第七章：存储系统

第七章 存储系统第七章 存储系统 一 选择题一 选择题 1 1 外存储器与内存储器相比 外存储器 外存储器与内存储器相比 外存储器 速度慢 容量大 成本低速度慢 容量大 成本低 2 2 EPROMEPROM 是指是指 光擦除可编程只读存储器光擦除可编程只读存储器 3 3 没有外存储器的计算机初始引导程序可以放在 没有外存储器的计算机初始引导程序可以放在 ROM ROM 4 4 存储单元是指 存储单元是指 存放一个机器字的所有存贮元集合存放一个机器字的所有存贮元集合 5 5 主存储器是计算机系统中的记忆设备 它主要用来 主存储器是计算机系统中的记忆设备 它主要用来 存放数据和存放数据和 程序程序 6 6 软磁盘 硬磁盘 磁带机 光盘属于 软磁盘 硬磁盘 磁带机 光盘属于 外存储器外存储器 设备 设备 7 7 主存贮器和 主存贮器和 CPUCPU 之间增加之间增加 cachecache 的目的是的目的是 解决解决 CPUCPU 和主存之间和主存之间 的速度匹配问题的速度匹配问题 8 8 采用虚拟存贮器的主要目的是 采用虚拟存贮器的主要目的是 扩大主存贮器的存贮空间 并能扩大主存贮器的存贮空间 并能 进行自动管理和调度进行自动管理和调度 9 9 单片机或单板机要扩展 单片机或单板机要扩展 8K8K 的的 EPROMEPROM 需要 需要 1313 条地址线 条地址线 1010 假设 假设 V1V1 和和 V2V2 是用是用 DWDW 定义的变量 下列指令中正确的是 定义的变量 下列指令中正确的是 A A A A MOVMOV V1V1 20H20H B B MOVMOV ALAL V1V1 C C MOVMOV V1V1 V2V2 D D MOVMOV 2000H2000H V2V2 11 11 下列 下列 A A 指令不合法 指令不合法 A A ININ AXAX 0278H0278H B B RCRRCR DXDX CLCL C C CMPSBCMPSB D D RETRET 4 4 12 12 为了使为了使 MOVMOV AXAX VARVAR 指令执行后 指令执行后 AXAX 寄存器中的内容为寄存器中的内容为 4142H4142H 数据定义 数据定义 C C 是错误的 是错误的 A A VARVAR DWDW 4142H4142H B B VARVAR DWDW 1670616706 C C VARVAR DBDB 42H42H 41H41H D D VARVAR DWDW AB AB 13 13 在下列指令中 隐含使用在下列指令中 隐含使用 ALAL 寄存器的指令有 寄存器的指令有 4 4 条 条 SCASBSCASB XLATXLAT MOVSBMOVSB DAADAA NOPNOP MULMUL BHBH 14 14 下列描述不正确的是 下列描述不正确的是 A A A A 汇编语言即是机器语言汇编语言即是机器语言 B B 汇编语言程序不可直接运行汇编语言程序不可直接运行 C C 汇编语言的指令语句与机器指令一一对应汇编语言的指令语句与机器指令一一对应 D D 汇编语言程序运行速度快 阅读方便 但仍属于面向机器的程序汇编语言程序运行速度快 阅读方便 但仍属于面向机器的程序 设计语言设计语言 15 15 下列描述正确的是 下列描述正确的是 B B A A 汇编语言是由若干条指令语句构成汇编语言是由若干条指令语句构成 B B 汇编语言包括指令语句和汇编语言包括指令语句和 伪指令语句伪指令语句 C C 指令语句和伪指令语句的格式是完全相同的指令语句和伪指令语句的格式是完全相同的 D D 指令语句和伪指令语句需经汇编语言翻译成机器代码后才能运行指令语句和伪指令语句需经汇编语言翻译成机器代码后才能运行 16 16 汇编语言程序经汇编后不能直接生成 汇编语言程序经汇编后不能直接生成 A A A A exe exe 文件文件 B B crf crf 文件文件 C C obj obj 文件文件 D D lst lst 文件文件 17 17 下列标识符定义正确的是 下列标识符定义正确的是 B B A A 9APPLE9APPLE B B APPLE 9APPLE 9 C C APPLEAPPLE 9 9 D D APPLE 9APPLE 9 18 18 设设 8086CPU8086CPU 的 的 SSSS 1178H 1178H SPSP 0008H 0008H AXAX 1234H 1234H 当执 当执 行一条行一条 PUSHPUSH AXAX 指令时 指令时 SSSS A A A A 1178H1178H B B 1186H1186H C C 114EH114EH D D 1158H1158H 19 19 下列指令合法的是 下列指令合法的是 D D A A ADDADD CSCS BXBX B B MOVMOV 45H45H AXAX C C SUB AX SUB AX 57H 57H D D MOVMOV SISI SI SI 20 20 下列指令中正确的是 下列指令中正确的是 B B A A XCHGXCHG ALAL BXBX B B XCHGXCHG CLCL DHDH C C XCHGXCHG 12H12H SI SI D D XCHGXCHG AX AX BYTEBYTE PTR DI PTR DI 21 21 