12k*8b存储器设计：2716 EPROM, 2114 SRAM与74LS138译码器的扩展应用

"计算机组成原理课程设计报告，主要内容涉及如何使用特定芯片进行存储器的扩展，包括位扩展和字扩展，以实现更大容量的存储器。使用的芯片包括2k*8b的EPROM 2716，1k*8b的SRAM 2114和74LS138译码器。" 计算机组成原理是理解计算机硬件系统的基础，其中芯片的拓展是实现更大存储容量的关键技术。在这个设计任务中，学生们被要求设计一个12k*8b的存储器，通过结合不同的芯片类型和译码器来完成。设计中选择了2k*8b的EPROM 2716用于长期存储，1k*8b的SRAM 2114用于临时高速数据存储，以及74LS138作为地址译码器，用于确定哪个芯片被选中进行数据的读写。 首先，设计中提到了位扩展，这是针对芯片的位宽不足的情况。例如，1k*4b的SRAM芯片需要扩展到1k*8b，这意味着每个存储单元的位数需要翻倍。实现位扩展的方法是将多片芯片的地址线、控制线并联，然后将数据线分别引出，这样可以将多个小位宽的存储单元组合成一个大位宽的存储空间。 其次，字扩展是当存储芯片的位数足够，但字数（存储单元数量）不足时进行的。设计中，3片2k*8b的EPROM芯片通过字扩展连接，使得总存储容量达到12k*8b。字扩展是通过高位地址线来实现的，这些高位地址线与译码器相连，译码器根据接收到的地址信号产生片选信号（CS），激活对应的存储芯片，使得CPU能够访问到更大的地址空间。 存储器芯片如SRAM 2114具有特定的引脚功能。地址线（A0~A10）用于确定要访问的存储单元，数据线（D0~D7）用于读写数据，片选信号（CS）用于选择当前操作的芯片，输出允许信号（OE）允许数据从芯片读出，写允许信号（WE）则在写入数据时变为低电平。此外，VDD提供电源，GND为接地线。 扩展后的存储器，如12k*8b的存储器，能够满足系统对主存储器容量的需求。这种扩展方法在实际计算机系统中非常常见，因为它允许使用现有的小容量芯片构建大容量的内存系统，从而降低了成本并提高了灵活性。通过学习和实践这样的设计，学生能深入理解计算机存储层次结构和内存扩展的基本原理。