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简述表示存储器容量时,符号B、KB、MB和GB的关系。
表示存储器容量时有存储字节(Byte)和存储位(bit)两种方式,符号B、KB、MB和GB均为字节表示方式,B表示字节、KB表示千字节、MB表示兆字节、GB表示吉字节,它们之间的关系是,1KB=1024B、1MB=1024KB、1GB=1024MB。
简述存储器芯片的主要技术指标。
存储器芯片的主要技术指标有:
存储容量,表示一个存储器芯片上能存储多少个用二进制表示的信息位数。
存取时间,指向存储器单元写入数据及从存储器单元读出数据所需的时间。
功耗,其一是指存储器芯片中存储单元的功耗,单位为μW/单元;
其二是指存储器芯片的功耗,单位为mW/芯片。
工作电源,指存储器芯片的供电电压。
简述CPU与Cache、主存和外存的关系。
Cache、主存和外存为当前PC机的三级存储体系结构,CPU首先访问速度最快Cache,而Cache的数据由主存提供,称Cache中的数据为主存中数据的映射,而主存中的数据从速度最慢的外存获得。
采用三级存储体系结构后,可大大提高CPU的工作效率。
简述存储器与寄存器的异同
相同点
:
存储器和寄存器均用于存放二进制信息。
不同点:
寄存器为CPU内部的存储单元,数量较少,每个寄存器都指定专门用途并命名,编程时用寄存器名访问,例如MOVAX,BX;
存储器为CPU外部的存储单元,数量较大,每个存储单元都有地址,可存放指令和数据,编程时用存储单元地址访问,例如MOVAX,[2000H]。
简述ROM与RAM的异同
相同点:
ROM、RAM均为半导体存储器,构成计算机的内存储系统。
不同点:
RAM中可写入和读取数据,掉电后存放的数据将消失,称RAM为随机存取存储器;
ROM中的数数据应预先写入,工作时只能读取数据不能改写数据,掉电后预先写入的数据不会消失,称ROM为仅读存储器。
10、简述内存储器与外存储器的作用。
内存储器由半导体存储器构成,有RAM和ROM两种,CPU可经存储器的存储单元地址访问;
外存储器由磁、光材料构成,用于存放长期有用的信息,CPU经I/O端口对磁盘或光盘进行访问。
11、简述存储器芯片的位线扩展和字线扩展【解】:
存储器芯片的存储容量与存储器芯片的位线和字线有关,例如存储器芯片2114的存储容量为1024×
4,即字线为1024(表示2114有1024个存储单元),位线为4(表示2114的每个存储单元中可存放4位二进制数)。
PC机中定义每个地址单元中的二进制数位为8,若用2114构成1KB的存储系统,需2片2114,其中一片2114的数据线D0~D3接8位数据总线的D0~D3,另一片2114的数据线D0~D3接8位数据总线的D4~D7,称为位线扩展。
若用6116(2048×
8)构成4KB的存储系统,需2片6116,每片的位线为8(不需位线扩展),字线为2048,需11条片内地址线A0~A10寻址,而4K存储单元的字线为4096,需12条片内地址线A0~A11寻址,其中的片内地址线A11
与字线扩展有关。
12、名词解释:
线选法、部分译码法、全译码法。
线选法:
用CPU的片选地址线中的某一条直接控制存储器芯片的片选端,此法简单且不需要其它逻辑电路,但不利于存储系统的扩展;
部分译码法:
用CPU的片选地址线中的一些经译码器输出控制存储器芯片的片选端,由于片选地址线未全用,会造成存储单元有重复地址对应;
全译码法:
用CPU的片选地址线中的全部经译码器输出控制存储器芯片的片选端,由于片选地址线全用,译码器较复杂,因存储单元仅有惟一的地址对应,此法可方便存储系统的扩展。
13、名词解释:
片内地址线、片选地址线【解】:
片内地址线:
为对存储器芯片中的每一个存储单元都能寻址,CPU为存储器提供的地址线;
片选地址线:
CPU的地址线中,除提供给存储器芯片的片内地址线外,其余均为片选地址线,用于确定某存储
器芯片在存储系统空间中的具体存储范围
五:
设计题
1、设某系统需装6KB的ROM,地址范围安排在0000H~17FFH。
请画出使用EPROM芯片2716构成的连接线路图。
【分析】2716的容量为2K×
8,需用3片进行字扩展。
2716有
