存储器习题解答
第三章存储系统(习题解答)
第三章存储系统(习题解答)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第三章存储系统（习题参考答案）1．有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：（1）该存储器能存储多少个字节的信息？（2）如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少芯片？（3）需要多少位地址作芯片选择？解：（1）∵ 220= 1M，∴ 该存储器能存储的信息为：1M×32/8=4MB （2）（1024K/512K）×（32/8）= 8（片）（3）需要1位地址作为芯片选择。
（选择两个512K×32位的存储体）2. 已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用256K×16位的DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，问：（1）每个模块板为1024K×64位，共需几个模块板？（2）每个模块板内共有多少DRAM芯片?（3）主存共需多少DRAM芯片? CPU如何选择各模块板？解：(1)最大主存空间为：226×64位，每个模块板容量为：1024K×64位=220×64位设：共需模块板数为m：则：m=（226×64位）/（220×64位）= 64 (块)(2). 设每个模块板内有DRAM芯片数为n:n=(/) ×(64/16)=16 (片)(3) 主存共需DRAM芯片为：m×n = 64×16=1024 (片)每个模块板有16片DRAM芯片，容量为1024K×64位，需20根地址线(A19~A0)完成模块板内存储单元寻址。
一共有64块模块板，采用6根高位地址线(A25~A20)，通过6:64译码器译码,产生片选信号对各模块板进行选择。
3．用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，要求：(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(完整版)存储器习题及参考答案
习题四参考答案1．某机主存储器有16位地址，字长为8位。
（1）如果用1k×4位的RAM芯片构成该存储器，需要多少片芯片？（2）该存储器能存放多少字节的信息？（3）片选逻辑需要多少位地址？解：需要存储器总容量为：16K×8位，故，（1）需要1k×4位的RAM芯片位32片。
（2）该存储器存放16K字节的信息。
（3）片选逻辑需要4位地址。
2. 用8k×8位的静态RAM芯片构成64kB的存储器，要求：（1）计算所需芯片数。
（2）画出该存储器组成逻辑框图。
解：（1）所需芯片8片。
（2）逻辑图为：3. 用64k×1位的DRAM芯片构成256k×8位存储器，要求：（1）画出该存储器的逻辑框图。
（2）计算所需芯片数。
（3）采用分散刷新方式，如每单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？如采用集中刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少读/写周期？解：（1）（2）所需芯片为32片。
（3）设读写周期为0.5微妙，则采用分散式刷新方式的刷新信号周期为1微妙。
因为64K ×1的存储矩阵是由四个128×128的矩阵构成，刷新时4个存储矩阵同时对128个元素操作，一次刷新就可完成512个元素，整个芯片只有128次刷新操作就可全部完成。
所以存储器刷新一遍最少用128个读/写周期。
4. 用8k×8位的EPROM芯片组成32k×16位的只读存储器，试问：（1）数据寄存器多少位？（2）地址寄存器多少位？（3）共需多少个EPROM芯片？（4）画出该只读存储器的逻辑框图？解：因为只读存储器的容量为：32k×16，所以：（1）数据寄存器16位。
（2）地址寄存器15位。
（3）共需8个EPROM芯片？（4）逻辑框图为：5. 某机器中，已经配有0000H～3FFFH的ROM区域，现在再用8k×8位的RAM芯片形成32k ×8位的存储区域，CPU地址总线为A0～A15，数据总线为D0～D7，控制信号为R/W（读/写）、MREQ（访存），要求：（1）画出地址译码方案。
课后习题答案第8章_存储器和可编程逻辑器件
第8章半导体存储器和可编程逻辑器件8-1存储器按读写功能以及信息的可保存性分别分为哪几类？并简述各自的特点。
解答：存储器按读写功能可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。
随机存取存储器在工作过程中，既可从其任意单元读出信息，又可以把外部信息写入任意单元。
因此，它具有读、写方便的优点，但由于具有易失性，所以不利于数据的长期保存。
只读存储器在正常工作时其存储的数据固定不变，只能读出，不能随时写入。
ROM为非易失性器件，当器件断电时，所存储的数据不会丢失。
存储器按信息的可保存性可分为易失性存储器和非易失性存储器。
易失性存储器在系统关闭时会失去存储的信息，它需要持续的电源供应以维持数据。
非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息。
8-2什么是SRAM？什么是DRAM？它们在工作原理、电路结构和读/写操作上有何特点？解答：SRAM（Static Random Access Memory）为静态随机存储器，其存储单元是在静态触发器的基础上附加控制电路构成的。
DRAM（Dynamic Random Access Memory）为动态随机存储器，常利用MOS管栅极电容的电荷存储效应来组成动态存储器，为了避免存储信息的丢失，必须定时地对电路进行动态刷新。
