【文章內(nèi)容簡介】 址。一共有 4 塊內(nèi)存條，采用 2 根高位地址線(A25~A24)，通過 2：4 譯 碼器譯碼產(chǎn)生片選信號對各模塊板進行選擇。3. (1)根據(jù)題意，存儲總?cè)萘繛?64KB，故地址總線需 16 位?，F(xiàn)使用 16K*8 位 DRAM 芯片， 共需 16 片。芯片本身地址線占 14 位，所以采用位并聯(lián)與地址串聯(lián)相結(jié)合的方法來組成整 個存儲器，其組成邏輯圖如圖所示，其中使用一片 2：4 譯碼器。(2)根據(jù)已知條件，CPU 在 1us 內(nèi)至少訪存一次，而整個存儲器的平均讀/寫周期為 ， 如果采用集中刷新，有 64us 的死時間，肯定不行如果采用分散刷新，則每 1us 只能訪存一次，也不行所以采用異步式刷新方式。假定 16K*1 位的 DRAM 芯片用 128*128 矩陣存儲元構(gòu)成，刷新時只對 128 行進行異步方 式刷新，則刷新間隔為 2ms/128 = ，可取刷新信號周期 15us。刷新一遍所用時間＝15us128＝CS3 CS2CS1CS0A13~A0D0~D72：4 譯碼器A14 A151024K * 324. (1) = 32片128K * 8(2)A0?A16CPUD0?D31A17?A19Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y83:8譯碼器(3)如果選擇一個行地址進行刷新，刷新地址為 A0A8，因此這一行上的 2048 個存儲元同 時進行刷新，即在 8ms 內(nèi)進行 512 個周期。刷新方式可采用：在 8ms 中進行 512 次刷 新操作的集中刷新方式，或按 8ms/512 = 刷新一次的異步刷新方式。5. 所設(shè)計的存儲器單元數(shù)為 1M，字長為 32，故地址長度為 20 位（A19~A0），所用芯片存儲單元數(shù)為 256K，字長為 16 位，故占用的地址長度為 18 位（A17~A0）。由此可用位并 聯(lián)方式與地址串聯(lián)方式相結(jié)合的方法組成組成整個存儲器，共 8 片 RAM 芯片，并使用一 片 2：4 譯碼器。其存儲器結(jié)構(gòu)如圖所示。A19 Y0AY118 Y2Y3CS 0 ~ CS 3D31?D16(高16位)CPU256k*16256k*16CS 0CS 0CS1W / RW / RCS1CS 2CS 2CS 3A17?A16CS 3W / R6.（1）系統(tǒng) 16 位數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)寄存器 16 位（2）系統(tǒng)地址 128K＝217，所以地址寄存器 17 位（3） 共需要 8 片（4） 組成框圖如下D15?D0(低16位)CPU地址 寄存器32K*832K*832K*832K*832K*832K*832K*832K*8數(shù)據(jù) 寄存器CS3 CS2 CS1 CS02:4譯碼器7.(1)組內(nèi)地址用 A12~A0A15A16CS0~ CS3(2)小組譯碼器使用 3：8 譯碼器(3)RAM1~RAM5 各用兩片 8K*8 的芯片位并聯(lián)連接ROMRAM1RAM2RAM3RAM4RAM50000H4000H6000H8000H A000H C000H E000HROM RAM8K*8RAM 8K*8RAM 8K*8RAM 8K*8A0?A12RAM 8K*8CPURAM 8K*8RAM 8K*8RAM 8K*8RAM 8K*8D0?D15RAM 8K*8A13?A153:8譯碼器 m = 8 個字的信息總量都是：q = 64 位*8 = 512 位順序存儲器和交叉存儲器連續(xù)讀出 8 個字所需的時間分別是：t1 = mT = 8*100ns = 8*107s2t = T + (m 1)t = 100ns + 7 * 50ns = 450ns = *107 ns順序存儲器和交叉存儲器的帶寬分別是：W1 = q / t1= 512 184。 (8 *107 ) = 64 180。107 [位 / s]W2 = q / t2= 512 184。 ( *107 ) = 180。107 [位 / s]9. cache 的命中率H =N cN c + N m= 2420 = 2420 + 80r = TmTccache/主存系統(tǒng)效率 e 為= 240 = 640e = 1r + (1 r)H*100% =16 + (1 6) * *100% = %平均訪問時間 Ta 為T = Tca e= 40ns = 10. h*tc+(1h)*tm = tah = ta tmtc tm= 50 200 = %40 200 T，總線傳送周期為τ，指令執(zhí)行時間為 t0 (1)t = (T+5τ+6t0)*80 = 80T+400τ+480 t0(2) t = (T+7τ+8t0)*60 = 60T+420τ+480 t0故不相等。