計(jì)算機(jī)組成原理教程解答(已修改)
2025-05-30 22:32 本頁(yè)面
【正文】 計(jì)算機(jī)組成原理教程 第二章習(xí)題選解 第二章 存儲(chǔ)器 1． 說(shuō)明存儲(chǔ)器的存取時(shí)間與存取周期之間的聯(lián)系與區(qū)別 。 解 : 存取時(shí)間 TA是指存儲(chǔ)器從接收到 CPU發(fā)來(lái)的讀寫(xiě)有關(guān)信號(hào)開(kāi)始 ， 到讀出 /寫(xiě)入數(shù)據(jù)所需的時(shí)間 。 而 存取周期 TW是指連續(xù)兩次讀寫(xiě)存儲(chǔ)器所需的最小時(shí)間間隔 。 這個(gè)時(shí)間除包括了一次訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間外 ， 還要考慮一次訪(fǎng)問(wèn)之后系統(tǒng)所需要的恢復(fù)時(shí)間 。 存取時(shí)間和存取周期都是反映存儲(chǔ)器存取速度的指標(biāo) ， 存取周期大于存取時(shí)間 。 在存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí) ， 由于存儲(chǔ)元件本身的性能 ，做完一次存或取之后 ， 不能馬上進(jìn)行另外的存或取 ， 需要一段穩(wěn)定和恢復(fù)時(shí)間 。 存取周期就是存取時(shí)間加上存儲(chǔ)單元的恢復(fù)穩(wěn)定時(shí)間 。 2. 存儲(chǔ)器的帶寬有何物理意義 ?存儲(chǔ)器總線(xiàn)寬度為 32位 ， 存取周期為 250nS,這個(gè)存儲(chǔ)器帶寬是多少 ? 解： 存儲(chǔ)器帶寬的 物理意義 是指每秒鐘訪(fǎng)問(wèn)的二進(jìn)制位的數(shù)目 ， 標(biāo)明一個(gè)存儲(chǔ)器在單位時(shí)間處理信息量的能力 。 若總線(xiàn)寬度為 32位 ， 存儲(chǔ)周期為 250ns， 則： 存儲(chǔ)器帶寬＝ 32Bit/250ns=32Bit/250 109s =32 109Bit/250s =128 106Bit/s =128MBit/s ROM與 RAM兩者的差別是什么 ? 解： ROM、 RAM都是主存儲(chǔ)器的一部分 ， 但它們有很多差別： (1)RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 ， ROM是只讀存取存儲(chǔ)器； (2)RAM是易失性的 ， 一旦掉電 ， 則所有信息全部丟失； ROM是非易失性的 ， 其信息可以長(zhǎng)期保存 ， 常用于存放一些固定用的數(shù)據(jù)和程序 ， 比如計(jì)算機(jī)的自檢程序 、 BIOS、漢字庫(kù)等 。 指出下列存儲(chǔ)器哪些是易失性的 ? 哪些是非易失性的 ? 哪些是讀出破壞性的 ? 哪些是非讀出破壞性的 ? 動(dòng)態(tài) RAM，靜態(tài)取 RAM， ROM， Cache，磁盤(pán)，光盤(pán) 解 : 動(dòng)態(tài) RAM、靜態(tài) RAM、 Cache是易失性的， ROM、磁盤(pán)、光盤(pán)是非易失性的。動(dòng)態(tài) RAM是讀出破壞性的，其余均為非讀出破壞性的。 術(shù)語(yǔ)：存儲(chǔ)元 、 存儲(chǔ)單元 、 存儲(chǔ)體 、 存儲(chǔ)單元地址 ， 有何聯(lián)系和區(qū)別 ？ 答： 存儲(chǔ)元 ：存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息的基本單元電路； 存儲(chǔ)單元 ：由若干存儲(chǔ)元組成 ， 用來(lái)存放多位二進(jìn)制信息 ， 具有獨(dú)立地址 ， 可以獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn)； 存儲(chǔ)體 ：是存儲(chǔ)單元的集合 ， 它由許多存儲(chǔ)單元組成 ， 用來(lái)存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)和程序 。 存儲(chǔ)單元地址 ：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)還是基于地址的 ， 為此要為每個(gè)存儲(chǔ)單元設(shè)置一個(gè)線(xiàn)性地址 ， 信息按地址存入或取出 。 計(jì)算機(jī)在存取數(shù)據(jù)時(shí) ， 以 存儲(chǔ)單元 為單位進(jìn)行存取 。 機(jī)器的所有存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度相同 ， 一般由 8的整數(shù)倍個(gè) 存儲(chǔ)元 構(gòu)成 。 同一單元的存儲(chǔ)元必須并行工作 ， 同時(shí)讀出 、 寫(xiě)入 。 