SRAM的数据由触发器记忆，只要不断电，数据就能保存，但其存储单元所用的管子数目多，因此功耗大，集成度受到限制。
DRAM一般采用MOS管的栅极电容来存储信息，由于电荷保存时间有限，为避免存储数据的丢失，必须由刷新电路定期刷新，但其存储单元所用的管子数目少，因此功耗小，集成度高。
SRAM速度非常快，但其价格较贵；DRAM的速度比SRAM慢，不过它比ROM 快。
8-3若RAM的存储矩阵为256字⨯4位，试问其地址线和数据线各为多少条？解答：存储矩阵为256字⨯4位的RAM地址线为8根，数据线为4根。
8-4某仪器的存储器有16位地址线，8位数据线，试计算其最大存储容量是多少？解答：最大存储容量为216⨯8=524288=512k bit（位）8-5用多少片256⨯4位的RAM可以组成一片2K⨯8位的RAM？试画出其逻辑图。
(完整版)计算机组成原理第3章习题参考答案
第3章习题参考答案1、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问(1) 该存储器能存储多少字节的信息？(2) 如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成，需要多少片？(3) 需要多少位地址作芯片选择？解：(1) 该存储器能存储：字节4M 832220=⨯(2) 需要片8823228512322192020=⨯⨯=⨯⨯K (3) 用512K ⨯8位的芯片构成字长为32位的存储器，则需要每4片为一组进行字长的位数扩展，然后再由2组进行存储器容量的扩展。
所以只需一位最高位地址进行芯片选择。
2、已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M ×8位的DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用内存条结构形式，问；(1) 若每个内存条为16M ×64位，共需几个内存条?(2) 每个内存条内共有多少DRAM 芯片?(3) 主存共需多少DRAM 芯片? CPU 如何选择各内存条?解：(1) 共需内存条条4641664226=⨯⨯M (2) 每个内存条内共有个芯片32846416=⨯⨯M M (3) 主存共需多少个RAM 芯片， 共有4个内存条，1288464648464226=⨯⨯=⨯⨯M M M 故CPU 选择内存条用最高两位地址A 24和A 25通过2：4译码器实现；其余的24根地址线用于内存条内部单元的选择。
3、用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，要求：(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设存储器读/写周期为0.5μS ，CPU 在1μS 内至少要访问一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?解：(1) 用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，需要用个芯片，其中每4片为一组构成16K ×32位——进行字长位16448163264=⨯=⨯⨯K K数扩展(一组内的4个芯片只有数据信号线不互连——分别接D0~D 7、D 8~D 15、D 16~D 23和D 24~D 31，其余同名引脚互连)，需要低14位地址(A 0~A 13)作为模块内各个芯片的内部单元地址——分成行、列地址两次由A 0~A 6引脚输入；然后再由4组进行存储器容量扩展，用高两位地址A 14、A 15通过2：4译码器实现4组中选择一组。
数字电子技术第8章存储器与可编程逻辑器件习题及答案
第8章存储器与可编程逻辑器件8.1存储器概述自测练习1．存储器中可以保存的最小数据单位是（）。
（a）位（b）字节（c）字2．指出下列存储器各有多少个基本存储单元？多少存储单元？多少字？字长多少？（a） 2K×8位（）（）（）（）（b） 256×2位（）（）（）（）（c） 1M×4位（）（）（）（）3．ROM是（）存储器。
（a）非易失性（b）易失性（c）读/写（d）以字节组织的4．数据通过（）存储在存储器中。
（a）读操作（b）启动操作（c）写操作（d）寻址操作5．RAM给定地址中存储的数据在（）情况下会丢失。
（a）电源关闭（b）数据从该地址读出（c）在该地址写入数据（d）答案（a）和（c）6．具有256个地址的存储器有（ ）地址线。
（a）２５６条（b）６条（c）8条（d）16条7．可以存储２５６字节数据的存储容量是（ ）。
（a）２５６×１位（b）２５６×８位（c）１Ｋ×４位 （d）２Ｋ×１位答案：1．a2．（a）2048×8；2048；2048；8（b）512；256；256；2（c）1024×1024×4；1024×1024；1024×1024；43．a4．c5．d6．c7．b8.2随机存取存储器（RAM）自测练习1.动态存储器（DRAM）存储单元是利用（）存储信息的，静态存储器（SRAM）存储单元是利用（）存储信息的。
2.为了不丢失信息，DRAM必须定期进行（）操作。
3.半导体存储器按读、写功能可分成（）和（）两大类。
4.RAM电路通常由（）、（）和（）三部分组成。
5.6116RAM有（）根地址线，（）根数据线，其存储容量为（）位。
答案：1．栅极电容，触发器2．刷新3．只读存储器，读/写存储器4．地址译码，存储矩阵，读/写控制电路5．11，8，2K×8位8.3 只读存储器（ROM）自测练习1．ROM可分为（）、（）、（）和（）几种类型。
第3章习题答案
