3、某机器字长8位，试用如下所给芯片设计一个存储器，容量为10KB，其中RAM为高8KB， ROM为低2KB，最低地址为0（RAM芯片类型为：4K×8，ROM芯片类型为：2K×4。 回答：（1）地址线、数据线各为多少根？（2）RAM和ROM的地址范围分别为多少？ （3）各种芯片各需多少片？（4）画出存储器结构图及与CPU连接的示意图。

(1) 存储器容量为10KB，因此地址线需要14根（2^14=16384），数据线需要8根。

(2) RAM的地址范围为0-8191（8KB），ROM的地址范围为8192-1023（2KB）。

(3) RAM芯片容量为4K*8位，因此需要2片RAM芯片；ROM芯片容量为2K*4位，因此需要1片ROM芯片。

(4) 存储器结构图示意图如下：

            ┌──────────────┐
            │     CPU      │
            │              │
            └───────┬──────┘
                    │        
            ┌───────▼──────┐
            │  RAM & ROM   │
            │              │
            └───────┬──────┘
                    │        
         ┌───────┬───┴───┬───────┐
         │       ▼       ▼       │
      RAM芯片  RAM芯片  ROM芯片  

相关问题

某机器字长8位，试用如下所给芯片设计一个存储器，容量为10KB，其中RAM为高8K B, ROM为低2KB，最低地址为0（RAM芯片类型为：4Kx8，ROM芯片类型为：2Kx4 画出存储器结构图及与CPU连接的示意图。

为了设计一个容量为10KB的存储器，我们首先需要将10KB划分为两个部分：RAM（随机存取内存）和ROM（只读存储器）。由于给出的信息是RAM为高8KB，即64KB（因为4Kx8表示每片4KB，8个这样的芯片可以组成8KB），而ROM为低2KB，即16KB（因为2Kx4表示每片2KB，4个这样的芯片可以组成2KB）。考虑到实际可用的芯片类型，我们需要调整一下。

1. 对于RAM:
- 使用4Kx8的RAM芯片，因为每个芯片提供4KB的容量，我们需要8个这样的芯片才能达到64KB。这些芯片应该连续排列，从地址0x0000到0x7FFF。

2. 对于ROM:
- 使用2Kx4的ROM芯片，因为每个芯片提供2KB的容量，我们需要4个这样的芯片来构成2KB。这些芯片应放置在RAM空间之后，即地址0x8000到0x8FFF。

存储器结构图示意图会呈现如下样子：

     +-----------------------------------------+
     | Address Space (Bytes)                |
     |                                       |
+----| 0x0000 - 0x3FFF (4K RAM, Chip 1) ---+---| 0x8000 - 0xBFFF (2K ROM, Chip 4) |
|                                       |   |                                       |
+----| 0x4000 - 0x7FFF (4K RAM, Chip 2) ---+---| ...                                   |
|                                       |   |                                       |
+----| 0x8000 - 0xBFFF (2K ROM, Chip 3) ---+---| 0xC000 - 0xFFFF (Unusable)          |
     +-----------------------------------------+

连接至CPU的示意图中，数据总线、地址总线以及控制信号如ALE（地址锁存允许）、WR（写选通）和RD（读选通）都会连接到每个芯片上。数据线连接到各芯片的数据输入端口，地址线用于选择正确的存储区域（RAM或ROM），而控制信号则用于命令读写操作。

某机器字长8位，试用如下所给芯片设计一个存储器，容量为10KB，其中RAM为高8KB， ROM为低2KB，最低地址为0（RAM芯片类型为：4K×8，ROM芯片类型为：2K×4。 回答：（1）地址线、数据线各为多少根？（2）RAM和ROM的地址范围分别为多少？ （3）各种芯片各需多少片？（4）画出存储器结构图及与CPU连接的示意图。

(1) 存储器的总容量为 10KB，即有 81920 位。由于机器的字长为 8 位，因此需要 81920 ÷ 8 = 10240 个字节，也就是 10240 个存储单元。根据存储器的容量和字长，可以得到地址线和数据线的数量：

- 地址线数量：log2(10240) = 14 根；
- 数据线数量：8 根。

(2) 根据题目要求，RAM为高8KB，ROM为低2KB，最低地址为0。因此：

- RAM的地址范围为 0x2000 ~ 0x5FFF，需要连接到地址线 A13~A1 上，数据线连接到 D7~D0 上；
- ROM的地址范围为 0x0000 ~ 0x07FF，需要连接到地址线 A10~A1 上，数据线连接到 D3~D0 上。

(3) RAM芯片类型为 4K×8，即每个芯片可存储 4KB 的数据，因此需要 8 个芯片才能满足 8KB 的容量要求。ROM芯片类型为 2K×4，即每个芯片可存储 2KB 的数据，因此需要 1 个芯片才能满足 2KB 的容量要求。

(4) 存储器结构图及与CPU连接的示意图如下：

                          RAM (8K*8)
                          +-------+
                    +---->|       |
                    |     |       |
                    |     |       |
CPU  --- A13~A1 ---+     |       |
       |              +-------+
       |              |       |
       +--- A10~A1 ---+  ROM  |
                      |       |
                      |       |
                      +-------+
                      D7~D0   D3~D0

其中，CPU的地址总线 A13~A1 分别连接 RAM 的地址线 A13~A1，CPU的地址总线 A10~A1 分别连接 ROM 的地址线 A10~A1，CPU的数据总线 D7~D0 分别连接 RAM 的数据线 D7~D0，CPU的数据总线 D3~D0 分别连接 ROM 的数据线 D3~D0。