13.1 Предварительные замечания.

Допустим МП имеет 16-ти разрядную шину АВ, а для решения задачи необходима память превышающая 64 к. В этой связи возникает вопрос: может ли быть использован МП с 16-ти разрядной шиной АВ для построения МПС с объемом памяти превышающим 64 кБ ?

Ответ положительный, причем разработано множество методов расширения адресного пространства. Однако, прежде чем изучить основные из них, рассмотрим схему расширения адресного пространства МПС до 1 МБ с МП имеющим 16-ти разрядную шину АВ (рис.13.1) и разберем ошибки, допущенные в ней.

Рис.13.1.

К 16 основным адресным линиям добавлены еще 4 линии, подключенные к выходам программно-доступного регистра старших разрядов адреса. Полный 20-ти разрядный адрес поступает в дополнительную память емкостью 1 МБ. Шины управления регистром на рис.13.1 не представлены. Покажем, что данная схема будет неработоспособна.

Предположим, что адресное пространство МПС без расширения памяти распределено так, как это показано на рис.13.2.а. Далее, допустим, что из МП выдается 16-ти разрядный адрес 0000 0000 0000 0101, а в регистр старших разрядов адреса предварительно загружен код 1111₍₂₎ . В дополнительной памяти на такой адрес откликается ячейка с адресом F0005₍₁₆₎ . В то же время в собственной памяти МПС будет выбрана ячейка с адресом 0005₍₁₆₎ , так как эта память анализирует 16, а не 20 разрядов адреса. Поэтому информация при чтении будет выдана как из собственной памяти (ячейка Y), так и дополнительной памяти - ячейки X. Что лишено смысла, так как на шине данных получается "смесь" сигналов. Однако, если исходный 16-ти разрядный адрес превышает или равен 32 кБ, то одновременного обращения к двум ячейкам не будет, так как внутри МПС ни одно из устройств не опознает этот адрес, а в дополнительной памяти с учетом четырех дополнительных старших разрядов ему соответствует единственная ячейка. При таком подключении исходная память (64 К) проецируется на дополнительную память 24 = 16 раз. Причем, поскольку в исходном адресном пространстве 50% ячеек памяти было занято, то в результате такого подключения 50% дополнительной памяти нельзя использовать (происходит одновременная выборка двух ячеек).

Рис.13.2.

Рассмотрим теперь основные методы расширения адресного пространства.