存储器扩展技术

单片存储芯片的容量有限，往往不能满足数字系统的存储器的需要，这种情况可用多片进行位扩展或字扩展来构成所需的存储器。

1.位扩展

当单片存储芯片的位数不足存储器存储单元的位数时，要用多片相同规格的存储芯片进行位扩展。位扩展的方法是将各存储芯片的地址线、片选线（）、写使能线（）并联，而各芯片的数据线构成存储器的数据总线。

PC机的内存条就是由多片相同规格的存储芯片经位扩展而形成的，例如，一条128 MB（1 M＝220B，1 B＝8 bit）的内存条由9片128 M×1 bit的芯片组成，其中8片存储字节数据，还有1片存储奇偶校验位。

2.字扩展

当存储芯片的字数不足存储器存储单元的总数时，要用多片存储芯片进行字扩展。字扩展的方法是存储器的高位地址提前译码产生各芯片的片选信号，而存储器的低位地址作为存储芯片的片内地址。

【例7.1.1】试用8 K×4 bit的RAM芯片构成容量为40 KB（1 K＝210B）的存储器。(https://www.xing528.com)

解：用8 K×4 bit的芯片构成所需的存储器，字数和位数均不够，所以既要进行字扩展又要进行位扩展。

① 因为215B＜40 K＜216B，所以该存储器的地址总线为16位，而数据总线为8位。所需芯片总数为40 K×8 bit/（8 K×4 bit）＝10

② 以2片为一组共5组，组内2片进行位扩展可满足存储器的位数。因为5组需要3位地址予以区分，8 K×4 bit的芯片片内地址13位，所以用高3位地址A15A14A13通过3～8译码器译码选择这5组，当A15A14A13＝000时第0组被片选，当A15A14A13＝001时第1组被片选……，当A15A14A13＝100时第4组被片选。低13位地址A12…A0为各芯片的片内地址。

③ 根据上述分析作该存储器的电路图，如图7.1.6所示，电路左边的信号由使用该存储器的数字系统（例如CPU）提供。为读写控制信号，高电平读，低电平写。

图7.1.6　例7.1.1的电路

【说明】虽然STC系列单片机是8位机，但是其程序计数器PC是16位的，所以其程序存储器空间可达 216B；32位机的地址总线是32位的，所以其主存空间为232B；64位机的地址总线是64位的，所以其主存空间可达 264B。这是一个海量的存储空间，所以最新笔记本电脑对主存的配置是没有限制的。