1. 主存与CPU连接的基础概念
定义与功能：主存储器（简称主存）是计算机中用于存放当前正在运行的程序和数据的部件，而中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，负责执行指令和处理数据。主存与CPU之间的连接是计算机能够正常工作的基础。 连接目的：主存与CPU的连接旨在实现数据的快速传输和指令的高效执行，确保CPU能够及时访问和修改主存中的数据。
2. 主存与CPU连接的总线系统
总线类型：主存与CPU通过数据总线、地址总线和控制总线相连。 数据总线：用于在CPU和主存之间传输数据，其位数决定了数据传输的宽度和速率。 地址总线：用于传输CPU要访问的主存单元的地址信息，其位数决定了CPU可寻址的最大内存空间。 控制总线：用于传输CPU对主存的控制信号，如读写信号、中断信号等，以指示当前的操作类型和状态。 连接方式：主存通过内存条插槽与主板相连，而CPU则通过主板上的导线与内存条插槽相连。内存条中的信息通过引脚、插槽内的引线等传递到CPU。
3. 主存与CPU交互过程及机制
读写操作： 读操作：CPU通过地址总线发送要访问的主存单元地址，并通过控制总线发送读信号。主存响应读信号后，将指定地址的数据通过数据总线传输给CPU。 写操作：CPU将数据发送到数据总线，并通过地址总线指定存储单元的地址，然后通过控制总线发送写信号。主存响应写信号后，将数据写入指定地址的存储单元。 同步与异步：主存与CPU之间的数据传输可以是同步的，也可以是异步的。同步传输需要CPU和主存之间有统一的时钟信号，而异步传输则不需要。
4. 主存扩展与CPU的兼容性
主存扩展技术： 位扩展：使用多个存储芯片并联，以增加存储器的字长，使其与CPU的数据线位数相匹配。 字扩展：增加存储单元的数量，而位数不变，以扩大存储器的容量。 字位同时扩展：既增加存储字长，又增加存储字的数量，以同时满足容量和字长的需求。 CPU兼容性： 在选择存储芯片进行主存扩展时，需要考虑与CPU的兼容性。例如，CPU的数据线位数、地址线位数和控制信号类型等都需要与存储芯片相匹配。此外，还需要考虑存储芯片的访问速度、功耗和可靠性等因素。 综上所述，主存与CPU之间的连接是计算机组成原理中的重要内容之一。通过数据总线、地址总线和控制总线的连接方式，CPU能够高效地访问和修改主存中的数据，从而实现计算机的正常运行。同时，主存扩展技术也为提升计算机的存储容量和性能提供了可能。
