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完整版存储器相关习题
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计算机组成原理——习题与解析第四章存储器系统邵桂芳4.2半导体存储器
4.2.1填空题
1.计算机中的存储器是用来存放__①___的,随机访问存储器的访问速度与___②___无关。
答案:
①程序和数据②存储位置
2.对存储器的访问包括______和________两类。
答案:
①读②写
3.计算机系统中的存储器分为__①___和___②____。
在CPU执行程序时,必须将指令存在____③____中。
答案:
①内存②外存③内存
4.主存储器的性能指标主要是①、②、存储周期和存储器带宽。
答案:
①存储容量②存取时间
5.存储器中用①来区分不同的存储单元,1GB=②KB。
答案:
①地址②1024X1024（或220）
6.半导体存储器分为①、②、只读存储器（ROM）和相联存储器等。
答案:
①静态存储器（SRAM）②动态存储器（DRAM）
7.RAM的访问时间与存储单元的物理位置①,任何存储单元的内容都能被②
答案:
①无关②随机访问
8.存储揣芯片由①、②、地址译码和控制电路等组成。
答案:
①存储体②读写电路
9.地址译码分为①方式和②方式。
答案:
①单译码②双译码
10.双译码方式采用①个地址译码器,分别产生②和③信号。
答案:
①两②行选通③列选通
11.若RAM芯片内有1024个单元,用单译码方式,地址译码器将有①条输出线;用双译码方式,地址译码器有②条输出线。
答案:
①1024②64
12.静态存储单元是由晶体管构成的①,保证记忆单元始终处于稳定状态,存储的信息不需要②。
答案:
①双稳态电路②刷新（或恢复）
13.存储器芯片并联的目的是为了①,串联的目的是为了②。
答案:
①位扩展②字节单元扩展
14.计算机的主存容量与①有关,其容量为②。
答案:
①计算机地址总线的根数②2地址线数
15.要组成容量为4MX8位的存储器,需要①片4MXl位的存储器芯片并联,或者需要②片1MX3的存储器芯片串联。
答案:
①8②4
16.内存储器容量为256K时,若首地址为00000H,那么末地址的十六进制表示是
答案:
3FFFFH
17.主存储器一般采用①存储器件,它与外存比较存取速度②、成本③。
答案:
①半导体②快③高
18.三级存储器系统是指______这三级:
答案:
高缓、内存、外存
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19.表示存储器容量时KB=_①_,MB=_②_;表示硬盘容量时,KB=③,MB=④。
答案:
①1024字节②t024x1024（或220）字节③103字节④106字节
20.只读存储器ROM可分为①、②、③和④四种。
答案:
①ROM②PROM③EPROM④E2PROM
21.SRAM是①;DRAM是②;ROM是③;EPROM是④。
答案:
①静态存储器②动态存储器③只读存储器④可改写只渎存储器
22.半导体SRAM靠①存储信息,半导体DRAM则是靠②存储信息。
答案:
①触发器②栅极电容
23.广泛使用的①和②都是半导体③存储器。
前者的速度比后者快,但④不如后者高,它们的共同缺点是断电后⑤保存信息。
答案:
①SRAM②DRAM③随机读写④集成度⑤不能
24.CPU是按____访问存储器中的数据。
答案:
地址
24.EPROM属于①的可编程ROM,擦除时一般使用②,写入时使用高压脉冲。
答案:
①可多次擦写②紫外线照射
25.对存储器的要求是①,②,③。
为了解决这三个方面的矛盾,计算机采用多级存储器体系结构。
答案:
①容量大②速度快③成本低
26.动态MOS型半导体存储单元是由一个①和一个②构成的。
答案:
①晶体管②电容器
27.动态半导体存储器的刷新一般有①、②和③三种方式。
答案:
①集中式②分散式③异步式
28.动态存储单元以电荷的形式将信息存储在电容上,由于电路中存在①,因此,需要不断地进行②。
答案:
①泄漏电流②刷新
29.动态RAM控制器由①和②两部分组成。
答案:
①刷新控制电路②访存裁决电路
4.2.2选择题
1.计算机的存储器系统是指________。
A.RAMB.ROM
C主存储器D.cache,主存储器和外存储器
答案:
D
2.存储器是计算机系统的记忆设备,它主要用来_______。
A.存放数据B.存放程序
C.存放数据和程序D.存放微程序
答案:
C
3.内存若为16兆（MB）,则表示其容量为_____KB。
A.16B.16384
C.1024D.16000
答案:
B
4.下列说法正确的是_______。
A.半导体RAM信息可读可写,且断电后仍能保持记忆