8条地址线(O7~O0)正好与CPU的地址总线(D7~D0)连接;
11条地址线(A10~A0)与CPU的低位地址线(A10~A0)连接。
2716选片信号(CS)的连接是一个难点,需要考虑两个问题:
一是与CPU高位地址线(A15~A11)和控制信号(IO/M、RD)如何连接,二是根据给定的地址范围如何连接。
假如选择译码法,根据给定的地址范围,可列出3片EPROM的地址范围如表6.1所示。
表6.1EPROM芯片地址范围
芯片A15A14A13A12A11A15~A0地址范围(十六进制)
最低地址最高地址
EPROM1
00000000000111111111110000H
07FFH
EPROM2
1
00000000000111111111110800H
0FFFH
EPROM3
00000000000111111111111000H
17FFH
其中,CPU的高位地址线A11、A12、A13分别与74LS138的输入端A、B、C连接,A14与使能端G2B连接,A15与使能端G2A连接;
控制信号IO/M、RD经或非门与使能端G1连接。
【解】根据表6.1,EPROM与CPU的连接如图6.18所示。
2、设用2114静态RAM芯片构成4K×
8位存储器,其地址范围为2000H~2FFFH。
试画出连接线路图。
【分析】2114的结构是1K×
4位,要用此芯片构成4K×
8位的存储器需进行字位同时扩展,需用芯片数为:
M/m×
N/n=4/1×
8/4=8。
可先用两片2114按位扩展方法组成1K×
8的存储器组,再用8片组成四组1K×
8位的存贮器。
1K芯片有10根地址线,可接地址总线A9~A0,每组中的两片2114的数据线I/O4~I/O1,则分别接数据总线的高4位D7~D4和低4位D3~D0。
根据给定的地址范围,可列出每组2114芯片组的地址范围如表6.2所示。
表6.2RAM芯片组地址范围
芯片A15A14A13A12A11A10A15~A0地址范围
(十六进制)
RAM1001000000000000011111111112000H~23FFH
RAM2001001000000000011111111112400H~
27FFH
RAM3001010000000000011111111112800H~2BFFH
RAM4001011000000000011111111112C00H~2FFFH
假如将高6位地址A15~A10用74LS138进行译码来控制各芯片的片选端,由表6.2可知,高3位地址线A15~A13可分别接74LS138使能端的G2B、G2A、G1,低3位地址线A12~A10可分别接74LS138输入端的C、B、A。
控制信号IO/M、WR经与非门接2114的写允许信号WE。
【解】RAM存储芯片2114与CPU的连接线路图如图6.19所示。
3、设用单片存储容量为16K×
1位的Intel2116动态RAM芯片组成一个16K×
8位的存储器,其地址范围为4000H~7FFFH。
试画出连接线路图。
【分析】因2116芯片的容量为16K×
1故需用8片按位扩展方法才能组成16K×
8的存储器。
每片2116芯片上有一条I/O线,正好分别与CPU的8条数据总线D7~D0相连。
为解决2116用7个地址输入端传送14位地址的矛盾,地址信息的输入采用分时方式,因此,CPU在读或写存储器时,由M/IO信号经过行列选通信号发生器,产生相应的行地址选通信号RAS、RAS,列地址选通信号CAS、CAS和读写控制信号WE,分别送到2116和地址多路转换器。
当A15=0,A14=1及IO/M=0时,利用RAS信号使动态RAM被选中。
CPU的地址总线A13~A0上的行地址A6~A0和列地址A13~A7,分别在RAS和CAS的控制下,经地址多路转换器,被分别送入2116芯片内部的行地址锁存器和列地址锁存器,经译码后,选中被寻址的存储单元。
【解】动态RAM存储芯片2116与CPU的连接线路图如图6.20所示。
4、有一8位微机系统中,其内存地址空间分配为:
0000H~1FFFH的8K字节为EPROM;
2000H~2FFFH的4K字节为静态RAM;
3000H~3FFFH的4K字节为待扩存储空间。
