最新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 X 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 X 8位，故，

(1)需要1k X 4位的RAMI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 X 8位的静态RAMI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 X 1位的DRAM芯片构成256k X 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)

DO D7

(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

X 1的存储矩阵是由四个 128X 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 X 8位的EPROMS 片组成32k X 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 EPROMS 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 X 16,所以： (1) 数据寄存器16位。 (2) 地址寄存器15位。 (3) 共需8个EPROMS 片？ (4) 逻辑框图为：

A17 A16

C U

A15

A7

CS

A7

CS

CS

CS WE

AO A7

A7

AO AO ©CAS 斗RAS

WE

CAS CAS T

RAS RAS

WE

64K X 1

WE

AO RAS

64K X 1

WE

1微妙。因为64K

AO

DRAMC

64K X 1

64K X 1

CAS

5. 某机器中，已经配有OOOOH- 3FFFH的ROM区域，现在再用8k X 8位的RAM芯片形成32k X 8位的存储区域，CPU地址总线为A0〜A15,数据总线为DO〜D7,控制信号为R/W(读/写)、

MRE Q访存)，要求：

(1)画出地址译码方案。

(2)将ROM与RAM同CPU连接。

解：依题意假设存储器ROM和RAM的信息分布为:

ROM的地址为：0000H-3FFFH。RAM由8KB的四个RAM芯片组成，其

地址分别为：第一片：4000H-5FFFH,第二片：6000H-7FFFH

第三片：8000H-9FFFH第四片：A000H-BFFFH由以上分析可得其连接图

为：

6.对于单管动态存储电路， 如果其电容C=5pF,通过晶体管的漏电流为 2nA 。当电容C 被充 满电荷时， 两端电压为4.5V 。在此电压降到3V 之前，必须被刷新，请算出最小的刷新周期。 解：因为： . du "亠 1 = C ，其中，c=5pF,i=2 nA,du=4.5-3=1.5V

dt 所以，dt=3.75ms 。即最小的刷新周期为 3.75ms 。

7. 某计算机主存8MB 分成4096页，CACHED 64KB,和主存分成同样大小的页， 地址映映采用直接映像方式。

（1） CACHE!多少页？

（2） CACHE 勺页内地址为多少位？

（3） CACHE 勺页面地址为多少位？

（4） 设CACHED 主存标记如图3.1所示，当CPU 送出的地址为 6807FFH 时，能否

在CACHED 访问到该单元？若送出的地址为

2D07FFH 时，能否在CACHED 访问该

单元？若送出的地址为 751057H 时，能否在 CACHE 中访问到该单元？若送出的地址

为 000000H 时，能否在CACHED 访问到该单元?

解：（1 ）主存每一页的大小为： 8M/4096=2KB 。 CACHE 勺页数为：64KB/2KB=32 （页）。 （3） CACHE 勺页内地址为 5位。

（4） 因为主存共有8MB 容量，所以主存地址共有 23位。格式为

:

当CPU 送出的地址为：6807FFH 时，转为二进制格式： 1101000, 00000 11111111111 以中间五位为页号查表， 得到标记为1101000,与地址中的标记进行比较，

相同，所以命中。

同样的道理，可知地址为 2D07FFH 7F1057时，也是命中。地址为 0000000H 没命中。 8. 一个组相联高速缓存由 64页（每页256字）组成，分为8组，主存有4096页。

（2）因为CACHE 勺一页大小为 2KB,所以CACHE 勺页内地址为 11位。

（1） 主存地址有多少位？

（2） 主存地址的标志段、组字段和字字段各有多少位？

解：（1）因为主存共有4096页，每页有256字，故主存共有4096*256字=220字，所以，主 存地址有20位。 （2）

9. 某计算机有64KB 的主存和4KB 的CACHE CACHED 组如下：每组4页，每页64字。存储 系统按组相联方式工作。

（1） 主存地址的标志段、组字段和字字段各有多少位？

（2） 若CACHED 来是空的，CPU 依次从0号地址单元顺序访问到 4344号单元，然后重复按 此序列访问存储器15次，页替换采用LRU 算法。若访问CACHE 勺时间为20ns ,访问主存的 时间为200ns ，试估计CPU

访存的平均时间。 解：主存的地址格式为：

因为某计算机有64KB 的主存，所以主存地址的总位数为

16位。 依题意得CACHE 勺组数为：4K/ （64*4 ） =16 （组），故CACHE 勺组字段位数为4位，也就是 主存的组字段位数。

主存的一页大小和 CACHE 勺一页大小一样，故主存的 字字段位数 位为6位。 由主存的地址格式可知，主存的标志字段位数为16-4-6=4位。 所以：主存的地址格式及各字段包含的位数为：

（2） CPU 平均访问时间的计算公式为：

t a = ht c +（1-h ）t m

其中t c 表示命中时的CACHED 问时间，t m 表示未命中时的贮存访问时间，1-h 表示未命中率。 CACH 共有16组，每组4页，每页64字。主存分为16区，每区16块，每块64字。 主存地址 0-4344 转为二进制的地址(16 位)为：000000 0000 000000--000100 0011 111000