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4.2.2 例题解析(4)

《新编计算机组成原理习题与解析》第4章主存储器,本章介绍主存储器的特点和分类,主存储器的基本结构、工作原理和性能指标,SRAM和DRAM的工作原理,ROM的类型,主存储器的连接与控制,双口RAM和多体交叉存储器的特点和工作原理。本节为例题解析。

作者:李春葆来源:清华大学出版社|2013-06-21 15:15

4.2.2  例题解析(4)

5. 设计题

【例4-2-21】某机器字长为8位,试用以下所给芯片设计一个容量为10KB的存储器,其中RAM为高8KB,ROM为低2KB,***地址为0。选用的RAM芯片类型为4K×8位,ROM芯片类型为2K×4位。回答以下问题:

(1)RAM和ROM的地址范围分别是多少?

(2)每种芯片各需要多少片?

(3)存储器的地址线、数据线各为多少根?

(4)画出存储器的结构图及与CPU连接的示意图。

解:(1)由于存储器的低2KB为ROM空间,所以ROM的地址空间为0~2KB-1,即0000H~07FFH;高8KB为RAM空间,所以RAM的地址空间为2KB~10KB-1,即0800H~27FFH。

(2)所需RAM芯片数=8KB/(4K×8位)=8KB/4KB=2片。所需ROM芯片数=2KB/(2K×4位)=2KB/1K=2片。2片ROM采用位扩展,而2片RAM采用字扩展。

(3)因为存储器的总容量为10KB=211B,另外需要使用一个3/8译码器进行片选,所以地址线数=11+3=14根。机器字长为8位,所以存储器的数据线为8根。

(4)最终设计的该计算机主存储器和CPU的连接如图4.18所示。

【例4-2-22】设有32片256K×1位的SRAM芯片。回答以下问题:

(1)采用位扩展方法可以构成多大容量的存储器?

(2)如果采用32位的字编址方式,该存储器需要多少地址线?

(3)画出该存储器与CPU连接的结构图,设CPU的接口信号有地址信号、数据信号和控制信号( 、 )。

解:(1)32片256K×1位的SRAM芯片可构成256K×32位的存储器。

(2)如果采用32位的字编址方式,则需要18条地址线,因为218=256K。

(3)用 作为芯片选择信号, 作为读写控制信号,该存储器与CPU连接的结构图如图4.19所示,因为存储容量为256K×32位=1024KB=220B,所以CPU访存地址为A19~A0,***地址位为A19,并由A0、A1选择各字节。

【例4-2-23】设有若干片256K×8位的SRAM芯片。回答以下问题:

(1)采用字扩展方法构成2048KB的存储器需要多少片SRAM芯片?

(2)该存储器需要多少地址线?

(3)画出该存储器与CPU连接的结构图,设CPU的接口信号有地址信号、数据信号和控制信号( 、 )。

解:(1)该存储器需要2048KB/(256K×8位)=2048KB/256KB=8片SRAM芯片。

(2)需要21条地址线(A20~A0),因为221=2048K,其中高3位(A20A19A18)用于芯片选择,低18位作为每个存储器芯片的地址输入。

【责任编辑:book TEL:(010)68476606】

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