微机原理及应用答案CH04

CH04 存储系统

习题与思考题

1．存储器的哪一部分用来存储程序指令及像常数和查找表一类的固定不变的信息？哪一部分用来存储经常改变的数据？

解答：只读存储器ROM；随机存储器RAM。

2．术语“非易失性存储器”是什么意思？PROM 和EPROM 分别代表什么意思？

解答：“非易失性存储器”是指当停电后信息会丢失；PROM--可编程序的只读存储器PROM(Programmable ROM)，EPROM--可擦除的可编程的只读存储器EPROM(Erasible Programmable ROM)。

3．微型计算机中常用的存储器有哪些？它们各有何特点？分别适用于哪些场合？

解答：

双极型半导体存储器

随机存储器(RAM)

MOS 存储器（静态、动态）

主存储器可编程只读存储器PROM

可擦除可编程只读存储器EPROM，EEPROM

只读存储器(ROM) 掩膜型只读存储器MROM

快擦型存储器

存储器磁盘(软盘、硬盘、盘组)存储器

辅助存储器磁带存储器

光盘存储器

缓冲存储器

4．现代计算机中的存储器系统采用了哪三级分级结构，主要用于解决存储器中存在的哪些问题？

解答：目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器，由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看，其速度接近高速缓存的速度，其容量接近辅存的容量，而位成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。三级结构主要用于解决速度、容量和成本的问题。

5．试比较静态RAM 和动态RAM 的优缺点，并说明有何种方法可解决掉电时动态RAM 中信息的保护。

解答：静态RAM----存储一位信息的单元电路可以用双极型器件构成，也可用MOS 器件构成。双极型器件构成的电路存取速度快，但工艺复杂，集成度低，功耗大，一般较少使

用这种电路，而采用MOS 器件构成的电路。静态RAM 的单元电路通常是由6 个MOS 管子组成的双稳态触发器电路，可以用来存储信息“0”或者“1”，只要不掉电，“0”

或“1”状态能一直保持，除非重新通过写操作写入新的数据。同样对存储器单元信息

的读出过程也是非破坏性的，读出操作后，所保存的信息不变。使用静态RAM 的优点

是访问速度快，访问周期达20~40ns。静态RAM 工作稳定，不需要进行刷新，外部电

路简单，但基本存储单元所包含的管子数目较多，且功耗也较大，它适合在小容量存储

器中使用。

动态RAM----与静态RAM 一样，由许多基本存储单元按行和列排列组成矩阵。最简单

的动态RAM 的基本存储单元是一个晶体管和一个电容，因而集成度高，成本低，耗电少，但它是利用电容存储电荷来保存信息的，电容通过MOS 管的栅极和源极会缓慢放

电而丢失信息，必须定时对电容充电，也称刷新。另外，为了提高集成度，减少引脚的

封装数，DRAM 的地址线分成行地址和列地址两部分，因此，在对存储器进行访问时，

总是先由行地址选通信号RAS 把行地址送入内部设置的行地址锁存器，再由列地址选

通信号CAS 把列地址送入列地址锁存器，并由读/写信号控制数据的读出或写入。所以

刷新和地址两次打入是DRAM 芯片的主要特点。动态RAM 需要配置刷新逻辑电路，

在刷新周期中，存储器不能执行读/写操作，但由于它的单片上的高位密度（单管可组

成）和低功耗（每个存储单元功耗为0.05mw，而静态RAM 为0.2mw），及价格低廉等

优点，使之在组成大容量存储器时作为主要使用器件。

6．计算机的电源掉电后再接电时（系统中无掉电保护装置），存储在各类存储器中的信息是否仍能保存？试从各类存储器的基本原理上来分析说明。

解答：

7．什么是存储器的位扩充和字扩充方式？它们分别用在什么场合？

解答：位扩充--如果存储器芯片的容量满足存储器系统的要求，但其字长小于存储器系统的要求，这时，就需要用多片这样的芯片通过位扩充的方法来满足存储器系统对字长的要求。字扩充--如果存储器芯片的字长符合存储器系统的要求，但其容量太小，就需要使用多片这样的芯片通过字扩充(或容量扩充)的方法来满足存储器系统对容量的要求。

8．要用64K×1 的芯片组成64K×8 的存储器需要几片芯片？

要用16K×8 的芯片组成64K×8 的存储器需要几片芯片？

解答：8 片；4 片。

9．试画出容量为4K×8 的RAM 连接图（CPU 用8088，RAM 用2114—1K*4），要求RAM

地址从0400H 开始，并写出各芯片的地址分配范围。

解答：地址分配范围：

C B A

端口地址

12 13 14 15 A A A A 8 9 10 11 A A A A 4 5 6 7 A A A A 0 1 2 3 A A A A

0 0 0 0 0 0 0×× ×××× ×××× 0 y

0000H~03F

FH

0 0 0 0 0 0 1×× ×××× ×××× 1 y

0400H~07F

FH

0 0 0 0 0 1 0×× ×××× ×××× 2 y

0800H~0B

FFH

0 0 0 0 0 1 1×× ×××× ×××× 3 y

0C00H~0F

FFH 0 0 0 0 1 0 0×× ×××× ×××× 4 y

1000H~13F

FH

0 0 0 0 1 0 1×× ×××× ×××× 5 y

1400H~17F

FH

0 0 0 0 1 1 0×× ×××× ×××× 6 y

1800H~1B

FFH