半导体存储器扩展_3在线视频

138译码器它可以根据输入的不同编码组合

确保其控制的每一个电路或者说每一个芯片

在任意一个时刻只有一个芯片处于工作状态

比如我们用这个例子来看

假设在使能端都满足

这样高电平低电平低电平有效的时候

输入端和输出端之间就有了一些关系

比如这个时候

如果我们输入端是100的话

那么也就是说当它是输入端的编码是4的话

这个时候Y4端会输出低电平

那么Y4所连接的这个芯片

就可以处于工作状态

而其他的Y0也好Y1也好Y7也好

所有连接的芯片都不能够工作

那么如果我们把输入端的状态改了

改成110了 110是几呢 是6

所以这个时候Y6端就会输出低电平

那么也就同样的Y6所连接的芯片

就处于工作状态

其他都不能够选中

这就是我们专用译码电路

给大家带来的一种便利

或者它的性能上的一个优势

所以下边我们回到我们刚才那个例

刚才那个例我们说了

我们需要构造一个32K字节的存储器

也就是说它需要4片6264芯片

那么从刚才分析上来

它的高位地址我们把它写出来

高位地址的首地址是0010000

尾地址是0010011

那么现在有两位

这个红颜色的这两位是不一样的

也就是说红颜色的这两位是00的时候

表示我们选中的是第一片6264

为01的时候表示选中第二片

11的时候就表示选中第四片

所以我们用138译码器来设计的话

我们会发现它会变得非常简单

在这个里大家看

A19和A13这样高7位的状态

都能够从这一目了然地得出来了

那么用138译码器来设计的话

这个方法也很多

我们在这里再次跟大家说

它不是唯一的设计方法

所以我们这里只给大家展示

我们其中的一种方法

一定要注意我们的读写控制信号

要作为译码器的输入信号

当你这个读或者有写操作的时候

也就是说读或者写允许信号

有一位为低电平的时候

与非门输出会为高电平

那么G1端满足高电平的要求

刚才我们说从这个图里头我们可以看出

A19是低电平

A18是低电平

A16也是低电平

所以这三位低电平我们通过

一个或门电路连接到G2A这个端

那么G2B呢

我们用A17 因为它本来是高电平

所以我们可以把它用非门转换成低电平

连接到G2B

那么A13和A14 A15这三位

我们就把它连到输入端

A15从头到尾都是低电平有效

A13和A14它是在变化中

所以从A13和14的不停的变化

4种不同的组合就使得Y0到Y3

就分别依次被选中

所以这个译码电路大家会看到

用这样的专用译码电路来设计变得非常简单

如果有兴趣的同学

且请你可以考虑

用基本逻辑门来构造这样一个译码电路

大家会发现它的难度系数要大的很多很多

最后就是再次提醒大家

这两路信号一定是要做输入的

因为它为了保证一种

只有在它对后边存储器芯片

进行读写操作的时候

这个译码电路才能够工作

所以利用138译码器来设计译码电路

首地址和尾地址的高位地址的

两种不同的状态

需要连接到输入端

而不能连接到使能端

因为使能端它要保证在整个工作过程中

它都始终是处于高电平低电平低电平

这样有效状态

所以我们将这些从头到尾都不变的信号

连接到使能端

而有变化的信号一定要连接在输入端

这个是大家设计的时候一定要注意的问题

我们最后来看一下字位扩展

字位扩展就是单元数和每单元字长

都不满足要求的时候

我们就需要做字位扩展了

实际上就是

刚才我们的位扩展和字扩展的一个组合

它的设计过程是这样

就是首先我们要根据存储容量

以及你现在具有的芯片的容量

来确定你需要多少片芯片

也就是说你要选择它的片数

然后先进行位扩展构成一个需要的存储体

然后再进行字扩展满足它容量的要求

比如我们用个简单的例子来看

我们假设我们用一个32K位的芯片

构成一个256K字节的内存

那么32K位的芯片我看可以看出来

它的字长是不够的

所以我们首先要用8片这样的芯片

构造一个32K字节的存储体

所以第一步要进行位扩展

