大学计算机导论：3.3.4 存储器容量扩充与寻址方法

在大学计算机导论的第3章2(1)文档中，讨论了关于计算机存储器与CPU的连接以及存储器容量扩充的相关知识点。章节的核心内容聚焦于32位计算机的寻址范围，它利用32根地址线和32根数据线可以访问4GB的存储空间，然而，如果遇到存储器芯片的规格不匹配，如1GB的8位芯片，就需要进行存储容量的扩展。 存储器扩展主要包括三种方法：位扩展、字扩展和字位扩展。位扩展适用于存储器的字长（数据线数量）小于设计需求的情况，通过增加单个芯片的数据线来扩展总字长，比如使用8K×1的RAM芯片组成8K×8位的存储器，通过连接8片芯片实现。连接时，地址线保持一致，数据线根据需要分配。 字扩展则是针对存储器的字数（即地址线数量）大于芯片提供的字数，例如使用1K×8位的芯片组成2K×8位的存储器，需要通过增加地址线来扩展存储区域，每片芯片占据部分地址空间，如图3.7所示。 字位扩展则同时涉及字长和字数的扩展，当两者都不满足需求时，会同时考虑芯片的位数和数量来调整。这种扩展方式要求选择的芯片规格既能满足字数扩展又能满足位数扩展。 文档中还举例说明了如何通过位扩展技术，将8K×1的RAM芯片扩展为8K×8位，通过计算得知需要8片这样的芯片。这展示了实际操作中的技巧和策略，对于理解计算机硬件设计和内存管理非常重要。 总结来说，这一节详细介绍了如何根据计算机系统的需求与现有存储器芯片的规格，通过合理的位扩展、字扩展或字位扩展来扩大存储器容量，这对于理解计算机硬件架构、内存管理和性能优化至关重要。学习这些概念有助于提高编程时对硬件限制的理解，从而优化程序设计和内存分配。