5 ．4 教材习题解答
１ ．如何区别存储器和寄存器 两者是一回事的说法对吗
解：存储器和寄存器不是一回事。存储器在CPU 的外边，专门用来存放程序和数
据，访问存储器的速度较慢。寄存器属于CPU 的一部分，访问寄存器的速度很快。
２ ．存储器的主要功能是什么 为什么要把存储系统分成若干个不同层次 主要有 哪些层次
解：存储器的主要功能是用来保存程序和数据。存储系统是由几个容量、速度和价 存储系统和结构 第5 章
1 29 格各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。把存储系
统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。由高
速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次，其中高速
缓存和主存间称为Cache － 主存存储层次（Cache 存储系统） ；主存和辅存间称为主存— 辅
存存储层次（虚拟存储系统） 。 ３ ．什么是半导体存储器 它有什么特点
解：采用半导体器件制造的存储器，主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。
半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。半导体随机存储器存储的 信息会因为断电而丢失。
４ ．SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么 它和DRAM 记忆单元电路相比有何异 同点
解：SRAM 记忆单元由６ 个MOS 管组成，利用双稳态触发器来存储信息，可以对其
进行读或写，只要电源不断电，信息将可保留。DRAM 记忆单元可以由４ 个和单个MOS
管组成，利用栅极电容存储信息，需要定时刷新。
５ ．动态RAM 为什么要刷新 一般有几种刷新方式 各有什么优缺点
解：DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的，由于电容上的电
荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉，因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷， 这个过程就叫做刷新。
常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式３ 种。集中方式的特点是读写操作时不
受刷新工作的影响，系统的存取速度比较高；但有死区，而且存储容量越大，死区就越长。
分散方式的特点是没有死区；但它加长了系统的存取周期，降低了整机的速度，且刷新过
于频繁，没有充分利用所允许的最大刷新间隔。异步方式虽然也有死区，但比集中方式的
死区小得多，而且减少了刷新次数，是比较实用的一种刷新方式。 ６ ．一般存储芯片都设有片选端CS ，它有什么用途
解：片选线CS用来决定该芯片是否被选中。CS ＝ ０ ，芯片被选中；CS ＝ １ ，芯片不 选中。
７ ．DRAM 芯片和SRAM 芯片通常有何不同 解：主要区别有：
① DRAM 记忆单元是利用栅极电容存储信息；SRAM 记忆单元利用双稳态触发器 来存储信息。
② DRAM 集成度高，功耗小，但存取速度慢，一般用来组成大容量主存系统；SRAM
的存取速度快，但集成度低，功耗也较大，所以一般用来组成高速缓冲存储器和小容量主
存系统。
③ SRAM 芯片需要有片选端CS ，DRAM 芯片可以不设CS ，而用行选通信号RAS 、列 计算机组成原理教师用书 1 30 选通CAS兼作片选信号。
④ SRAM 芯片的地址线直接与容量相关，而DRAM 芯片常采用了地址复用技术，以 减少地址线的数量。
８ ．有哪几种只读存储器 它们各自有何特点
解：MROM ：可靠性高，集成度高，形成批量之后价格便宜，但用户对制造厂的依赖 性过大，灵活性差。
PROM ：允许用户利用专门的设备（编程器）写入自己的程序，但一旦写入后，其内容
将无法改变。写入都是不可逆的，所以只能进行一次性写入。 EPROM ：不仅可以由用户利用编程器写入信息，而且可以对其内容进行多次改写。
EPROM 又可分为两种：紫外线擦除（UVEPROM）和电擦除（EEPROM） 。
闪速存储器：既可在不加电的情况下长期保存信息，又能在线进行快速擦除与重写，
兼备了EEPROM 和RAM 的优点。
９ ．说明存取周期和存取时间的区别。
解：存取周期是指主存进行一次完整的读写操作所需的全部时间，即连续两次访问
存储器操作之间所需要的最短时间。存取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。存取周期一定大于存取时间。
１０ ．一个１K × ８ 的存储芯片需要多少根地址线、数据输入线和输出线
解：需要１０ 根地址线，８ 根数据输入和输出线。
１１ ．某机字长为３２ 位，其存储容量是６４KB ，按字编址的寻址范围是多少 若主存以
字节编址，试画出主存字地址和字节地址的分配情况。
解：某机字长为３２ 位，其存储容量是６４KB ，按字编址的寻址范围是１６KW 。若主存
以字节编址，每一个存储字包含４ 个单独编址的存储字节。假设采用大端方案，即字地址
等于最高有效字节地址，且字地址总是等于４ 的整数倍，正好用地址码的最末两位来区分
同一个字中的４ 个字节。主存字地址和字节地址的分配情况如图５唱１９ 所示。
图５唱１９ 主存字地址和字节地址的分配
１２ ．一个容量为１６K × ３２ 位的存储器，其地址线和数据线
计算机组成原理第五章答案