要求EPROM用Intel2716,RAM用Intel2114,用74LS138译码器作片选控制,试画出其连接图。
8,需用4片进行字扩展。
2716有8条地址线(O7~O0)正好与CPU的地址总线(D7~D0)连接;
11条地址线(A10~A0)与CPU的低位地址线(A10~A0)连接。
2114的结构是1K×
4位,要用此芯片构成4K×
8位的存储器需进行字位同时扩展,需用芯片数为:
N/n=4/1×
8/4=8。
8的存储器组,再用8片组成四组1K×
8位的存贮器。
1K芯片有10根地址线,可接地址总线A9~A0,每组中的两片2114的数据线I/O4~I/O1,则分别接数据总线的高4位D7~D4和低4位D3~D0。
根据给定的地址范围,可列出每组2114芯片组的
地址范围和4片2716芯片的地址范围如表6.3所示
表6.3EPROM、RAM芯片组地址范围
0/1000000000011111111110000H
0/1000000000011111111110800H
0/1000000000011111111111000H
EPROM4
0/1000000000011111111111800H
1FFFH
RAM10
000000000011111111112000H
23FFH
RAM20
000000
RAM30
101
000000000011111111112800H
2BFFH
RAM40
000000000011
1111
11112C00H
2FFFH
对于2716和2114分别需要11条和10条地址线实现片内字选。
高位地址线A13、A12、A11用于EPROM和RAM芯片的片选。
由于2114的存储容量为1K,而74LS138译码器的每条译码输出线可寻址2K字节的存储空间,因此需用A10与74LS138译码器的译码输出端进行逻辑组合(即二次译码)后,才能对2114进行片选。
【解】根据地址范围表6.3可画出2716和2114的连接图如图6.21所示。
5、在有16根地址总线的微机系统中,采用2732EPROM存储器芯片,形成8K字节的程序存储器,试画出存储器芯片的连接电路。
【分析】因为2732芯片的容量为4K×
8位,为了存储16位指令字,需要使用两片此类芯片并联组成一组。
其中,数据总线的高8位D15~D8和低8位D7~D0分别与两片2732的数据输出线O7~O0相连;
低位地址线A12~A1接至两片2716的A11~A0;
其余的高位地址线和M/IO(高电平)控制信号组合用来产生选片信号CS与2732的CE信号连接,控制信号RD与2732的OE相连。
解】两片EPROM2732组成的程序存储器如图6.22所示
6、请用Intel6116RAM存储器芯片构成2K字的存储器,画出电路连接图。
【分析】因为6116芯片的容量为2K×
8位,要构成2K字存储器,需要使用两片此类芯片并联组成。
其中,CPU的数据总线的高8位D15~D8和低8位D7~D0分别与两片6116的数据输入输出线
I/O7~I/O0相连;
CPU的低位地址线A11~A1接至两片6116的A10~A0;
地址信号A0和控制信号BHE分别与两片6116的选片信号CE相连,用于选择偶数地址的低位库和奇数地址的高位库;
控制信号RD和WR分别与6116的OE和WE相连。
【解】两片6116组成的2K字存储器如图6.23所示。
实验2
1、求内存单元中所定义的两个字节变量的连续内容之和。
要求用三种不同的方法实现,下面已给出一种方法,请自编出另两种方法的程序(提示:
(1)用定义字的形式实现,
(2)用直接寻址方式实现)
1.源程序如下:
DATA
SEGMENT
ADB
5CH,85H
;
两字节运算数
BDB
43H,0ABH
ENDS
CODE
ASSUMECS:
CODE,ds:
START:
MOV
AX,DATA
DS,AX
SI,0
置位移量初值
AL,A[SI]
取加数低位
ADD
AL,B[SI]
两数相加
A[SI],AL;
存回A单元
INC
SI;
;
调整位移量
AL,A[SI];
取加数高位
ADC
带进位加
MOVA[SI],AL;
MOVAH,4CH
INT21H
CODEENDS
ENDSTART
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