(3)各芯片地址分配表：

0 0000 0000 0000 0000 ～ 0 0001 1111 1111 1111 0 0000H～01FFFH 8KROM 1片

0 0010 0000 0000 0000 ～ 0 0011 1111 1111 1111 0 2000H～0BFFFH 备用区 40K (5×8K) 0 0100 0000 0000 0000 ～ 0 0101 1111 1111 1111 0 0110 0000 0000 0000 ～ 0 0111 1111 1111 1111 0 1000 0000 0000 0000 ～ 0 1001 1111 1111 1111 0 1010 0000 0000 0000 ～ 0 1011 1111 1111 1111

0 1100 0000 0000 0000 ～ 0 1111 1111 1111 1111 0 C000H ～ 0 FFFFH 16KSRAM 第一片 1 0000 0000 0000 0000 ～ 1 0011 1111 1111 1111 1 0000H ～ 1 3FFFH 16KSRAM 第二片 1 0100 0000 0000 0000 ～ 1 0111 1111 1111 1111 1 4000H ～ 1 7FFFH 16KSRAM 第三片 1 1000 0000 0000 0000 ～ 1 1011 1111 1111 1111 1 8000H ～ 1 BFFFH 16KSRAM 第四片

1 1100 0000 0000 0000 ～ 1 1111 0111 1111 1111 1 C000H ～ 1 F7FFH 14KSRAM 第五片 (14K) 1 1111 1000 0000 0000 ～ 1 1111 1111 1111 1111 1 F800H ～ 1 FFFFH 2K I/O 地址

(2)试画出主存芯片与CPU的连接逻辑图。 A16~14进行片选，每根片选信号的选中范围是16K： 8KROM 1片只能用8K，OE0＝Y0＋A13

Y0?A13、Y1、Y2 用于选择40K备用区

16KSRAM 第一片 OE1＝Y3 16KSRAM 第二片 OE2＝Y4 16KSRAM 第三片 OE3＝Y5 16KSRAM 第四片 OE4＝Y6

16KSRAM 第五片 OE5＝Y7＋A13A12A11

Y7?A13A12A11 用于选择I/O 地址

4.9 已知某8位机的主存采用4K×4位的SRAM芯片构成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形

式，该机地址总线为18位，问：

(1)若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？

(2)每个模块板内共有多少块4K×4位的RAM芯片？请画出一个模块板内各芯片连接的逻辑框图。 (3)该主存共需要多少4K×4位的RAM芯片？CPU如何选择各个模块板？ 答：

(1)主存总容量 218×8＝256K×8，∵每个模块板为32K×8位，∴ 共需256K/32K＝8个模块板。 (2)每个模块板内共有32K×8位/4K×4位＝16片RAM芯片。 一个模块板内各芯片连接的逻辑框图：

D7～D4 DD73～～DD00 RAM0 A11～A0 RAM0 RAM1 RAM1 RAM2 RAM2 RAM3 RAM3 RAM4 RAM4 ? ? 7 RAM7 RAMR/W ? 3—8译码器 MEMR EN C B A (3)该主存共需要16×8＝128片4K×4位的RAM芯片。用地址高3位，通过3－8译码器形成各模板选择信号。

4.10 64K×1位DRAM芯片通常制成两个独立的128×256阵列。若存储器的读/写周期为0.5μs，则对集中式刷新而言，其“死区”时间是多少？如果是一个256K×1位的DRAM芯片，希望能与上述64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则它的存储阵列应如何安排？

解：⑴ 两个独立的128×256阵列共128×2＝256行，读/写周期为0.5μs

对集中式刷新而言，其“死区”时间为：256×0.5μs＝128μs

⑵ 要求256K×1位的DRAM芯片与64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则存储阵列的行数应一致，即为256行，所以256K×1位的DRAM芯片的存储阵列应安排为256×1024，即分为两个独立的128×1024的阵列。

4.11 某磁盘组有16个数据记录面，每面有256个磁道，每个磁道分为16个扇区，每个扇区包括512字节，

已知磁盘内磁道直径为10英寸，外磁道直径为14英寸，转速为3600r/min， 磁头平均定位时间为15ms，求：

(1)该磁盘组最大存储容量是多少？

(2)该磁盘组最大位密度、磁道密度是多少？ (3)该磁盘的平均存取时间、数据传输率是多少？ 答：(1)该磁盘组最大存储容量是：C＝n×T×S×B＝16×256×16×512B＝32MB＝225B

(2)最大位密度 16×512×8/10π＝2087位/英寸＝2087bpi

磁道密度256/(14/2－10/2)＝256/2＝128道/英寸＝128 bpi (3)平均存取时间

数据传输率：Dr＝16×512×8×3600/60＝3932160bit/s＝491520B/秒＝480KB/s 平均等待时间：60/(3600×2)＝8.3ms 平均存取时间：8.3＋15＝23.3 ms

考虑：启动延迟＋传送一个扇区数据所需的时间。启动延迟未给，忽略。 传送一个扇区数据所需的时间＝512B/480KB≈1.042ms 平均存取时间：8.3＋15＋1.042≈24.3ms

4.12 若某机磁盘子系统共有4台驱动器，每台驱动器装有与上述磁盘组相同的磁盘组，请设计该磁盘子系统

的地址格式。 答：

A14 A13 A12 17 16 15 8 7 4 3 0 驱动器号(2位) 圆柱面号(8位) 盘面号(4位) 扇区号(4位)

4.13 Cache的通写和回写指什么？二者各有何优缺点？

答：Cache的通写和回写都是主存——Cache系统的更新策略问题。

Cache的通写又叫全写法，是指当CPU写Cache时，同时也更新该Cache块在主存中的相应内容，即写Cache的同时写主存。

Cache的回写又称写回法，是指当CPU写Cache时，不同时更新该Cache块在主存中的相应内容，即不写主存，而只在出现该Cache块的内容被替换出Cache时才写主存。