假设假设 VARVAR 为变量 指令为变量 指令 MOVMOV AXAX OFFSETOFFSET VARVAR 的源操作数的寻址的源操作数的寻址 方式是 立即寻址 方式是 立即寻址 22 22 假设 假设 ALAL 74H 74H CHCH 38H 38H 依次进行 依次进行 SUBSUB ALAL CHCH 指令和指令和 DASDAS 指令后 指令后 ALAL 的值是 的值是 36H36H 23 23 半导体动态随机存储器需要每隔 半导体动态随机存储器需要每隔 1ms1ms 2ms2ms 对其刷新一次 对其刷新一次 24 24 半导体半导体 EEPROMEEPROM 写入的内容 可以通过 紫外线照射 擦除 写入的内容 可以通过 紫外线照射 擦除 25 25 半导体半导体 EPROMEPROM 写入的内容 可以通过 电信号 擦除 写入的内容 可以通过 电信号 擦除 26 26 HM6116HM6116 芯片地址线及数据线为 芯片地址线及数据线为 1111 条地址线 条地址线 8 8 条数据线条数据线 27 Intel27 Intel 2164A2164A 芯片地址线及数线为 芯片地址线及数线为 8 8 条地址线 条地址线 1 1 条数据线 条数据线 28 Intel28 Intel 2732A2732A 芯片地址线及数据线为 芯片地址线及数据线为 1212 余地址线 余地址线 8 8 条数据条数据 线 线 29 29 存储器系统中 通常存储器系统中 通常 SRAMSRAM 芯片所用控制信号有 芯片所用控制信号有 B B A A READYREADYB B C C ALEALE D D CEOECEOEWECEOE CEOE 30 30 当内存储器系统中内存储器芯片较少时 其片选信号可以采用当内存储器系统中内存储器芯片较少时 其片选信号可以采用 D D A A 74LS74LS 138138 B B 74LS74LS 245245 C C 74LS74LS 244244 D D 与门与门 31 31 对于对于 EPROMEPROM 而言 只有 而言 只有 A A 信号同时有效时才能输出所需 信号同时有效时才能输出所需 要的数据 要的数据 A A B B CEOECEWE C C D D OEWEOERD 32 808632 8086 系统中若访问奇存储体的一个字节单元 则此时系统中若访问奇存储体的一个字节单元 则此时与与 BHE 是 是 B B 状态 状态 A A 1 1 0 0 B B 0 0 1 1 C C 0 0 0 0 0 A D D 1 1 1 1 33 33 用用 74LS74LS 373373 作为作为 80868086 微处理器最小方式地址锁存器时 其芯微处理器最小方式地址锁存器时 其芯 片两个控制信号片两个控制信号 G G 和和应该分别与微处理器的 应该分别与微处理器的 A A 相连 相连 OE A A ALEALE 接地 接地 B B 接地 接地 ALEALE C C ALEALE RESETRESETD D ALEALE DENDEN 3434 80868086 微处理器工作于最小方式下的总线收发器微处理器工作于最小方式下的总线收发器 74LS74LS 245245 其控 其控 制信号制信号 G G 和和分别与微处理器 分别与微处理器 A A 信号相连 信号相连 RD A A B B ALEALE C C D D DENR DTDENDENWE DENRD 3535 具有电可擦除的只读存储器是 具有电可擦除的只读存储器是 D D A A PROMPROMB B KEPROMKEPROMC C EPROMEPROMD D EEPROMEEPROM 3636 具有易失性的半导体存储器是 具有易失性的半导体存储器是 B B A A NVRAMNVRAMB B DRAMDRAMC C PROMPROMD D EEPROMEEPROM 37 37 通过紫外线照射即可擦除全部存储信息的芯片有 通过紫外线照射即可擦除全部存储信息的芯片有 A A A A IntelIntel 27162716B B IntelIntel 2164A2164A C C IntelIntel 61166116D D IntelIntel 28172817 3838 IntelIntel 2164A2164A 芯片的地址分为行和列地址线 分时使用 所以芯片的地址分为行和列地址线 分时使用 所以 有 有 8 8 条 条 3939 确定存储器芯片容量的关系式是 确定存储器芯片容量的关系式是 单元数单元数 数据线位数 数据线位数 4040 IntelIntel 80868086 80888088 微处理器最大方式下 读和写存储器控制信微处理器最大方式下 读和写存储器控制信 号是 号是 和和 MRDCMWTC 41 41 存储器 存储器 ROMROM EPROMEPROM 在断电 或关机 后 仍保留原有信息 在断电 或关机 后 仍保留原有信息 42 DRAM42 DRAM 是 信息需定时刷新的读 写存储器 是 信息需定时刷新的读 写存储器 42 42 下列存储器 下列存储器 A A 存取速度最快 存取速度最快 A SRAMA SRAMB B 磁盘磁盘C DRAMC DRAMD EPROMD EPROM 43 43 在在 PC XTPC XT 机上的机上的 