计算机组成原理第5章部分习题参考答案

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1、第五章部分习题参考答案【5-10】一个1K*8的存储芯片需要多少根地址线，数据输入输出线？解：n=log21024=10根。由于一次可读写8位数据，所以需要8根数据输入输出线。【5-11】某计算机字长32位，存储容量64KB，按字编址的寻址范围是多少？若主存以字节编址，试画出主存字地址和字节地址的分配情况？解：因为字长32位，所以64KB=16KW，要表示16K个存储单元，需要14根地址线。所以按字编址的寻址范围是0000H～3FFFH。若按字节编址，假设采用PC机常用的小端方案，则主存示意图如下：

2、【5-13】现有1024×1的存储芯片，若用它组成容量为16K×8的存储器。试求：(1)实现该存储器所需芯片数量(2)若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量是4K×8，该存储器所需的地址线的总位数是多少？其中几位用于选板？几位用于选片？几位用作片内地址？解：(1)需要16组来构成16K，共需芯片16×8=128片(2)需要的地址线总位数是14位。因为共需4块板，所以2位用来选板，板内地址12位，片内地址10位。9每块板的结构如下图94块板共同组成16K×8存储器的结构图【5-15】某半导体存储器

3、容量16K×8，可选SRAM芯片的容量为4K×4；地址总线A15～A0(A0为最低位)，双向数据总线D7～D0，由R/W线控制读写。设计并画出该存储器的逻辑图，并注明地址分配、片选逻辑和片选信号的极性。解：注：采用全译码方式方案片选片内地址A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00000000000000004K000001111111111110001000000000004K00001111111111114K1001000000000000000101111

4、111111110011000000000004K00011111111111111由以上真值表可知，采用全译码方式，A15，A14恒为0，A13，A12为00，01，10，11时分别选定4组不同的4K的RAM芯片。可以写出片选逻辑表达式9【5-17】用容量为16K×1的DRAM芯片构成64KB的存储器(1)画出该存储器的结构框图(2)设存储器的读写周期均为0.5微秒，CPU在1微秒内至少要访存一次，试问采用哪种刷新方式比较合理？相邻两行之间的刷新间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间

5、是多少？解：(1)结构框图如下(若看不清可以从”视图”菜单中调整显示比例)9(1)由于存储器芯片规格为16K×1，所以，其芯片内部的存储矩阵是128×128的存储矩阵。若采用集中刷新方式，则死区为0.5×128=64微秒。而CPU1微秒至少访存一次，长达64微秒的死区显然极为不合理。若采用分散刷新方式，则需要将系统存取周期增加至1微秒，降低了整机速度，且刷新过于频繁。所以，应该采用异步刷新方式，假设允许的最大刷新间隔是2ms,则相邻两行刷新间隔为2ms/128=15.625微秒。全部存储单元刷新一遍

6、实际时间是0.5*128=64微秒【5-18】有一个8位机，采用单总线结构，地址总线16位(A15～A0)，数据总线8位(D7～D0),控制总线与主存有关的信号有(低电平有效允许访存)和R/(高电平为读命令，低电平为写命令)。主存地址分配如下：从0～8191为系统程序区，有ROM芯片组成；从8192~32767为用户程序区；最后(最大地址)2K地址空间为系统程序工作区(上述地址均为十进制，按字节编址)。现有下列存储芯片：8K×8的ROM，16K×1，2K×8，4K×8，8K×8的SRAM。从上述规格

7、中选用芯片设计该机的存储器，画出主存的连接框图，并注意画出片选逻辑及与CPU的连接。解：注：该题首先应将十进制的单元数转换成对应的地址空间。可得系统程序区为0000H～1FFFH（8191）(8K)，用户程序区2000H～7FFFH(24K)，程序工作区8000H～87FFH(2K)。所以，选用8K×8ROM一片，8K×8RAM3片，2K×8RAM1片。片选片内地址A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A00000000000000008K0000111111111

8、11110010000000000008K00011111111111118K1010000000000000001011111111111110110000000000008K001111111111111111000000000000002K01000011111111111由真值表分析可知，可以用A15，A14，A13通过3-8译码器进行片选，由于最后2K空间片内地址只有11位，所以，通过一个或门共同参与片选工作。9连接图如下【5-19】某半导体存储器容量15K