存储器芯片的扩展方法-《微机原理及接口技术》推荐

由于制造工艺的原因，单片存储器芯片的容量总是有限的，因此，在构成微机系统内存储器时，总是要由若干个存储器芯片来组成。而要组成一个容量满足实际需要的存储器时，根据选择的芯片规格不同，需要对芯片在位向或字向进行扩展或者在字、位方向同时扩展。下面以SRAM为例介绍容量扩展方法，ROM的处理方法与之相同。

1.位扩展

一片实际的存储芯片，其存储单元的字长（即位数）通常与实际内存单元的字长并不相等，如有存储器芯片容量为16KB×1位，要用它构成实际上按字节组织的内存空间，就需要对芯片的位数进行扩展，以满足字长的要求。

位扩展的方法是用多片相同规格的芯片在位方向并联起来。例如：用容量为16KB×1位的RAM芯片构成16KB×8位的存储系统，则需要用（16KB×8）/（16KB×1）=8片。连接示意图如图5-23所示，将8片16KB×1位存储器芯片的地址线A₁₃～A₀（2¹⁴=16KB）、片选信号、读/写控制信号分别并联，各芯片的数据端单独引出连接到系统数据总线上，每块芯片的一位数据构成8位中的一位。这样当CPU发送片选信号和地址信号时，8片芯片同时都选中相应的一个基本存储单元电路，实现了位数的扩充。

图5-23 位扩展方式组成的16KB×8位RAM

2.字扩展

字扩展就是当存储器芯片的字长与存储器的字长相同，而容量（单元数）不满足要求时，则要对芯片的单元数进行扩充，以满足总容量的要求，而对每个字所包含的位数是不变的。(www.xing528.com)

字扩展的方法是采用地址串联，即用地址译码器，以其输入的地址码来区分高位地址，而以其输出端的控制线来对具有相同低位地址的几片存储器芯片进行片选。例如：用容量为16KB×8位的芯片构成64KB×8位的RAM存储器，则需要用（64KB×8）/（16KB×8）=4片，连接示意图如图5-24所示，把4片16KB×8的芯片的地址线、数据线、读/写控制线分别并联，而片选信号单独引出，由CPU发送地址线的高位（A₁₄、A₁₅）通过译码产生芯片的片选信号，使其中一块芯片被选中。而地址线的低位（A₁₃～A₀）直接连到4个芯片的地址引脚，作为片内地址去选中某一存储单元。

图5-24 字扩展方式组成的64KB×8位RAM

3.字位扩展

字位扩展就是当存储器芯片包含的存储单元数小于存储器容量且各存储单元中所含的位数小于字长时，就需要同时对单元数和位数进行扩展。如用2KB×4位的存储器芯片组成4KB×8位的RAM存储器，总共需要（4KB×8）/（2KB×4）=4片，连接示意图如图5-25所示。就单个芯片来说，无论是位方向，还是字方向都不满足要求，都要进行扩展，即字位扩展。根据给定规格，将两片并联起来同时工作，每片有4位数据位，两片正好拼成8位数据宽度，以满足字长要求，所以，每2片1组，4片共分成2组，这2组用高位地址经译码产生片选信号，以选择2组中的某一组，扩展了单元数。地址线的低11位（A₁₀～A₀）直接连到每个芯片的地址引脚，实现片内选择。

图5-25 字位扩展方式组成的4KB×8位RAM