DRAMDRAM 刷新 每 刷新 每 1515 s s 时间完成一行刷新 时间完成一行刷新 44 44 集成度最高的存储线路是 单管动 态线路 集成度最高的存储线路是 单管动 态线路 45 45 要组成要组成 64KB64KB 的的 80868086 系统程序存储空间 选用系统程序存储空间 选用 EPROMEPROM 的最佳方案的最佳方案 是 是 C C 芯片 芯片 A 1A 1 片片 64 864 8 位位B 4B 4 片片 16K 816K 8 位位 C 2C 2 片片 32K 832K 8 位位D 8D 8 片片 8K 88K 8 位位 46 46 构成构成 80868086 系统最大存储器容量需用 系统最大存储器容量需用 128128 片 片 64K 164K 1 位的存储位的存储 器芯片 器芯片 47 47 用用 2164DRAM2164DRAM 芯片构成芯片构成 80868086 内存的最小容量是 内存的最小容量是 128KB128KB 48 48 有一有一 SRAMSRAM 芯片 地址线为芯片 地址线为 数据线为 数据线为 则该芯 则该芯 0 A 13 A 0 D 7 D 片的存储容量为 片的存储容量为 16KB16KB 49 49 有一有一 EPROMEPROM 芯片的地址范围为芯片的地址范围为 30800H30800H 30FFFH30FFFH 无地址重叠 则无地址重叠 则 该芯片的存储容量为 该芯片的存储容量为 2KB2KB 50 50 在在 1616 位存储器系统中 存储字最好存放在偶地址的优点是 位存储器系统中 存储字最好存放在偶地址的优点是 A A A A 减少执行指令的总线周期减少执行指令的总线周期B B 便于快速寻址便于快速寻址 C C 节省所占的内存空间节省所占的内存空间 D D 节省所占的外存空间节省所占的外存空间 二 填空题二 填空题 1 1 计算机系统中的存储器分为 计算机系统中的存储器分为内存内存和和外存外存 在 在 CPUCPU 执行程序时 必执行程序时 必 须将指令存放在须将指令存放在内存内存中 中 2 2 主存储器容量通常以 主存储器容量通常以 KBKB 表示 其中表示 其中 K K 210210 硬盘容量通常以硬盘容量通常以 GBGB 表示 其中表示 其中 G G 230230 3 3 存储器的技术指标有 存储器的技术指标有 存取时间 存取时间 存储容量存储容量 存储周期存储周期和存储器和存储器 带宽 带宽 存储容量存储容量 存储周期存储周期 三 判断题三 判断题 1 1 可以多次擦除 多次改写的可以多次擦除 多次改写的 ROMROM 是是 EPROMEPROM EPROM EPROM 改为改为 EPROM EPROM 和和 EEPROM EEPROM 2 2 半导体存储器关机后 半导体存储器关机后 所存信息即丢失 所存信息即丢失 半导体存储器半导体存储器 中的中的 RAMRAM SRAMSRAM DRAMDRAM 关机后所存信息及丢失 关机后所存信息及丢失 3 3 半导体随机存储器需要配置刷新电路 以便按时刷新 半导体随机存储器需要配置刷新电路 以便按时刷新 改 改 为为 半导体动态随机存储器半导体动态随机存储器 4 4 80868086 80888088 微处理器一个字占用两个存储单元 微处理器一个字占用两个存储单元 80868086 微处微处 理器一个字占用两个存储单元 理器一个字占用两个存储单元 80888088 微处理器仅占用内存储器一个微处理器仅占用内存储器一个 单元 单元 5 5 IntelIntel 2164A2164A 是是 64K 8b64K 8b 芯片 芯片 改为 改为 64K lb 64K lb 芯片芯片 6 6 IntelIntel 2164A2164A 芯片刷新时 只送入芯片刷新时 只送入 4 4 个个 7 7 位行地址进行刷新 位行地址进行刷新 7 7 IntelIntel 2164A2164A 芯片地址线仅有芯片地址线仅有 共共 8 8 条线 分别为行和列条线 分别为行和列 7 A 0 A 地址 共同构成地址 共同构成 1616 位地址 位地址 8 8 2164A2164A 芯片构成存储器时 当存储器读 写操作时在芯片构成存储器时 当存储器读 写操作时在和和 RAS 控制下 先送行后送列地址 以便选中待访问的存储单元 控制下 先送行后送列地址 以便选中待访问的存储单元 CAS 9 9 微处理器与存储芯片连接时 当总线上挂接的器件超过微处理器 微处理器与存储芯片连接时 当总线上挂接的器件超过微处理器 所带负载能力时 则地址总线加驱动器用所带负载能力时 则地址总线加驱动器用 74LS74LS 245245 或或 IntelIntel 82878287 74LS 74LS 245245 或或 IntelIntel 8287 8287 改改 为为 74LS 74LS 244244 或或 IntelIntel 8282 8282 1010 微处理器与存储芯片连接时 当总线上连接的器件超过微处理 微处理器与存储芯片连接时 当总线上连接的器件超过微处理 器所带负载能力时 则数据总线加驱动器可用器所带负载能力时 则数据总线加驱动器可用 74LS74LS 244244 或或 IntelIntel 82828282 74LS 74LS 244244 或或 IntelIntel 