处理器与NOR flash/pcRAM存储器的错位连接

落日映苍穹つ 2022-05-14 07:51 50阅读 0赞

对于具体存储器而言，它的位宽是一定的，所谓位宽，指的是“读/写操作时，最小的数据单元”──别说最小单元是“位”，一般存储器上没有单独的“位操作”，修改位时通过把整个字节、字或双字读出来、修改，再回写。对于处理器来说，一个地址对应的是一个字节（8位），也就是说处理器的地址线对应的最小数据单元是字节。

这里需要注意的是，不要把“存储器的位宽”和“处理器的位数”这两个概念混淆了。存储器的位宽是读写存储器的最小数据单元，处理器位数是处理器可以一次处理的字节数，32位处理器可以一次处理4字节数据。

如果处理器最小数据单元是8位，存储器位宽是16位，那在我们写程序时会特意进行16位操作吗？显然不会，我们写代码时，可不管外设到底是多少位。这是如何实现的呢？原因在于有存储控制器（MemoryController）这个中间层。

存储控制器根据存储器的位宽，每次总是读/写16位数据。

以读操作为例： 处理器进行8位操作时，它选择其中的8位返回给处理器；

处理器进行16位操作时，它直接把这16位数据返回给处理器；

处理器进行32位操作时，它发起2次读/写，把结果组合成32位返回给处理器。

假设现在的连线是：处理器的（ADDR1－ADDR20）接到16位的存储器（A0－A19），即处理器的ADDR0不接──这说明：不管ADDR0是0还是1，存储器接收到的地址是一样的。处理器发出地址0bxxxxxxxxx0、0bxxxxxxxxx1时，存储器看到的都是0bxxxxxxxxx，返回给存储控制器的都是同一个16位数据。再由MemoryController选择其中的低8位或高8位给处理器。 存储控制器会做以下事情：

软件要读取地址0上的8位数据时，硬件是这样进行的：

① MemoryController发出0b000000000000000000000的地址信号，存储器的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000000

②存储器在数据总线D0～D15上提供一个16位的“最小数据单元”的数据；

③存储控制器读入16位数据；

④存储控制器把16位数据的低8位返回给处理器，就得到了一个8位数据。

软件要读取地址1上的8位数据时，硬件是这样进行的：

①存储控制器发出0b000000000000000000001的地址信号，存储器的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000000

②存储器在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是存储器中的第1个“最小数据单元”

③存储控制器读入这个16位数据

④存储控制器把这个16位数据的高8位(注意，前面的低8位)返回给处理器，这就是一个8位数据。

所以：

外设位宽是8时，处理器的A0～AXX与外设的A0～AXX直接相连