计算机组成原理(第四版)课后答案(第二章) 清华大学出版社.ppt

计算机组成原理教程2.1说明存储器的存取时间与存取周期之间的联系与区别。
解:(参见P62)
存取时间TA是指存储器从接收到CPU发来的读写有关信号开始，到读出/写入数据所需的时间。而存取周期TW是指连续两次读写存储器所需的最小时间间隔。
存取时间和存取周期都是反映存储器存取速度的指标，存取周期大于存取时间。在存储器进行读写操作时，由于存储元件本身的性能，做完一次存或取之后，不能马上进行另外的存或取，需要一段稳定和恢复时间。存取周期就是存取时间加上存储单元的恢复稳定时间。2.2存储器的带宽有何物理意义?存储器总线宽度为32位，存取周期为250nS,这个存储器带宽是多少?
解：存储器的带宽是指每秒钟访问的二进制位的数目。其物理意义是一个以存储器为中心的机器可以获取的信息传输速度。
若存储周期为250ns，则工作速度=1/250ns,
所以，存储器带宽=工作速度×总线宽度=1/250ns*32bit
=1/250X10-9×32bps=32X109/250bps
=128X106bps=128Mbps2.3ROM与RAM两者的差别是什么?
解：ROM、RAM都是主存储器的一部分，但它们有很多差别：
(1)RAM是随机存取存储器，ROM是只读存取存储器；
(2)RAM是易失性的，一旦掉电，则所有信息全部丢失；ROM是非易失性的，其信息可以长期保存，常用于存放一些固定用的数据和程序，比如计算机的自检程序CMOS、BIOS、汉字库等。
2.4指出下列存储器哪些是易失性的?哪些是非易失性的?哪些是读出破坏性的?哪些是非读出破坏性的?动态RAM，静态取RAM，ROM，Cache，磁盘，光盘。
解:动态RAM、静态RAM、Cache是易失性的，ROM、磁盘、光盘是非易失性的。动态RAM是读出破坏性的，其余均为非读出破坏性的。2.5术语：存储元、存储单元、存储体、存储单元地址，有何联系和区别？
存储元：存储一位二进制信息的基本单元电路。
存储单元：由若干存储元组成。一台机器的所有存储单元长度相同，一般由8的整数倍个存储元构成。
存储体：是存储单元的集合，它由许多存储单元组成，用来存储大量的数据和程序。
存储器单元地址：计算机在存取数据时，以存储单元为单位进行存取。为区别不同单元，给每个存储单元赋予地址，每个存储单元都有一条唯一的字线与存储单元地址编码对应。2.6下面关于存储器的描述，请选则正确的叙述。
(1)CPU访问存储器的时间是由存储体的容量决定的，存储容量越大，访问存储器所需的时间就越长；
(2)因为动态存储器是破坏性读出，必须不断地刷新；
(3)随机半导体存储器(RAM)中的任何一个单元都可以访问；
(4)固定存储器(ROM)中的任何一个单元不能随机访问.
(5)一般情况下，ROM和RAM在存储体中是统一编址的.
(6)由于半导体存储器加电后才能存储数据，断电后数据就丢失了，因此，用EPROM做的存储器，加电后必须重写原来的内容。解：(1)F。主存是随机存储器，CPU访问任何单元的时间都是相同的，同容量的大小没有关系。
(2)F。刷新不仅仅是因为存储器是破坏性读出，还在于动态存储器在存储数据时，存储器不做任何操作时，电荷也会泄漏，为保证数据的正确性，必须使数据周期性地再生，即刷新。
(3)T。
(4)F。ROM只是把信息固定地存放在存储器中，而访问存储器仍然是随机的。
(5)T。在计算机设计中，往往把RAM和ROM的整体作主存，因此，RAM和ROM一般是统一编址的。
(6)F。EPROM是只读存储器，与半导体随机存储器制作工艺不同，不会因掉电丢失数据。2.7某计算机系统字长为32位，主存以字节编址，试画出存储器中字地址和字节地址的分配情况。
解：存储器中字地址和字节地址的分配情况如下图所示2.8设计一个用64Kx1位的芯片构成256Kx16位的存储器，画出组织结构图。
解:
(1)要用64Kxl的芯片构造256Kxl6位的存储器，需要字、位同时扩展，共需芯片
256/64x16/1=64(片)；
(2)主存容量为256KB=218B，即共需地址线18根，可用其中A0～A1516根接到芯片组，余下两根A16、A17接到片选译码器。

(3)组织结构图:2.92114是排列成64x64阵列的六管存储芯片，试问组成4Kxl6位的存储器，共需少片2114?画出逻辑框图。
解：Intel2114芯片一片的容量为1Kx4位，要组成4KXl6位的存储器，需要2114芯片
4K/lxl6/4=16（片）。
片内地址需要10根地址线，用A0～A9，片选需要2位地址线，用A10～A11。

组织结构图：2.10在2.9题中，如果存储器以字节编址，CPU用一根控制线指明所寻址的是字还是字节，试设计这根控制线的连接方法。
解：若以字节编址，则存储容量增加了1倍