「MOOC計算機組成原理」 第四章習題

2021-10-03 18:22:20 字數 2535 閱讀 8289

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(1)什麼是儲存器的頻寬?

(2)若儲存器的資料匯流排寬度為 32 位,訪問週期為 200ns ,則儲存器的頻寬是多少?

答案:(1)儲存器的頻寬指單位時間內從儲存器進出資訊的最大數量。

(2)儲存器的頻寬為:1s/200ns=5mhz,5mhz×32bit=160mb/s=20mb/s

解析:

(1)頻寬通俗來講就是單位時間內的傳輸資訊的數量。

(2)32位表示乙個週期內可以進出32bit的資訊。化為s後該儲存器的頻率為5mhz(兆赫茲)。這樣我們就既有了每秒傳輸的次數,又有了每次傳輸的大小32bit。即可求出頻寬為每秒160兆個位元,也就是每秒20兆個位元組。

hz代表單位時間週期震動(發生)次數。

(1)某機字長為 32 位,其儲存容量是 64kb,按字編址它的定址範圍是多少?

(2)若主存以位元組編址,試畫出主存字位址和位元組位址的分配情況。

答案:(1)按字編址: 32bit/8=4b,64kb/4b=16k

解析:

(ps:字長是32位,就是指1字=

32bit,該資訊只有在按字編址時才有用。這裡的字長說的是儲存字長)

(1)乙個容量為 16k×32 位的儲存器,其位址線和資料線的總和是多少? (2)當選用下列不同規格的儲存晶元時,各需要多少片?

答案:(1)位址線+資料線=14+32=46

(2)選擇不同儲存晶元時,各需要的片數:

1k×4:(16k×32) / (1k×4) = 16 ×8 = 128 片

2k×8:(16k×32) / (2k×8) = 8×4 = 32 片

4k×4:(16k×32) / (4k×4) = 4×8 = 32 片

16k×1:(16k×32) / (16k×1) = 1 ×32 = 32 片

4k×8:(16k×32) / (4k×8) = 4×4 = 16 片

8k×8:(16k×32) / (8k×8) = 2×4 = 8 片

解析:

(1)16k等於2

^14b,所以位址線為14根,又32bit所以資料線要32根。

(2)同理(1)可以算出每種型號所需片數

乙個 8k×8 位的動態 ram晶元,其內部結構排列成 256×256 形式,訪問週期為 0.1 μs。試問採用集中重新整理、分散重新整理和非同步重新整理三種方式的重新整理間隔各為多少?

答案:(1)採用集中重新整理方式重新整理間隔為 :2ms ,其中重新整理死區時間為: 256× 0.1 μs=25.6 μs

(2)採用分散重新整理方式重新整理間隔為: 256×( 0.1 μs+0.1 μs)=51.2 μs

(3)採用非同步重新整理方式重新整理間隔為::2ms

畫出用 1024×4 位的儲存晶元組成乙個容量為 64k×8位的儲存器邏輯框圖。要求將 64k 分成 4 個頁面,每個頁面分 16 組,指出共需多少片儲存晶元。

答案:(1)需要的總片數:(64k×8)/(1024×4)=64×2=128片

(2)頁面容量 = 64k× 8 / 4 = 16k ×8 位,4 片 16k×8 字串聯成 64k×8 位

組容量 = 16k×8位 / 16 = 1k×8 位,16 片 1k×8 位字串聯成 16k×8 位

組內片數 = 1k×8位 / 1k ×4位 = 2 片,兩片 1k×4 位晶元位並聯成 1k× 8 位

設有乙個 64k×8 位的 ram晶元,試問該晶元共有多少個基本單元電路(簡稱儲存基元)?

欲設計一種具有上述同樣多儲存基元的晶元, 要求對晶元字長的選擇應滿足位址線和資料線的總

和為最小,試確定這種晶元的位址線和資料線,並說明有幾種解答。

答案:(1)儲存基元總數 = 64k×8 位= 512k 位 = 2^19位

(2)設設位址線根數為 a,資料線根數為 b,則片容量為: 2^a×b = 2^19;b = 2^19-a

若 a = 19 ,b = 1 ,總和 = 19+1 = 20 ;

a = 18 ,b = 2 ,總和 = 18+2 = 20 ;

a = 17 ,b = 4 ,總和 = 17+4 = 21 ;

a = 16 ,b = 8 ,總和 = 16+8 = 24 ;

,,解析:

每個儲存單元存乙個8位二進位制數,也就是乙個位元組,所以用64k×8
由上可看出:片字數越少,片字長越長,引腳數越多。片字數減 1

,片位數均按 2 的冪變化。則如果滿足位址線和資料線的總和為最小, 這種晶元的引腳分配方案有兩種:位址線 =

19 根,資料線 =

1 根;或位址線 =

18 根,資料線 =

2 根

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