B.半导体RAM属挥发性存储器,而静态的RAM存储信息是非挥发性的
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C.静态RAM、动态RAM都属挥发性存储器,断电后存储的信息将消失
D.ROM不用刷新,且集成度比动态RAM高,断电后存储的信息将消失
答案:
C
5.可编程的只读存储器_______。
A.不一定可以改写B.一定可以改写
C.一定不可以改写D.以上都不对
答案:
A
6.组成2MX8bit的内存,可以使用_____。
A.1MX8bit进行并联B.1MX4bit进行串联
C.2MX4bit进行并联D.2MX4bit进行串联
答案:
C
7.若RAM芯片的容量是2MX8bit,则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是______。
A.21B.29C.18D.不可估计
答案:
B
8.若RAM中每个存储单元为16位,则下面所述正确的是_______。
A.地址线也是16位B.地址线与16无关
C.地址线与16有关D.地址线不得少于16位
答案:
B
9.若存储器中有IK个存储单元,采用双译码方式时要求译码输出线为______。
A.1024B.10
C.32D.64
答案:
D
10.RAM芯片串联时可以_______。
A.增加存储器字长B.增加存储单元数量
C.提高存储器的速度D.降低存储器的平均价格
答案:
B
11.RAM芯片并联时可以________。
A.增加存储器字长B.增加存储单元数量
C.提高存储器的速度D.降低存储器的平均价格
答案:
A
12.存储周期是指________。
A.存储器的读出时间
B.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔
C.存储器的写入时间
D.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔
答案:
B
13.某微型计算机系统,若操作系统保存在软盘上,其内存储器应该采用_______。
A.RAMB.ROM
C.RAM和ROMD.CCP
答案:
C
14.下面所述不正确的是________。
A.随机存储器可随时存取信息,掉电后信息丢失
B.在访问随机存储器时;访问时间与单元的物理位置无关
C.内存储器中存储的信息均是不可改变的
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D.随机存储器和只读存储器可以统一编址
答案:
C
15.和外存储器相比,内存储器的特点是________。
A.容量大,速度快,成本低B.容量大,速度慢,成本高
C.容量小,速度快,成本高D.容量小,速度快,成本低
答案:
C
16.640KB的内存容量为_______。
A.640000字节B.64000字节
C.655360字节D.32000字节
答案:
C
17.若一台计算机的字长为4个字节,则表明该机器_______。
A.能处理的数值最大为4位十进制数
B.能处理的数值最多为4位二进制数组成
C.在CPU中能够作为一个整体加以处理的二进制代码为32位
D.在CPU中运算的结果最大为2的32次方
答案:
C
18.下列元件中存取速度最快的是_______。
A.CacheB.寄存器
C.内存D.外存
答案:
B
19.与动态MOS存储器相比,双极型半导体存储器的特点是________。
A.速度快B.集成度高
C.功耗大D.容量大
答案:
A,C
20.ROM与RAM的主要区别是______。
A.断电后,ROM内保存的信息会丢失,RAM则可长期保存而不会丢失
B.断电后,RAM内保存的信息会丢失,ROM则可长期保存而不会丢失
C.ROM是外存储器,RAM是内存储器
D.ROM是内存储器,RAM是外存储器
答案:
B
21.机器字长32位,其存储容量为4MB,若按字编址,它的寻址范围是_______。
A.0-1MWB.0—1MB
C.0-4MWD.0--4MB
答案:
A
22.某一SRAM芯片,其容量为512x8位,除电源端和接地端外,该芯片引出线的最小数目应为________。
A.23B.25
C.50D.19
答案:
D
23.某一动态RAM芯片其容量为16KXl,除电源线、接地线和刷新线外,该芯片的最小引脚数目应为_______。
A.16B.12C.18
答案:
B
24.某计算机字长32位,存储容量为1MB,若按字编址,它的寻址范围是________。
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A.0-1MWB.0-512KB
C.0-256KWD.0-256KB
答案:
C
25.某RAM芯片,其存储容量为1024x16位,该芯片的地址线和数据线数目分别为______。
