计算机系统-电路设计11-内存的内部电路实现（输入与输出同线）

许言

上文描述了寄存器的内部电路，本文讲述另一种电路，这种电路的输入与输出使用了相同一根导线，而不是上文的两根导线

当然了，依然以上升沿D触发器为基础，其中G是一个电子开关，与我们普通继电器开关相比，它的速度很快，当有电压的时候，开关通电，没有电压的时候，开关断开，并且W和R不能同时为1

写操作
当W=1（准确的说是从0变1），R=0的时候，Q=S，也就是说，D读取S的值，然后将S的值存储到Q端，如果此时S=1，那么Q就=1，如果S=0，那么Q就=0，这个过程就是写操作

读操作
当W=0，R=1时候，G点闭合，此时Q通过线路输出到S端，也就是说，S读取Q的值

它的简化表达方式如下

上述电路可以保存1个bit位置，但是我们知道内存是非常多bit位，所以应该对每个该电路单元进行连接，图5是一个保存3个bit的电路，假设现在我想将二进制110写入内存，则此时应该
W0=1，R0=0，S1=1，S2=1，S3=0

一个字节
像图5的电路，只有3个bit位，表示一次能同时写入或者读取3个bit位，如果是一次能读写8个bit位呢？？想必不用我说，也知道我要表达什么了，图5这个整体叫做一个可读写单元，实际内存中，都是以1个字节作为一个可读写单元的

地址转换
假设内存中有N个可读写单元，那么如图6表示，这个电路会有个问题，就是从0-N，需要N条线，如果N=几亿，那么这个电路太大了

图8中有一个地址转换器，它将输入的值转换成指定位置的可读写单元，假设要读取单元1中的内容，可以认为单元1的地址是1，然后约定Add0是低位，Add2是高位，则Add2Add1Add0=001，推出
Add2=0
Add1=0
Add0=1
这就是普通的二进制转换，这样就能马上定位到要访问的内存地址了，那么具体是读，还是写，要取决于W和R

上图中Add最大值为2，所以这个地址有三条线，最大值表示111，也就是十进制的7，所以单元N最大=7，如果超过7，那么将无法寻址的到，这也正是：32位的CPU，无法寻址4GB以上内存的原因，假设我给我的32位电脑，配上一个8G的内存，是毫无意义的

好了，本文就到这里，今天是端午节，说端午快乐太简单，端午安康又太跟风，就祝大家端午牛逼吧

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