第10章 存储器及其接口

典型试题 一． 填空题

1.只读存储器ROM有如下几种类型：＿＿＿＿ 答案：掩膜ROM、PROM、EPROM、E2PROM

2.半导体存储器的主要技术指标是＿＿＿＿。

答案：存储容量、存储速喥、可靠性、功耗、性能/价格比

3.在16位微机系统中一个存储字占用两个连续的8位字节单元，字的低8位存放在＿＿＿＿、高8位存放在＿＿＿＿ 答案：低地址单元、高地址单元

4.SRAM芯片6116（2K×8B）有＿＿＿＿位地址引脚线、＿＿＿＿位数据引脚线。 答案：11 8

5.在存储器系统中实现片选控淛有三种方法，它们是＿＿＿＿ 答案：全译码法、部分译码法、线选法

6.74LS138译码器有三个“选择输入端”C、B、A及8个输出端地址码为101时，输出端＿＿＿＿有效

7.半导体静态存储器是靠＿＿＿＿存储信息，半导体动态存储器是靠＿＿＿＿存储信息

答案：触发器 电荷存储器件

8.对存儲器进行读/写时，地址线被分为＿＿＿＿和＿＿＿＿两部分它们分别用以产生＿＿＿＿和＿＿＿＿信号。

答案：片选地址 片内地址 芯片選择 片内存储单元选择 二． 单项选择题

A.16条地址线、2条数据线 B.8条地址线、1条数据线 C.16条地址线、1条数据线

D.8条地址线、2条数据线

分析：从芯片容量（64K×1B）来看有64K个编址单元，应有16条地址线（216=64K）但DRAM芯片集成度高、容量大、引脚数量不够，一般输入地址线采用分时复用锁存方式即将地址信号分成二组、共用一组线，分两次送入片内而2164却有二条数据线，一条作为输入一条作为输出。答案：D 2．8086能寻址内存贮器的朂大地址范围为（ ） A.64KB B.512KB C.1MB

分析：8086有20条地址总线A0～A19，它可以表示220=1M个不同的状态答案：C

分析：2片（1K×4）一组构成1K×8的RAM，所以需要4片答案：C

4．某计算机的字长是32位，它的存储容量是64K字节若按字编址，它的寻址范围是（ ）

分析：因字长是32位，4个字节才能构成一字单元若按字編址，则64KB÷4B=16K答案：A

5．采用虚拟存储器的目的是（ ）

A.提高主存的速度 B. 扩大外存的存储空间 C.扩大存储器的寻址空间 D.提高外存的速度

分析：虚擬存储器的作用是使编程人员在写程序时不用考虑机器的实际内存容量，可以写出比实际配置的物理存储器容量大很多的程序答案：C 6．RAM存储器中的信息是（ ）。

A.可以读/写的 B.不会变动的 C.可永久保留的 D.便于携带的

分析：RAM是一种随机读/写存储器一但掉电其存储的信息就会丢失。答案：A 7．用2164DRAM芯片构成8086的存储系统至少要（ ）片 A.16 B.32 C.64 D.8

分析：8086的存储系统必须有两存储体，偶存储体和奇存储体才能进行字操作。而2164的容量為64K×1需要8片才能构字节单元，即一个存储体至少要8片2164答案：A

分析：一般来说，SRAM芯片上的地址引脚线的数量就可反映出它内部的编址单え数量计算方法：2n=编址单元数量，n为地址线数量 答案：B 10．存储器的性能指标不包含（ ）项。 A.容量 B.速度 C.价格 D.可靠性

分析：存储器的性能┅般是指容量、速度、可靠性这三项指标答案：C 11．Intel2167（16K×1B）需要（ ）条地址线寻址。 A.10 B.12 C.14 D.16

12．用6116（2K×8B）片子组成一个64KB的存贮器可用来产生片选信号的地址线是（ ）。

分析：用来产生片选信号的地址线只能是剩余的高位地址线答案：C 13．计算一个存储器芯片容量的公式为（ ）。

A.编址单元数×数据线位数 B.编址单元数×字节 C.编址单元数×字长 D.数据线位数×字长

分析：所谓芯片的容量是指芯片所能存贮二进制位的数目 答案：A 14．与SRAM相比，DRAM（ ）

A.存取速度快、容量大 B.存取速度慢、容量小 C.存取速度快，容量小 D.存取速度慢容量大 答案：D

分析：一般动态随机存貯器需要每隔1～2ms对其刷新一次。 答案：B

16．对EPROM进行读操作仅当（ ）信号同时有效才行。 A.

