微机内存与CPU连接:存储器地址译码及接口

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"以译码器形成片选信号-内存及其与CPU连接" 本文主要讨论了微机内存及其与CPU的连接,特别是如何利用译码器来形成片选信号,这是构建存储系统的关键部分。首先,文章介绍了存储系统的层次化结构,包括高速缓存(Cache)、主存和辅助存储器(外存)。高速缓存是为了弥补CPU和主存之间速度差异而设计的,它分为片内和片外,通常由双极型半导体存储器构成,能够快速存储和检索正在运行的程序和数据。 主存储器,即内存,是计算机中用于存储当前正在使用或经常使用的程序和数据的部件,其特点是具有一定的容量和较高的存取速度。辅助存储器,如磁表面存储器、光介质存储器,主要用于长期存储不参与当前运算的程序和数据,它们的存取速度较慢但容量大。 接着,文章对存储器进行了分类,依据其在系统中的作用、存储介质以及存取方式。存储器可以分为高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器;按存储介质分,有磁表面存储器、半导体存储器和光介质存储器;按存取方式则有随机读/写存储器(如SRAM和DRAM)、只读存储器(如PROM、EPROM、EEPROM和掩膜ROM)。 在详细讨论半导体存储器时,提到了SRAM和DRAM的区别。SRAM速度快,但不掉电数据会丢失,常用于主存储器;而DRAM需要定期刷新,否则信息会消失,也用于主存储器,但成本较低。 在存储器芯片的结构部分,文章提到了地址线、数据线和控制线的作用。地址线(如A0到A10)确定了存储单元的位置,数据线(D0到D7)传输数据,而控制线如WE(写使能)、OE(输出使能)和CS(片选信号)等则控制数据的读写和选择特定芯片。 其中,片选信号的生成是通过地址译码器实现的。当CPU提供一个地址,译码器会根据这个地址解码,产生一个或多个片选信号,选择相应的存储芯片进行操作。例如,如果地址匹配,译码器会激活某个片选信号,使得对应的存储芯片被选中,从而进行数据的读写操作。 此外,译码器和驱动电路还与地址锁存器一起工作,确保地址稳定,同时驱动电路将译码结果转换为足够的电流来激活存储器芯片。控制电路则负责管理和协调这些操作,以确保数据的正确输入和输出。 总结起来,本章重点介绍了存储器的层次结构、分类以及半导体存储器的基本构造,特别是如何利用地址译码器来形成片选信号,以实现CPU与内存之间的高效通信。这一过程对于理解微机系统的工作原理至关重要。