(5) 静态存储器的字位扩展
教学计算机的内存储器用静态存储器芯片实现,由2K字的ROM区和2K字的RAM区组成。内存字长16位,按字寻址方式读写。
实现中选用的是每片2048个存储单元,每个单元8位长度的2716(ROM) 和每片2048个存储单元,每个单元8位长度6116(RAM)静态存储器芯片。为组成16位的存储器,必须用两片芯片完成存储器的字长扩展;为达到4K的内存容量,还必须用两片芯片实现存储器的存储单元数量扩展。也就是说,用两片2716芯片组成2K字的ROM存储区,地址分配在0-2048范围内,用两片6116芯片组成2K字的RAM存储区,地址分配在2048-4095范围内。具体设计如图4.12所示。
图4.12 教学计算机的存储器组成、设计
横向的两个芯片用于用8位的芯片构成16位的存储器,它们是并列关系,其入/出数据线分别作为存储器的高低位字节的数据线,并同时完成读写操作。
纵向的两个芯片用于用2K存储单元芯片构成4K存储单元的存储器,其数据入/出线对应位必须连接在一起,并使它们分时工作,当读写前2K单元的内容时,2716芯片正常运行,而6116芯片的数据线处于高阻状态,反之,当读写后2K单元内容时,也必须使2716的数据线处于高阻状态。
存储器芯片正常运行与否,取决于送给它的片选信号/ CS,当 /CS 信号为低,芯片被选中,该芯片的数据线与芯片内被选中的存储单元连通,能执行读写操作,当其为高,芯片的数据线处于高阻状态,逻辑上等于从系统中断离出来,不能进行读写。这意味着多个存储器芯片的数据线的对应位是可以直接连接在一起的,但需确保在任何时刻送给这些芯片的片选信号/CSi
(i=1,2,……) 中只能有一个为低, 其它均应为高。为读存储器, 还必须向其提供被读内存单元的地址和读操作命令;为写存储器,必须向其提供要写存储单元的地址,要写入的数据和写操作命令。
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