习题31. Cache－主存存储系统和主存－辅存存储系统有何不同？2. SRAM和DRAM的主要差别是什么？3. 假设某存储器具有32位地址线和32位数据线，请问：（1）该存储器能存储多少个字节的信息？（2）如果存储器由1M×8位SRAM芯片组成，需要多少片？4. 某32位计算机系统采用半导体存储器，其地址码是32位，若使用4M×8位的DRAM 芯片组成64MB主存，并采用内存条的形式，问：（1）若每个内存条为4M×32位，共需要多少内存条？（2）每个内存条内共有多少片DRAM芯片？（3）主存需要多少DRAM芯片？5. 一个512K×16的存储器，由64K×1的2164 DRAM芯片构成（芯片内是4个128×128结构），问：（1）共需要多少个DRAM芯片？（2）若采用分散式刷新方式，单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号的周期是多少？（3）若采用集中式刷新方式，读写周期为0.1μs，存储器刷新一遍最少用多少时间？6. 某主存系统中，其地址空间0000H～1FFFH为ROM区域，ROM芯片为8K×8位，从地址6000H开始，用8K×4位的SRAM芯片组成一个16K×8位的RAM区域，假设RAM芯片有和信号控制端。
CPU地址总线为A15～A0，数据总线为D7～D0，读/写控制信号为R/，访存允许信号为，要求：（1）写出地址译码方案；（2）画出主存与CPU的连接图。
7. 设主存储器容量为64M字，字长为64位，模块数m=8，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。
主存储器的存储周期T=100ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ=50ns。
若按地址顺序连续读取16个字，问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？8. 设某计算机访问一次主存储器的时间如下：传送地址需1个时钟周期，读/写需4个时钟周期，数据传送1个时钟周期，采用下述主存结构按地址顺序连续读取16个字的数据块，各需多少时钟周期？（1）单字宽主存，一次只能读/写1个字。
第章习题与答案
3.题图3为8086存储器的部分电路连接图，请分析两片存储芯片M0和M1各自的寻址范围，它们的存储总量是多少？
题图3
答案：
M1和M0的总地址范围是：60000H~7FFFFH，其中M0为偶地址空间；M1为奇地址空间。存储总量128KB。
4.已知题图4给出了某16位微机系统内存的原理连线，问：
L1:……;正确处理
5.题图5为8088CPU某系统的存储器系统，请使用译码器74LS138和常用逻辑门电路将两片16K×8位RAM芯片的地址范围设计在80000H～87FFFH内，一片8K×8位ROM芯片的地址范围设计在88000H～89FFFH之间，并画出图中各个部分之间的典型信号的连接图。
题图5
7.若要用4K×4的静态RAM芯片扩展成一个8K×8的存储器阵列。
(1)这种RAM芯片有几根数据线，几根地址线，共需要多少块这样的芯片？
(2)若该RAM阵列要与8086CPU相连，且其起始地址为02000H，请用全地址译码法对其译码，画出译码电路图。（注意奇偶地址）
(3)地址为偶地址芯片组的地址范围是什么？
答案：D
5.某一SRAM芯片其容量为2KB(2K×8)，除电源和接地线之外，该芯片引出线的最小芯片引出线的最小数目是_______。
A.24B.26C.20D.22
答案：D 8+11+1+1+1=22
6.某计算机系统内存原有512KB DRAM，为保证DRAM信息不丢失，要在2ms时间内对全部DRAM刷新一遍，现将内存扩充到1MB，则内存全部刷新一遍所需要的时间为______。
答案：
6.若8086CPU与部分存储器连接示意如图题6所示。
(1)写出存储器的芯片容量；
存储器 练习题答案
一、选择题1、存储器和CPU之间增加Cache的目的是( )。
A. 增加内存容量B. 提高内存的可靠性C. 解决CPU与内存之间速度问题D.增加内存容量，同时加快存取速度2、常用的虚拟存储系统由（）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A 主存-辅存B 快存-主存C 快存-辅存D 通用寄存器-主存3、双端口存储器所以能高速进行读/ 写，是因为采用（）。
A．高速芯片B．两套相互独立的读写电路C．流水技术D．新型器件4、在下列几种存储器中，CPU可直接访问的是（）。
A. 主存储器B. 磁盘C. 磁带D. 光盘5、SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为（）。
A．64，16 B．16，16 C．64，8 D．16，64。
6、采用虚拟存储器的主要目的是（）。
A．扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度B．提高主存储器的存取速度C．提高外存储器的存取速度D．扩大外存储器的存储空间7、双端口存储器在（）情况下会发生读/写冲突。
A. 左端口与右端口的地址码不同B. 左、右端口的地址码相同C. 左、右端口的数据码相同D. 左、右端口的数据码不同8、计算机系统中的存储器系统是指（）。
A RAM存储器B ROM存储器C 主存储器D主存储器和外存储器9、某计算机字长32位，其存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是（）。
A 0~4MB-1B 0~2MB-1C 0~2M-1D 0~1M-110、某一SRAM芯片，采用地址线与数据线分离的方式，其容量为512×8位，除电源和接地端外，该芯片引出线的最小数目应是（）。
