‘壹’ 存储器芯片由哪些电路组成其作用是什么
用2k*4的RAM芯片组成32KB的外扩存储器,共需芯片32片。芯片指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广,有很多层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。
‘贰’ 存储芯片的组成
存储体由哪些组成
存储体由许多的存储单元组成,每个存储单元里面又包含若干个存储元件,每个存储元件可以存储一位二进制数0/1。
存储单元:
存储单元表示存储二进制代码的容器,一个存储单元可以存储一连串的二进制代码,这串二进制代码被称为一个存储字,代码的位数为存储字长。
在存储体中,存储单元是有编号的,这些编号称为存储单元的地址号。而存储单元地址的分配有两种方式,分别是大端、大尾方式、小端、小尾方式。
存储单元是按地址寻访的,这些地址同样都是二进制的形式。
MAR
MAR叫做存储地址寄存器,保存的是存储单元的地址,其位数反映了存储单元的个数。
用个例子来说明下:
比如有32个存储单元,而存储单元的地址是用二进制来表示的,那么5位二进制数就可以32个存储单元。那么,MAR的位数就是5位。
在实际运用中,我们 知道了MAR的位数,存储单元的个数也可以知道了。
MDR
MDR表示存储数据寄存器,其位数反映存储字长。
MDR存放的是从存储元件读出,或者要写入某存储元件的数据(二进制数)。
如果MDR=16,,每个存储单元进行访问的时候,数据是16位,那么存储字长就是16位。
主存储器和CPU的工作原理
在现代计算中,要想完成一个完整的读取操作,CPU中的控制器要给主存发送一系列的控制信号(读写命令、地址译码或者发送驱动信号等等)。
说明:
1.主存由半导体元件和电容器件组成。
2.驱动器、译码器、读写电路均位于主存储芯片中。
3.MAR、MDR位于CPU的内部芯片中
4.存储芯片和CPU芯片通过系统总线(数据总线、系统总线)连接。
‘叁’ 设计一个用64K*1位的芯片构成256K*16位的存储器,画出组织结构图。
用64个存储芯片组成,每16个为一组,每组中的芯片将片选信号都接一起,每一组就等效为一个64K*16的存储芯片,分为4组,每组芯片的片选信号都接在一个四分之一译码器的输出端。18根地址线的0-15位接芯片并联进行片内寻址,16-17接译码器进行片选。
64个芯片图太复杂了,我不好画。
‘肆’ 画出该存储器的组成逻辑框图
按大小来看,一共需要16块DRAM芯片,将每四块分为一组,形成32位的数据宽度,根据该储存容量大小一共需要16位地址线(可以根据储存容量除以数据宽度来确定)。将地址线的低14位作为全部DRAM芯片的地址,然后将高2位作为组片选信号,即选择各组输出的32位数据。
‘伍’ 用16k*8位的SRAM芯片构成64k*16位的存储器,试画出该存储器的组成逻辑框图
共八个SRAM,每四片串联岁雹携(地址线并联,数据线连一起),得到两组64K*8的存储组,然后将两组乎伏并联(地址线连一起,数据线并联)即64K*16BIT,地址分配可分为8个块区,高低字节分别译码选择,然后进行四个16K的寻址,访问具体数据的映射地址。
首先要满足位宽的要肆碧求,2片16*8并行组成16*16的结构,地址线相同,数据线扩展,然后在满足容量用4个16*16的结构构成64*16,地址线扩展,数据线相同,地址线上多数要加内译码器容来片选,常见3-8译码器138。
(5)存储器芯片构成图扩展阅读:
存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。和CPU直接交换信息的是主存。
主存的工作方式是按存储单元的地址存放或读取各类信息,统称访问存储器。主存中汇集存储单元的载体称为存储体,存储体中每个单元能够存放一串二进制码表示的信息,该信息的总位数称为一个存储单元的字长。存储单元的地址与存储在其中的信息是一一对应的,单元地址只有一个,固定不变,而存储在其中的信息是可以更换的。