第四章。指令最好半字長或單字長，設(shè) 16 位比較合適。 條指令，所以操作碼至少為 7 位。 雙操作數(shù)指令格式可以為：71212單操作數(shù)指令格式可以為：7 25無操作數(shù)指令格式可以為：7 －3.(1)RR 型指令 (2)寄存器尋址 (3)單字長二地址指令(4)操作碼字段 OP 可以指定 26=64 種操作4.(1)雙字長二地址指令，用于訪問存儲器。操作碼字段可指定 64 種操作。(2)RS 型指令，一個操作數(shù)在通用寄存器（共 16 個），另一個操作數(shù)在主存中。(3)有效地址可通過變址尋址求得，即有效地址等于變址寄存器（共 16 個）內(nèi)容加上位移 量。5.(1)雙操作數(shù)指令 (2)23=8 種尋址方式(3)24=16 種操作6.(1)直接尋址方式 (2)相對尋址方式 (3)變址尋址方式 (4)基址尋址方式 (5)間接尋址方式 (6)基址間接尋址方式 條指令至少需要操作碼字段 6 位，所以剩下的長度為 26 位。主存的容量為 64M 字，則 設(shè)尋址模式（X）2 位，格式如下：31 26 25 24 23 0OPXDX= 0 0 直接尋址 有效地址 E=DX= 0 1 立即尋址 D 字段為立即數(shù)X= 1 0 變址尋址 有效地址 E= (RX)＋D （可尋址 64M 個存儲單元）X= 1 1 相對尋址 有效地址 E=（PC）＋D （可尋址 64M 個存儲單元）其中 RX 為變址寄存器（32 位），PC 為程序計數(shù)器（32 位）。在相對尋址時，位移量 D可正可負。8.(1)50 種操作碼占 6 位，4 種尋址方式占 2 位。以單地址指令為例：OP（6）X（2）D（24）X = 00 寄存器尋址方式。D 字段實際使用 4 比特選擇 16 個通用寄存器。X = 01 寄存器間接尋址方式。D 字段實際使用 4 比特選擇 16 個通用寄存器。E= (RX)。 X = 10 立即尋址方式。D 字段給出 24 位立即數(shù)。X = 11 直接尋址方式。D 字段給出 24 位內(nèi)存地址。E = D。(2) 尋址模式字段變成 3 位，可以支持更多的尋址方式。可增加相對尋址方式，其有效地 址 E = PC+D；還可使用內(nèi)存間接尋址，此時有效地址 E = （D）。9. 16 個通用寄存器占 4 位，64 種操作占 6 位，剩下 22 位用于存儲器地址，OP（6）R（4）D（22）采用 R 為基址寄存器尋址，地址＝（R）＋D 當基址最大，D 也是最大的時候，尋址能力最大 而寄存器是 32 位的，故最大存儲空間是 232＋222 = 4GB＋4MB。10. 表 的指令數(shù)為 29，則指令的操作碼至少為 5 位。設(shè)這些指令支持立即尋址、寄存器 尋址、直接尋址、堆棧尋址、相對尋址、內(nèi)存間接尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、 基址尋址等 9 種尋址方式。并設(shè)計算機字長為 32 位：6 4 8 4 8OP目標尋址方式目標操作數(shù)源尋址方式源操作數(shù)12.(1)寄存器 (2)寄存器間接 (3)立即(4)直接 (5)相對、基址、變址第五章1. （1）IR、(2)AR、(3)DR、通用寄存器2. STO R1，(R2)PCARPC0, G, ARiMDRDRIRR/W =R DR0, G, ARiR2ARR1DRR20, G, ARi R10, G, DRiDRMR/W =W3. LAD (R3), R0PCARMDRDRIRR3ARMDRR30, G, ARiDRR0R/W =R DR0, G, R0i4.T1 T2 T3T4 T5SETDCLRSETDCLRC1 C2RSETDCLRSETDCLRC3 C4+5V2 3fSETCLRCLR CDS 5脈沖 時鐘源f T1，T2，T3 的寬度實際上等于時鐘脈沖的周期或是它的倍數(shù)。此處 T1 = T2 = 200ns,1T3 = 400ns，所以主脈沖源的頻率應(yīng)為 f= = 5MHz 。T為了消除節(jié)拍脈沖上的毛刺，環(huán)形脈沖發(fā)生器采用移位寄存器形式。圖中畫出了題目要求 的邏輯電路圖與時序信號關(guān)系圖。根據(jù)時序信號關(guān)系，T1，T2，T3 三個節(jié)拍脈沖的邏輯表 達式如下：T1 = C1 * C2T2 = C2T3 = T1T1 用與門實現(xiàn)，T2 和 T3 則用 C2 的 Q 端和 C1 的 Q 端加非門實現(xiàn)，其目的在于保持信號輸 出時延時間的一致性并與環(huán)形脈沖發(fā)生器隔離。T3 T2 T1RSETDCLRSETDCLRSETDCLRC1 C2 C3+5V2 3fSETCLRCLR CDS 4脈沖 時鐘源f1 2 3 4 5 6fC4 C1 C2 C3 T1 T2T36. (80 * 3 + 1) * 32 = 964字節(jié)87. M = GS3 = H+D+FS2