Επέκταση της χωρητικότητας μνήμης (εκτός ύλης)
Επέκταση χωρητικότητας μνήμης
Η επέκταση της χωρητικότητας μνήμης επιτυγχάνεται με τη σύνδεση παράλληλα των διαύλων δεδομένων και διευθύνσεων των μνημών. Επίσης, παράλληλα συνδέεται η είσοδος ελέγχου R/W των Ο.Κ. των μνημών. Οι είσοδοι ελέγχου CS συνδέονται στις εξόδους ενός αποκωδικοποιητή. Οι είσοδοι του αποκωδικοποιητή είναι τα επιπλέον bits διεύθυνσης που απαιτούνται για τη χωρητικότητα της μνήμης που θέλουμε να κατασκευάσουμε.

Για παράδειγμα, αν στην ανάπτυξη μίας εφαρμογής χρειάζεται μνήμη RAM χωρητικότητας 4Κx8 bits, αλλά διαθέτουμε Ο.Κ. μνήμης RAM με χωρητικότητες 1Κx8 bits, τότε για την επέκταση της χωρητικότητας χρειαζόμαστε τέσσερα Ο.Κ. μνήμης. Συνδέουμε παράλληλα όλες τις γραμμές διευθύνσεων και δεδομένων, καθώς και τους ακροδέκτες R/W. Θυμίζουμε ότι όταν η είσοδος ελέγχου CS σε μία μνήμη είναι σε λογική κατάσταση ″1″, το Ο.Κ. συμπεριφέρεται σαν να είναι αποσυνδεμένο ηλεκτρικά από το περιβάλλον του. Ο αριθμός των γραμμών διεύθυνσης της μνήμης που θα κατασκευάσουμε πρέπει να είναι 12, λόγω του ότι ο αριθμός των λέξεων της μνήμης που θέλουμε να κατασκευάσουμε είναι 4Κ=212. Τα Ο.Κ. που διαθέτουμε έχουν 1Κ=210 λέξεις και επομένως 10 ακροδέκτες για την διεύθυνση. Άρα απαιτούνται δύο επιπλέον γραμμές διεύθυνσης. Από τις 12 γραμμές διεύθυνσης οι 10 (Α0..Α9) είναι κοινές, ενώ οι Α10
και Α11 οδηγούνται στις δύο εισόδους του αποκωδικοποιητή. Οι τέσσερις έξοδοι του αποκωδικοποιητή συνδέονται στις
εισόδους CS των Ο.Κ. των μνημών. Ανάλογα με τη διεύθυνση η οποία τοποθετείται στο δίαυλο των διευθύνσεων, ενεργοποιείται ένα μόνο από τα τέσσερα Ο.Κ. μνήμης, ενώ τα άλλα είναι απενεργοποιημένα. Το κάθε ένα από τα τέσσερα Ο.Κ. μνήμης θα περιέχει το ένα τέταρτο των λέξεων της μνήμης που κατασκευάσαμε.


Επομένως τα βήματα που ακολουθούμε για την επέκταση της χωρητικότητας μνήμης είναι τα εξής:
1. Διαιρούμε τον αριθμό των λέξεων της μνήμης που θέλουμε να κατασκευάσουμε με τον αριθμό των λέξεων που περιέχει η μνήμη που θέλουμε να επεκτείνουμε. Το αποτέλεσμα της διαίρεσης είναι ο αριθμός των μνημών που χρειαζόμαστε για να κατασκευάσουμε τη μεγαλύτερη μνήμη.
2. Το αποτέλεσμα της διαίρεσης το εκφράζουμε ως δύναμη του 2. Ο εκθέτης της δύναμης του 2 εκφράζει τον αριθμό των επιπλέον γραμμών διεύθυνσης οι οποίες δεν είναι κοινές στα Ο.Κ. των μνημών που χρησιμοποιούμε.
3. Χρησιμοποιούμε έναν αποκωδικοποιητή n x 2n όπου n είναι ο αριθμός των επιπλέον γραμμών διεύθυνσης που απαιτούνται. Κάθε μία έξοδος του αποκωδικοποιητή συνδέεται με την είσοδο ενεργοποίησηςCS ενός από τα Ο.Κ. μνήμης.
4. Συνδέουμε παράλληλα όλες τις γραμμές διεύθυνσης, δεδομένων και R/W των Ο.Κ. μνήμης που χρησιμοποιούμε.
Άσκηση
Χρησιμοποιώντας ένα αποκωδικοποιητή 2σε4 και όσες μνήμες 128x8 bits απαιτούνται, να σχεδιάσετε το κύκλωμα μιας μνήμης με συνολική χωρητικότητα 512 Byte.
(c) Αμπατζόγλου Γιάννης, MSc Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ΠΕ84
Αδειοδοτημένο υπό τους όρους Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0