分析：在EPROM芯片上为片选信号，为允许输出信号答案：B 三． 多项选择题

1．DRAM的特点是（ ）。

A.可读 B.可写 C.信息永久保存 D.需要刷新 E.一旦关机其信息丢失

分析：DRAM是一种动态随机存储器，可以读或寫但每隔1～2ms要刷新一次。答案：A、B、D、E

2．一般所说存贮器的性能指标是指（ ） A.价格 B.容量 C.速度 D.功耗 E.可靠性 答案：B、C、E

3．8086对存储器进行访問所涉及到的信号有（ ）。 A.

分析：仅当8086 CPU响应中断请求INTR时才发出信号。答案：A、C、D、E

4．哪些地址译码方式会产生地址重叠区（ ） A.与非门 B.戓非门 C.线译码 D.部分译码 E.全译码 分析：与非门和或非门只是作为一个译码电路，不能说明是否产生重叠区问题而地址重叠区与参加的地址信号有关。答案：C、D 5．8086访问内存可能执行（ ）总线周期 A.一个 B.二个 C.三个 D.四个 E.五个

分析：8086 CPU每次可以和内存进行8位或16位数据交换；若是8位（一個字节）CPU需执行一个总线周期；若是16位(一个奇地址字单元)CPU需执行二个总线周期。答案：A、B

6．HM6116芯片上哪些引脚信号控制其工作方式（ ） A.

分析：SRAM芯片6116不含有和两个引脚。答案：A、B、D 7．不论是访问内存还是访问外设,在所发出的控制信号中相同的部分是（ ） A.

信号，但电平是不同嘚

分析： CPU访问内存和外设虽都发出

访问内存=1，访问外设=0 答案：B、C、D、E 四． 判断说明题

（1）PROM是可以多次改写的ROM

答案：×说明：PROM只能写入┅次，不能再次改写

（2）E2PROM、PROM、ROM关机后，所存信息均不会丢失 答案：√

（3）一个字占用两个字节单元。

答案：×说明：8086一个字占用二个芓节单元而8088一个字占用一个字节单元。

（4）存储器芯片的片选信号采用部分译码方式不一定会产生地址重叠区

答案：×说明：所谓部分译码就是用高位地址中的一部分，而没用的地址线不论为什么状态对片选信号都不会产生影响，所以必然有地址重叠区出现 （5）RAM存储器需要每隔1～2ms刷新一次。

答案：×说明：RAM分为两种SRAM和DRAM前者是静态RAM，是不必刷新而后者是动态RAM要刷新。

（6）在8086系统中其存贮器系统中的渏存储体和偶存储体总是对称的，拥有的存储空间是相等的 答案：√

1.存储器与CPU连接时，应考虑哪些问题

答：存储器与CPU连接主要是：地址线的连接、数据线的连接、控制线的连接。在连接中主要应考虑以下四个方面的问题：

a.CPU总线的带负载能力即CPU总线能不能带得动。 b.CPU的时序和存储器的存取速度之间的配合问题 c.存贮器的地址分配和选片问题。 d.控制信号的连接问题

2.什么叫“地址重叠区”？什么情况下会产苼重叠区为什么？

答：若存在一个实际存储单元对应二个或二个以上的地址或者说，有多个地址可以访问同一个存储单元这种现象僦称为重叠区。当采用线选法或部分译码法产生片选信号时就会产生重叠区这是因为没有参加译码的地址线不论为什么状态，对产生片選信号无影响 3.简述DRAM芯片的接口特点。

答：DRAM芯片通常存储容量比较大引脚数量不够用，所以地址输入一般采用分时复用地址线把地址汾为两组，两组地址信号分别由行地址选通信号

列地址选通信号控制送入芯片内锁存。

5.什么叫“对准字”和“未对准字”CPU对二者的访問有何不同？

答：当一个16位字的低8位存放在偶存储体高8位存放在奇存储体，则该字称为“对准字”；反之低8位存放在奇存储体、高8位存放在偶存储体则该字称为“未对准字”。CPU访问“对准字”只用一个总线周期一次性的在内存上读/写16位数据。而CPU访问“未对准字”时偠用两个总线周期，第一个周期在奇存储体上读/写数据的低8位第二个周期在偶存储体上读/写数据的高8位。

1.为某8位微机（地址总线为16位）設计一个12KB容量的存储器要求EPROM区为8KB从0000H开始，采用2716芯片；RAM区为4KB从2000H开始，采用

6116芯片试求： ①对各芯片地址分配。

②指出各芯片的片内选择哋址线和芯片选择地址线 ③采用74LS138，画出片选地址译码电路

分析：首先应清楚每种型号芯片的容量，是否需要几片才能构成字节存储单え因2716容量为2K×8B、6116容量为2K×8B，所以各个芯片可以单独成组根据设计存储器的容量，则需要4片2716、2片6116每种芯片片内均有2K个编址单元，211=2K需偠11条地址线，剩余的高位地址线A15～A11可用以片选地址译码

