第六章半导体存储器期末复习

第六章半导体存储器期末复习首先来复习几个重要的概念内存外存随机存取存储器RAM(RandomAccessMemory)和只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)。存储容量存储容量的两种表示方法存储器芯片的基本结构（存储体和外围电路）存储器的扩展（考试必考）存储器扩展位扩展字扩展字位同时扩展下图6.14给出了使用8片8K1位的RAM芯片通过位扩展构成8K8位的存储器系统的连线图。

位扩展的连接方式是将各芯片的地址线、片选CS、读/写控制线相应并联，而数据线要分别引出。用4个16KX8位芯片经字扩展构成一个64K8位存储器系统的连接方法。

字扩展的连接方式是将各芯片的地址线、数据线、读/写控制线并联，而由片选信号来区分各片地址。I/O1～I/O4RAM12114A9～A02-4译码器A11A10D3～D0A9～A0RAM12114I/O1～I/O4WECSWECSI/O1～I/O4RAM22114A9～A0A9～A0RAM22114I/O1～I/O4WECSWECSI/O1～I/O4RAM32114A9～A0A9～A0RAM32114I/O1～I/O4WECSWECSI/O1～I/O4RAM42114A9～A0A9～A0RAM42114I/O1～I/O4WECSWECSD7～D4WRA9～A02114(1K4)RAM芯片构成4K8存储器的连接方法。扩展存储器所需存储芯片的数量计算若用一个容量为mK×n位的存储芯片构成容量为MK×N位（假设M＞m，N＞n，即需字位同时扩展）的存储器，则这个存储器所需要的存储芯片数为:

(M／m)×(N／n)

对于位扩展： 因为M＝m，N＞n， 则所需芯片数为N／n；对于字扩展： 因为N＝n，M＞m， 则所需芯片数为M／m。2.存储器与CPU的连接扩展的存储器与CPU的连接实际上就是与三总线中相关信号的连接。

1）存储器与控制总线的连接在控制总线中，与存储器相连的信号为数不多，如8086/8088最小方式下的M/IO(8088为IO/M)、RD和WR，最大方式下的MRDC、MWTC、IORC和IOWC等，连接非常方便，有时这些控制线(如M/IO)也与地址线一同参与地址译码，生成片选信号。2）存储器与数据总线的连接对于不同型号的CPU，数据总线的数目不一定相同，连接时要特别注意。

8086CPU的数据总线有16根，其中高8位数据线D15D8接存储器的高位库(奇地址库)，低8位数据线D7D0接存储器的低位库(偶地址库)，根据BHE(选择奇地址库)和A0(选择偶地址库)的不同状态组合决定对存储器做字操作还是字节操作。请参考教材P229图6.20。8位机和8088CPU的数据总线有8根，存储器为单一存储体组织，没有高低位库之分，故数据线的连接较简单。OEWECEA10A06116D7D0OEWECEA10A06116D7D0D7D0D15D8A11A1RDWRA0BHE3）存储器与地址总线的连接对于字扩展和字位同时扩展的存储器与地址总线的连接分为低位地址线的连接和高位地址线的连接。低位地址线的连接较简单，直接和存储芯片的地址信号连接作为片内地址译码，而高位地址线的连接主要用来产生选片信号（称为片间地址译码），以决定每个存储芯片在整个存储单元中的地址范围，避免各芯片地址空间的重叠。片间地址译码一般有线选法和译码法两种。⑴线选法所谓线选法就是直接将某一高位地址线与某个存储芯片片选端连接。这种方法的特点是简单明了,且不需要另外增加电路。但存储芯片的地址范围有重叠,且对存储空间的使用是断续的,不能充分有效地利用存储空间,扩从存储容量受限。⑵译码法所谓译码法就是使用译码电路将高位地址进行译码，以其译码输出作为存储芯片的片选信号。其特点是连接复杂，但能有效地利用存储空间。译码电路可以使用现有的译码器芯片。

常用的译码芯片有：74LS139（双2-4译码器）和74LS138（3-8译码器）等。12345678910111213141516ABCVCC2AG2BGG17YGND0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y图6.1874LS138引脚及逻辑符号ABC2AG2BGG17Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y

例6.1设某8位机系统（16根地址线）需装6KB的ROM，地址范围安排在0000H17FFH。请画出使用EPROM芯片2716构成的连接线路图。

【分析】2716的容量为2K×8，需用3片进行字扩展。2716有8条数据线（O7O0）正好与CPU的数据总线（D7D0）连接；11条地址线（A10A0）与CPU的低位地址线（A10A0）连接。2716选片信号（CS）的连接是一个难点，需要考虑两个问题：一是与CPU高位地址线（A15A11）和控制信号（IO／M、RD）如何连接，二是根据给定的地址范围如何连接。各组芯片的地址范围芯片A15A14A13A12A11A10

A0地址范围EPROM10000000000000000(最低地址)11111111111(最高地址)0000H07FFHEPROM20000100000000000(最低地址)11111111111(最高地址)0800H0FFFHEPROM30001000000000000(最低地址)11111111111(最高地址)1000H17FFH74LS138G2BG2ACBAG1=RD+IO/M

假如选择译码法，根据给定的地址范围，可列出3片EPROM的地址范围如下表所示。【解】根据上表，EPROM与CPU的连接如图6.19所示。其中， 高位地址线A11、A12、A14分别与74LS138的输入端A、B、C连接，A14与使能端G2B连接，A15与使能端G2A连接；控制信号IO/M、RD经或非门与使能端G1连接。Y01ABCG1G2AG2BY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1A15A14A13A12A11A10～A0IO/MRDD7～