計(jì)算機(jī)組成原理9-存儲(chǔ)器-2課件

主存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)充位擴(kuò)展方式（位并聯(lián)方式）

當(dāng)主存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)與單個(gè)存儲(chǔ)芯片的字?jǐn)?shù)相同而位數(shù)不同時(shí)，采用位擴(kuò)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(hào)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?jǐn)U展方式CPUA0A158Kx8A14A13A128Kx88Kx88Kx88Kx88Kx88Kx88Kx83/8譯碼器D7D0WE111110000001010011100101CSCS12345678161514131211109VccY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6ABCG2AG2BG1Y7GND74138741383-8譯碼器741383-8譯碼器門(mén)控輸入輸出G1G2A+G2BCBAY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0X0111111111X00000000XXXXXX000001010011100101110111字位同時(shí)擴(kuò)展方式字?jǐn)U展2Kx81Kx41Kx41Kx41Kx4位擴(kuò)展芯片容量芯片地址片選信號(hào)片選邏輯2KA10~A0CS0A111KA9~A0CS1A11A101KA9~A0CS2A11A102）地址分配和片選3）邏輯圖字位同時(shí)擴(kuò)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(chǔ)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(zhuān)用存儲(chǔ)總線模式速度匹配與時(shí)序控制

CPU操作和訪存操作的時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期 總線周期：CPU通過(guò)系統(tǒng)總線對(duì)存儲(chǔ)器的一次讀寫(xiě)操作。由數(shù)個(gè)時(shí)鐘周期組成從宏觀上把握（存儲(chǔ)器與CPU連接的解題思路）從CPU和存儲(chǔ)芯片的地址總線分析連接方式：CPU地址線>存儲(chǔ)器地址線CPU的MREQ信號(hào)，存儲(chǔ)器的CS片選信號(hào)存儲(chǔ)器的尋址方式片選字選（首先完成）存儲(chǔ)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(chǔ)系統(tǒng)字選完成片內(nèi)尋址（確定多少CPU地址線直接連接到存儲(chǔ)芯片）確定片選方式（把地址線的高位與譯碼芯片相連）計(jì)算芯片的地址線Z80 中接入1KRAM和1KROM,用A11來(lái)作線選地址線。問(wèn)RAM和ROM的基本地址？CPUA0A12D0~D3A11A10A9存儲(chǔ)器D4~D7A15A14A13A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0000000000000…………001111111111100000000000…………1011111111110000H~03FFH0800H~0BFFH兩個(gè)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(wú)間斷每一個(gè)單元的地址是唯一的CPUA0A12D0~D3A11A10A9存儲(chǔ)器D4~D7A15A14A131、分析CPU的AB以及存儲(chǔ)片的AB是否全譯碼方式2、分析地址空間3、畫(huà)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(shè)計(jì)一個(gè)12K字節(jié)的存儲(chǔ)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(chǔ)芯片用全譯碼的方式相連，如何連接？用兩片138A19~A15為0時(shí)選中A16A17A15ABCA13A14MREQY1G2BG2AG1+5A12Y0Y2ABCA18G2BG2AG1+5Y0A19ABC00000011010201131004101511061117ABC0000001010011310010111102111奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼是主存采用的一種最簡(jiǎn)單的行之有效的方法。

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

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

奇校驗(yàn)碼101100011//1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)

偶校驗(yàn)碼101100010//1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)

校驗(yàn)碼包含有效信息和校驗(yàn)位奇偶校驗(yàn)邏輯主要采用異或門(mén)校驗(yàn)碼的生成和檢錯(cuò)。奇偶校驗(yàn)碼⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕校驗(yàn)位(偶形成)D7D6D5D4D3D2D1D01：奇數(shù)個(gè)10：偶數(shù)個(gè)1奇偶校驗(yàn)碼⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊕偶校判斷D7D6D5D4D3D2D1D0校驗(yàn)位海明校驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是一種多重奇偶校驗(yàn)，即將代碼按一定規(guī)律組織為若干小組，分組進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，各組的檢錯(cuò)信息組成一個(gè)指誤字，不僅能檢測(cè)是否出錯(cuò)，而且在只有1位出錯(cuò)的情況下指出是哪1位出錯(cuò)，從而將該位自動(dòng)變反糾正。設(shè)校驗(yàn)碼為N位，其中有效信息為k位，校驗(yàn)位為r位，分成r組作奇偶校驗(yàn)，產(chǎn)生r位檢錯(cuò)信息。這r位檢錯(cuò)信息構(gòu)成一個(gè)指誤字，可指出2r種狀態(tài)，其中一種狀態(tài)表示無(wú)錯(cuò)，剩下的2r–1種狀態(tài)可指出2r–1位中某位出錯(cuò)。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(yàn)位。海明校驗(yàn)有效信息位數(shù)與校驗(yàn)位位數(shù)的關(guān)系k12~45~1112~2627~5758~120…r234567…分組原則海明碼中，位號(hào)數(shù)（1，2，3，…，n）中為2的權(quán)值的那些位（1（20），2（21），4（22），…，2r-1)位，作為奇偶校驗(yàn)位，記作P1，P2，…，Pr，余下的作為有效信息位。海明校驗(yàn)例：N=7，k=4,r=3的海明碼位數(shù)為：位號(hào)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(yàn)。規(guī)律：第i位由校驗(yàn)位位號(hào)之和等于i的那些校驗(yàn)位所校驗(yàn)。如：第5位，被P1、P3校驗(yàn)，第7位，被P1、P2、P3校驗(yàn)。由上述規(guī)律可得下表：海明校驗(yàn)海明碼位號(hào)需占用的校驗(yàn)位號(hào)備注1234567121、241、42、41、2、41=12=23=1+24=45=1+46=2+47=1+2+4海明校驗(yàn)校驗(yàn)位位號(hào)被校驗(yàn)位位號(hào)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(gè)校驗(yàn)位所校驗(yàn)的，反過(guò)來(lái)，每個(gè)校驗(yàn)位，都校驗(yàn)著它后面的一些確定位上的有效信息，包括校驗(yàn)位本身。歸納得下表：每個(gè)校驗(yàn)位所校驗(yàn)的位數(shù)海明校驗(yàn)形成校驗(yàn)位:P3=A2⊕A3⊕A4P2=A1⊕A3⊕A4P1=A1⊕A2⊕P4海明校驗(yàn)校驗(yàn)位位號(hào)被校驗(yàn)位位號(hào)1（P1）2（P2）4（P3）1、3、5、72、3、6、74、5、6、7位號(hào)1234567Pi占位P1P2A1P3A2A3A4查錯(cuò)和糾錯(cuò):看指誤字G3G2G1=？，如果為0，則正確，如果不為0，則其值就是出錯(cuò)的位號(hào)。G3=P3⊕A2⊕A3⊕A4G2=P2⊕A1⊕A3⊕A4G1=P1⊕A1⊕A2⊕P4海明校驗(yàn)例：N=7，k=4,r=3。4位有效信息為A1A2A3A4=1010。解：1）分組，設(shè)