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存储芯片是计算机中负责存储数据和程序的重要部件。它就像一个智能的小仓库,有三种重要的连接线路。地址线就像邮政编码,告诉芯片要访问哪个存储位置;数据线像邮件内容,负责传输实际的数据信息;控制线则像投递指令,控制是读取还是写入数据。这三种线路协同工作,让存储芯片能够准确地存储和提取信息。
地址线的数量直接决定了存储芯片的容量大小。如果有n条地址线,那么存储容量就是2的n次方个存储单元。比如8位地址线可以寻址256个存储单元,10位地址线可以寻址1024个单元,16位地址线则可以寻址65536个单元。我们可以把每个存储单元想象成一个小房子,地址线越多,能够建造的房子就越多,存储空间也就越大。
存储器有两种主要的扩展方式。位扩展是为了增加数据位宽,多个芯片横向并联,就像几个朋友手拉手站成一排,它们共享相同的地址线和控制信号,但各自负责不同的数据位。字扩展则是为了增加存储容量,芯片像积木一样纵向堆叠,需要地址译码器来决定选择哪个芯片工作,就像公寓楼里的电梯按钮,按不同楼层就到达不同的存储芯片。
地址译码器就像一个聪明的邮递员,它的工作是把完整的地址信息分解成两部分。高位地址用来决定选择哪个存储芯片,就像选择投递到哪栋楼;低位地址则用于在选中的芯片内部寻找具体的存储单元,就像确定楼内的具体房间号。译码器确保在任何时刻只有一个芯片被激活工作,避免信号冲突,保证数据的准确存取。
片选信号的设计有两种主要方法。线选法直接使用地址线作为片选信号,简单直接但地址线利用率不高。译码法使用专门的译码器,可以用较少的地址线控制更多芯片,提高了地址空间的利用效率。无论采用哪种方法,都必须确保同一时刻只有一个芯片被选中,避免数据冲突。每个芯片都有自己独特的地址范围,就像每个小朋友都有自己的座位号一样。