【微机原理】存储器子系统ram芯片地址范围计算答案解析

众所周知（并没有） ram芯片的寻址范围与译码器有关，这里使用两个题目来简要讲解2-4译码器和3-8译码器的存储器子系统中ram芯片地址范围的计算。
不想看解析只想看答案的同学，答案在最下方 还是看一下解析吧毕竟 我写得这么辛苦 会了解析 就啥情况都会了鸭 你说是吧ヾ(◍°∇°◍)ﾉﾞ

前导

地址范围的计算永远看地址线，永远看地址线，永远看地址线。

这个芯片的地址范围计算跟CPU寻址范围计算不同的地方在于，有几根高位地址线可能是用于选择哪一组的（控制片选），而不是直接拿所有的n根地址线计算 $2^n$ 作为与地址范围

具体哪几根控制片选，由译码器决定

题目一：2-4译码器

有一存储器子系统连接图如图1所示，系统有16条地址线A15-A0，使用2-4译码器，写出每个存储器的地址范围：（使用16进制表示）

解析

如图所示，一共0~15 16根地址线，即其本身寻址范围是 $2^{16}$ 。

接下来分别计算每个芯片的寻址范围。

2-4译码器用A15、A14两个引脚来控制芯片的选择。如上图标示，从左到右的四个芯片分别于 A14=0，A15=0；A14=0，A15=1；A14=1，A15=0；A14=1，A15=1 这四种情况被选上（A11往前都是直接控制地址的，省略不写）

芯片组	$A_{14} A_{15}$
第一片	0 0
第二片	0 1
第三片	1 0
第四片	1 1

那么剩下的14根地址线全为1的时候，就是每个芯片可寻址的空间大小啦：$11,1111,1111,1111B$ = 3FFFF$H$

已知了每个芯片的可寻址范围，又：首地址为所有地址线均为0即0，所以第一片芯片的寻址范围是：0000$H$ ~3FFFF$H$。往后的每一个芯片，只要在其基础上增加3FFFF$H$ 就可以啦
那么就可以写出四个芯片的寻址范围了：

芯片	$A_{14} A_{15}$	寻址范围
第一片	0 0	0000$H$ ~3FFF$H$
第二片	0 1	4000$H$ ~7FFF$H$
第三片	1 0	8000$H$ ~BFFF$H$
第四片	1 1	C000$H$ ~FFFF$H$

注意每片的寻址范围是闭区间，所以进入下一片的时候地址还要额外+1哦（即第二片的寻址范围是从4000$H$开始），以及16进制加法8000$H$ +4000$H$ = C000$H$。

题目二 3-8译码器

存储器系统连接如下图，使用74LS138，请分别写出图中四组芯片的地址分配范围。

解析

首先我们来看一下3-8译码器，重点关注跟2-4译码器不一样的地方：三个使能端。

这三个使能端的含义是，三个G全有效的时候，数字电路的真值表（绿表）才成立，才能够激活ABC三者组合控制Y0到Y7的作用。注意$G_{1}$是正逻辑，$G_{2A}$和$G_{2B}$是负逻辑（即要让三者全有效，$G_1$的输入应为1，而$G_{2A}$和$G_{2B}$的输入应为0）

了解了3-8译码器，看这个题就很容易了。首先我们使用ABC来控制Yn实现片选。所以必须保证三个使能端全部有效（值全为1）。即：$A_{15}$=1，$A_{14}$=0，$A_{13}$=1

注意上面$A_{15}$连接的$G_{2A}$虽然是负逻辑，理应输入0，但$G_{2A}$前面有一个负逻辑连线（那个小圈圈），所以负负得正啦！

确定了前面三条地址线的取值，接下来看连接ABC的$A_{10}$、$A_{11}$和$A_{12}$。跟上面的2-4译码器相同，这三条地址线控制的是片选。也就是右边四组存储器。三条线可以控制$2^3$ = 8 组，但我们只有四组，所以$A_{12}$这条地址线的输入应该恒为0。

至此确认最高位4位恒定的取值：（0101）

剩下两条$A_{10}$、$A_{11}$就跟上题的$A_{14}$、$A_{15}$一样，二者的组合控制四组芯片

芯片组	$A_{10} A_{11}$
第一组	0 0
第二组	0 1
第三组	1 0
第四组	1 1

那么剩下的12根地址线全为1的时候，就是每个芯片可寻址的空间大小啦：$1111,1111,1111B$ = 03FF$H$

又：首地址为$1010,0000,0000,0000B$ = A000$H$ 所以第一片芯片的寻址范围是：A000$H$ ~A3FF$H$。往后的每一个芯片在其基础上增加03FF$H$
那么就可以写出四个芯片的寻址范围了：

芯片组	$A_{10} A_{11}$	寻址范围
第一组	0 0	A000$H$ ~A3FF$H$
第二组	0 1	A400$H$ ~A7FF$H$
第三组	1 0	A800$H$ ~ABFF$H$
第四组	1 1	AC00$H$ ~AFFF$H$

同上题每片的寻址范围是闭区间，所以进入下一片的时候地址还要额外+1哦（即第二片的寻址范围是从A400$H$开始）

答案

第一题

0000$H$ ~3FFF$H$
4000$H$ ~7FFF$H$
8000$H$ ~BFFF$H$
C000$H$ ~FFFF$H$

第二题

A000$H$ ~A3FF$H$
A400$H$ ~A7FF$H$
A800$H$ ~ABFF$H$
AC00$H$ ~AFFF$H$