第三章 存储器
存 储 器 第 三 章
1.说明存取周期和存取时间的区别 解:存取周期和存取时间的主要区别是: 第 存取时间仅为完成一次操作的时间,而存取周 期不仅包含操作时间,还包含操作后线路的恢 复时间。即: 章 存取周期=存取时间+恢复时间 2.什么是存储器的带宽?若存储器的数据 存总线宽度为3位,存取周期为200m,则存储器 的带宽是多少? 解:存储器的带宽指单位时间内从存储器 系|进出信息的最大数量。 存储器带宽=1/200nsX32位 =160M位秒=20MB/S=5M字秒 注意字长(32位)不是16位 (注:本题的米单位来自时=106)
1 . 说明存取周期和存取时间的 说明存取周期和存取时间的区别 。 解：存取周期和存取时间的主要 解：存取周期和存取时间的主要区别是： 存取时间仅为完成一次操作的时间 存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周 期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的 期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的 恢 复时间。即： 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 2. 什么是存储器的 什么是存储器的带宽？若存储器的数据 ？若存储器的数据 总线宽度为32位，存取周期为 位，存取周期为200ns ，则存储器 的带宽是多少？ 的带宽是多少？ 解：存储器的带宽指 解：存储器的带宽指单位时间内从存储器 单位时间内从存储器 进出信息的最大数量 。 存储器带宽 = 1/200ns X 32 = 1/200ns X 32 位 = 160M 位 / 秒 = 20MB/S = 5M = 20MB/S = 5M 字 / 秒 注意字长（32位）不是16位。 （注：本题的兆单位来自时间 （注：本题的兆单位来自时间=10 6 ）
3.某机字长为32位,其存储容量是 64KB,按字编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 第三章存储系统 的分配情况。 解:存储容量是64KB时,按字节编址的 寻址范围就是64KB,则: 按字寻址范围=64KX8/32=16K字 按字节编址时的主存地址分配图如下: 字地址HB 字节地址 - LB 048 0 7 65528 6552655326553655346535
3. 某机字长为32位，其存储容量是 位，其存储容量是 64KB，按字编址它的寻址范围是多少？若主 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 ，试画出主存字地址和字节地址 的分配情况。 解：存储容量是 解：存储容量是64KB时，按字节编址的 寻址范围就是64KB，则： 按字寻址范围 = 64KX8 / 32=16K = 64KX8 / 32=16K字 按字节编址时的主存地址分配图如下： 按字节编址时的主存地址分配图如下： 0 1 2 3 …… …… 4 5 6 65532 65534 7 …… …… 65533 65535 字地址 HB —————字节地址—————LB 0 4 8 …… 65528 65532
4.一个容量为16KX32位的存储器,其地 址线和数据线的总和是多少?当选用下 列不同规格的存储芯片时,各需要多少 片? 第三章存储系统 1KX4位,2KX8位,4KX4位 16KX1位,4KX8位,8KX8位 解: 地址线和数据线的总和=14+32=46 根 各需要的片数为: 1KX4:16KX32/1KX4=16X8=128片 2KX8:16KX32/2KX8=8X4=32片 4KX4:16KX32/4KX4=4X8=32片 16KX1:16KX32/16KX1=32片 4KX8:16KX32/4KX8=4X4=16片
4. 一个容量为16KX32位的存储器，其 位的存储器，其地 址线和数据线的总和 址线和数据线的总和是多少？当选用下 是多少？当选用下 列不同规格的存储芯片时，各需要多少 列不同规格的存储芯片时，各需要多少 片？ 1KX4位，2KX8位，4KX4位， 16KX1位，4KX8位，8KX8位 解： 地址线和数据线的总和 地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46 = 14 + 32 = 46 根； 各需要的片数为： 各需要的片数为： 1KX4：16KX32 / 1KX4 = 16X8 = 1KX4 = 16X8 = 128片 2KX8：16KX32 / 2KX8 = 8X4 = 2KX8 = 8X4 = 32片 4KX4：16KX32 / 4KX4 = 4X8 = 4KX4 = 4X8 = 32片 16KX1：16KX32 / 16KX1 = 16KX1 = 32片 4KX8：16KX32 / 4KX8 = 4X4 = 4KX8 = 4X4 = 16片