A 23B 25C 50D 1911、以下四种类型的半导体存储器中，以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输率最高的是（）。
A DRAMB SRAMC FLASH ROMD EPROM12、计算机的存储器采用分级存储体系的目的是（）。
A．便于读写数据B．减小机箱的体积C．便于系统升级D．解决存储容量、价格与速度间的矛盾13、相联存储器是按（）进行寻址的存储器。
计算机组成原理第3章习题参考答案
第3章习题参考答案1、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问 (1) 该存储器能存储多少字节的信息？(2) 如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成，需要多少片？ (3) 需要多少位地址作芯片选择？ 解：(1) 该存储器能存储：字节4M 832220=⨯(2) 需要片8823228512322192020=⨯⨯=⨯⨯K (3) 用512K ⨯8位的芯片构成字长为32位的存储器，则需要每4片为一组进行字长的位数扩展，然后再由2组进行存储器容量的扩展。
所以只需一位最高位地址进行芯片选择。
2、已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M ×8位的DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用内存条结构形式，问； (1) 若每个内存条为16M ×64位，共需几个内存条? (2) 每个内存条内共有多少DRAM 芯片?(3) 主存共需多少DRAM 芯片? CPU 如何选择各内存条? 解：(1) 共需条4641664226=⨯⨯M 内存条 (2) 每个内存条内共有32846416=⨯⨯M M 个芯片(3) 主存共需多少1288464648464226=⨯⨯=⨯⨯M M M 个RAM 芯片， 共有4个内存条，故CPU 选择内存条用最高两位地址A 24和A 25通过2：4译码器实现；其余的24根地址线用于内存条内部单元的选择。
3、用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，要求： (1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设存储器读/写周期为0.5μS ，CPU 在1μS 内至少要访问一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少? 解：(1) 用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，需要用16448163264=⨯=⨯⨯K K 个芯片，其中每4片为一组构成16K ×32位——进行字长位数扩展(一组内的4个芯片只有数据信号线不互连——分别接D 0~D 7、D 8~D 15、D 16~D 23和D 24~D 31，其余同名引脚互连)，需要低14位地址(A 0~A 13)作为模块内各个芯片的内部单元地址——分成行、列地址两次由A 0~A 6引脚输入；然后再由4组进行存储器容量扩展，用高两位地址A 14、A 15通过2：4译码器实现4组中选择一组。
操作系统第5章(存储器管理习题与解答)
第5章存储器管理习题与解答5.2 例题解析例5.2.1 为什么要引入逻辑地址？解引入逻辑地址有如下原因：(1) 物理地址的程序只有装入程序所规定的内存空间上才能正确执行，如果程序所规定内存空间不空闲或不存在，程序都无法执行；(2) 使用物理地址编程意味着由程序员分配内存空间，这在多道程序系统中，势必造成程序所占内存空间的相互冲突；(3) 在多道程序系统中，程序员门无法事先协商每个程序所应占的内存空间的位置，系统也无法保证程序执行时，它所需的内存空间都空闲。
(4) 基于上述原因，必须引入一个统一的、在编程时使用的地址，它能够在程序执行时根据所分配的内存空间将其转换为对应的物理地址，这个地址就是逻辑地址。
(5) 逻辑地址的引入为内存的共享、保护和扩充提供方便。
例5.2.2 静态重定位的特点有哪些？(1) 实现容易，无需增加硬件地址变换机构；(2) 一般要求为每个程序分配一个连续的存储区；(3) 在重定位过程中，装入内存的代码发生了改变；(4) 在程序执行期间不在发生地址的变换；(5) 在程序执行期间不能移动，且难以做到程序和数据的共享，其内存利用率低。
例5.2.3 动态重定位的特点有哪些？(1) 动态重定位的实现要依靠硬件地址变换机构，且存储管理的软件算法比较复杂；(2) 程序代码是按原样装入内存的，在重定位的过程中也不发生变化，重定位产生的物理地址存放在内存地址寄存器中，因此不会改变代码；(3) 同一代码中的同一逻辑地址，每执行一次都需要重位一次；(4) 只要改变基地址，就可以很容易地实现代码在内存中的移动；(5) 动态重定位可以将程序分配到不连续的存储区中；(6) 实现虚拟存储器需要动态重定位技术的支持；尽管动态重定位需要硬件支持，但他支持程序浮动，便于利用零散的内存空间，利于实现信息共享和虚拟存储，所以现代计算机大都采用动态重定位。
例5.2.4 装入时动态链接的优点有哪些？（1）便于软件版本的修改和更新在采用装入时动态链接方式时，要修改或更新各个目标模块，是件非常容易的事，但对于经静态链接以装配在一起的装入模块，如果要修改或更新其中的某个目标模块时，则要求重新打开装入模块，这不仅是低效的，而且对于普通用户是不可能的。
存储器习题解答
1. 用下列芯片构成存储系统，各需要多少个RAM芯片？需要多少位地址作为片外地址译码？设系统为20位地址线，采用全译码方式。
