计算机组成(1)——CPU与存储器的连接
目录
CPU与存储器的连接
1.内存条的设计思路
如何读取存储元上是0还是1
存储数据1010
系统的将这些存储元连接起来
2.译码器的原理
3.加入控制电路
4.位扩展
5.字扩展
CPU与存储器的连接
1.内存条的设计思路
内存条:存储体、MAR(地址寄存器)、MDR(数据寄存器)
其中,存储体上有很多个存储单元(电路元件:存储元)
MOS管是半导体——通过加电压实现充电放电,从而储存0或1(有电荷为1)
如何读取存储元上是0还是1
给MOS加电压,检测线路上是否有电流流过。
存储数据1010
我需要四个存储元,这四个存储元构成一个存储单元(瞎说的,存储单元一般是八个存储元8bit)。通过控制其中电容器是否带电,来存储1010的信息。
系统的将这些存储元连接起来
我们需要添加横向和纵向的导线,可以充电也可以读取数据(放电)
地址总线连接MOS管,控制存储元的开关,单独的一条横着的线叫字选线
数据总线连接线路,读取存储元的数据,单独的一条竖着的线叫数据线
读取过程:先打开字选线,与此同时数据线开始读取。(存1的存储元会放电)
2.译码器的原理
译码器可以帮助内存通过小地址来控制多数资源。
看下面这张图,3根地址总线通过MAR和译码器连接,MAR上是0 0 0
☝️3个线的表达可以为000,001,010......8种地址通过译码器去映射不同的字选线,实现三根总线对八根字选线的控制———此时,这个译码器就是3:8译码器
由于我们是用电信号进行信息传输,电信号必然存在不稳定的情况。
所以在MAR中的电信号稳定之前,MAR中的地址信息是不能送到译码器当中的。
(这就是控制电路的一个作用,只有当MAR稳定后,控制电路才会打开译码器的开关)
输出也同样,只有在电路稳定后,控制电路会控制MDR把数据送出给数据总线
3.加入控制电路
线路继续增加
片选器CS/CE:芯片选择信号。芯片在平时默认都是不工作的。片选器通过片选线去选中芯片,告知其是否要工作。
看下图,CE上面有一条横线——默认低电平有效,即如果其给芯片的选择信号是一个低电平的话,证明这个芯片的总开关被接通。
读写控制线WE/OE:
两根线:一根读控制线,一根写控制线。WE允许写,OE允许读。(低电平)
一根线:WE一般上面有一杠,低电平写,高电平读
4.位扩展
芯片从一片芯片扩展到一组芯片
示例:我们买了一块8K×1位的存储芯片,我们如何让他与CPU连接
5.字扩展
纵向扩展存储单元
译码器有很多种形式,这是根据字扩展的芯片数量决定的
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