‘陆’ 用1K×4位的DRAM芯片构成4K×8位存储器。问需要多少个这样的DRAM芯片画出该存储器的组成逻辑框图。
芯片数=总容量/容量=4k*8÷1k*4=8片。将每四块分为一组,形成32位的数据宽度,根据该储存容量大小一共需要16位地址线(可以根版据储存容量除以数据宽度来确定)。
将32K*8芯片组成128K*16的只读度器,所以首先位扩展将数据线8扩展到16,即D0~D15,然问后字扩展32K是15条地址线,128是17条地址线,所以要答用2/4译码器将地址线15扩展到17,需要用到的芯片是(128/32)*(16/8)=8,连接如图所示!红色为A0~A14的地址总线。
(6)存储器芯片构成图扩展阅读:
用1K×4位的DRAM芯片构成4K×8位存储器。是一个64K 1bit的DRAM芯片,将8片并接起来,可以构成64KB的动态存储器。
每片只有一条输入数据线,而地址引脚只有8条。为了形成64K地址,必须在系统地址总线和芯片地址引线之间专门设计一个地址形成电路。使系统地址总线信号能分时地加到8个地址的引脚上,借助芯片内部的行锁存器、列锁存器和译码电路选定芯片内的存储单元,锁存信号也靠着外部地址电路产生。
当要从DRAM芯片中读出数据时,CPU 首先将行地址加在A0-A7上,而后送出RAS 锁存信号,该信号的下降沿将地址锁存在芯片内部。接着将列地址加到芯片的A0-A7上,再送CAS锁存信号,也是在信号的下降沿将列地址锁存在芯片内部。然后保持WE=1,则在CAS有效期间数据输出并保持。
‘柒’ 用1K×4位的RAM芯片构成2K×8位的存储器,画出CPU和存储芯片的连接图.
分析:用1K×4位的RAM芯片构让嫌成2K×8位的存储器,1K×4位构成2K×8位单用字扩展或者单用位扩展无法解决问题,要字扩展和位扩展同时进行。画出CPU和存储芯片的连接图如下图:
1KB=2^10B,2KB=2^11B
(7)存储器芯片构成图扩展阅读:
存储信息一般是存储在存储器(ROM、RAM)上的 。
在实际应用中,经常出现一片ROM或RAM芯片不能满足对存储器樱滑枝容量需求的情况,这就需要用若干片ROM或RAM组合起来形成一个存储容量更大的存储器。而组合方式有字扩展和位扩展两种。
用多片位宽相同的存储器(ROM或RAM)芯片扩展包含更多存储器的过程。一般是在每个字的位数够而字的数目不够时使用。
生产的存储器芯片容量有限,在字数或字长方面与实际存储器要求有所差脊敏距,所以要在字向与位向两方面进行扩充,才能满足实际存储器的要求。
cpu对存储器进行读写操作时,首先由地址总线给出地址信号,然后再发出有关进行读操作与写操作的控制信号,最后在数据总线上进行信息交换。
把用位数较少的多片存储器(ROM或RAM)组合成位数更多的存储器的扩展方法。位扩展只是扩展的位数。
‘捌’ 存储器的结构组成
微机系统中主存储器通常由若干存储芯片及相应的存储控制组织而成,并通过存储总线(数据总线、地址总线和控制总线)与CPU及其他部件相联系,以实现数据信息、控制信息的传输。由于存储器芯片的容量有限,实际应用中对存储器的字长和位长都会有扩展的要求。
‘玖’ 用32K*8位的EPROM芯片组成128K*16位的只读存储器,储存器的组成框图怎样画
X*Y位,其中,X芯片的存储单元格数,Y每个存储单元存储数据的位数。所以,对于一片芯片来说。
由X能知道需要多大的地址缓存才能够表示所有的地址,由Y能知道需要多大的数据缓存。首先是X,按照2进制,1024就是1K,也就是2的10次方,也就是1K。
(9)存储器芯片构成图扩展阅读:
用1K×4位的DRAM芯片构成4K×8位存储器。铅哪是一个64K 1bit的DRAM芯片,将8片并接起来,可以构成64KB的动态存储器。
每带激芦片只有一条输入数据线,而地址引脚只有8条。为了形成64K地址,必须在系统地址总线和芯片地址引线之间专门设计一个地址形成电路。
使系统地址总线信号能分时地加蠢带到8个地址的引脚上,借助芯片内部的行锁存器、列锁存器和译码电路选定芯片内的存储单元,锁存信号也靠着外部地址电路产生。