（1）512×4位RAM构成16KB的存储系统；（2）1024×1位RAM构成128KB的存储系统；（3）2K×4位RAM构成64KB的存储系统；（4）64K×1位RAM构成256KB的存储系统。
解：(1) 需要16KB/512×4=64片，片外地址译码需20-log2512=11位地址线。
(2) 需要128KB/1K×1=1024片，片外地址译码需20-log21024=10位地址线。
(3) 需要64KB/2K×4=64片，片外地址译码需20-log2(1024×2)=9位地址线。
(4) 需要256KB/64K×1位=32片，片外地址译码需20-log2(1024×64)=4位地址线。
2. 现有一种存储芯片容量为512×4位，若要用它组成4KB的存储容量，需多少这样的存储芯片？每块芯片需多少寻址线？而4KB存储系统最少需多少寻址线？解: 4K×8bit /512×4bit= 16片，需要16片存储芯片；29 = 512，每片芯片需9条寻址线；212 = 4096，4KB存储系统最少需12条寻址线。
3. 一个具有8KB直接相联Cache的32位计算机系统，主存容量为32MB，假定该Cache中块的大小为4个32位字。
（1）求该主存地址中区号、块号和块内地址的位数。
（2）求主存地址为ABCDEF16的单元在Cache中的位置。
解: (1) 主存区数为32MB/8KB = 4096，212= 4096，区号的位数为12；区内块数为8KB/4×4B = 512，29 = 512，块号的位数为9；块内单元数（字节编址）为4×32 / 8 = 16，24= 16，块内地址的位数4。
存储器习题
第10章存储器及其接口典型试题一．填空题1.只读存储器ROM有如下几种类型：＿＿＿＿。
答案：掩膜ROM、PROM、EPROM、E2PROM2.半导体存储器的主要技术指标是＿＿＿＿。
答案：存储容量、存储速度、可靠性、功耗、性能/价格比3.在16位微机系统中，一个存储字占用两个连续的8位字节单元，字的低8位存放在＿＿＿＿、高8位存放在＿＿＿＿。
答案：低地址单元、高地址单元4.SRAM芯片6116（2K×8B）有＿＿＿＿位地址引脚线、＿＿＿＿位数据引脚线。
答案：11 85.在存储器系统中，实现片选控制有三种方法，它们是＿＿＿＿。
答案：全译码法、部分译码法、线选法6.74LS138译码器有三个“选择输入端”C、B、A及8个输出端，当输入地址码为101时，输出端＿＿＿＿有效。
答案：7.半导体静态存储器是靠＿＿＿＿存储信息，半导体动态存储器是靠＿＿＿＿存储信息。
答案：触发器电荷存储器件8.对存储器进行读/写时，地址线被分为＿＿＿＿和＿＿＿＿两部分，它们分别用以产生＿＿＿＿和＿＿＿＿信号。
答案：片选地址片内地址芯片选择片内存储单元选择二．单项选择题1．DRAM2164（64K×1）外部引脚有（）。
A.16条地址线、2条数据线B.8条地址线、1条数据线C.16条地址线、1条数据线D.8条地址线、2条数据线分析：从芯片容量（64K×1B）来看，有64K个编址单元，应有16条地址线（216=64K）。
但DRAM芯片集成度高、容量大、引脚数量不够，一般输入地址线采用分时复用锁存方式，即将地址信号分成二组、共用一组线，分两次送入片内。
而2164却有二条数据线，一条作为输入，一条作为输出。
答案：D 2．8086能寻址内存贮器的最大地址范围为（）。
A.64KBB.512KBC.1MBD.16KB分析：8086有20条地址总线A0～A19，它可以表示220=1M个不同的状态。
答案：C3．若用1K×4的芯片组成2K×8的RAM，需要（）片。
计算机组成原理第四章课后习题和答案解析[完整版]
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第4章存储器1. 解释概念：主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、CDROM、Flash Memory。
答：主存：主存储器，用于存放正在执行的程序和数据。
CPU可以直接进行随机读写，访问速度较高。
辅存：辅助存储器，用于存放当前暂不执行的程序和数据，以及一些需要永久保存的信息。
Cache：高速缓冲存储器，介于CPU和主存之间，用于解决CPU和主存之间速度不匹配问题。
RAM：半导体随机存取存储器，主要用作计算机中的主存。
SRAM：静态半导体随机存取存储器。
DRAM：动态半导体随机存取存储器。
ROM：掩膜式半导体只读存储器。
由芯片制造商在制造时写入内容，以后只能读出而不能写入。
PROM：可编程只读存储器，由用户根据需要确定写入内容，只能写入一次。
EPROM：紫外线擦写可编程只读存储器。
需要修改内容时，现将其全部内容擦除，然后再编程。
擦除依靠紫外线使浮动栅极上的电荷泄露而实现。
EEPROM：电擦写可编程只读存储器。
CDROM：只读型光盘。
Flash Memory：闪速存储器。
或称快擦型存储器。
2. 计算机中哪些部件可以用于存储信息？按速度、容量和价格/位排序说明。
答：计算机中寄存器、Cache、主存、硬盘可以用于存储信息。
按速度由高至低排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘；按容量由小至大排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘；按价格/位由高至低排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘。
3. 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。
Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。
