計算機組成原理9-存儲器-2課件

主存儲器容量的擴充位擴展方式（位并聯(lián)方式）

當主存儲器的字數(shù)與單個存儲芯片的字數(shù)相同而位數(shù)不同時，采用位擴展方式各芯片的數(shù)據(jù)輸入/輸出線相拼接，編址空間相同的芯片，地址線與片選信號相同，各芯片可公用。

例如：主存容量64Kx4，可選芯片為芯片64Kx1解：64Kx41）芯片數(shù)量=---------=4片2）邏輯圖64Kx164Kx1CPU64Kx164Kx164Kx1A0A15D3D2D1D0片選接地WED3D2D1D0字擴展方式CPUA0A158Kx8A14A13A128Kx88Kx88Kx88Kx88Kx88Kx88Kx83/8譯碼器D7D0WE111110000001010011100101CSCS12345678161514131211109VccY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6ABCG2AG2BG1Y7GND74138741383-8譯碼器741383-8譯碼器門控輸入輸出G1G2A+G2BCBAY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0X0111111111X00000000XXXXXX000001010011100101110111字位同時擴展方式字擴展2Kx81Kx41Kx41Kx41Kx4位擴展芯片容量芯片地址片選信號片選邏輯2KA10~A0CS0A111KA9~A0CS1A11A101KA9~A0CS2A11A102）地址分配和片選3）邏輯圖字位同時擴展方式CPU27162114211421142114A11A10A11A10A11A10~A0D7~D4D3~D0R/WCS0CS1CS2A9~A0A9~A0訪存地址的譯碼方式全譯碼方式地址唯一CPUA0A12D0~D3A11A10A9存儲器D4~D7A15A14A13CPU和主存的連接系統(tǒng)模式1）最小系統(tǒng)模式2）較大系統(tǒng)模式3）專用存儲總線模式速度匹配與時序控制

CPU操作和訪存操作的時鐘周期時鐘周期 總線周期：CPU通過系統(tǒng)總線對存儲器的一次讀寫操作。由數(shù)個時鐘周期組成從宏觀上把握（存儲器與CPU連接的解題思路）從CPU和存儲芯片的地址總線分析連接方式：CPU地址線>存儲器地址線CPU的MREQ信號，存儲器的CS片選信號存儲器的尋址方式片選字選（首先完成）存儲器的外部譯碼方式線性選擇（部分譯碼方式）地址譯碼選擇（全譯碼）是否全譯碼方式分析需要用多少芯片完成存儲系統(tǒng)字選完成片內尋址（確定多少CPU地址線直接連接到存儲芯片）確定片選方式（把地址線的高位與譯碼芯片相連）計算芯片的地址線Z80 中接入1KRAM和1KROM,用A11來作線選地址線。問RAM和ROM的基本地址？CPUA0A12D0~D3A11A10A9存儲器D4~D7A15A14A13A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0000000000000…………001111111111100000000000…………1011111111110000H~03FFH0800H~0BFFH兩個芯片出現(xiàn)了不鄰接地址地址譯碼選擇法（全譯碼）所有的地址總線都參加譯碼工作地址連續(xù)無間斷每一個單元的地址是唯一的CPUA0A12D0~D3A11A10A9存儲器D4~D7A15A14A131、分析CPU的AB以及存儲片的AB是否全譯碼方式2、分析地址空間3、畫出邏輯電路1918171615141312111098765432101111111000000000000011111111111111111111D0-D7A0-A12VCCCS2764&ABCA13A14A15A16A17A18A19Y7G2BG2AMEMRG1+5例題：在Z80系統(tǒng)中，試采用全譯碼方式設計一個12K字節(jié)的存儲系統(tǒng)。其低8KB為EPROM,選用4K×8的2732芯片，高4KB為RAM,選用2K×8的6116芯片。1、分析芯片數(shù)量，地址線：2734：2片，12條地址線：CPUA0~A116116：2片，11條地址線CPUA0~A10A15CPUA0A12D0~D3A11A106116D4~D7A14A132734CPUA0A14D0~D3A15A11D4~D7A13+5ABCY1G2BG2AG1Y0Y2A12MREQ27322732611661161514131211109876543210000000000000000000001111111111110000H~0FFFH000100000000000000011111111111111000H~1FFFFH001000000000000000100111111111112000H~27FFH0010100000000000001011111111111128FFH~2FFFH如用20位的地址總線與存儲芯片用全譯碼的方式相連，如何連接？用兩片138A19~A15為0時選中A16A17A15ABCA13A14MREQY1G2BG2AG1+5A12Y0Y2ABCA18G2BG2AG1+5Y0A19ABC00000011010201131004101511061117ABC0000001010011310010111102111奇偶校驗碼奇偶校驗碼是主存采用的一種最簡單的行之有效的方法。

