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《計算機組成原理_存儲子系統(tǒng)-3-半導體存儲器的組織邏輯.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、4.3半導體存儲器4.3.1存儲器的設計原則存儲器通常有:RAM型設計存儲器時,要考慮以下因素:ROM型RAM+ROM混合型(1)接口協(xié)議的匹配物理特性、功能規(guī)范、電平特性、時序邏輯等等。1/20地址空間、位寬、工作頻率、電壓等(2)存儲芯片(顆粒)選擇失電后保存信息:SRAM或ROM芯片運行期存儲信息:DRAM芯片存儲器指標→選擇存儲芯片(技術規(guī)格)(3)存儲器的地址分配與地址譯碼(4)芯片的布局和排線地址線、數(shù)據(jù)線、片選、R/W控制線等。芯片內(nèi)部地址、芯片選擇信號2/204.3.2半導體存儲器邏輯設計需解決:芯片的選用、片內(nèi)地址分配與片選邏輯、信號線的連接。3/
2、20內(nèi)存顆粒1內(nèi)存顆粒2內(nèi)存顆粒3內(nèi)存顆粒464位地址碼64位數(shù)據(jù)碼1、如何選用芯片?2、芯片地址分配與片選邏輯?3、線路的連接、布局?(技術規(guī)格、數(shù)量)在已知內(nèi)存總?cè)萘亢蛢?nèi)存顆粒規(guī)格情況下:對于如下的內(nèi)存結(jié)構示意圖:4/20[例1]用2114(1K×4)SRAM芯片組成容量為4K×8的存儲器。地址總線A15~A0(低),雙向數(shù)據(jù)總線D7~D0(低),讀/寫信號線R/W。請給出芯片內(nèi)部地址分配與片選邏輯,并畫出M的結(jié)構原理框圖。5/201.計算芯片(1K×4b)數(shù)量(1)可以先擴展位數(shù),再擴展地址空間2片1K×41K×84組1K×84K×88片(1K×4b)(2)也
3、可以先擴展地址空間,再擴展位數(shù)4片1K×44K×42組4K×44K×88片(1K×4b)(總?cè)萘?4K×8b)1K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×46/20存儲器尋址邏輯:2.地址分配與片選邏輯兩級譯碼尋址系統(tǒng)哪些地址信號作為片選信號?哪些地址信號作為片內(nèi)尋址信號?芯片選擇(第1級)+芯片內(nèi)尋址(第2級)存儲空間分配:4KB存儲器在16位地址空間(64KB)中占據(jù)任意連續(xù)區(qū)間。7/2064KB1K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×41K×4A15…A12A11A10A9…A00…0000…0全0片選片內(nèi)地址16位地址線0…0
4、001…10…0010…00…0011…10…0100…00…0101…10…0110…00…0111…1每組1K尋址空間:210=1K片內(nèi)A9~A0共4組芯片:22=4片選A11~A108/20地址碼=片選地址(2位)+片內(nèi)地址(10位)芯片組片內(nèi)地址片選信號片選邏輯1K×81K×81K×81K×8A9~A0A9~A0A9~A0A9~A0A11A10A11A10A11A10A11A101K×41K×401K×41K×411K×41K×421K×41K×43CS0CS1CS2CS3高4位地址A15~A12全0,可以不使用。9/203.線路連接(1)擴展位數(shù)41K×4
5、1K×44101K×41K×44101K×41K×441041K×41K×441044A9~A0D7~D4D3~D044R/WandA11A10andA11A10andA11A10andA11A10(2)擴展地址空間(3)讀寫控制線(4)片選邏輯電路總線地址:0000010101010101,試分析其尋址情況CS0CS1CS2CS30110/20[例2]某半導體存儲器,按字節(jié)編址。其中,0000H~07FFH為ROM區(qū),選用EPROM芯片(2KB/片);0800H~13FFH為RAM區(qū),選用RAM芯片(2KB/片和1KB/片)。地址總線A15~A0(低)。給出地址分
6、配和片選邏輯。1.計算容量和芯片數(shù)ROM區(qū):RAM區(qū):存儲空間分配:2.地址分配與片選邏輯先安排大容量芯片(放地址低端),再安排小容量芯片。便于擬定片選邏輯。(07FF16-000016+110)÷102410=2K(13FF16-080016+110)÷102410=3K…1片…各1片11/20A15A14A13A12A11A10A9…A00000000…0(0000H)0000011…1(07FFH)0000111…1(0FFFH)0001001…1(13FFH)0000100…0(0800H)0001000…0(1000H)低位地址分配給芯片,高位地址形成片選
7、邏輯:芯片組片內(nèi)地址片選信號片選邏輯2K×82K×81K×8A10~A0A10~A0A9~A05KB,13位地址ROMA12~A064KB1K×82K×82K×8RAMA15A14A13A12A11A15A14A13A12A11A15A14A13A12A11A10但明確規(guī)定地址碼是16位CS0CS1CS212/204.3.3主存與外部的連接1.系統(tǒng)的結(jié)構模式CPU地址數(shù)據(jù)R/W(a)模塊式直連存儲器13/20連接特點:※CPU與存儲器直接相連;※存儲器容量小,SRAM;※CPU-存儲器,兩者集成在一塊插卡上,作為一個單獨的計算模塊來使用;14/20CPU地址數(shù)據(jù)