微机原理第5章 习题答案

第4章习题参考答案

1. 按存储器在计算机中的作用，存储器可分为哪几类？简述其特点。

答：

存储器根据其在计算机系统中的作用分主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器。

主存储器用来存CPU可直接访问的程序和数据，其特点是速度高容量较少、每位价格高。

外存储器用于存放当前不活跃的程序和数据，其速度慢、容量大、每位价格低。

高速缓冲存储器主要用于在两个不同工作速度的的部件之间起缓冲作用，如CPU和内存间，其存取速度要比内存高，当然容量较小。

2. 什么是RAM和ROM？RAM和ROM各有什么特点？

答：

RAM是随机存储器，指计算机可以随机地、个别地对各个存储单元进行访问（读写），访问所需时间基本固定，同时其一般具有信息易失性，即当失去电源后，存储在RAM中的信息全部丢失。

ROM是只读存储器，对其内容只能读，不能写入。它的内容一般是预先写入后不再随着计算机程序的运行而改变。ROM通常用来存放固定不变的程序、汉字字型库及图形符号等，由于它和读写存储器分享存储器的同一个地址空间，故人属于主存储器的一部分。与RAM相比，其信息具有非易失性，即掉电后ROM中的信息仍会保留。

3. 什么是多层次存储结构？它有什么作用？

答：

存储器的性能是计算机性能的最主要指标之一，其目标是大容量、高速度和低成本。因此，应该在系统结构的设计上扬长避短，采用多层存储结构构成一个较为合理的存储系统。多层存储结构是一个金字塔的结构，距塔尖最近的（即与CPU越近）速度越快，容量越小，单位价格也较贵；距塔尖最远的容量较大，而速度较慢，单位价格也较便宜。其作用是获得最佳性价比。

5.主存储器的主要技术指标有哪些？

答：

主存储器的主要技术指标有主存容量、存储器存取时间、存储周期和可靠性。

6. 8086CPU与存储器连接时要考虑哪几方面的因素？

答：

由于8086是16位CPU，需要的数据线应该是16位，一般芯片是8位，就需要配对组成16位的数据；利用译码器产生片选信号。

7. 若用1K×1位的RAM芯片组成16K×8位的存储器需要多少片芯片在CPU的地址线中有多少位参与片内寻址多少位用做芯片组选择信号答：

每片RAM的容量是1K×1位，要组成1K×8位的存储器需要8片，所以共需要16×8=128片。CPU的A1~A10共10位参与片内寻址，其余可用于片选信号。

8. 在8086系统中，若要从存储器奇地址体中读1个字节数据，列出存储器有关的控制信号和它们的有效逻辑电平信号。

答：高位字节有效信号，低电平；读信号，高电平；写信号，高电平；M/存储器/IO访问信号，高电平。

9. 在8086系统中，试用4K×8位的EPROM2732和2K×8位的静态6116以及74LS138译码器，构成一个16KB的ROM（从F0000H开始）和8KB的RAM （从C0000H开始），设CPU工作于最小模式。试画出硬件连接图，写出ROM 和RAM的地址范围。

答：

（1）芯片选择

系统设计要求ROM扩充16KB，由于芯片容量是4K×8位的2763，故需要4片。同理，RAM需要4片6116。

（2）地址分配表

根据选择的芯片进行地址分配，A0单独列出，用于和分别作为偶地址体和奇地址体的选择信号之一。由于芯片分别是4KB和2KB，这样其片内寻址需要的地址线分别是12根和11根。因此，A12~A1作为片内寻址与4KB的ROM地址连接；A11~A1作为片内寻址与2KB的RAM地址连接。这样，产生片选信号的地址就应该是A19~A13.

根据题目要求，分配给ROM和RAM的地址分别从F0000H和C0000H开始，填写地址分配表为：

表9-1 地址分配表

A19A18A17A16A15A14A13A12A11…A1A0

ROM0111100000 (00)

111100011 (11)

ROM1111100100 (00)

111100111 (11)

RAM0110000000 (00)

110000001 (11)

RAM1110000010 (00)

110000011 (11)

（3）寻址范围

ROM的地址寻址范围是F0000H~F3FFFH，RAM的地址寻址范围是C0000H~C1FFFH。

（4）连接信号

A0作为偶地址体选择信号，作为奇地址体选择信号，A12~A1作为片内寻址地址用A19~A13产生片选信号。

由表9-1可知，在A19~A13中，发生变化的地址有A17，A16和A13。利用74LS138译码器的功能，将A17，A16和A13作为74LS138的输入线，A19，A15和A14作为74LS138的控制线，再加上M/控制信号。

（5）译码

由于74LS138的输入是按A17，A16和A13的顺序连接到C、B、A输入端的，所以得到：

A17A16A13

输出

C B A

ROM0110 110

ROM1111 111

RAM0000 000

RAM1000 000

（6）硬件连接图C B A

74LS138连线图如上

A12 A1

D8D7 D0

RD

Y6

A11

A1 D8D7 D0RD WR

Y0

A12