用16片512K×4位的SRAM芯片，构成1M×32位的存储器，如何进行位和字的扩展？

对于位和字的扩展，一种可行的方式是通过使用地址解码器和数据选择器来实现。具体地，我们可以使用地址解码器来将原来32位地址空间中的某些位作为高位地址，同时将某些低位地址恒定为0，这样可以扩展位数。同时，我们可以使用数据选择器来选择需要扩展字数的数据，例如将多个16位数据选择器连接起来，能够实现扩展字数为64位、128位等。

相关问题

用16K*8位的SRAM芯片构成16K*32位的存储器

使用16K*8位的SRAM（静态随机存取内存）芯片想要构建一个16K*32位的存储器，首先需要明确一点，这种规格的原始芯片每片提供16K字节（每个字节有8位），但是直接将它们串联起来无法得到32位的数据宽度。

通常，你需要通过位宽扩展技术来实现这个目标。一种常见的做法是使用位片（Bitlicing）技术，即使用多个8位的SRAM芯片并行连接在一起。假设你打算使用n个这样的8位芯片来组成32位：

1. 确定所需的芯片数：由于16K*32位等于1M字节（因为16K = 2^14，32位 = 2^5），所以你需要1M / (16K * 8) = n个8位芯片。

2. 连接方式：将n个芯片的所有地址线相连，形成连续的物理空间；数据线则需要将每个芯片的第0到7位依次连接，形成一个完整的32位数据总线。

3. 控制信号：连接适当的读写控制信号，如地址解码电路，使得处理器能够选择正确的芯片和地址范围。

4. 并行操作：在一次操作中，可以同时从所有芯片上读取或写入32位数据，提高整体性能。

然而，需要注意的是，实际应用中可能存在硬件限制，比如位片同步问题，以及如何有效地进行数据处理，因此设计时需要考虑系统级的兼容性和效率。

设有16片512K×4位的SRAM芯片，回答以下问题： ‎ ‌（1）该SRAM芯片有多少根地址线？多少根数据线？ ‎ ‌（2）构成1M×32位的存储器，如何进行位和字的扩展？（文字描述即可） ‎ ‌（3）如果按32位的字编址，该存储器需要多少地址线？ ‎ ‌（4）分析字扩展后的地址范围。

1. 该SRAM芯片有16根地址线和8根数据线（512K=2^19，因为每个地址线可以表示2个状态，所以有2^16=65536个地址，每个地址有4位数据，所以需要8根数据线）

2. 进行位扩展，将每个512K×4位的SRAM芯片中的4位（即1字节）按照如下方式进行连接：首先，将每个芯片中的4位分别连接到4个4:1选择器的输入端，选择器的输出分别连接到每个位的信号线上，那么就形成了一个4位的字。然后，将16个4位的字按照相应的顺序进行连接即可。进行字扩展，则将16个512K×4位的SRAM芯片按照相应的顺序连接即可。

3. 如果按32位的字编址，则需要20根地址线（1M=2^20）

4. 进行位扩展后，总共有16个4位的字，每个字中的4位来自于不同的SRAM芯片，所以地址范围为：0~511K，512K~1023K，1M~1.5M，1.5M~2M，2M~2.5M，2.5M~3M，3M~3.5M，3.5M~4M，4M~4.5M，4.5M~5M，5M~5.5M，5.5M~6M，6M~6.5M，6.5M~7M，7M~7.5M，7.5M~8M。进行字扩展后，地址范围为0~1M。