本篇内容是有关于计算机组成原理当中对于CPU与主存储器链接方式的讲解附带图例建议结合图片来理解CPU与主存储器。首先我们要了解CPU与主存储器的大致链接方式如下图所示__WE为读写控制线低电平写高电平读。__WE会与每一块芯片都并联。如果是WE那么则表示高电平写低电平度。图中的主存不仅包含我们常说的内存RAMRandom Access Memory随机存储器而且还包括ROMRead Only Memory只读存储器。CPU使用MAR(Memory Address Register地址寄存器)来寄存读写地址再通过地址总线把读写地址传输给主存。CPU使用MDRMemory Data Register数据寄存器来寄存要写入主存的数据或者从主存当中获取的数据通过数据总线来传递数据。CPU与主存储器的链接方式主要有三种位扩展法字扩展法字位同时扩展法。首先我们来讲位扩展法位扩展法指的是对芯片的存储字长进行扩展。假设我们有一些1K*1比特位的芯片CPU当中地址寄存器MAR宽度正好是10bit但是数据寄存器MDR的宽度为8比特此时CPU数据线宽度8bit大于芯片数据线宽度1bit那么就可以对芯片进行位扩展把8个1K*1比特芯片并行排列将它们并联为1K*8比特。由于地址数目为1K2^10个所以地址总线宽度为10bit。1K*1比特芯片位扩展为“1K*8比特”电路示意图如下可以看到1K*1bit的芯片通过位扩展之后可以扩展为1K*8位的存储器每一块并行的芯片都链接一根数据线大大提升了传输数据的效率。接下来是字扩展法字扩展法指的是对存储字的数目进行扩展。比如原本可能能够存储1K个存储字扩展后可以存储2K4K8K个存储字。假设我们有一些 1K*8bit 的芯片很明显2^101K地址线宽度为10bitCPU当中MAR地址寄存器的宽度为12bit此时CPU地址线宽度12bit大于芯片地址线宽度10bit为了更好的利用剩下的两根地址线我们可以对存储芯片进行字扩展让芯片可以存储更多的字。由于地址线多出2比特位可以表示4种信息所以这里使用2/4译码器来转换信息。故这里扩展为4K*8bit的芯片组示意图如下可以看到通过对1K*8bit芯片进行字扩展组成了4K*8bit的内存充分利用了地址寄存器MAR当中的12根地址线。在地址寄存器MARA0~A9A10~A11当中A0~A9反映的是读写芯片内0~1023的地址当中的内容A10~A11反映的是读写第0~3块芯片。这样就实现了存储容量的扩展。字位同时扩展法即扩展存储字的个数又扩展存储字长度。假设我们有一些1K*4比特位的芯片CPU的MAR宽度为12bitMDR宽度为8bit。此时不仅CPU地址线宽度12bit大于芯片地址线宽度10bit。而且CPU数据线宽度8bit也大于芯片数据线宽度4bit。所以我们可以对存储芯片进行字位同时扩展让芯片可以存储更多的字的同时存储字的长度也更长。由于地址线多出2比特位可以表示4种信息所以这里仍旧使用2/4译码器来转换信息。最后能够扩展为4K*8bit的芯片组示意图如下可以看到通过对1K*4bit芯片进行字位同时扩展组成了4K*8bit的内存不仅充分利用了地址寄存器MAR当中的12根地址线而且也充分利用了数据寄存器MDR当中8根数据线。在地址寄存器MARA0~A9A10~A11当中A0~A9反映的是读写两块芯片内0~1023的地址当中的内容A10~A11反映的是读写第0~3组芯片。在数据寄存器MDRD0~D3D4~D7当中D0~D3读写的是每一组芯片当中第0块芯片中4bit内容D4~D7读写的是每一组芯片当中第1块芯片中4bit当中的内容合起来正好8bit与数据线宽度一致。这里可以看做两个1K*4bit芯片为一组构成了一个1K*8bit的芯片组这样就既实现了存储容量的扩展也实现了存储字长的扩展。以上就本文的全部内容主要是有关于CPU与主存的链接方式主要分是三种字扩展扩展存储字的个数位扩展扩展存储字的长度字位同时扩展既扩展存储字的个数又扩展存储字的长度。好的本文的内容到此结束这里是站长李蔚一个专注于C/C的程序员如果您觉得这篇文章还不错的话不妨给我点一个赞吧~~~感谢您的支持您的支持和鼓励就是我学习的最大动力。如果您还想了解更多有关于计算机方面的知识不妨关注我吧~~~我持续输出有关计算机的知识!!!
郑州网站建设
网页设计
企业官网