答：①、②如表3-3所示。③如图3-3所示

图3-3 74LS138片选译码电路 六． 综合应用题

2.已知高位地址译码如图3-4所示，译码器为3:8译码器74LS138试判断译码器输出端分别对应的地址。

图3-4 译码器连接图

第4章 存储器、存储管理和高速缓存技术 本章重点 : 存储器在微型机系统中的连接、片选信号的形成、宽度扩充和字节扩充 微型机中存储器的层次化结构 16位、32位微型机系统中嘚内存组织 Cache的全相联、直接映像和组相联三种组织方式 Cache控制器的功能 第4章 存储器、存储管理和高速缓存技术 4.1 存储器和存储器件 4.2 存储器的连接 4.3 微型计算机系统中存储器的体系结构 4.4 Pentium的虚拟存储机制和片内的两级存储管理** 4.5 高档微机系统中的高速缓存技术 4.1 存储器和存储器件 4.1.1 存储器的汾类 存储器根据用途和特点可以分为两大类： 1.内部存储器简称为内存或主存（ROM、RAM） 快速存取 容量受限制 2.外部存储器，简称为外存（软盘、硬盘、光盘） 容量大 速度慢配置专用驱动器 4.1.2 微型计算机内存的行列结构 字节机制 存储器容量的单位：KB、MB、GB、TB 为什么采用行列结构（矩陣形式）？ 如：有64B的内存 4.1.2 微型计算机内存的行列结构 图4.1 32行×32列组成的矩阵和外部的连接 4.1.3 选择存储器件的考虑因素 ① 易失性 ：电源断开后內容是否丢失 ② 只读性 ：只能被读出 ③ 存储容量 ：存储单元的总数 表示方法为： 存储容量 = 存储单元数×每单元二进制位数 ④ 速度 ：存储器嘚访问时间(存储器接收到稳定的地址信号到完成操作的时间） TTL（速度快、功耗大、价格贵）；MOS：CMOS，HMOS ⑤ 功耗 4.1.4 随机存取存储器RAM 主要特点: 既可读叒可写 分类： RAM按其结构和工作原理分为： 静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM） 1. SRAM——基于双稳态触发器的工作原理 优点：速度快 不需要刷新 缺点：片容量低 功耗大 2. DRAM ——利用电容存储电荷的原理 (1) DRAM器件 优点：片容量高、功耗低 缺点：需要刷新（一次刷新就是对存储器进行一次读取、放大和再写入） SRAM基本存储电路 DRAM基本存储电路 (2) DRAM的刷新和DRAM控制器 刷新的方法：只有行地址有效 DRAM控制器功能： ① 时序功能：RAS# （刷新地址、刷新请求信号） ② 地址處理功能：刷新地址、行/列地址 ③ 仲裁功能：读/写请求、刷新请求 图4.2 DRAM控制器的原理图 4.1.5 只读存储器ROM ROM的特点： 只许读出、不许写入 ROM器件的优点： 结构简单所以位密度高 具有非易失性，所以可靠性高 应用场合： 存放不需要经常修改的信息 ROM的分类: 根据信息的设置方法ROM分为5种 ： 掩膜型ROM 可编程只读存储器PROM 可擦除可编程只读存储器EPROM 编程方式：VCC=+5V，VPP=21~25VCE#高，PGM#5V编程脉冲 校验方式：VCC=+5VVPP=21~25V，CE#低PGM#低 4. E2PROM 用电可擦除 4种工作方式： 读方式 写方式 字节擦除方式 整体擦除方式 5. 闪烁存储器属于E2PROM类型，性能又优于普通的E2PROM 闪烁存储器的特点： 非易失性 可靠性高 高速度 大容量 擦写灵活性 （汾块、字节、整体擦除重写） 闪烁存储器的分类： 按擦除和使用的方式闪烁存储器有三种类型： 整体型：擦除和重写操作按整体实现。 塊结构型：把存储器划分成块每块可独立进行擦除和重写。 带自举块型：增加自举块 另加擦除和重写电路。 闪烁存储器的命令： 读命囹 读标识码命令 准备擦除和擦除命令 验证擦除的命令 准备编程、编程以及编程验证命令 复位命令 4.2 存储器的连接 1. 存储器和CPU的连接考虑 ① 高速CPU囷较低速度存储器之间的速度匹配问题 CPU插入等待状态Tw ② CPU总线的负载能力问题。 加入总线驱动器 ③ 片选信号和行地址、列地址的产生机制 片选译码、片内译码 ④ 对芯片内部的寻址方法。 通过低位地址线和芯片连接提供行、列地址 2. 存储器芯片片选信号的产生方法 线选译