8282 8282 改为改为 74LS 74LS 245245 或或 IntelIntel 8286 8286 1111 对于 对于 EPROMEPROM 芯片与微处理器连接时 常常把芯片与微处理器连接时 常常把引脚与地址译码引脚与地址译码 CE 器输出相连 器输出相连 引脚与系统控制总线中的读信号引脚与系统控制总线中的读信号相连 相连 OERD 1212 存储器系统中的全译码法与存储器芯片内部单译法是具有相同 存储器系统中的全译码法与存储器芯片内部单译法是具有相同 连接方法和译码概念 连接方法和译码概念 相同相同 改为改为 不相同不相同 13 13 存储器系统中的部分译码法一定有地址重叠 存储器系统中的部分译码法一定有地址重叠 1414 存储器系统中的线选法译码方式也一定有地址重叠 存储器系统中的线选法译码方式也一定有地址重叠 1515 80868086 系统中的奇存储体和偶存储体都是系统中的奇存储体和偶存储体都是 512KB512KB 1616 80888088 系统中系统中 1MB1MB 存储器地址空间 可分成偶存储体和奇存储体 存储器地址空间 可分成偶存储体和奇存储体 8088 8088 系统系统 改为改为 8086 8086 系统系统 1717 80868086 系统中低系统中低 8 8 位数据总线与奇存储体相连 高位数据总线与奇存储体相连 高 8 8 位数据总线位数据总线 与偶存储体相连 与偶存储体相连 80868086 系统中低系统中低 8 8 位数据总线与偶存储体相位数据总线与偶存储体相 连 高连 高 8 8 位数据总线与奇存储体相连 位数据总线与奇存储体相连 1818 80868086 系统中访问存储器进行字读写操作时一定用一个总线周期 系统中访问存储器进行字读写操作时一定用一个总线周期 字读写操作字读写操作 改为改为 对准的字读写操作对准的字读写操作 19 19 通常存储器容量是由数据总线宽度决定 通常存储器容量是由数据总线宽度决定 由数据总由数据总 线带宽决定线带宽决定 改为改为 由地址总线位数决定由地址总线位数决定 20 20 随机存储器单元的内容读出和写入操作其内容不变 随机存储器单元的内容读出和写入操作其内容不变 随机存储单元读出内容不变 写入操作存储单元内容变化 随机存储单元读出内容不变 写入操作存储单元内容变化 21 21 由单管由单管 MOSMOS 和分布电容构成的和分布电容构成的 DRAMDRAM 只能存储一位信息 只能存储一位信息 22 22 动态存储器按行再生操作时 任何一列选择门都不打开 动态存储器按行再生操作时 任何一列选择门都不打开 四 简答题四 简答题 1 1 主存储器的性能指标有哪些 含义是什么 主存储器的性能指标有哪些 含义是什么 主存储器的性能指标主要是存储容量 存取时间 存储周期 存储主存储器的性能指标主要是存储容量 存取时间 存储周期 存储 器带宽 器带宽 存储容量 一个存储器中可以容纳的存储单元总数 存取时间 又存储容量 一个存储器中可以容纳的存储单元总数 存取时间 又 称存储器访问时间 是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经称存储器访问时间 是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经 历的时间 存储周期 是指连续启动两次独立的存储操作 如连续历的时间 存储周期 是指连续启动两次独立的存储操作 如连续 两次读操作 所需间隔的最小时间 两次读操作 所需间隔的最小时间 存储器带宽 在单位时间中主存传输数据的速率 存储器带宽 在单位时间中主存传输数据的速率 2 2 什么是虚拟存储技术 该技术的主要优点有那些 什么是虚拟存储技术 该技术的主要优点有那些 解答解答 虚拟存储技术是一种存储管理技术 采用硬件 软件相结虚拟存储技术是一种存储管理技术 采用硬件 软件相结 合的方法 由系统自动分批将程序调入内存 不断地用新的程序段合的方法 由系统自动分批将程序调入内存 不断地用新的程序段 来覆盖内存中暂时不用的老程序段 虚拟存储技术的主要优点有 来覆盖内存中暂时不用的老程序段 虚拟存储技术的主要优点有 1 1 扩大了程序可访问的存储空间 扩大了程序可访问的存储空间 2 2 便于实施多任务的保护 便于实施多任务的保护 和隔离 和隔离 3 3 便于操作系统实现内存管理 便于操作系统实现内存管理 2 2 半导体存储器有哪些优点 半导体存储器有哪些优点 SRAMSRAM DRAMDRAM 各自有何特点 各自有何特点 解答解答 特点是容量大 存取速度快 体积小 功耗低 集成度高 特点是容量大 存取速度快 体积小 功耗低 集成度高 价格便宜 价格便宜 SRAMSRAM 存放的信息在不停电的情况下能长时间保留不变 只要不掉电存放的信息在不停电的情况下能长时间保留不变 只要不掉电 所保存的信息就不会丢失 而所保存的信息就不会丢失 而 DRAMDRAM 保存的内容即使在不掉电的情况保存的内容即使在不掉电的情况 下隔一定时间后也会自动消失 因此要定时对其进行刷新下隔一定时间后也会自动消失 因此要定时对其进行刷新 3 3 ROMROM PROMPROM EPROMEPROM E2PROME2PROM FlashFlash MemoryMemory 各有何特点 用于各有何特点 用于 