第4章习题解答优质PPT.ppt

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为什么要分这些层次？

计算机如何管理这些层次？

分这些层次？

缓存缓存-主存，主存主存，主存-辅存这两个层次；

辅存这两个层次；

缓存缓存-主存解决速度问题；

主存主存解决速度问题；

主存-辅存解决容量问题；

辅存解决容量问题；

主存与主存与CACHE之间的信息流动由之间的信息流动由硬件自动完成硬件自动完成；

主存；

主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术软硬结合的技术组成虚拟存组成虚拟存储器，程序员可使用比主存实际物理地址空间大得多的储器，程序员可使用比主存实际物理地址空间大得多的虚拟地址空间编程，当程序运行时，再由软、硬件自动虚拟地址空间编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。

配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。

这这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说是透明的两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说是透明的。

6.某机字长为某机字长为32位，存储容量是位，存储容量是64KB，按字编，按字编址它的寻址范围是多少？

若主存以字节编址，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。

试画出主存字地址和字节地址的分配情况。

字长字长32位位32/8=4B4字节字节容量为容量为64KB时时v按字节编址，其寻址范围就是按字节编址，其寻址范围就是64K；

v按字编址，其寻址范围为：

按字编址，其寻址范围为：

64KB/4B=16K000011223344445566778888991010111144（16K-1）（16K-1）4416K-416K-44416K-316K-34416K-216K-24416K-116K-1字节地址字节地址字地址字地址7.一个容量为一个容量为16K32位的存储器，其地址线和位的存储器，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？

存储芯片时，各需要多少片？

1K4位，位，2K8位，位，4K4位，位，16K1位，位，4K8位，位，8K8位。

位。

地址线地址线16K=21414根根数据线数据线32位位32根根总和总和14+32=46根根选择不同的芯片时，各需要的片数为：

选择不同的芯片时，各需要的片数为：

v1K4：

（：

（16K32）/（1K4）=168=128片片v2K8：

（16K32）/（2K8）=84=32片片v4K4位：

位：

32；

16K1：

32片；

片；

v4K8：

16片；

8K8：

=8片片11.一个一个8K8位的动态位的动态RAM芯片，其内部结芯片，其内部结构排列成构排列成256256形式，存取周期为形式，存取周期为0.1s。

试问采用集中刷新、分散刷新和异步刷新三试问采用集中刷新、分散刷新和异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少？

种方式的刷新间隔各为多少？

采用集中刷新方式刷新间隔为采用集中刷新方式刷新间隔为:

2ms，其中刷新，其中刷新死时间为：

死时间为：

2560.1s=25.6s；

采用分散刷新方式刷新间隔为：

256（0.1s+0.1s）=51.2s，无死时间；

，无死时间；

采用异步刷新方式刷新间隔为采用异步刷新方式刷新间隔为:

2ms，死时间，死时间0.1s；

12.画出用画出用10244位的存储芯片组成一个容量位的存储芯片组成一个容量为为64K8位的存储器逻辑框图。

要求将位的存储器逻辑框图。

要求将64K分分成成4个页面，每个页面分个页面，每个页面分16组，指出共需多少组，指出共需多少片存储芯片。

片存储芯片。

总片数总片数=（64K8位位）/（1K4位位）=642=128确定各级的容量：

确定各级的容量：

v页面容量页面容量=总容量总容量/页面数页面数=64K8/4=16K8位位v组容量组容量=页面容量页面容量/组数组数=16K8位位/16=1K8位位v组内片数组内片数=组容量组容量/片容量片容量=1K8位位/1K4位位=2v13.设有一个设有一个64K8位的位的RAM芯片，试问该芯片共芯片，试问该芯片共有多少个基本单元电路？

欲设计一种具有上述同样有多少个基本单元电路？

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。

地址线和数据线，并说明有几种解答。

存储基元总数存储基元总数=64K8位位=512K位位=219位；

位；

设地址线根数为设地址线根数为a，数据线根数为，数据线根数为b，v片容量为：

片容量为：

2ab=219；

b=19a；

v若若a=19，b=1，总和，总和19+1=20；

va=18，b=2，总和，总和18+2=20；

va=17，b=4，总和，总和17+4=21；

14.某某8位微型机地址码为位微型机地址码为18位，若使用位，若使用4K4位的位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问：

芯片组成模块板结构的存储器，试问：

（1）该机所允许的最大主存空间是多少？

）该机所允许的最大主存空间是多少？

（2）若每个模块板为）若每个模块板为32K8位，共需几个模块板？

位，共需几个模块板？

（3）每个模块板内共有几片）每个模块板内共有几片RAM芯片？

芯片？

（4）共有多少片）共有多少片RAM？

（5）CPU如何选择各模块板？

如何选择各模块板？

最大主存空间是：

2188位位=256K8位位=256KB模块板总数模块板总数=256K8/32K8=8块块板内片数板内片数=32K8位位/4K4位位=82=16片片总片数总片数=16片片8=128片片CPU通过最高通过最高3位地址译码输出选择模板，次高位地址译码输出选择模板，次高3位地址译位地址译码输出选择芯片码输出选择芯片,低低12位为片内地址。

