# 3.4 主存储器与CPU的连接

## 3.4.1 主存连接原理

### 1、主存简单模型

为书3.3.3章节内容

![](/files/-MkbTBBi6-PrlLcV-VZA)

三个输入信号：读/写信号、要读写的数据、数据的主存地址

### 2、连接原理

![](/files/-MkbTh0X0X9Rlh2v8oAK)

三个总线：数据总线、地址总线、控制总线（读/写）

### 3、主存的地址单元分配

![](/files/-MkbYqC7mThOj1iL8zgf)

* 存储单元的数量：总容量 ÷ 每个单元的容量
* 地址线的数量：总容量的位数（图中 $$1\text{KB}=2^{10}\text{B}$$，故有10根地址线）
* 如何存放一个字
  * 字长为4B，实际上寻址时将四个存储单元看作一个
  * 一组内有4个存储单元，后两位表示序号，前面表示所在组
  * 每个存储单元存放两位十六进制数（8位二进制数）
  * 共四个存储单元，也就是一个字

## 3.4.2 主存容量的扩展

### 1、位扩展法

![](/files/-Mkw7c0YvzlpEHwNytnL)

* 地址线、片选线和读写控制线**并联**
* 数据线依次连接CPU数据线的一位

如上图中就将8片 $$8K \times 1$$位的储芯片扩展为了 $$8K \times 8$$位

### 2、字扩展法

![](/files/-MkwDPf7nsbahYysOTqB)

* 数据线、读写控制线和地址线**并联**
* 使用PU剩下的地址线连接片选线，选择当前读/写的芯片
  * 线选法：直接将地址线与片选线连接，一根地址线对应一根片选线
  * 译码器片选法：使用译码器将连接CPU地址线与片选线

|                  线选法                  |             译码器片选法            |
| :-----------------------------------: | :---------------------------: |
|              n条线 → n个选片信号             |       n条线 → $$2^n$$个选片信号      |
|                  电路简单                 |              电路复杂             |
| <p>地址空间不连续</p><p>（形如11、00的信号是无效的）</p> | <p>地址空间可连续</p><p>可以增加逻辑设计</p> |

### 3、字位扩展

![](/files/-MkwGNv4ZVFQwoL_IFZ8)


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