1、现有1024×1的存储芯片,若用它组成16K×8的存储器,试求:
(1)实现该存储器所需的芯片数量;
(2)若将这些芯片分装在若干块板上,每块板的容量为4K×8,该存储器所需的地址线总位数是多少?其中几位用于选板?几位用于选片?几位用于选片内单元。
2、某存储器容量为16K×8,用4K×4的SRAM芯片组成,由R/W线控制读写,设计并画出该存储器的逻辑图,并注明地址分配、片选逻辑及片选信号的极性。
3、用容量为16K×1的DRAM芯片组成64KB的存储器。设存储器的读写周期为0.5μs,CPU在1μs内至少要访存一次,问哪种刷新方式比较合理?相邻两行之间的刷新间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?
4、现有2K×1的ROM、4K×1的RAM和8K×1的ROM三种存储芯片,若用它们组成容量为16KB的存储器,前4KB为ROM,后12KB为RAM。
(1)各种存储芯片分别用多少片?
(2)正确选用译码器及门电路,并画出相应的逻辑结构图。 5、某计算机为定长指令字,指令字长为12位,每个地址码占3位,试提出一种分配方案,使该指令系统包含:4条三地址指令、8条二地址指令、180条单地址指令。
6、某计算机字长为16位,主存容量为64K字,采用单字长单地址指令格式,共有64条指令。试说明:
(1)若采用直接寻址,指令能访问多少主存单元?
(2)为扩大寻址范围,采用直接/间接寻址,需要一位间址标志位,指令的寻址范围为多少?指令直接寻址的范围为多少?
7、指令格式如下所示,OP为操作码字段,试分析指令格式特点。 31 26 21 18 17 16 15 0
OP — 源寄存器 变址寄存器 偏 移 量
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1解:
①所需芯片数 = 16K×8 / 1K×1 = 128(片)
②板块数 = 16K×8 / 4K×8 = 4(块); 板块上芯片数 = 4K×8 / 1K×1 = 32(片),8并4串;地址线总数 = ㏒16×1024 = ㏒214 = 14(根)。
地址线中:用于选板地址线数 = ㏒4 = 2;用于选片地址线数 = ㏒4 = 2;用于选片内单元地址线数 = ㏒1024 = ㏒210 = 10(根)。
2解:
所需芯片数 = 16K×8 / 4K×4 = 8(片),8片4K×4的SRAM芯片应以2并4串的形式组成16K×8的存储器。采用2:4译码产生片选,逻辑结构图如下:
A13 2:4Y3 译 Y2 码 Y1 器 Y0 A12 Y0=A12A13 Y1=A12A13 Y2=A12A13 Y3=A12A13
0000H~0FFFH 1000H~1FFFH 2000H~2FFFH 3000H~3FFFH A0~A11
CS RAM 4K×4 #0 CS RAM 4K×4 #1 CS RAM 4K×4 #0 CS RAM 4K×4 #1 CS RAM 4K×4 #0 CS RAM 4K×4 #1 CS RAM 4K×4 #0 CS RAM 4K×4 #1 2 / 5下载文档可编辑
D0~D3 D4~D7 R/W
3解:
①用16K×1的DRAM芯片组成64K×8(KB指示单元位数是8)的随机存储器,芯片数 = 64K×8 / 16K×1 = 32(片);32片16K×1的DRAM芯片应以8并4串的形式组成64K×8的随机存储器。
片应以8并2串的形式组成4K×8的只读存储器。采用2:4译码产生片选,逻辑结构图如下:………
②16K×1的DRAM芯片是由128×128阵列组成,若集中刷新会形成128×0.5 = 64μs的死区;分散刷新读写周期变长为1μs。因此不能满足CPU在1μs至少访问一次存储器的要求,应该用异步刷新。
设刷新是2ms,则相邻两行的刷新间隔为2ms÷128 = 15.60μs; 对所有存储单元刷新一遍的实际时间为15.60×128 = 1996.80μs。
4解:
①8K>4K,所以8K×1的ROM芯片无法利用;只能用2K×1的ROM芯片组成4K×8(KB指示单元位数是8)的只读存储器,芯片数 = 4K×8 / 2K×1 = 16(片)。
用4K×1的RAM芯片组成12K×8的随机存储器,芯片数 = 12K×8 / 4K×1 = 24(片)。
②16片2K×1的ROM芯片应以8并2串的形式组成4K×8的只读存储
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器,24片4K×1的RAM芯片应以8并3串的形式组成4K×8的只读存储器。采用2:4译码产生片选,逻辑结构图如下:
2:4Y3 A13 译 Y4 码 Y1 器 Y0 A12 A11 CS ROM 2K×1 #0 + + CS … ROM 2K×1 #7 CS ROM 2K×1 #0 … CS ROM 2K×1 #7 CS RAM 4K×1 #0 … CS RAM 4K×1 #7 CS CS … RAM 4K×1 #7 A0~A10
… RAM 4K×1 #0 … … … … … … D0
D7
5解:
由题意可知,当指令为三操作数时,操作码的位数为12 – 3×3 = 3,共23 = 8 种编码。现使“000~011”为四条三地址数指令的编码,“100~111”四个编码把一个地址码(三位)扩展为操作码。
用四个扩展编码中的“100” 把一个地址码(三位)扩展为操作码,共有23 = 8 种编码“100000~100111” 为八条二地址数指令的编码,其余3×23 = 24 种编码把一个地址码(三位)扩展为操作码。
用24 种编码把一个地址码(三位)扩展为操作码,共有24×23 =184种编码,用其中的180个编码为180条一地址数指令的编码。
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6解:
64条单地址指令,指令字长16位,其中操作码(64 = 26)6位,地址码10位。
①采用直接寻址,能访问210 = 1024个主存单元。
②当间接寻址时,地址码可达16位,寻址范围为216 = 64K;直接寻址时地址码为9位(其中有一位要用作寻址标志),寻址范围为29 = 512。
7解:
(1)操作码字段为6位,可指定26= 64种操作,即64条指令。 (2)单字长(32位)二地址指令。
(3)一个操作数在源寄存器(共有16个),另一个操作数在存储器中(由变址寄存器内容+偏移量决定),所以是RS型指令。
(学习的目的是增长知识,提高能力,相信一分耕耘一分收获,努力就一
定可以获得应有的回报)
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