何种场合 何种场合 解答解答 掩膜式掩膜式 ROMROM 中的信息是在生产厂家制造时写入的 制成后 中的信息是在生产厂家制造时写入的 制成后 信息只能读出不能改写 信息只能读出不能改写 PROMPROM 中晶体管的集电极接中晶体管的集电极接 VCCVCC 基极连接 基极连接 行线 发射极通过一个熔丝与列线相连 出厂时 晶体管阵列的熔行线 发射极通过一个熔丝与列线相连 出厂时 晶体管阵列的熔 丝完好 写入信息时 选中某个晶体管 输入高低电平保留或烧断丝完好 写入信息时 选中某个晶体管 输入高低电平保留或烧断 熔丝对应熔丝对应 1 1 和和 0 0 烧断熔丝不能再复原 因此只能进行一次编程 烧断熔丝不能再复原 因此只能进行一次编程 EPROMEPROM 芯片的顶部开有一石英窗口 通过紫外线的照射可擦除片内芯片的顶部开有一石英窗口 通过紫外线的照射可擦除片内 原有信息 一块芯片可多次使用 缺点是只能进行整片写 原有信息 一块芯片可多次使用 缺点是只能进行整片写 E2PROME2PROM 是可用电擦除和编程的只读存储器 能在线读写 断电情况信息不是可用电擦除和编程的只读存储器 能在线读写 断电情况信息不 丢失 能随机改写 其擦写次数可达丢失 能随机改写 其擦写次数可达 1 1 万次以上 数据可保存万次以上 数据可保存 1010 年年 以上 可作为系统中可靠保存数据的存储器 以上 可作为系统中可靠保存数据的存储器 FlashFlash MemoryMemory 是新型是新型 的半导体存储器 可实现大规模电擦除 擦除功能可迅速清除整个的半导体存储器 可实现大规模电擦除 擦除功能可迅速清除整个 存储器的所有内容 可高速编程 闪速存储器可重复使用 适用于存储器的所有内容 可高速编程 闪速存储器可重复使用 适用于 文件需要经常更新的可重复编程应用中 对于需要实施代码或数据文件需要经常更新的可重复编程应用中 对于需要实施代码或数据 更新的嵌入性应用是一种理想的存储器 更新的嵌入性应用是一种理想的存储器 4 4 动态 动态 RAMRAM 为什么需要经常刷新 微机系统如何进行动态为什么需要经常刷新 微机系统如何进行动态 RAMRAM 的刷的刷 新 新 解答解答 动态动态 RAMRAM 是利用电容存储电荷的原理来保存信息的 由于是利用电容存储电荷的原理来保存信息的 由于 电容会泄漏放电 所以 为保持电容中的电荷不丢失 必须对动态电容会泄漏放电 所以 为保持电容中的电荷不丢失 必须对动态 RAMRAM 不断进行刷新 不断进行刷新 DRAMDRAM 的刷新常采用两种方法 一是利用专门的的刷新常采用两种方法 一是利用专门的 DRAMDRAM 控制器实现刷控制器实现刷 新控制 如新控制 如 IntelIntel 82038203 控制器 二是在每个控制器 二是在每个 DRAMDRAM 芯片上集成刷新芯片上集成刷新 控制电路 使存储器件自身完成刷新 如控制电路 使存储器件自身完成刷新 如 IntelIntel 2186 21872186 2187 5 5 常用的存储器地址译码方式有哪几种 各自的特点是什么 常用的存储器地址译码方式有哪几种 各自的特点是什么 解答解答 线选译码 连接简单 无须专门的译码电路 缺点是地址线选译码 连接简单 无须专门的译码电路 缺点是地址 不连续 不连续 CPUCPU 寻址能力的利用率太低 会造成大量的地址空间浪费 寻址能力的利用率太低 会造成大量的地址空间浪费 全译码 将低位地址总线直接连至各芯片的地址线 余下的高位地全译码 将低位地址总线直接连至各芯片的地址线 余下的高位地 址总线全部参加译码 译码输出作为各芯片的片选信号 可以提供址总线全部参加译码 译码输出作为各芯片的片选信号 可以提供 对全部存储空间的寻址能力 部分译码 该方法只对部分高位地址对全部存储空间的寻址能力 部分译码 该方法只对部分高位地址 总线进行译码 以产生片选信号 剩余高位线可空闲或直接用作其总线进行译码 以产生片选信号 剩余高位线可空闲或直接用作其 它存储芯片的片选控制信号 它存储芯片的片选控制信号 6 6 已知某微机系统的 已知某微机系统的 RAMRAM 容量为容量为 4K 84K 8 位 首地址为位 首地址为 2600H2600H 求其 求其 最后一个单元的地址 最后一个单元的地址 解答解答 RAM RAM 的容量为的容量为 4K 84K 8 位位 4KB 4KB 对应的 对应的 地址有地址有 4K4K 个 首地址为个 首地址为 2600H2600H 则其最后一个单元的地址为 则其最后一个单元的地址为 2600H2600H 4K4K 1 1 2600H2600H 40954095 2600H2600H FFFHFFFH 35FFH35FFH 7 7 若用 若用 21142114 芯片组成芯片组成 2KB2KB RAMRAM 地址范围为 地址范围为 3000H 37FFH3000H 37FFH 问地址 问地址 线应如何连接 假设线应如何连接 假设 CPUCPU 有有 1616 条地址线 条地址线 8 8 条数据线 条数据线 解答解答 21142114 芯片单片容量为芯片单片容量为 1K 41K 4 位 组成位 组成 2K 82K 8 位位 RAMRAM 需要 需要 2K 82K 8 位 位 1K 41K 4 位 位 4 4 片 每片 每 2 2 片一组 分成片一组 