利用多片256Kx8位的SRAM芯片设计存储容量为1MX8位的SRAM存储器。要求:画出电路原理图

用多思虚拟实验室画图。并从控制线、地址线、数据线三个方面描述其工作原理。

答案参考ChatGPT Plus版,整理汇总。希望能帮助你解决问题
为了设计一个1MX8位的SRAM存储器,可以利用多片256Kx8位的SRAM芯片来实现。以下是一个基本的电路原理图,描述了如何使用四片256Kx8位的SRAM芯片来构建1MX8位的存储器。

       +---------------------+
       |        Address      |
       |        Decoder      |
       |                     |
       +-------+----+--------+
               |    |
        +------+------+------+
        |                     |
        |                     |
        |                     |
  +-----+-+                +--+-+
  |256Kx8|                |256Kx8|
  | SRAM |                | SRAM|
  +-----+-+                +--+-+
        |                     |
        |                     |
        |                     |
  +-----+-+                +--+-+
  |256Kx8|                |256Kx8|
  | SRAM |                | SRAM|
  +-----+-+                +--+-+
        |                     |
        |                     |
        |                     |
  +-----+-+                +--+-+
  |256Kx8|                |256Kx8|
  | SRAM |                | SRAM|
  +-----+-+                +--+-+
        |                     |
        |                     |
        +------+------ ------+
               |
        +------v------+
        |   Data Bus  |
        +-------------+

控制线:

  • 芯片选择(Chip Select)线:用于选择要访问的SRAM芯片,使其处于活动状态。
  • 读使能(Read Enable)线:用于使SRAM芯片处于读取数据的模式。
  • 写使能(Write Enable)线:用于使SRAM芯片处于写入数据的模式。

地址线:

  • 地址线用于将地址信息传递给地址译码器。在这种情况下,需要20位地址线(2^20 = 1M)。

数据线:

  • 数据线用于在SRAM芯片和数据总线之间传输数据。

工作原理:

  1. 当需要读取或写入数据时,首先根据所需地址发出相应的地址信号。
  2. 地址译码器解码接收到的地址信号,选择相应的SRAM芯片。
  3. 芯片选择线通过将适当的芯片使能,将选择的SRAM芯片置于活动状态。
  4. 如果是读操作,读使能线被激活,将SRAM芯片设置为读取模式。所选的SRAM芯片会根据接收到的地址信号,将相应的数据从存储单元读取到数据线上。
  5. 如果是写操作,写使能线被激活,将SRAM芯片设置为写入模式。所选的SRAM芯片会将数据线上的数据写入到相应的存储单元中。

通过这种方式,使用多片256Kx8位的SRAM芯片,可以构建出1MX8位的SRAM存储器。

以下是利用四片256Kx8位的SRAM芯片设计存储容量为1MX8位的SRAM存储器的电路原理图示例:

SRAM存储器电路原理图

其中,A0A17 为地址线,D0D7 为数据线,WE 和 OE 分别为写使能和输出使能控制线。

该SRAM存储器的工作原理如下:

写入数据:当写使能信号为有效低电平时,将数据写入对应的地址中。此时,输入数据通过数据线D0D7传入数据选择器MUX,MUX 的S端接受地址线A18,根据A18的状态选择不同的输入端口将数据传递给指定的SRAM芯片进行写入操作。
输出数据:当输出使能信号为有效低电平时,读取对应地址上的数据并经过输出选择器MUX输出到数据线D0
D7。选择器MUX的S端接受地址线A18,根据A18的状态选择不同的输出端口将指定SRAM芯片上的数据输出到数据线D0~D7。
通过地址线和数据线可以实现读写操作,通过WE和OE可以控制写和输出的使能,因此就构成了一个基本的SRAM存储器。通过多片SRAM芯片的组合,可以扩展存储容量,如上述示例中,通过四片256Kx8位的SRAM芯片,实现了存储容量为1MX8位的SRAM存储器。

回答部分参考、引用ChatGpt以便为您提供更准确的答案:

多思虚拟实验室是一个用于绘制逻辑电路图的工具,可以用来描述数字电路的工作原理。下面从控制线、地址线和数据线三个方面来描述其工作原理:

  1. 控制线:控制线用于传输控制信号,它们决定了数字电路中各个部件的工作状态。在多思虚拟实验室中,我们可以使用不同的控制线来表示不同的控制信号。例如,时钟信号可以用来同步电路中各个部件的操作,使它们按照特定的时间序列执行。其他的控制信号可以包括复位信号、使能信号等,用于控制电路的启动、停止和复位等操作。
  2. 地址线:地址线用于传输地址信息,它指示了电路中要操作的存储单元的位置。在多思虚拟实验室中,我们可以使用地址线来连接各个存储单元,如存储器或寄存器。通过在地址线上传输不同的地址值,我们可以选择不同的存储单元进行读取或写入操作。地址线的位数决定了可寻址的存储单元数量,例如,一个8位地址线可以寻址256个不同的存储单元。
  3. 数据线:数据线用于传输数据信息,它是数字电路中数据流动的通道。在多思虚拟实验室中,我们可以使用数据线来连接各个部件,如寄存器、运算单元和输入输出设备。通过数据线,可以在各个部件之间传输二进制数据。数据线的位数决定了可以传输的数据位数,例如,一个8位数据线可以传输8位二进制数据。

通过合理地组织控制线、地址线和数据线的连接,可以构建出不同的数字电路,实现各种功能,如加法器、计数器、存储器等。多思虚拟实验室提供了一个图形化界面,方便用户通过拖拽和连接不同的元件来绘制电路图,并可以进行模拟和调试。

所有SRAM的地址线,数据线,读写控制信号线并联,只有片选信号独立,每片SRAM的地址的bit0-bit17作为新SRAM的bit0-bit17,新SRAM的bit18 bit19通过一个2-4译码器后,分别接到4片SRAM。
新的SRAM和小容量的SRAM位宽一样,容量4倍,所以需要4片,4片SRAM共用控制信号,因为位宽一样,所以数据线直接共用。而地址线的bit18 bit19,用于选择不同的存储芯片