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计算机组成原理教程 第二章习题选解 第二章 存储器 1．说明存储器的存取时间与存取周期之间的联系与区别。 解: 存取时间TA是指存储器从接收到CPU发来的读写有关信号开始，到读出/写入数据所需的时间。 而存取周期TW是指连续两次读写存储器所需的最小时间间隔。这个时间除包括了一次访问时间外，还要考虑一次访问之后系统所需要的恢复时间。 2. 存储器的带宽有何物理意义?存储器总线宽度为32位，存取周期为250nS,这个存储器带宽是多少? 解：存储器带宽的物理意义是指每秒钟访问的二进制位的数目，标明一个存储器在单位时间处理信息量的能力。 若总线宽度为32位，存储周期为250ns，则： 存储器带宽＝32Bit/250ns=32Bit/250×10-9s =32×109Bit/250s =128×106Bit/s =128MBit/s 3、 ROM与RAM两者的差别是什么? 解：ROM、RAM都是主存储器的一部分，但它们有很多差别： (1)RAM是随机存取存储器，ROM是只读存取存储器； (2)RAM是易失性的，一旦掉电，则所有信息全部丢失；ROM是非易失性的，其信息可以长期保存，常用于存放一些固定用的数据和程序，比如计算机的自检程序、BIOS、汉字库等。 4、 指出下列存储器哪些是易失性的? 哪些是非易失性的? 哪些是读出破坏性的? 哪些是非读出破坏性的? 动态RAM，静态取RAM，ROM，Cache，磁盘，光盘 解: 动态RAM、静态RAM、Cache是易失性的，ROM、磁盘、光盘是非易失性的。动态RAM是读出破坏性的，其余均为非读出破坏性的。 6. 下面关于存储器的描述，请选则正确的叙 (1)CPU访问存储器的时间是由存储体的容量决定的，存储容量越大，访问存储器所需的时间就越长； (2)因为动态存储器是破坏性读出，必须不断地刷新； (3)随机半导体存储器(RAM)中的任何一个单元都可以随时访问； (4)固定存储器(ROM)中的任何一个单元不能随机访问； (5)一般情况下，ROM和RAM在存储体中是统一编址的； (6)由于半导体存储器加电后才能存储数据，断电后数据就丢失了，因此，用EPROM做的存储器，加电后必须重写原来的内容。 解：(1)×。主存是随机存储器，CPU访问任何单元的时间都是相同的，同容量的大小没有关系。 (2)×。刷新不仅仅是因为存储器是破坏性读出，还在于动态存储器在存储数据时，存储器不做任何操作时，电荷也会泄漏，为保证数据的正确性，必须使数据周期性地再生，即刷新。 (3)√。 (4)×。ROM只是把信息固定地存放在存储器中，而访问存储器仍然是随机的。 (5)√。在计算机设计中，往往把RAM和ROM的整体作主存，因此，RAM和ROM一般是统一编址的。 (6)×。EPROM是只读存储器，与半导体随机存储器制作工艺不同，不会因掉电丢失数据。 7 、 某计算机系统字长为32位，主存以字节编址，试画出存储器中字地址和字节地址的分配情况。 解：存储器中字地址和字节地址的分配情况如下图所示 8. 设计一个用64Kx1位的芯片构成256Kx16位的存储器，画出组织结构图。 解: (1)要用64K×l的芯片构造256K×l6位的存储器，需要字、位同时扩展，共需芯片 (256/64)×(16/1)=64 (片)； (2)主存容量为256KB=218B，即共需地址线 18根，可用其中A0～A15 16根接到芯片组，余下两根A16、A17 接到片选译码器。 (3)组织结构图: 9. 2114是排列成64×64阵列的六管存储芯片，试问组成4K×l6位的存储器，共需少片2114?画出逻辑框图。 解：Intel 2114芯片一片的容量为lK×4b，采用双译码线路。要组成4K×l6位的存储器，需要2114芯片(4K/1K)×(16/4)=16片。先位扩展，用四片2114扩展成lK×16，再字扩展。地址线共12根（4K=212）：片内地址需要10根地址线，用A0~A9；片选需要2 位地址线，用A10, A11。 组织结构图： 10. 在2.9题中，如果存储器以字节编址，CPU用一根控制线指明所寻址的是字还是字节，试设计这根控制线的连接方法。 解：若以字节编址，则容量要扩大两倍，因此需要增加一根地址线A12，设CPU的控制信号为B，16片分为8组，每组的片选信号分别为CS1、CS2 、CS3、CS4、CS5、CS6、CS7、CS8，则