位为片内地址。

15.设设CPU共有共有16根地址线，根地址线，8根数据线，并用（低电根数据线，并用（低电平有效）作访存控制信号，作读写命令信号（高电平有效）作访存控制信号，作读写命令信号（高电平为读，低电平为写）。

现有下列存储芯片：

平为读，低电平为写）。

ROM（2K8位，位，4K4位，位，8K8位），位），RAM（1K4位，位，2K8位，位，4K8位），及位），及74138译译码器和其他门电路（门电路自定）。

码器和其他门电路（门电路自定）。

从上述规格中选用合适芯片，画出从上述规格中选用合适芯片，画出CPU和存储芯片和存储芯片的连接图。

要求：

的连接图。

（1）最小）最小4K地址为系统程序区，地址为系统程序区，409616383地址地址范围为用户程序区；

范围为用户程序区；

（2）指出选用的存储芯片类型及数量；

）指出选用的存储芯片类型及数量；

（3）详细画出片选逻辑。

）详细画出片选逻辑。

v地址空间分配地址空间分配系统程序区（系统程序区（ROM共共4KB）：

）：

0000H-0FFFH用户程序区（用户程序区（RAM共共12KB）：

1000H-3FFFHv确定芯片的数量及类型确定芯片的数量及类型ROM：

选择：

选择4K4位芯片位芯片2片，位并联片，位并联RAM：

选择4K8位芯片位芯片3片，字串联片，字串联vRAM1地址范围为地址范围为:

1000H-1FFFHvRAM2地址范围为地址范围为:

2000H-2FFFHvRAM3地址范围为地址范围为:

3000H-3FFFHv分配地址线分配地址线A0A11对应片内地址对应片内地址A12A14片选信号片选信号A15对应对应G2A，G2BROM1RAM1RAM2RAM374138ROM20Y1Y2Y3Y7YA2GB2G1GABCPROG/PDOECSCSCSOE.CPUD0D3D4D7R/WA11A0A15A14A13A12MREQ.PROG/PD17.写出写出1100、1101、1110、1111对应的汉明码对应的汉明码,前前两位按偶校验，后两位奇校验。

两位按偶校验，后两位奇校验。

有效信息均为有效信息均为n=4位，假设有效信息用位，假设有效信息用b4b3b2b1表示表示校验位位数校验位位数k=3位，（位，（2k=n+k+1），为），为c1、c2、c4汉明码共汉明码共4+3=7位，即：

位，即：

c1c2b4c4b3b2b1偶校验偶校验vc1=357=b4b3b1vc2=367=b4b2b1vc4=567=b3b2b1v当有效信息为当有效信息为1100时，时，c1c2c4=011,汉明码为汉明码为0111100。

v当有效信息为当有效信息为1101时，时，c1c2c4=100,汉明码为汉明码为1010101。

奇校验奇校验vc1=357=b4b3b1vc2=367=b4b2b1vc4=567=b3b2b1v当有效信息为当有效信息为1110时，时，c1c2c4=111,汉明码为汉明码为1111110。

v当有效信息为当有效信息为1111时，时，c1c2c4=000,汉明码为汉明码为0010111。

18.已知收到的汉明码（按配偶原则配置）为已知收到的汉明码（按配偶原则配置）为1100100、1100111、1100000、1100001，检查，检查上述代码是否出错？

第几位出错？

上述代码是否出错？

汉明码格式为：

c1c2b4c4b3b2b1P1=1357=c1b4b3b1P2=2367=c2b4b2b1P4=4567=c4b3b2b1如果收到的汉明码为如果收到的汉明码为1100100p1p2p4=011，第，第6位（位（b2）出错，有效信息为：

）出错，有效信息为：

0110如果收到的汉明码为如果收到的汉明码为1100111p1p2p4=111，第，第7位（位（b1）出错，有效信息为：

0110如果收到的汉明码为如果收到的汉明码为1100000p1p2p4=110，第，第3位（位（b4）出错，有效信息为：

1000如果收到的汉明码为如果收到的汉明码为1100001p1p2p4=001，第，第4位（位（c4）出错，数据没错，）出错，数据没错，有效信息为：

有效信息为：

000122.某机字长某机字长16位，常规的存储空间为位，常规的存储空间为64K字，若想不改用其他高速的存储芯片，而字，若想不改用其他高速的存储芯片，而使访存速度提高到使访存速度提高到8倍，可采取什么措施？

倍，可采取什么措施？

画图说明。

采取八体交叉存取技术。

24.一个一个4体低位交叉的存储器，假设存取周