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主存与CPU的连接

在主存储器里我们已知存储器的结构如下

而在介绍主存与CPU的连接时，我们将进一步简化结构图各个连线的名称表示

地址线：用A₀、A₁、A₂…A_n表示（Address）

数据线：用D₀、D₁、D₂…D_n表示（Data）

片选线：用CS表示（Chip Select）

读/写控制线：用WE表示（Write Enable）

1. 位扩展

假设我们现在有一块1K×1位的存储芯片，即一块芯片只能输入输出一位的数据
而若CPU的数据线有8根，即CPU一次能处理8位数据，而当前一块存储芯片只能提供1位数据
故为了使存储芯片与CPU的数据线对接，此刻我们就需要进行位扩展，增加芯片的数量为8块

地址线：每一根地址线都连接到所有芯片下

数据线：每块芯片的1位数据线依次连接CPU的数据线下

片选线：一根线连接所有芯片的片选线下，代表一次选择八块芯片同时读写

（1）读取数据

CS = 1：使八块芯片同时生效

WE = 0：代表读取数据

A₀~A₉ = 1000010101，八块芯片同一地址

D₀~D₇ ：输出八块芯片同一地址下各自的一位数据

（2）写入数据

CS = 1：使八块芯片同时生效

WE = 1：代表写入数据

A₀~A₉ = 1000010101，八块芯片同一地址

D₀~D₇ ：将8位的数据依次写入八块芯片中的同一地址下

2. 字扩展

假设我们现在有若干块1K×8位的存储芯片，即一块芯片能输入输出8位的数据
而若CPU的数据线有8位，地址线不止10位，则此刻我们就可以借助多余的地址线增加新的芯片来扩充存储容量

其核心原理就是依靠CPU扩展的【地址线A₁₀和A₁₁】以及存储芯片的【片选线】来控制当前读写的是第几块芯片
例如：A₁₀A₁₁ = 10，代表选中了第三块芯片，再通过地址线A₀~A₉来找到芯片中的具体位置进行读写操作

译码器的功能主要是将n位地址线翻译成2ⁿ位，其中不仅包括已知的2-4译码器，还包括1-2译码器、3-8译码器等，其原理相同

3. 字位双扩展

在字扩展已知的条件下，若芯片1K×8位变成1K×4位
此时就不单单是进行字扩展，同时还需要进行位扩展，保证芯片的数据位与CPU的数据位对应

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计算机组成原理_主存与CPU的连接

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主存与CPU的连接

1. 位扩展

2. 字扩展

3. 字位双扩展

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