片：1K*4位RAM，4K*8位RAM，8K*8位RAM，2K*8位ROM，4K*8位ROM，8K*8位ROM及74LS138譯碼器和各種門(mén)電路，要求：

　?、?主存空間分配： 6000H~67FFH為系統(tǒng)程序區(qū)； 6800H~6BFFH為用戶(hù)程序區(qū)。

　?、诤侠磉x用上述存儲(chǔ)芯片，說(shuō)明各選幾片？

　　③詳細(xì)畫(huà)出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖。

　　解題過(guò)程板書(shū)

　　例2：設(shè) CPU 有 20 根地址線(xiàn)，8 根數(shù)據(jù)線(xiàn)。并用 IO/M 作訪(fǎng)存控制信號(hào)。RD 為讀命令，WR 為寫(xiě)命令?，F(xiàn)有 2764 EPROM （ 8K × 8位 ）， 外特性如下：

　　用 138 譯碼器及其他門(mén)電路（門(mén)電路自定）畫(huà)出 CPU和 2764 的連接圖。要求地址為 F0000H~FFFFFH ， 并

　　寫(xiě)出每片 2764 的地址范圍。

　　解題過(guò)程板書(shū)

　　例3：設(shè)CPU的地址總線(xiàn)16根（A15～A0，A0為低位），雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)8根（D7～D0），控制總線(xiàn)中與主存有關(guān)的信號(hào)有MREQ#（允許訪(fǎng)存，低電平有效），R/W#（高電平為讀命令，低電平為寫(xiě)命令）。

　　主存地址空間分配如下：0－8191（13個(gè)1）為系統(tǒng)程序區(qū)，由只讀存儲(chǔ)器組成；8192－32767（15個(gè)1）為用戶(hù)程序區(qū)；最后（最大地址）2K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)。上述地址為十進(jìn)制，按字節(jié)編址?，F(xiàn)有如下存儲(chǔ)器芯片：

　　EPROM：8K×8位

　　SRAM：16K×1位，2K×8位，4K×8位，8K×8位

　　請(qǐng)從上述芯片中選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計(jì)該計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器，畫(huà)出主存儲(chǔ)器邏輯框圖，注意畫(huà)出選片邏輯（可選用門(mén)電路及3－8譯碼器74LS138）與CPU的連接，說(shuō)明選擇哪些存儲(chǔ)器芯片？選多少片？

　　解：解題過(guò)程板書(shū)

　　主存地址空間分布如下圖所示。

　　圖略。

　　擴(kuò)展位需要增加位選，這個(gè)又有很多講究，要看你現(xiàn)在的片上可用的外部存儲(chǔ)地址有沒(méi)有用完，總得來(lái)說(shuō)可以用譯碼芯片和不用譯碼芯片，又分為完全譯碼和不完全譯碼，字位擴(kuò)展就麻煩了 首先是你的芯片輸出是多少位的，比如說(shuō)3位的51的數(shù)據(jù)線(xiàn)有8位，如果你要多余8位可以用鎖存器，如果是很簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)，可以自己用命令訪(fǎng)問(wèn)外部芯片，這樣比較麻煩，但是可以不用譯碼器，但是要求對(duì)外部存儲(chǔ)芯片的工作原理有了解