主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。
第4章 主存储器习题
第4章主存储器一、选择题（每题3.5分）1．动态半导体存储器的特点是（）A．在工作中存储器内容会产生变化B．每次读出后，需要根据原存内容重新写入一遍C．每隔一定时间，需要根据原存内容重新写入一遍D．在工作中需要动态地改变访存地址【答案】C2.某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为______。
A 64，16B 16，64C 64，8D 16，16 。
【答案】D3.交叉存贮器实质上是一种______存贮器，它能_____执行______独立的读写操作。
A 模块式，并行，多个B 模块式串行，多个C 整体式，并行，一个D 整体式，串行，多个【答案】A4. EPROM是指______。
A. 读写存储器B. 只读存储器C. 可编程的只读存储器D. 光擦除可编程的只读存储器【答案】D5.存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于______。
A.存放程序B.存放软件C.存放微程序D.存放程序和数据【答案】D6. 外存储器与内存储器相比，外存储器______。
A.速度快，容量大，成本高B.速度慢，容量大，成本低C.速度快，容量小，成本高D.速度慢，容量大，成本高【答案】B7. 一个256K×8的存储器，其地址线和数据线总和为______。
A.16B.18C.26D.20【答案】C8.某存储器芯片的存储容量为8K×12位，则它的地址线为____。
A.11B.12C.13D.14 【答案】C9. 某一SRAM芯片，其容量为512×8位，考虑电源端和接地端，该芯片引出线的最小数目应为______。
A.23B.25C.50D.19【答案】D10.存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来（）。
A.存放数据B.存放程序C.存放数据和程序D.存放微程序【答案】C11.内存若为16MB，则表示容量为（）KB。
A.16B.16384C.1024D.16000【答案】B12.下列说法正确的是（）。
第07章_存储器习题答案
第七章习题答案7.1.1 指出下列存储系统各具有多少个存储单元，至少需要几根地址线和数据线。
（1）64K×1 （2）256K×4 （3）lM×1 （4）128K×8解：求解本题时，只要弄清以下几个关系就能很容易得到结果：存储单元数=字数×位数地址线根数（地址码的位数）n与字数N的关系为：N=2n数据线根数＝位数（1）存储单元〓64K×1〓64K（注：lK＝1024）；因为，64K〓2’。
，即亢〓16，所以地址线为16根；数据线根数等于位数，此处为1根。
同理得：（2）1M个存储单元，18根地址线，4根数据线。
（3）1M个存储单元，18根地址线，1根数据线。
！＿（4）lM个存储单元，17根地址线，8根数据线。
7.1.2 设存储器的起始地址为全0，试指出下列存储系统的最高地址为多少？（1）2K×1 （2）16K×4 （3）256K×32解：因为存储系统的最高地址＝字数十起始地址一1，所以它们的十六进制地址是：（1）7FFH （2）3FFFH （3）3FFFFH ＇7，2．4 一个有1M×1位的DRAM，采用地址分时送人的方法，芯片应具有几条地址线？解：由于1M=210×210，即行和列共需20根地址线。
所以，采用地址分时送人的方法，芯片应具有10根地址线。
7．2．5 试用一个具有片选使能CE、输出使能OE、读写控制WE、容量为8 K×8位的sRAM 芯片，设计一个16K×16位的存储器系统，试画出其逻辑图。
解：采用8K×8位的sRAM构成16K×16位的存储器系统，必须同时进行字扩展和位扩展。
用2片8K×8位的芯片，通过位扩展构成8K×16位系统，此时需要增加8根数据线。
要将8K×16位扩展成16K×16位的存储器系统，还必须进行字扩展。
计算机组成原理第3章习题参考答案解析
第3章习题参考答案1、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问 (1) 该存储器能存储多少字节的信息？(2) 如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成，需要多少片？ (3) 需要多少位地址作芯片选择？ 解：(1) 该存储器能存储：字节4M 832220=⨯(2) 需要片8823228512322192020=⨯⨯=⨯⨯K (3) 用512K ⨯8位的芯片构成字长为32位的存储器，则需要每4片为一组进行字长的位数扩展，然后再由2组进行存储器容量的扩展。
所以只需一位最高位地址进行芯片选择。
2、已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M ×8位的DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用内存条结构形式，问； (1) 若每个内存条为16M ×64位，共需几个内存条? (2) 每个内存条内共有多少DRAM 芯片?(3) 主存共需多少DRAM 芯片? CPU 如何选择各内存条? 解：(1) 共需条4641664226=⨯⨯M 内存条 (2) 每个内存条内共有32846416=⨯⨯M M 个芯片(3) 主存共需多少1288464648464226=⨯⨯=⨯⨯M M M 个RAM 芯片， 共有4个内存条，故CPU 选择内存条用最高两位地址A 24和A 25通过2：4译码器实现；其余的24根地址线用于内存条内部单元的选择。