全写法的优点是能够保持Cache与主存的内容一致。缺点是无谓写较多，例如在写中间结果时，将增加系统开销。

写回法的优点是：可以提高系统的写操作的速度；减少主存的写操作次数。缺点是用写回法的Cache中的数据有时可能与主存中的不一致。 ?① 4.14 访问主存的地址是20位(A19－ A0)，数据总线为8位，分别计算下列各种情况下标识Cache和数据Cache的大小，并画出对应的结构框图。

(1)全相联映象，内容Cache大小为1024；(2)直接映象，A15－A0作为索引；

(3)两路组相联映象，A14－A0作为索引； (4)4路组相联映象，A13－A0作为索引； (5)8路组相联映象，A12－A0作为索引； 答：

(1)全相联映象，内容Cache大小为1024时：

标识Cache的大小为：1024×20；数据Cache的大小为：1024×8。 (2)直接映象，A15－A0作为索引时：

标识Cache的大小为：216×4；数据Cache的大小为：216×8。 (3)两路组相联映象，A14－A0作为索引时：

标识Cache的大小为：215×20；数据Cache的大小为：1024×8。

4.15 光盘存储器有哪几类？各有何特点？ 答：光盘存储器有：

只读光盘(CD-ROM) 4.16 选择题

(1)需要定期刷新的存储芯片是___ B ___。

A. EPROM B. DRAM C. SRAM D. EEPROM (2)__ A ____存储芯片是易失性的。

A. SRAM B. UV-EPROM C. NV-RAM D. EEPROM

(3)有RAS和CAS引脚的存储芯片是___ B ___。

A. EPROM B. DRAM C. SRAM D. 三者都是 (4)下面叙述不正确的是___C ___。

A．半导体随机存储器可随时存取信息，掉电后信息丢失。 B. 在访问随机存储器时，访问时间与单元的物理位置无关。 C. 内存储器中存储的信息均是不可改变的。 D. 随机存储器和只读存储器可以统一编址。

(5)动态RAM与静态RAM相比，其优点是___C ___。

A. 动态RAM的存储速度快。 B. 动态RAM不易丢失数据。

C. 在工艺上，比静态RAM的存储密度高。

D. 控制比静态RAM简单。

(6)某512×8位RAM芯片采用一位读/写线控制读写，该芯片的引脚至少有___ C ___。 A. 17条 B. 19条 C. 21条 D. 522条

(7)在调频制记录方式中，写“0”和写“1”是利用___ ___。

A. 电平的高低变化 B. 电流的幅值变化 C. 电流的相位变化 D. 电流的频率变化

(8)由于磁盘上内圈磁道比外圈磁道短，因此__ B ____。

A. 内圈磁道存储的信息比外圈磁道少

B. 无论哪条磁道存储的信息量均相同，但各磁道的存储密度不同 C. 内圈磁道的扇区少使得它存储的信息比外圈磁道少

D. 各磁道扇区数相同，但内圈磁道上每扇区存储的信息少

(9)某存储器按字节编址，要求数据传输率达到8×106字节／秒，则应选用存储周期为 _D___的

存储芯片。

A. 800ns B. 250ns C. 200ns D. 120ns

(10)在下述存储器中，允许随机访问的存储器是___A ___。 A. 半导体存储器 B. 磁带 C. 磁盘 D. 光盘

(11)在下列几种存储器中，不能脱机保存信息的是___ C ___。 A. 磁盘 B. 磁带 C. RAM D. 光盘 4.17 是非题

(1)数据引脚和地址引脚越多芯片的容量越大。 √ (2)存储芯片的价格取决于芯片的容量和速度。 √ (3)SRAM每个单元的规模大于DRAM的。 √ (4)要访问DRAM，应首先给出RAS地址，之后再给出CAS地址。 √ (5)当CPU要访问数据时，它先访问虚存，之后再访问主存。 × (6)EDO和FPM都是页模式的DRAM。 √

(7)主存与磁盘均用于存放程序和数据，一般情况下，CPU从主存取得指令和数据，如果在主存中访

问不到，CPU才到磁盘中取得指令和数据。 √ (8)半导体存储器是一种易失性存储器，电源掉电后所存信息均将丢失。 ×

(9)Cache存储器保存RAM存储器的信息副本，所以占部分RAM地址空间。 × 4.18 填空题

(1)Cache使用的是 ① 存储芯片。

答：① SRAM

(2)主存由 ① (DRAM、硬盘)构成，虚存由 ② (DRAM、硬盘)构成。

答：① DRAM ② 硬盘

(3) ① (EDO、FPM)DRAM中，当CAS变高后，数据就在数据总线上消失了。

答：① FPM

(4)衡量非格式化硬盘的一个磁表面存储容量的两个指标是 ① 和 ② 。

答：① 道密度 ② 位密度 (5)Cache存储器的主要作用是解决 ① 。

答：① CPU与主存间速度匹配问题

(6)存储器的取数时间是衡量主存 ① 的重要指标，它是从 ② 到 ③ 的时间。

答：① 速度 ② 把要访问的存储单元的地址，加载到存储器芯片的地址引脚上 ③ 到读取的数据或指令在存储器芯片的数据引脚上可以使用为止 (7)磁盘的技术指标可用平均存取时间衡量，它包括 ① _和 ② 两个部分。

答：① 平均磁道定位时间 ② 平均旋转等待时间 (8)SRAM与DRAM中速度高的是 ① ，集成度高的是 ② 。