分成 2 2 组 每组的存储容组 每组的存储容 量为量为 1KB1KB 210B210B 片内寻址需要 片内寻址需要 1010 位地址线 对应的地址范围为位地址线 对应的地址范围为 3000H 37FFH3000H 37FFH 0011000000000000B0011000000000000B 0011011111111111B0011011111111111B 可见 可见 CPUCPU 的的 1616 条地址线中条地址线中 A9 A0A9 A0 用于片内寻址 用于片内寻址 A10A10 用做片选信号 用做片选信号 A13 A12A13 A12 接高电平 接高电平 A15 A14A15 A14 A11A11 接地 接地 8 8 简述计算机中为什么要采用高速缓存器 简述计算机中为什么要采用高速缓存器 CacheCache 分析其工作原理 分析其工作原理 解答解答 Cache Cache 存储空间较小而存取速度很高 位于存储空间较小而存取速度很高 位于 CPUCPU 和主存之和主存之 间 用来存放间 用来存放 CPUCPU 频繁使用的指令和数据 可以减少存储器的访问频繁使用的指令和数据 可以减少存储器的访问 时间 所以能提高整个处理机的性能 时间 所以能提高整个处理机的性能 9 9 半导体存储器有何特点 半导体存储器有何特点 1 1 速度快 存取时间可为 速度快 存取时间可为 nsns 级 级 2 2 集成化 不仅存储单元所 集成化 不仅存储单元所 占的空间小 而且译码电路 缓冲寄存器以及存储单元都制作在同占的空间小 而且译码电路 缓冲寄存器以及存储单元都制作在同 一芯片中 体积特别小 一芯片中 体积特别小 3 3 非破坏性读出 对静态存储器不仅读 非破坏性读出 对静态存储器不仅读 操作不破坏原来信息 而且不用刷新 操作不破坏原来信息 而且不用刷新 10 10 半导体存储器如何分类 半导体存储器如何分类 从半导体存储器工作特点 作用和制作工艺的角度可如下分类 从半导体存储器工作特点 作用和制作工艺的角度可如下分类 1 1 随机存取存储器 随机存取存储器 RAMRAM 这是一种使用过程中利用程序随时可写 这是一种使用过程中利用程序随时可写 入信息 又可随时读出信息的存储器 而对存储器中任一存储单元入信息 又可随时读出信息的存储器 而对存储器中任一存储单元 进行读写操作所需用的时间基本相同 关机后信息消失 可分为双进行读写操作所需用的时间基本相同 关机后信息消失 可分为双 极型和极型和 MOSMOS 器件两种 前者读写速度高 功耗不大 集成度低 所器件两种 前者读写速度高 功耗不大 集成度低 所 以微型计算机中几乎都用后者 可以分为三类 以微型计算机中几乎都用后者 可以分为三类 静态静态 RAMRAM 即即 SRAMSRAM 其存储电路以双稳态触发器为基础 状态稳 其存储电路以双稳态触发器为基础 状态稳 定 只要不掉电信息不会丢失 不需要刷新 但是集成度低 适于定 只要不掉电信息不会丢失 不需要刷新 但是集成度低 适于 不需要大存储容量的微型计算机 如单片机 单板机中 不需要大存储容量的微型计算机 如单片机 单板机中 动态动态 RAMRAM 称为称为 DRAMDRAM 其存储单元以电容为基础 电路简单 集成度高 其存储单元以电容为基础 电路简单 集成度高 但是电容中的电荷因漏电会逐渐丢失但是电容中的电荷因漏电会逐渐丢失 因此因此 DRAMDRAM 需要时刷新 它适需要时刷新 它适 于大存储容量的计算机 于大存储容量的计算机 非易失非易失 RAMRAM 或称为掉电自保护或称为掉电自保护 RAMRAM 即 即 NVRAMNVRAM 这种 这种 RAMRAM 是由是由 SRAMSRAM 和和 EEPROMEEPROM 共同构成的存储器 正常运行共同构成的存储器 正常运行 时和时和 SRAMSRAM 一样 在掉电或电源有故障的瞬间 它把一样 在掉电或电源有故障的瞬间 它把 SAMSAM 的信息保存的信息保存 在在 EEPROMEEPROM 中 因而信息不会丢失 中 因而信息不会丢失 NVRAMNVRAM 用于存储非常重要的信息用于存储非常重要的信息 和掉电保护 和掉电保护 2 2 只读存储器 只读存储器在使用过程中 只能读出存储的信息 只读存储器 只读存储器在使用过程中 只能读出存储的信息 而不能用一般的方法将信息写入 其中可分为 而不能用一般的方法将信息写入 其中可分为 掩膜掩膜 ROMROM 利用利用 掩膜工艺制造 一旦制好 不能更改 因此只适合于固定程序和数掩膜工艺制造 一旦制好 不能更改 因此只适合于固定程序和数 据 大量生产时成本低 据 大量生产时成本低 可编程可编程 ROMROM 简称简称 PROMPROM 由厂家生产出 由厂家生产出 的的 PROMPROM 中的程序和数据是由用户自行写入的 但一经写入 无法更中的程序和数据是由用户自行写入的 但一经写入 无法更 改 是一次性写入的改 是一次性写入的 ROMROM 可擦除的可擦除的 PROMPROM 简称简称 EPROMEPROM 可由用 可由用 户自行写入程序和数据 写入后的内容用紫外线照射户自行写入程序和数据 写入后的内容用紫外线照射 2020 分钟即可擦分钟即可擦 除 然后可重新写入新的内容 除 然后可重新写入新的内容 EPROMEPROM 可多次擦除多次改写 可多次擦除多次改写 