A.20,16B.20,4
C.1024,4D.1024,16
答案:
A
26.某计算机字长16位,其存储容量为2MB,若按半字编址,它的寻址范围是______。
A.0-8MB.0-4M
C.0-2MD.0—1M
答案:
C
27.某计算机字长32位,存储容量为8MB,若按双字编址,它的寻址范围是_______。
A.0-256KB.0-512K
C.0-1MD.0~2M
答案:
C
28.以下四种类型的半导体存储器中,以传输同样多的字为比较条件,则读出数据传输率最高的是______。
A.DRAMB.SRAM
C.闪速存储器D.EPROM
答案:
C
29.对于没有外存储器的计算机来说,监控程序可以存放在_______。
A.RAMB.ROM
C.RAM和ROMD.CPU
答案:
B
30。
在某CPU中,设立了一条等待（WAIT）信号线,CPU在存储器周期中T的下降沿采样WAIT线,则下面的叙述中正确的是_______。
A.如WAIT线为高电平,则在T2周期后不进入T3周期,而插入一个Tw周期
B.Tw周期结束后,不管WAIT线状态如何,一定转入T3周期
C.Tw周期结束后,只要WAIT线为低,则继续插入一个Tw周期,直到WAIT线变高,才转入T3周期
D.有了WAIT线,就可使CPU与任何速度的存储器相连接,保证CPU与存储器连接时的时序配合
答案:
C,D
31.下面是有关存储保护的描述。
请从题后列出的选项中选择正确答案:
为了保护系统软件不被破坏,以及在多道程序环境下防止一个用户破坏另一用户的程序,而采取下列措施:
（1）不准在用户程序中使用“设置系统状态”等指令。
此类指令是___①____指令。
（2）在段式管理存储器中设置___②___寄存器,防止用户访问不是分配给这个用用户的存储区域。
（3）在环保护的主存中,把系统程序和用户程序按其允许访问存储区的范围分层;假如规定内层级别高,那么系统程序应在___③___,用户程序应在__④__。
内层__⑤___访问外层的存储区。
（4）为了保护数据及程序不被破坏,在页式管理存储器中,可在页表内设置R（读）、W（写）及___⑥____位,__⑥___位为1,表示该页内存放的是程序代码。
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供选择的项:
①,②A:
特权B:
特殊C:
上、下界D:
系统
③,④A:
内层B:
外层C:
内层或外层
⑤A:
允许B:
不允许
⑥A:
M（标志）B:
P（保护）C:
E（执行）D:
E（有效）
答案:
①A②C③A④B⑤A⑥C
4.2.3判断改错题
1.动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。
答案:
对。
2.计算机的内存由RAM和ROM两种半导体存储器组成。
答案:
对。
3.个人微机使用过程中,突然RAM中保存的信息全部丢失,而ROM中保存的信息不受影响。
答案:
错。
RAM中保存的信息在断电后会丢失,而ROM中保存的信息在断电后不受影响。
4.CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的,存储器容量越大,访问存储器所需的时间越长。
答案:
错。
CPU访问存储器的时间与容量无关,而是由存储器元的材料决定的。
5.因为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EPROM做成的存储器,加电后必须重写原来的内容。
答案:
错。
半导体存储器加电后才能存储数据,断电后数据丢失,这是指RAM。
EPROM是只读存储器,断电后数据不会丢失,因此,加电后不必重写原来的内容。
6.大多数个人计算机中可配置的内存容量受地址总线位数限制。
答案:
错。
内存容量不仅受地址总线位数限制,还受寻址方式、操作系统的存储管理方式等限制。
7.因为动态存储器是破坏性读出,所以必须不断地刷新。
答案:
错。
刷新不仅仅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,若存储器不做任何操作,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。
8.固定存储器（ROM）中的任何一个单元不能随机访问。
答案:
错。
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。
9.一般情况下,ROM和RAM在存储体中是统一编址的。
答案:
对。
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—编址的。
4.2.4简答题
1.存储元、存储单元、存储体、存储单元地址这几个术语有何联系和区别?