3、用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，要求： (1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设存储器读/写周期为0.5μS ，CPU 在1μS 内至少要访问一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少? 解：(1) 用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，需要用16448163264=⨯=⨯⨯K K 个芯片，其中每4片为一组构成16K ×32位——进行字长位数扩展(一组内的4个芯片只有数据信号线不互连——分别接D 0~D 7、D 8~D 15、D 16~D 23和D 24~D 31，其余同名引脚互连)，需要低14位地址(A 0~A 13)作为模块内各个芯片的内部单元地址——分成行、列地址两次由A 0~A 6引脚输入；然后再由4组进行存储器容量扩展，用高两位地址A 14、A 15通过2：4译码器实现4组中选择一组。
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1. 用下列芯片构成存储系统，各需要多少个RAM芯片？需要多少位地址作为片外地址译码？设系统为20位地址线，采用全译码方式。
（1）512×4位RAM构成16KB的存储系统；（2）1024×1位RAM构成128KB的存储系统；（3）2K×4位RAM构成64KB的存储系统；（4）64K×1位RAM构成256KB的存储系统。
解：(1) 需要16KB/512×4=64片，片外地址译码需20-log2512=11位地址线。
(2) 需要128KB/1K×1=1024片，片外地址译码需20-log21024=10位地址线。
(3) 需要64KB/2K×4=64片，片外地址译码需20-log2(1024×2)=9位地址线。
(4) 需要256KB/64K×1位=32片，片外地址译码需20-log2(1024×64)=4位地址线。
2. 现有一种存储芯片容量为512×4位，若要用它组成4KB的存储容量，需多少这样的存储芯片？每块芯片需多少寻址线？而4KB存储系统最少需多少寻址线？解: 4K×8bit /512×4bit= 16片，需要16片存储芯片；29 = 512，每片芯片需9条寻址线；212 = 4096，4KB存储系统最少需12条寻址线。
3. 一个具有8KB直接相联Cache的32位计算机系统，主存容量为32MB，假定该Cache中块的大小为4个32位字。
（1）求该主存地址中区号、块号和块内地址的位数。
（2）求主存地址为ABCDEF16的单元在Cache中的位置。
解: (1) 主存区数为32MB/8KB = 4096，212= 4096，区号的位数为12；区内块数为8KB/4×4B = 512，29 = 512，块号的位数为9；块内单元数（字节编址）为4×32 / 8 = 16，24= 16，块内地址的位数4。
（2）主存地址为ABCDEF16的单元其二进制地址为：0 1010 1011 1100 1101 1110 1111 (主存字节地址为25位)区号为0 1010 1011 110块号为0 1101 1110数据在Cache中的位置是 0 1101 1110 11114.（1）对于如下主存块地址流：0,1,2,5,4,6,4,7,1,2,4,1,3,7,2,如果主存中内容一开始未装入Cache中，请列出每次访问后Cache中各块的分配情况；（2）指出块命中的时刻；（3）求出此期间Cache的命中率。
解：(1) 每次访问后Cache中各块的分配情况如下表。
123456789101112131415时间012546471241372地址流0块0000444444444441块115555511111112块22266662222223块77777377（2）从表可见命中时刻为：7,11,12和15（3）h =4 / 15 =0.2675. 一个组相联映象Cache由64个存储块构成，每组包含4个存储块；主存包含4096个存储块，每块由128字组成，访存地址为字地址。
（1）一个主存地址有多少位？一个Cache地址有多少位？（2）计算主存地址格式中，区号、组号、块号和块内地址字段的位数。
解：(1) 主存4096块----12位, 每块128字----7位, 共19位 Cache 64块----6位, 每块128字----7位, 共13位(2) 主存区数 = 主存块数 / Cache块数 = 4096 / 64 =64个区----6位区内组数 = Cache块数 / 组内块数 = 64 / 4 =16个组----4位组内块数为4 ----2位块内地址为7位(字地址，每块128字)主存地址格式如下：6位 6位 2位 7位区号组号组内块号 块内地址6. 有一个16KB 4路组相联Cache的32位微处理器，假定该Cache的块为4个32位的字。
（1）画出该Cache的结构逻辑图，指出主存地址的不同字段的作用。
（2）主存地址为ABCDE8F8的单元在Cache中的什么位置。
解：(1) Cache容量为16KB，地址14位; 采用4路组相联结构，块地址2位；块长为4个字，块内地址2位；每个字32位(4个字节)，字内字节地址2位。
由(2)知主存地址为32位，则区号为32-14 = 18位。
则逻辑结构图如下：（2）主存地址单元ABCDE8F8的二进制表示为：1010 1011 1100 1101 1110 1000 11110 1000Cache地址为：10 1000 11110 10007. 有一个”Cache-主存”存储层次。