用8片这样的芯片构成32K字节的存储体

用A0到A14

也就是说用15位地址信号来

寻址这32K字节

为什么15位

因为2的15次方等于32K 对吧

这个存储体里边所有的控制信号

地址信号都是要并联在一起的

也就是说这个体是一个整体

然后再进行字扩展

需要多少个这样的体呢

256除上32

所以这要8个存储体

来构造一个256K字节的存储器

寻址这8个存储体至少需要3位信号

也就是说如果我们采用部分地址译码的话

我们用高三位来寻址这8个体

用低15位来寻址每一个体内

那么当然如果我们用全地址译码

在我们8088这样的一个结构下

我们高位地址是用5位的

那么剩下我们可以用全部高位地址

来作为译码也是可以的

这就是字位扩展

我们就介绍到这里

最后我们用一个练习

我们把这部分内容来结束了

这个题目是这样

利用这样两个图

这个给了两个图

这2个图呢 ROM和RAM

不管是ROM还是RAM

我们都没有给出它的完整的这个引脚图

我们只给了它的引脚示意图

从这个图上可以看出来

ROM芯片的容量它是D0到D7

所以它每单元是8位字长的

A0到A12 13根地址线所以它是8K字节容量的

它有读允许和片选

那么对于SRAM芯片呢

它也是一样

可以看出是8K字节容量

有读写允许还有一个片选信号

也没有给出一个具体的型号

所以我们这只是一个示意图

现在要利用这个图

给你的这个芯片构造32K字节的程序存储器

和16K字节的数据存储器

我们前面已经说

因为ROM型芯片它的信息的稳定性

而且它不需要后备电源

所以通常可以用它来存放程序

而RAM型芯片因为它的便利性

所以我们通常用它存放数据

所以在这里

用ROM来构造一个32K字节的程序存储器

而用SRAM来构造一个16K字节的数据存储器

并且告诉了你这样的地址范围

我们要设计一个这样的存储器接口

到现在我觉得

大家应该能够把这个题目做出来

我觉得这个地方我们最好能够暂停一下

大家做一个自己的设计

然后再继续看我们的视频

看看你的答案和我们这里的设计

有没有一样的地方

好 我们现在就来把这个题目来分析一下

从这个题目可以看出来

两种存储器芯片的容量都是8K字节的

而且ROM要构造一个32K的

所以它要4片 而SRAM需要2片

从这样子的一个容量上我们可以看出来

它的高位地址信号就只有7位

所以从题目给你的地址范围

我们可以得出来

程序存储器的高位地址

是这样的一个状态

数据存储器的高位地址

是这样一个状态

那么从这样的高位地址里头

我们可以看出来

它们有几位不一样呢

高位地址 我们看A19 A18

这里A19 A18 A17都是高电平

从头到尾都是这样的

所以A19 A18 A17是一样的

那么还有就是A15

从头到尾都是低电平

也是一样的

它们不一样的地方

是A13 A14和A16是不一样的

所以在我们现在只学了一片138译码器

这个38译码器的这样的一个情况下

38译码器因为它只有3个输入端

所以当你的整个地址范围里

有3位不一样的时候

我们就可以用专用的138译码器来设计了

所以现在分析到这里我觉得

大家都应该没有太多问题了

所以我们现在设计出来的整个的线路

就是这样子的一个线路

用2片SRAM 用4片ROM

共同构成了这样一个

我们所需要的存储器空间

A19 A18 A17是高电平

所以我们直接用与非门和G2A连接

A15是本来就是低电平

我们直接跟G2B连接

所有地址范围里这4位状态都是不变的

而只有A16 A14 A13它们是变化的

所以必须要把它们连接到输入端

它们的不同变化 不同的这种组合

就反映在输出端

在任意一个时刻

只有一个端会输出低电平有效

选中一个芯片

好 有关我们存储器扩展技术

我们就介绍到这里

这也是我们整个这一周

或者说我们整个第五章

半导体存储器里最核心的内容

我们希望大家学习完这部分

能够用给你们的方法设计出需要的存储器

好 这一讲就到这里