答:
计算机在存取数据时,以存储单元为单位进行存取。
机器的所有存储单元长度相同,一般由8的整数倍个存储元构成。
同一单元的存储元必须并行工作,同时读出、写入,由许多存储单元构成一台机器的存储体。
由于每个存储单元在存储体中的地位平等,为区别不同单元,给每个存储单元赋予地址,都有一条惟一的地址线与存储单元地址编码对应。
2.简述存储器芯片中地址译码的方式。
答:
地址译码的方式有两种:
单译码方式和双译码方式。
单译码方式只用一个译码电路,将所有的地址信号转换成字选通信号,每个字选通信号
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用于选择一个对应的存储单元。
双译码方式采用两个地址译码器,分别产生行选通信号和列选通信号,行选通和列选通信号同时有效的单元被选中。
存储器一般采用双译码方式,目的是减少存储单元选通线的数量。
3.针对寄存器组、主存、cache、光盘存储器、软盘、硬盘、磁带,回答以下问题:
（1）按存储容量排出顺序（从小到大）:
（2）按读写时间排出顺序（从快到慢）。
答:
（1）寄存器组一cache一软盘一主存一光盘存储器一硬盘一磁带。
（2）寄存器组一cache一主存一硬盘一软盘一光盘存储器一磁带。
4.说明SRAM的组成结构;与SRAM相比,DRAM在电路组成上有什么不同之处?
答:
SRAM由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成,DRAM还需要有动态刷新电路。
与SRAM相比,DRAM在电路组成上有以下不同之处:
（1）地址线的引脚一般只有一半,因此,增加了两根控制线RAS、CAS,分别控制接受行地址和列地址。
（2）没有CS引脚,在存储器扩展时用RAS来代替。
5.DRAM存储器为什么要刷新?
DRAM存储器采用何种方式刷新?
有哪几种常用的刷新方式?
答:
DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。
由于存储的信息电荷终究会泄漏,电荷又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充,时间一长,信息就会丢失。
为此,必须设法由外界按一定规律给栅极充电,按需要补给栅极电容的信息电荷。
此过程叫“刷新”。
DRAM是逐行进行刷新,刷新周期数与DRAM的扩展无关,只与单个存储器芯片的内部结构有关,对于一个128X128矩阵结构的DRAM芯片,只需128个刷新周期数。
常用的刷新方式有三种:
集中式、分散式、异步式。
6.静态MOS存储元、动态MOS存储元、双极型存储元各有什么特点?
答:
静态MOS存储元V1、V2、V3、V4组成的双稳态触发器能长期保持信息的状态不变,是因为电源通过V3、V4不断供给V1或V2电流。
动态MOS存储元是为了提高芯片的集成度而设计的。
它利用MOS管栅极电容上电荷的状态来存储信息。
时间长了,栅极电容上的电荷会泄漏,而存储元本身又不能补充电荷,因此,需要外加电路给存储元充电,这就是所谓刷新。
刷新是动态存储器所特有的。
双极型存储元由两个双发射极晶体管组成。
它也是由双稳电路保存信息,其特点是工作速度比MOS存储元要高。
以上三种存储元的共同特点是当供电电源切断时,原存的信息会消失。
7.ROM与RAM两者的差别是什么?
