CPU和内存的电路设计11-内存的内部电路实现(输入与输出同线)

2024-06-13 12:38

本文主要是介绍CPU和内存的电路设计11-内存的内部电路实现(输入与输出同线),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

上文描述了寄存器的内部电路,本文讲述另一种电路,这种电路的输入与输出使用了相同一根导线,而不是上文的两根导线

当然了,依然以上升沿D触发器为基础,其中G是一个电子开关,与我们普通继电器开关相比,它的速度很快,当有电压的时候,开关通电,没有电压的时候,开关断开,并且W和R不能同时为1

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写操作
当W=1(准确的说是从0变1),R=0的时候,Q=S,也就是说,D读取S的值,然后将S的值存储到Q端,如果此时S=1,那么Q就=1,如果S=0,那么Q就=0,这个过程就是写操作
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读操作
当W=0,R=1时候,G点闭合,此时Q通过线路输出到S端,也就是说,S读取Q的值
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它的简化表达方式如下
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上述电路可以保存1个bit位置,但是我们知道内存是非常多bit位,所以应该对每个该电路单元进行连接,图5是一个保存3个bit的电路,假设现在我想将二进制110写入内存,则此时应该
W0=1,R0=0,S1=1,S2=1,S3=0
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一个字节
像图5的电路,只有3个bit位,表示一次能同时写入或者读取3个bit位,如果是一次能读写8个bit位呢??想必不用我说,也知道我要表达什么了,图5这个整体叫做一个可读写单元,实际内存中,都是以1个字节作为一个可读写单元的

地址转换
假设内存中有N个可读写单元,那么如图6表示,这个电路会有个问题,就是从0-N,需要N条线,如果N=几亿,那么这个电路太大了
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图8中有一个地址转换器,它将输入的值转换成指定位置的可读写单元,假设要读取单元1中的内容,可以认为单元1的地址是1,然后约定Add0是低位,Add2是高位,则Add2Add1Add0=001,推出
Add2=0
Add1=0
Add0=1
这就是普通的二进制转换,这样就能马上定位到要访问的内存地址了,那么具体是读,还是写,要取决于W和R
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上图中Add最大值为2,所以这个地址有三条线,最大值表示111,也就是十进制的7,所以单元N最大=7,如果超过7,那么将无法寻址的到,这也正是:32位的CPU,无法寻址4GB以上内存的原因,假设我给我的32位电脑,配上一个8G的内存,是毫无意义的

好了,本文就到这里,今天是端午节,说端午快乐太简单,端午安康又太跟风,就祝大家端午牛逼吧

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