主存共分为8个块(0～7)，Cache为4个块(0～3)，采用组相联映象，组内块数为2块，采用LRU(近期最少使用法)的替换算法。
（1）画出主存、Cache地址的各字段对应关系；（2）画出主存、Cache空间块的映象对应关系的示意图；（3）对于如下主存块地址流：1、2、4、1、3、7、0、1、2、5、4、6、4、7、2，设主存中的內容在初始化时未装入Cache中，写出随时间的Cache中各块的使用情况;指出块失效又发生块争用的时刻;求出此期间Cache的命中率。
解：(1) 主存、Cache地址的各字段对应关系如下：(2) 主存的第0和第1块映射到Cache的第0和第1块；主存的第2和第3块映射到Cache的第2和第3块；主存的第4和第5块映射到Cache的第0和第1块；主存的第6和第7块映射到Cache的第2和第3块。
如下图所示：(3) Cache 中各块的使用状况如下图所示：块失效又发生块争用的时刻为：6、7、9、10、11、12、14、15。
Cache命中3次,在此期间Cache的命中率为：H = 3 / 15 = 0.2。
8. 某一存储器系统如下图所示，问它们的存储容量各是多少？RAM 和EPROM存储器地址分配范围各是多少？解：该存储系统由一片EPROM芯片和一片RAM组成，由集成译码电路74LS138进行片选译码。
EPROM芯片片内地址线12条为A0～A11，直接同8088的地址线A0～A11相连(注意，这里的地址线已从双重总线AD0～AD15，A16/S3～A19/S6中分离出来；另外，由于图中采用控制线IO/M，因此CPU必然为8088)。
8088的高8位地址线A12～A19参加片外译码。
按74LS138的工作要求G1必须为高电平，G2A、G2B为低电平，则A19～A15=11111，EPROM的CE同74LS138的Y5相接，A14A13A12=101，由此可得本题中EPROM 的地址范围11111101000000000000～11111101111111111111即FD000H～FDFFFH，容量为4KB。
而RAM芯片内地址线11条为A0～A10，直接同8088的地址线A0～A10相连，8088的高8位地址线A12～A19参加片外译码。
这里必须注意，CPU的A11未参加RAM的片内和片外的译码，是一个任选项，是0是1都可以。
这里RAM的CS同74LS138的Y1相连。
A14A13A12=001，由此可得本题中RAM的地址范围为11111001X00000000000～11111001X11111111111，这样RAM的地址范围有2个，当A11=0时，地址范围为F9000H～F97FFH和F9800H～F9FFFH，存在“地址重叠”。
这里还需说明的是RAM芯片的CS、OE同74LS138的Y1相连，RAM芯片的WE同“非与门”(或门)的输出端相连。
这样，当CS为低电平选中RAM，同时OE为低电平，此时对RAM的读写取决于WE。
当进行存储器读操作时，IO/ M=“L”，WR=“H”， 或门输出为高电平，RAM的WE=“H”。
由6116的工作方式表可知WE=“L”， OE=“L”为读操作；当进行存储器写操作时，IO / M=L，WR=“L”， OE=“L”。
由6116的工作方式表可知WE=“L”，OE=X(不管是“H”是“L”)都为写操作。
EPROM的地址范围为FD000H～FDFFFH，存储容量为4KB；RAM的地址范围为F9000H～F97FFH或F9800H～F9FFFH，存储容量为2KB。
由于A11未参加译码，因而有地址重叠，一个内存单元有2个地址对应。
9. 使用6116、2732和74LS138译码器构成一个存储容量为12KBROM（00000H～02FFFH）、8KB RAM（03000H～04FFFH）的存储系统。
系统地址总线为20位，数据总线为8位。
解：①译码地址线安排：2732的容量为4K×8位存储器芯片，有12条地址线，12KB ROM需采用3片2732。
6116的容量为2K×8位存储器芯片，有11条地址线，8KBRAM需采用4片6116。
ROM有片外译码的地址线为8条，RAM有片外译码的地址线为9条。
采用74LS138译码，每个输出端对应4KB地址范围，对于6116的A11还需进行二次译码。
②列出地址范围：A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8 EPROM100000000000000000～00000000011110FFFHE P R O M200000001000001000～000000011111 01FFFHR O M3000000100000 02000～02FFFH000000101111 S R A M I000000110000 03000～037FFFH000000110111S R A M2000000111000 03800H～03FFFH000000111111 S R A M3000001000000 04000H～047FFH000001000111 S R A M4000001001000 04800H～04FFFH000001001111G1 C B A端经非门后的连线)EPROM1~EPROM3的CE分别接74LS138的Y0~Y2，SRAM1的CE同Y3，A11经或门后的输出相连，SRAM2的CE同Y3，A11经或门后的输出相连，SRAM3的CE同Y4，A11经或门后的输出相连，SRAM4的CE同Y3，A11经或门后的输出相连，如图2.17所示。
图2.17存储器接口10. 微机系统的存储器由5片RAM芯片组成，如图习5-5所示，其中U1有12 条地址线，8条数据线，U2~U5各有10条地址线，4条数据线，试计算芯片U1和U2，U3的地址范围，以及该存储器的总容量。