5.什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷 新有几种方法。 解:刷新—对DRAM定期进行的 第三章存储系统 全部重写过程; 刷新原因—因电容泄漏而引起的 DRAM所存信息的衰减需要及时补充, 因此安排了定期刷新操作; 常用的刷新方法有三种集中式、 分散式、异步式。 集中式:在最大刷新间隔时间内, 集中安排一段时间进行刷新 分散式:在每个读/写周期之后插入 个刷新周期,无CPU访存死时间; 异步式:是集中式和分散式的折衷
5. 什么叫刷新 ？为什么要刷新？说明刷 要刷新？说明刷 新有几种方法 。 解：刷新—— 对DRAM定期进行的 全部重写过程； 刷新原因—— 因电容泄漏而引起的 DRAM所存信息的衰减需要 所存信息的衰减需要及时补充 ， 因此安排了定期刷新操作； 因此安排了定期刷新操作； 常用的刷新方法 常用的刷新方法有三种——集中式 、 分散式、异步式 分散式、异步式 。 集中式：在最大刷新间隔时间内， 在最大刷新间隔时间内， 集中安排一段时间进行刷新； 一段时间进行刷新； 分散式：在每个读 /写周期之后插入 一个刷新周期，无CPU访存死时间； 异步式：是集中式和分散式的 是集中式和分散式的折衷
6.半导体存储器芯片的译码驱动方式有 几种? 解:半导体存储器芯片的译码驱动 方式有两种:线选法和重合法 第三章存储系统 线选法:地址译码信号只选中同一 个字的所有位,结构简单,费器材; 重合法:地址分行、列两部分译 码,行、列译码线的交叉点即为所选单 元。这种方法通过行、列译码信号的重 合来选址,也称矩阵译码。可大大节省 器材用量,是最常用的译码驱动方式
6. 半导体存储器芯片的 半导体存储器芯片的译码驱动方式 有 几种？ 解：半导体存储器芯片的译码驱动 解：半导体存储器芯片的译码驱动 方式有两种 ：线选法 和重合法 。 线选法：地址译码信号只 地址译码信号只选中同一 个字的所有位，结构简单，费器材； ，结构简单，费器材； 重合法：地址分行 、列两部分译 码，行、列译码线的 ，行、列译码线的交叉点即为所选单 元。这种方法通过行、列译码信号的 元。这种方法通过行、列译码信号的 重 合来选址，也称矩阵译码。可大大节省 器材用量，是最常用的译码驱动方式。 的译码驱动方式
7.画出用1024×4位的存储芯片组成一个 容量为64K×8位的存储器逻辑框图。要 求将64K分成4个页面,每个页面分16 第三章存储系统 组,指出共需多少片存储芯片。 解:设采用SRAM芯片, 总片数=64K×8位/1024×4位 =64×2=128片 题意分析:本题设计的存储器结构 上分为总体、页面、组三级,因此画图 时也应分三级画。首先应确定各级的容 量: 页面容量=总容量/页面数 64K×8位/4 16K×8位;
7. 画出用1024×4位的存储芯片组成一个 的存储芯片组成一个 容量为64K×8位的存储器逻辑框图。要 的存储器逻辑框图。要 求将64K分成4个页面，每个页面分16 组，指出共需多少片存储芯片。 ，指出共需多少片存储芯片。 解：设采用SRAM芯片， 总片数 = 64K×8位 / 1024×4位 = 64×2 = 128片 题意分析：本题设计的存储器结构 ：本题设计的存储器结构 上分为总体、页面、组三级，因此画图 时也应分三级画。首先应确定各级的容 时也应分三级画。首先应确定各级的容 量： 页面容量 = 总容量 / 页面数 = 64K×8位 / 4 = 16K×8位；
组容量=页面容量/组数 =16K×8位/16=1K×8位; 组内片数=组容量/片容量 =1K×8位/1K×4位=2片; 第三章存储系统 地址分配:[页面号组号「组内地址 2 10 组逻辑图如下:(位扩展) 1KX8 WE 1KX4 IKX4 CSi SRAM SRAM D,DDSD4 D,DD,D 100
组容量 = 页面容量 / 组数 = 16K×8位 / 16 = 1K×8位； 组内片数 = 组容量 / 片容量 = 1K×8位 / 1K×4位 = 2片； 地址分配： 1KX4 SRAM 1KX4 SRAM A9~0 -WE -CSi D7D6D5D4 4 D3D2D1D0 页面号 组号 组内地址 2 4 10 2 4 10 组逻辑图如下：（位扩展） 1KX8
页面逻辑框图:(字扩展) 16K×8 -CSO 1K×8(组0) 第三章存储系统 A10 CSI IK×8(组1) 组 A11 译|CS2 码 IK×8(组2) A12 器 4:16 A13 ●●●●●●●●●●●●●●●●●● CS15 K×8(组15) A9-0-WE D,-0
页面逻辑框图：（ 页面逻辑框图：（字扩展 ） 1K × 8（组 0 ） 1K × 8（组 1 ） 1K × 8（组 2 ） 1K × 8（组15 ） ……………… 组 译 码 器 4:16 -CS0 -CS1 -CS2 -CS15 A9~0 -WE D7~0 A10 A11 A12 A13 -CEi 16K × 8
存储器逻辑框图:(字扩展) -CEO 16K×8(页面0) 第三章存储系统 A14页CE1 面 16K×8(页面1) 译 码|CE2 A15 器 16K×8(页面2) -CE3 16K×8(页面3) A13~0WED7~0
存储器逻辑框图：（ 存储器逻辑框图：（字扩展 ） 16K × 8 （页面 0 ） 16K × 8 （页面 1 ） 16K × 8 （页面 2 ） 16K × 8 （页面 3 ） 页 面 译 码 器 2:4 A14 A15 -CE0 -CE1 -CE2 -CE3 A13~0 A13~0 -WE D7~0 WE D7~0