1）構成法則：在數(shù)據(jù)碼的右邊再加上1位奇偶校驗位，若是奇校驗，就把該編碼中1的個數(shù)湊成奇數(shù)，若是偶校驗，就把該編碼中1的個數(shù)湊成偶數(shù)。

2）特點在有效信息后加1位校驗位，組成校驗碼碼距為2（100010000100101）能查出代碼信息有奇數(shù)位出錯，但不能確定是哪一位出錯。奇偶校驗碼例：有效信息10110001

奇校驗碼101100011//1的個數(shù)為奇數(shù)

偶校驗碼101100010//1的個數(shù)為偶數(shù)

校驗碼包含有效信息和校驗位奇偶校驗邏輯主要采用異或門校驗碼的生成和檢錯。奇偶校驗碼⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕校驗位(偶形成)D7D6D5D4D3D2D1D01：奇數(shù)個10：偶數(shù)個1奇偶校驗碼⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕偶校判斷D7D6D5D4D3D2D1D0校驗位海明校驗實質上是一種多重奇偶校驗，即將代碼按一定規(guī)律組織為若干小組，分組進行奇偶校驗，各組的檢錯信息組成一個指誤字，不僅能檢測是否出錯，而且在只有1位出錯的情況下指出是哪1位出錯，從而將該位自動變反糾正。設校驗碼為N位，其中有效信息為k位，校驗位為r位，分成r組作奇偶校驗，產生r位檢錯信息。這r位檢錯信息構成一個指誤字，可指出2r種狀態(tài)，其中一種狀態(tài)表示無錯，剩下的2r–1種狀態(tài)可指出2r–1位中某位出錯。所以N=k+r<=2r–1例：r=3,則N=k+r<=7，所以k<=4,即4位有效信息加3位校驗位。海明校驗有效信息位數(shù)與校驗位位數(shù)的關系k12~45~1112~2627~5758~120…r234567…分組原則海明碼中，位號數(shù)（1，2，3，…，n）中為2的權值的那些位（1（20），2（21），4（22），…，2r-1)位，作為奇偶校驗位，記作P1，P2，…，Pr，余下的作為有效信息位。海明校驗例：N=7，k=4,r=3的海明碼位數(shù)為：位號1234567Pi占位P1P2A1P3A2A3A4A1~A4為有效信息，海明碼的每一位都被P1，P2，…，Pr中的一至若干位所校驗。規(guī)律：第i位由校驗位位號之和等于i的那些校驗位所校驗。如：第5位，被P1、P3校驗，第7位，被P1、P2、P3校驗。由上述規(guī)律可得下表：海明校驗海明碼位號需占用的校驗位號備注1234567121、241、42、41、2、41=12=23=1+24=45=1+46=2+47=1+2+4海明校驗校驗位位號被校驗位位號1（P1）2（P2）4（P3）1、3、5、72、3、6、74、5、6、7從上表，可看到某一位是由哪幾個校驗位所校驗的，反過來，每個校驗位，都校驗著它后面的一些確定位上的有效信息，包括校驗位本身。歸納得下表：每個校驗位所校驗的位數(shù)海明校驗形成校驗位:P3=A2⊕A3⊕A4P2=A1⊕A3⊕A4P1=A1⊕A2⊕P4海明校驗校驗位位號被校驗位位號1（P1）2（P2）4（P3）1、3、5、72、3、6、74、5、6、7位號1234567Pi占位P1P2A1P3A2A3A4查錯和糾錯:看指誤字G3G2G1=？，如果為0，則正確，如果不為0，則其值就是出錯的位號。G3=P3⊕A2⊕A3⊕A4G2=P2⊕A1⊕A3⊕A4G1=P1⊕A1⊕A2⊕P4海明校驗例：N=7，k=4,r=3。4位有效信息為A1A2A3A4=1010。解：1）分組，設