计算机组成原理考试试题(4)

2019-01-10 12:03

注意字长(32位)不是16位。(注:本题的兆单位来自时间=10)

6. 某机字长为32位,其存储容量是64KB,按字编址它的寻址范围是多少?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:存储容量是64KB时,按字节编址的寻址范围就是64KB,则:按字寻址范围 = 64K×8 / 32=16K字按字节编址时的主存地址分配图如下:

6

讨论:(1)、一个存储器不可能有两套地址,注意字长32位,不是16位 ,不能按2字节编址;

(2)、在按字节编址的前提下,按字寻址时,地址仍为16位;

(3)、字寻址的单位为字,不是B(字节)。

(4)、按字编址的地址范围为0~16K-1,空间为16K字;按字节编址的地址范围为0~64K-1,空间为64KB。不能混淆;

(5)、画存储空间分配图时要画出上限。 7. 一个容量为16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时,各需要多少片?1K×4位,2K×8位,4K×4位,16K×1位,4K×8位,8K×8位

解:地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根;各需要的片数为: 1K×4:16K×32 /1K×4 = 16×8 = 128片 2K×8:16K×32 /2K × 8 = 8 × 4 = 32片 4K×4:16K×32 /4K × 4 = 4 × 8 = 32片 16K×1:16K × 32 / 16K × 1 = 32片 4K×8:16K×32 /4K×8 = 4 × 4 = 16片 8K×8:16K×32 / 8K × 8 = 2X4 = 8片

讨论:地址线根数与容量为2的幂的关系,在此为214,14根;数据线根数与字长位数相等,在此为32根。(不是2的幂的关系。32=25,5根) 9. 什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方法。 解:刷新:对DRAM定期进行的全部重写过程;

刷新原因:因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充,因此安排了定期刷新操作;常用的刷新方法有三种:集中式、分散式、异步式。

集中式:最大刷新间隔时间内,集中安排一段时间刷新,存在CPU访存死时间; 分散式:在每个读/写周期之后插入一刷新周期,无CPU访存死时间; 异步式:是集中式和分散式的折衷。

12. 画出用1024×4位的存储芯片组成一个容量为64K×8位的存储器逻辑框图。要求将64K分成4个页面,每个页面分16组,指出共需多少片存储芯片。

解:设采用SRAM芯片,总片数 = 64K × 8位 / 1024 × 4位= 64 × 2 = 128片

题意分析:本题设计的存储器结构上分为总体、页面、组三级,因此画图时也应分三级画。首先应确定各级的容量:页面容量 = 总容量 / 页面数= 64K × 8位 / 4= 16K × 8位;

组容量 = 页面容量 / 组数= 16K × 8位 / 16 = 1K × 8位;组内片数 = 组容量 / 片容量= 1K×8位 / 1K×4位 = 2片;

13. 设有一个64K×8位的RAM芯片,试问该芯片共有多少个基本单元电路(简称存储基元)?欲设计一种具有上述同样多存储基元的芯片,要求对芯片字长的选择应满足地址线和数据线的总和为最小,试确定这种芯片的地址线和数据线,并说明有几种解答。

解:存储基元总数 = 64K × 8位= 512K位 = 219位;

思路:如要满足地址线和数据线总和最小,应尽量把存储元安排在字向,因为地址位数和字数成2的幂的关系,可较好地压缩线数。

设地址线根数为a,数据线根数为b,则片容量为:2a × b = 219;b = 219-a;若a = 19,b = 1,总和 = 19+1 = 20;a = 18,b = 2,总和 = 18+2 = 20;a = 17,b = 4,总和 = 17+4 = 21;a = 16,b = 8,总和 = 16+8 = 24;

由上可看出:片字数越少,片字长越长,引脚数越多。片字数、片位数均按2的幂变化。 结论:如果满足地址线和数据线的总和为最小,这种芯片的引脚分配方案有两种:地址线 = 19根,数据线 = 1根;或地址线 = 18根,数据线 = 2根。


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