计算机组成原理9-存储器-2课件

主存储器容量的扩充位扩展方式（位并联方式）

当主存储器的字数与单个存储芯片的字数相同而位数不同时，采用位扩展方式各芯片的数据输入/输出线相拼接，编址空间相同的芯片，地址线与片选信号相同，各芯片可公用。

例如：主存容量64Kx4，可选芯片为芯片64Kx1解：64Kx41）芯片数量=---------=4片2）逻辑图64Kx164Kx1CPU64Kx164Kx164Kx1A0A15D3D2D1D0片选接地WED3D2D1D0字扩展方式CPUA0A158Kx8A14A13A128Kx88Kx88Kx88Kx88Kx88Kx88Kx83/8译码器D7D0WE111110000001010011100101CSCS12345678161514131211109VccY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6ABCG2AG2BG1Y7GND74138741383-8译码器741383-8译码器门控输入输出G1G2A+G2BCBAY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0X0111111111X00000000XXXXXX000001010011100101110111字位同时扩展方式字扩展2Kx81Kx41Kx41Kx41Kx4位扩展芯片容量芯片地址片选信号片选逻辑2KA10~A0CS0A111KA9~A0CS1A11A101KA9~A0CS2A11A102）地址分配和片选3）逻辑图字位同时扩展方式CPU27162114211421142114A11A10A11A10A11A10~A0D7~D4D3~D0R/WCS0CS1CS2A9~A0A9~A0访存地址的译码方式全译码方式地址唯一CPUA0A12D0~D3A11A10A9存储器D4~D7A15A14A13CPU和主存的连接系统模式1）最小系统模式2）较大系统模式3）专用存储总线模式速度匹配与时序控制

CPU操作和访存操作的时钟周期时钟周期 总线周期：CPU通过系统总线对存储器的一次读写操作。由数个时钟周期组成从宏观上把握（存储器与CPU连接的解题思路）从CPU和存储芯片的地址总线分析连接方式：CPU地址线>存储器地址线CPU的MREQ信号，存储器的CS片选信号存储器的寻址方式片选字选（首先完成）存储器的外部译码方式线性选择（部分译码方式）地址译码选择（全译码）是否全译码方式分析需要用多少芯片完成存储系统字选完成片内寻址（确定多少CPU地址线直接连接到存储芯片）确定片选方式（把地址线的高位与译码芯片相连）计算芯片的地址线Z80 中接入1KRAM和1KROM,用A11来作线选地址线。问RAM和ROM的基本地址？CPUA0A12D0~D3A11A10A9存储器D4~D7A15A14A13A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0000000000000…………001111111111100000000000…………1011111111110000H~03FFH0800H~0BFFH两个芯片出现了不邻接地址地址译码选择法（全译码）所有的地址总线都参加译码工作地址连续无间断每一个单元的地址是唯一的CPUA0A12D0~D3A11A10A9存储器D4~D7A15A14A131、分析CPU的AB以及存储片的AB是否全译码方式2、分析地址空间3、画出逻辑电路1918171615141312111098765432101111111000000000000011111111111111111111D0-D7A0-A12VCCCS2764&ABCA13A14A15A16A17A18A19Y7G2BG2AMEMRG1+5例题：在Z80系统中，试采用全译码方式设计一个12K字节的存储系统。其低8KB为EPROM,选用4K×8的2732芯片，高4KB为RAM,选用2K×8的6116芯片。1、分析芯片数量，地址线：2734：2片，12条地址线：CPUA0~A116116：2片，11条地址线CPUA0~A10A15CPUA0A12D0~D3A11A106116D4~D7A14A132734CPUA0A14D0~D3A15A11D4~D7A13+5ABCY1G2BG2AG1Y0Y2A12MREQ27322732611661161514131211109876543210000000000000000000001111111111110000H~0FFFH000100000000000000011111111111111000H~1FFFFH001000000000000000100111111111112000H~27FFH0010100000000000001011111111111128FFH~2FFFH如用20位的地址总线与存储芯片用全译码的方式相连，如何连接？用两片138A19~A15为0时选中A16A17A15ABCA13A14MREQY1G2BG2AG1+5A12Y0Y2ABCA18G2BG2AG1+5Y0A19ABC00000011010201131004101511061117ABC0000001010011310010111102111奇偶校验码奇偶校验码是主存采用的一种最简单的行之有效的方法。

1）构成法则：在数据码的右边再加上1位奇偶校验位，若是奇校验，就把该编码中1的个数凑成奇数，若是偶校验，就把该编码中1的个数凑成偶数。

2）特点在有效信息后加1位校验位，组成校验码码距为2（100010000100101）能查出代码信息有奇数位出错，但不能确定是哪一位出错。奇偶校验码例：有效信息10110001

奇校验码101100011//1的个数为奇数

偶校验码101100010//1的个数为偶数

校验码包含有效信息和校验位奇偶校验逻辑主要采用异或门校验码的生成和检错。奇偶校验码⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕校验位(偶形成)D7D6D5D4D3D2D1D01：奇数个10：偶数个1奇偶校验码⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕偶校判断D7D6D5D4D3D2D1D0校验位海明校验实质上是一种多重奇偶校验，即将代码按一定规律组织为若干小组，分组进行奇偶校验，各组的检错信息组成一个指误字，不仅能检测是否出错，而且在只有1位出错的情况下指出是哪1位出错，从而将该位自动变反纠正。设校验码为N位，其中有效信息为k位，校验位为r位，分成r组作奇偶校验，产生r位检错信息。这r位检错信息构成一个指误字，可指出2r种状态，其中一种状态表示无错，剩下的2r–1种状态可指出2r–1位中某位出错。所以N=k+r<=2r–1例：r=3,则N=k+r<=7，所以k<=4,即4位有效信息加3位校验位。海明校验有效信息位数与校验位位数的关系k12~45~1112~2627~5758~120…r234567…分组原则海明码中，位号数（1，2，3，…，n）中为2的权值的那些位（1（20），2（21），4（22），…，2r-1)位，作为奇偶校验位，记作P1，P2，…，Pr，余下的作为有效信息位。海明校验例：N=7，k=4,r=3的海明码位数为：位号1234567Pi占位P1P2A1P3A2A3A4A1~A4为有效信息，海明码的每一位都被P1，P2，…，Pr中的一至若干位所校验。规律：第i位由校验位位号之和等于i的那些校验位所校验。如：第5位，被P1、P3校验，第7位，被P1、P2、P3校验。由上述规律可得下表：海明校验海明码位号需占用的校验位号备注1234567121、241、42、41、2、41=12=23=1+24=45=1+46=2+47=1+2+4海明校验校验位位号被校验位位号1（P1）2（P2）4（P3）1、3、5、72、3、6、74、5、6、7从上表，可看到某一位是由哪几个校验位所校验的，反过来，每个校验位，都校验着它后面的一些确定位上的有效信息，包括校验位本身。归纳得下表：每个校验位所校验的位数海明校验形成校验位:P3=A2⊕A3⊕A4P2=A1⊕A3⊕A4P1=A1⊕A2⊕P4海明校验校验位位号被校验位位号1（P1）2（P2）4（P3）1、3、5、72、3、6、74、5、6、7位号1234567Pi占位P1P2A1P3A2A3A4查错和纠错:看指误字G3G2G1=？，如果为0，则正确，如果不为0，则其值就是出错的位号。G3=P3⊕A2⊕A3⊕A4G2=P2⊕A1⊕A3⊕A4G1=P1⊕A1⊕A2⊕P4海明校验例：N=7，k=4,r=3。4位有效信息为A1A2A3A4=1010。解：1）分组，设