Опубликован: 21.06.2011 | Доступ: свободный | Студентов: 2409 / 608 | Оценка: 4.02 / 4.11 | Длительность: 13:28:00
ISBN: 978-5-9556-0123-6
Специальности: Разработчик аппаратуры
Лекция 14:

Синтез схем памяти

< Лекция 13 || Лекция 14 || Лекция 15 >
Аннотация: Рассматривается принцип наращивания разрядности и по шине данных, и по шине адреса.

Типичным является случай, когда разрядность микросхемы памяти недостаточна и по ША, и по ШД. Для синтеза схемы памяти необходимое для обеспечения разрядности слова количество ИС объединяется в один блок ( "Построение схем памяти заданной структуры" ). Наращивание информационного объема обеспечивается соединением нужного количества таких блоков по правилам, изложенным в лекции 13. Пример синтеза схемы памяти информационного объема 1Кх8 на базе ИМС 256х1 каждая приведен на рис. 14.1. Здесь для обеспечения возможности хранения 8-разрядных чисел восемь ИС RAM объединяются в один блок: каждая ИМС служит для хранения своего разряда слова [1, 2]. Информационный объем блока составляет 256х8.

Все ИМС блока работают одновременно, поскольку у них один и тот же сигнал выбора кристалла. Требуемый информационный объем 1Кх8 обеспечивают четыре таких блока. Выбор каждого блока осуществляется посредством дешифратора, генерирующего сигналы выбора кристалла CS 1, CS 2, CS 3 и CS 4.

Карта памяти для подобных схем составляется по описанному в лекции 13 принципу с тем лишь отличием, что вместо отдельных ИС в строках карты будут представлены блоки. Для схемы, приведенной на рис. 14.1, карта памяти та же, что и для схемы на рис. 13.2, она представлена в табл. 14.1.

Таблица 14.1. Карта памяти для схемы ПЗУ информационного объема 1Кх8 на базе ИС информационного объема 256х1 каждая
В двоичном коде В шестнадцатеричном коде Активный блок памяти
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 0000 00FF Блок 1 (восемь ИМС)
0000 0001 0000 0000 0000 0001 1111 1111 0100 01FF Блок 2 (восемь ИМС)
0000 0010 0000 0000 0000 0010 1111 1111 0200 02FF Блок 3 (восемь ИМС)
0000 0011 0000 0000 0000 0011 1111 1111 0300 03FF Блок 4 (восемь ИМС)
Схема памяти информационного объема 1К байт на базе ИС объемом 256 х 1

увеличить изображение
Рис. 14.1. Схема памяти информационного объема 1К байт на базе ИС объемом 256 х 1

Рассмотрим пример. Необходимо построить функциональную схему памяти одного типа объемом 12,25Кх16 на ИМС любого, выбранного по желанию исполнителя, информационного объема. Массив поддерживаемых адресов начинается с кода С00016, при этом он должен быть непрерывным: за старшим адресом одного блока должен следовать младший адрес следующего блока.

Поскольку схема функциональная, исполнитель вправе определить самостоятельно обозначение ИС. В данном случае выбраны ИМС объемом 8Кх16, 4Кх16 и 256х16 ( 256=28=210*(1/4)=0,25К ). При переводе данной функциональной схемы в принципиальную потребуется реализация каждой такой ИС на нескольких корпусах реальных БИС, что в решение данной задачи не входит.

Функциональная схема памяти объемом 12,25Кх16 представлена на рис. 14.2, а соответствующая ей карта памяти – в табл. 14.2.

Таблица 14.2. Карта памяти для схемы ОЗУ информационного объема 12,25Кх16
Поддерживаемые адреса Активный блок ОЗУ Информационный объем блока
В двоичном коде В шестнадца- теричном коде
11 00 0000 0000 0000 11 01 1111 1111 1111 С000 DFFF ОЗУ-1 8Кх16
11 10 0000 0000 0000 11 10 1111 1111 1111 E000 EFFF ОЗУ-2 4Кх16
11 11 0000 0000 0000 11 11 0000 1111 1111 F000 F0FF ОЗУ-3 0,25Кх16
Функциональная схема памяти информационного объема 12,25Кх16

увеличить изображение
Рис. 14.2. Функциональная схема памяти информационного объема 12,25Кх16

Краткие итоги

Как правило, для построения реальных схем памяти, не хватает разрядности одной ИМС и по шине адреса, и по шине данных, поэтому типичным является совместное использование принципов наращивания и по ША, и по ШД.

Набор для практики

Упражнения к лекции 14

Упражнение 1

Вариант 1 к упражнению 1. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 16Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес нулевой.

Вариант 2 к упражнению 1. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 32Кх8 на ИМС 4Кх4. Начальный адрес нулевой.

Вариант 3 к упражнению 1. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 64Кх8 на ИМС 4Кх4. Начальный адрес нулевой.

Упражнение 2

Вариант 1 к упражнению 2.Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 16Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес С00016.

Вариант 2 к упражнению 2. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 32Кх8 на ИМС 4Кх4. Начальный адрес 800016.

Вариант 3 к упражнению 2.Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 4Кх8 на ИМС 1Кх4. Начальный адрес Е00016.

Упражнение 3

Вариант 1 к упражнению 3. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 3 входа.

Вариант 2 к упражнению 3. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 2Кх8 на ИМС 512Кх4. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 4 входа.

Вариант 3 к упражнению 3. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 64Кх8 на ИМС 4Кх4. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 2 входа.

Упражнение 4

Вариант 1 к упражнению 4. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 8Кх8 на ИМС 1Кх1. Начальный адрес С00016. Дешифраторы только на 3 входа.

Вариант 2 к упражнению 4. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 2Кх8 на ИМС 512Кх4. Начальный адрес F00016. Дешифраторы только на 4 входа.

Вариант 3 к упражнению 4. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 32Кх8 на ИМС 1Кх4. Начальный адрес 800016. Дешифраторы только на 2 входа.

Упражнение 5

Вариант 1 к упражнению 5. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 2,4К байт. Начальный адрес нулевой.

Вариант 2 к упражнению 5. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 3,2К байт. Начальный адрес нулевой.

Вариант 3 к упражнению 5. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 2,7К байт. Начальный адрес нулевой.

Упражнение 2

Вариант 1 к упражнению 6.Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 4,2К байт. Начальный адрес С00016.

Вариант 2 к упражнению 6. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 1,2К байт. Начальный адрес 800016.

Вариант 3 к упражнению 6.Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 3,8К байт. Начальный адрес Е00016.

Упражнение 7

Вариант 1 к упражнению 7. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 13,2К байт. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 3 входа.

Вариант 2 к упражнению 7. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 23,2К байт. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 4 входа.

Вариант 3 к упражнению 7. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 33,2К байт. Начальный адрес нулевой. Дешифраторы только на 2 входа.

Упражнение 8

Вариант 1 к упражнению 8. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 3,6К байт. Начальный адрес С00016. Дешифраторы только на 3 входа.

Вариант 2 к упражнению 8. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 2,7Кх8 на ИМС 512Кх4. Начальный адрес F00016. Дешифраторы только на 4 входа.

Вариант 3 к упражнению 8. Нарисуйте схему памяти информационным объёмом 3,9К байт. Начальный адрес 800016. Дешифраторы только на 2 входа.

< Лекция 13 || Лекция 14 || Лекция 15 >