由許多存儲(chǔ)單元構(gòu)成了一臺(tái)機(jī)器的 存儲(chǔ)體 。 由于每個(gè)存儲(chǔ)單元在存儲(chǔ)體中的地位平等 ， 為區(qū)別不同單元 ， 為每個(gè)存儲(chǔ)單元賦予地址 ， 都有一條唯一的地址線(xiàn)與存儲(chǔ)單元地址 編碼對(duì)應(yīng) 。 6. 下面關(guān)于存儲(chǔ)器的描述 ， 請(qǐng)選則正確的敘 (1)CPU訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器的時(shí)間是由存儲(chǔ)體的容量決定的 ，存儲(chǔ)容量越大 ， 訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器所需的時(shí)間就越長(zhǎng)； (2)因?yàn)閯?dòng)態(tài)存儲(chǔ)器是破壞性讀出 ， 必須不斷地刷新； (3)隨機(jī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 (RAM)中的任何一個(gè)單元都可以隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)； (4)固定存儲(chǔ)器 (ROM)中的任何一個(gè)單元不能隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)； (5)一般情況下 ， ROM和 RAM在存儲(chǔ)體中是統(tǒng)一編址的； (6)由于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器加電后才能存儲(chǔ)數(shù)據(jù) ， 斷電后數(shù)據(jù)就丟失了 ， 因此 ， 用 EPROM做的存儲(chǔ)器 ， 加電后必須重寫(xiě)原來(lái)的內(nèi)容 。 解： (1) 。 主存是隨機(jī)存儲(chǔ)器 ， CPU訪(fǎng)問(wèn)任何單元的時(shí)間都是相同的 ， 同容量的大小沒(méi)有關(guān)系 。 (2) 。 刷新不僅僅是因?yàn)榇鎯?chǔ)器是破壞性讀出 ， 還在于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí) ， 存儲(chǔ)器不做任何操作時(shí) ， 電荷也會(huì)泄漏 ， 為保證數(shù)據(jù)的正確性 ， 必須使數(shù)據(jù)周期性地再生 ， 即刷新 。 (3)√。 (4) 。 ROM只是把信息固定地存放在存儲(chǔ)器中 ，而訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器仍然是隨機(jī)的 。 (5)√。 在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中 ， 往往把 RAM和 ROM的整體作主存 ， 因此 ， RAM和 ROM一般是統(tǒng)一編址的 。 (6) 。 EPROM是只讀存儲(chǔ)器 ， 與半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器制作工藝不同 ， 不會(huì)因掉電丟失數(shù)據(jù) 。 7 、 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)字長(zhǎng)為 32位，主存以字節(jié)編址，試畫(huà)出存儲(chǔ)器中字地址和字節(jié)地址的分配情況。 解：存儲(chǔ)器中字地址和字節(jié)地址的分配情況如下圖所示 00 01 02 字節(jié)編址 00 02 04 字編址 01 03 05 8. 設(shè)計(jì)一個(gè)用 64Kx1位的芯片構(gòu)成 256Kx16位的存儲(chǔ)器 ， 畫(huà)出組織結(jié)構(gòu)圖 。 解 : (1)要用 64K l的芯片構(gòu)造 256K l6位的存儲(chǔ)器 ， 需要字 、 位同時(shí)擴(kuò)展 ， 共需芯片 (256/64) (16/1)=64 (片 )； (2)主存容量為 256KB=218B， 即共需地址線(xiàn) 18根 ， 可用其中 A0～ A15 16根接到芯片組 ，余下兩根 A1 A17 接到片選譯碼器 。 (3)組織結(jié)構(gòu)圖 : A15 D .A14 64K 1 A0 D D D D D D D . . . 16片 A15 A14 A0 … A15 D .A14 64K 1 A0 D D D D D D D . . . 16片 A15 A14 A0 … 地址總線(xiàn) D0 D2 D4 D15 D1 D3 D5 … 數(shù)據(jù)總線(xiàn) A15 D .A14 64K 1 A0 D D D D D D D
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