如何用1K*4位存储芯片扩充2K*4位存储器，要求如下？

Question

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用1K*4位存储芯片扩充2K*4位存储器，要求如下。

1. 求解完成扩充所需的芯片数
2. 分析芯片和存储器的地址和数据位数
3. 分析并给出所有芯片的片选信号生成式
4. 画电路图

Answer 1

扩充2K4位存储器，需要使用5片1K4位存储芯片。

分析芯片和存储器的地址和数据位数：

2K*4位存储器的地址位数为11，每个存储单元4位，数据位数为8。

1K*4位存储芯片的地址位数为10，每个存储单元4位，数据位数为4。

需要使用5片1K4位存储芯片扩充2K4位存储器，每片存储芯片可扩充1/5的存储器容量，即扩充400个存储单元。

分析所有芯片的片选信号生成式：

假设使用的1K*4位存储芯片型号为74LS145，其片选信号为$\overline{Y0}$-$\overline{Y3}$，其中$Y0$-$Y3$是地址线，对应的二进制数为000，001，010，011。

对于扩充后的2K4位存储器，其地址线为A10-A0，需要使用5片1K4位存储芯片，每个芯片的地址线为A9-A0。

对于第一片存储芯片（地址线为000-3FF），其对应的片选信号为$\overline{Y0}$-$\overline{Y3}$。可以看出，只有A9=0时才能选中这片存储芯片，即

$\overline{Y0}$=$\overline{A9}$

$\overline{Y1}$=$A9$

$\overline{Y2}$=1

$\overline{Y3}$=1

对于第二片存储芯片（地址线为400-7FF），其对应的片选信号为$\overline{Y0}$-$\overline{Y3}$。可以看出，只有A9=1且A8=0时才能选中这片存储芯片，即

$\overline{Y0}$=$\overline{A9}$·$A8$

$\overline{Y1}$=$A9$·$\overline{A8}$

$\overline{Y2}$=1

$\overline{Y3}$=1

以此类推，可以得到所有存储芯片的片选信号生成式。

画电路图：

因为需要使用5片1K*4位存储芯片，所以电路图比较复杂，不便在此展示。可以参考相关电子书籍或网上资源中的电路图进行学习。