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RAM,ROM,Cache,磁盘,光盘
答:
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,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的数据和程序,比如计算机的自检程序、BIOS、BASIC解释程序、游戏卡中的游戏等。
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（2）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是渎出破坏性的,其余均为非读出破坏性的。
8.下列各种存储器中,哪些是挥发性存储器?
哪些是非挥发性存储器?
磁盘,DRAM,ROM,磁带,光盘,SRAM,EPROM,PROM,EEPROM
答:
挥发性存储器有DRAM、SRAM。
非挥发性存储器有磁盘、ROM、磁带、光盘、EPROM、PROM、EEPROM。
4.2.5综合题
1.欲设计具有64Kx2位存储容量的芯片,问如何安排地址线和数据线引脚的数目,才能使两者之和最小。
请说明有几种解答。
解:
设地址线x根,数据线y根,则2642⨯=⨯Kyx
若
y=1x=17
y=2x=16
y=4x=15y=8x=14
因此,当数据线为1或2时,引脚之和为18,共有2种解答。
2.表4.1给出的各存储器方案中,哪些是合理的?
哪些不合理?
对那些不合理的可以怎样修改?
解:
（1）合理。
（2）不合理。
因为存储单元的位数应为字节的整数倍,所以将存储单元的位数改为16较合理。
（3）不合理。
因为MAR的位数为8,存储器的单元数最多为256个,不可能达到1024个,所以将存储器的单元数改为256较合理。
（4）不合理。
因为MAR的位数为12,存储器的单元数应为4K个,不可能只有1024个,所以将存储器的单元数改为4096才合理。
（5）不合理。
因为MAR的位数为8,存储器的单元数应为256个,不可能只有8个,所以将存储器的单元数改为256才合理:
另外,存储单元的位数为1024太长,改为8、16、32、64均可。
（6）不合理。
因为MAR的位数为1024,太长,而存储单元数为10,太短,所以将MAR的位数与存储单元数对调一下,即MAR的位数为10,存储器的单元数正好为1024,合理。
3.某存储器容量为4KB,其中:
ROM2KB,选用EPROM2KX8:
RAM2KB,选用RAM1KX8;地址线A15~A0。
写出全部片选信号的逻辑式。
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第9页共26页解:
ROM的容量为2KB,故只需l片EPROM;而RAM的容量为2KB,故需RAM芯片2片。
ROM片内地址为11位,用了地址线的A10-A0这11根地址线;RAM片内地址为10位,用了地址线的A9~A0这10根地址线。
总容量需要12根地址线。
可以考虑用1根地址线A11作为区别EPROM和RAM的片选信号,对于2片RAM芯片可利用A10来区别其片选信号。
由此,可得到如下的逻辑式:
EPROM110CS=
RAM10111ACS=10112AACS=
4.图4.4（a）是某SRAM的写入时序图,其中R/W是读/写命令控制线,当R/W线为低电平时,存储器按当时地址2450H把数据线上的数据写入存储器。
请指出图中的错误,并画出正确的写入时序图。
解:
在R/W线为低电平时,地址、数据都不能再变化,正确的写入时序图如图4.4（b）。
5.没有一个IMB容量的存储器,字长为32位,问:
（1）按字节编址,地址寄存器、数据寄存器各为几位?
编址范围为多大?
（2）按半字编址,地址寄存器、数据寄存器各为几位?
编址范围为多大?
（3）按字编址,地址寄存器、数据寄存器各为几位?
编址范围为多大?
解:
（1）按字节编址,1MB=82
20⨯,地址寄存器为20位,数据寄存器为8位,编址范围为00000H~FFFFFH
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