电电 擦除的擦除的 PROMPROM 简称简称 EEPROMEEPROM 采用电信号进行清除和改写存储器 使采用电信号进行清除和改写存储器 使 用方便 但速度较慢 价格较贵 用方便 但速度较慢 价格较贵 11 11 内部存储器是如何组成 内存储器是由存储体内部存储器是如何组成 内存储器是由存储体 MBMB MARMAR 地址译 地址译 码器 读写驱动器 码器 读写驱动器 MDRMDR 等组成 其中等组成 其中 MBMB 是存储单元的集合体 它是存储单元的集合体 它 通过通过 M M 条地址线 条地址线 N N 条数据线和一些有关控制线同条数据线和一些有关控制线同 CPUCPU 交换信息 交换信息 12 12 静态静态 RAMRAM 内部是如何组成 内部是如何组成 SRAMSRAM 是由存储体 地址译码器 读写控制逻辑 地址反相器及数据是由存储体 地址译码器 读写控制逻辑 地址反相器及数据 驱动缓冲器组成 其中若该存储器件具有驱动缓冲器组成 其中若该存储器件具有 1024 11024 1 位 那么存储体位 那么存储体 具有具有 10241024 个单元 每个存储单元仅有个单元 每个存储单元仅有 1 1 位 所以存储体是位 所以存储体是 SRAMSRAM 存存 储器容量的集合体 为了减少封装引线 采用双译码结构 储器容量的集合体 为了减少封装引线 采用双译码结构 X X Y Y 译译 码同样可以选择码同样可以选择 10241024 个中某一单元 即用个中某一单元 即用 X X Y Y 行线 行线 X X 选择线选择线 和列线和列线 Y Y 选择线 的重叠作为所选中的读 写存储单元 这样选择线 的重叠作为所选中的读 写存储单元 这样 可以简化译码和驱动电路 可以简化译码和驱动电路 13 13 使用使用 EPROMEPROM 应注意什么 应注意什么 1 1 端加有 端加有 25V25V 或 或 21V21V 电压时 不要插或拔电压时 不要插或拔 EPROMEPROM 芯片 只芯片 只 pp V 能在关掉 能在关掉 25V25V 或 或 21V21V 电压时才可插或拔 电压时才可插或拔 2 2 加电时 必须先加 加电时 必须先加 5V5V 后 再加 后 再加 25V25V 或 或 21V21V 关掉时 则必须先关 关掉时 则必须先关 cc V pp V 再关 再关 3 3 当 当为低电平时 不能在低电平与十为低电平时 不能在低电平与十 25V25V 或或 pp V cc V CE 21V21V 之间转换 之间转换 14 14 选择内存条时注意什么 选择内存条时应注意 选择内存条时注意什么 选择内存条时应注意 1 1 首先根据 首先根据 容量要求进行选择 容量要求进行选择 2 2 注意存储器芯片的类型 注意存储器芯片的类型 3 3 芯片的工 芯片的工 作速度以及引脚线的类型 作速度以及引脚线的类型 15 15 内存储器芯片与微处理器的连接时应注意什么 内存储器芯片与微处理器的连接时应注意什么 1 1 三总线正确连接包括地址线 数据线 控制线 三总线正确连接包括地址线 数据线 控制线 2 2 微处 微处 理器三总线的负载能力 若总线上挂接的器件超过上述负载 应该理器三总线的负载能力 若总线上挂接的器件超过上述负载 应该 考虑总线的驱动问题 在总线上加接缓冲和驱动器 以增加微处理考虑总线的驱动问题 在总线上加接缓冲和驱动器 以增加微处理 器的负载能力 器的负载能力 3 3 微处理器时序同存储器芯片的存取速度的配合 微处理器时序同存储器芯片的存取速度的配合 在存储器芯片同微处理器连接时 要保证微处理器对存储器的正确 在存储器芯片同微处理器连接时 要保证微处理器对存储器的正确 可靠的存取 必须考虑存储器的工作速度是否同微处理器速度匹配可靠的存取 必须考虑存储器的工作速度是否同微处理器速度匹配 问题 如果存储器的速度跟不上微处理器的速度 必须在正常的微问题 如果存储器的速度跟不上微处理器的速度 必须在正常的微 处理器总线周期中插入处理器总线周期中插入 w T 16 16 在存储器系统中 有哪些实现片选控制的方法 在存储器系统中 有哪些实现片选控制的方法 存储器系统中 实现片选控制的方法如下 存储器系统中 实现片选控制的方法如下 1 1 全译码法 微处理 全译码法 微处理 器全部地址都参与译码 如器全部地址都参与译码 如 80868086 微处理器地址线微处理器地址线 因此对 因此对 19 A 0 A 应于存储器芯片中的任意单元都有惟一的确定地址 不出现地址重应于存储器芯片中的任意单元都有惟一的确定地址 不出现地址重 叠 叠 2 2 部分译码法 微处理器的地址低位部分作为片内地址 部 部分译码法 微处理器的地址低位部分作为片内地址 部 分的高位地址经译码器后作为片选控制信号 还有部分高位地址空分的高位地址经译码器后作为片选控制信号 还有部分高位地址空 留没用 这种译码方式称为部分译码法 这种方法有地址重叠 留没用 这种译码方式称为部分译码法 这种方法有地址重叠 3 3 线选法 在微型计算机系统中 若存储容量较小 而且以后也 线选法 在微型计算机系统中 若存储容量较小 而且以后也 不进行系统存储容量的扩充 片选控制电路可由几片小规模集成电不进行系统存储容量的扩充 片选控制电路可由几片小规模集成电 路芯片组成 再用剩余地址线中的某一条或两条作为控制信号线以路芯片组成 