计算机组成原理13-习题解析-第四章01doc.ppt
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4.说明存取周期和存取时间的区别。解:存取时间仅为完成一次操作的时间(存取时间),存取周期不仅包含操作时间,还包含操作后线路的恢复时间。即:存取周期=存取时间+恢复时间5.什么是存储器的带宽?若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?解:存储器的带宽指单位时间内从存储器写入或读出的最大数据数。存储器带宽/1s=32位/200ns存储器带宽=160M位/秒=20MB/S=5M字/秒7.一个容量为16KX32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时,各需要多少片?1KX4位,2KX8位,4KX4位,16KX1位,4KX8位,8KX8位解:地址线和数据线的总和=14+32=46根;各需要的片数为:1KX4:16KX32/1KX4=16X8=128片2KX8:16KX32/2KX8=8X4=32片4KX4:16KX32/4KX4=4X8=32片16KX1:16KX32/16KX1=32片4KX8:16KX32/4KX8=4X4=16片8KX8:16KX32/8KX8=2X4=8片10.半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种?解:半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种:线选法(单译码器)和重合法(双译码器)。线选法:地址译码信号只选中同一个字的所有位,结构简单,费器材;重合法:地址分行、列两部分译码,行、列译码线的交叉点即为所选单元。这种方法通过行、列译码信号的重合来选址,也称矩阵译码。可大大节省器材用量,是最常用的译码驱动方式。12.画出用1024X4位的存储芯片组成一个容量为64KX8位的存储器逻辑框图。要求将64K分成4个页面,每个页面分16组,指出共需多少片存储芯片。解:设采用SRAM芯片,总片数=64KX8位/1KX4位=64X2=128片题意分析:本题设计的存储器结构上分为总体、页面、组三级,因此画图时也应分三级画。首先应确定各级的容量:页容量=总容量/页面数=64KX8位/4=16KX8位;页面逻辑框图:(字扩展)13.设有一个64KX8位的RAM芯片,试问该芯片共有多少个基本单元电路(简称存储基元)?欲设计一种具有上述同样多存储基元的芯片,要求对芯片字长的选择应满足地址线和数据线的总和为最小,试确定这种芯片的地址线和数据线,并说明有几种解答。解:存储基元总数=64KX8位=512K位=219位;思路:如要满足地址线和数据线总和最小,应尽量把存储元安排在字向,因为地址位数和字数成2的幂的关系,可较好地压缩线数。14.某8位微型机地址码为18位,若使用4KX4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器,试问:(1)该机所允许的最大主存空间是多少?(2)若每个模块板为32KX8位,共需几个模块板?(3)每个模块板内共有几片RAM芯片?(4)共有多少片RAM?(5)CPU如何选择各模块板?15.设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用-MREQ(低电平有效)作访存控制信号,R/-W作读写命令信号(高电平为读,低电评为写)。现有下列存储芯片:ROM(2KX8位,4KX4位,8KX8位),RAM(1KX4位,2KX8位,4KX8位),及74138译码器和其他门电路(门电路自定)。试从上述规格中选用合适芯片,画出CPU和存储芯片的连接图。要求:(1)最小4K地址为系统程序区,4096~16383地址范围为用户程序区;(2)指出选用的存储芯片类型及数量;(3)详细画出片选逻辑。ABC000001010011100101110111A0~A114K*4/CSD7~D416.设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用-MREQ(低电平有效)作访存控制信号,R/-W作读写命令信号(高电平为读,低电评为写)。现有8片8KX8位的RAM芯片与CPU相连,试回答:(1)用74138译码器画出CPU与存储芯片的连接图;(2)写出每片RAM的地址范围;(3)如果运行时发现不论往哪片RAM写入数据后,以A000H为起始地址的存储芯片都有与其相同的数据,分析故障原因。(4)根据(1)的连接图,若出现地址线A13与CPU断线,并搭接到高电平上,将出现什么后果?CPU(2)地址空间分配图:22.某机字长16位,常规的存储空间为64K字,若想不改用其他高速的存储芯片,而使访存速度提高到8倍,可采取什么措施?画图说明。解:若想不改用高速存储芯片,而使访存速度提高到8倍,可采取多体交叉存取技术,图示如下:8体交叉访问时序: