Синтез схем памяти

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.

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.

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.