再用剩余地址线中的某一条或两条作为控制信号线以 便选择不同的芯片 这种方法仍产生地址重叠 便选择不同的芯片 这种方法仍产生地址重叠 1717 试说明 试说明 21642164 芯片各引脚功能 芯片各引脚功能 2164A2164A 是是 64K 164K 1 位半导体位半导体 DRAMDRAM 芯片 其引脚共有芯片 其引脚共有 1616 条 条 地址线 分时使用可作为行 列地址线 用来选择芯片内 地址线 分时使用可作为行 列地址线 用来选择芯片内 0 A 7 A 部地址单元 部地址单元 行地址选通信号行地址选通信号 用以控制选通行地址 用以控制选通行地址 RAS 列地址选通信号列地址选通信号 用以控制选通列地址 用以控制选通列地址 CAS 数据输入线数据输入线 数据线引脚一输入 数据线引脚一输入 in D 数据输出线数据输出线 数据线引脚 数据线引脚 输出 输出 out D 写允许写允许 控制信号当其低电平时为写允许信号 高电平时为 控制信号当其低电平时为写允许信号 高电平时为 WE 读允许信号 读允许信号 电源 电源 5V5V DD V 地线 地线 ss V 1919 试说明 试说明 61166116 芯片各引脚功能 芯片各引脚功能 61166116 芯片是芯片是 2K 82K 8 位位 SRAMSRAM 共有 共有 2424 条引脚 条引脚 地址线共 地址线共 1111 条 送地址译码器后可选中一个存储单元 条 送地址译码器后可选中一个存储单元 0 A 10 A I OI O I OI O 数据线 与同一地址 数据线 与同一地址 8 8 位存储单元相连 由这位存储单元相连 由这 8 8 条数条数 1 8 据线进行数据的读出与写入 据线进行数据的读出与写入 片选信号 片选信号 CS 输出允许信号 输出允许信号 OE 读写控制信号 当其为低电平有效时为写控制信号 当其高电 读写控制信号 当其为低电平有效时为写控制信号 当其高电 WE 平时为读控制信号 平时为读控制信号 三者为三者为 000000 时为写入操作 三者为时为写入操作 三者为 001001 时为读出操作 时为读出操作 CSOEWE 电源十 电源十 5V5V cc V GndGnd 地 地 20 20 试说明 试说明 2732A2732A 芯片各引脚功能 芯片各引脚功能 2732A2732A 芯片是一种芯片是一种 4K 84K 8 位位 EPROMEPROM 芯片 共有芯片 共有 2424 条引脚 条引脚 地址线共 地址线共 1212 条 用于选中待访问的存储单元 条 用于选中待访问的存储单元 0 A 11 A 7 7 条数据输出线 工作时此线只能输出 条数据输出线 工作时此线只能输出 0 Q 7 Q 为输出允许线 用于把输出数据送到数据线 当其引脚 为输出允许线 用于把输出数据送到数据线 当其引脚 OE pp V 上加上加 21V21V 电压时 为电压时 为 2732A2732A 编程方式 为了防止瞬时的高电压 应编程方式 为了防止瞬时的高电压 应 在在 端与地址间接入一个端与地址间接入一个 0 1 F0 1 F 的电容器 写入的数据以的电容器 写入的数据以 8 8 OE pp V 位并行方式加到数据输出引脚上 地址和数据电平与位并行方式加到数据输出引脚上 地址和数据电平与 TTLTTL 相同 相同 芯片允许线 用于选择芯片 芯片允许线 用于选择芯片 与与配合能从输出端得到读配合能从输出端得到读 CECEOE 出的数据 出的数据 GndGnd 地线 地线 5V5V cc V 1313 用下列芯片构成存储系统 各需要多少 用下列芯片构成存储系统 各需要多少 RAMRAM 芯片 需要多少芯片 需要多少 位地址作为片外地址译码 设系统为位地址作为片外地址译码 设系统为 2020 位地址线 采用全译码 位地址线 采用全译码 1 1 512 4512 4 位位 RAMRAM 构成构成 16KB16KB 的存储系统 的存储系统 2 2 1024 l1024 l 位位 RAMRAM 构成构成 128KB128KB 的存储系统 的存储系统 3 3 2K 42K 4 位位 RAMRAM 构成构成 64KB64KB 的存储系统 的存储系统 4 4 64 l64 l 位位 RAMRAM 构成构成 256KB256KB 的存储系统 的存储系统 1 1 512 4b512 4b RAMRAM 构成 构成 16KB16KB 需要芯片数 需要芯片数 16 2 2 6416 2 2 64 片片 片外地址线数 片外地址线数 9 9 条条 作为片内地址 片外地址线用作为片内地址 片外地址线用 0 A 8 A 19 A 共 共 1111 条 条 9 A 2 2 1024 l1024 l 位构成 位构成 128KB128KB RAMRAM 需要芯片数 需要芯片数 128 6 1024128 6 1024 片片 片外地址线数 片内地址线用片外地址线数 片内地址线用 1010 条 即条 即 片外地址线用 片外地址线用 0 A 9 A 共 共 1010 条 条 19 A 10 A 3 3 2K 42K 4 位位 RAMRAM 构成构成 256KB256KB 存储系统 存储系统 需要的芯片数 需要的芯片数 32 232 2 6464 片片 片外地址线数 对内地址线用片外地址线数 对内地址线用 1111 条 即条 即 片外地