计算机组成与结构习题解析:内存刷新与扩展
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更新于2024-08-01
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"计算机组成与结构(清华大学版)(第4版)习题解答(下)"
本资源为《计算机组成与结构》(清华大学版,第4版)的习题解答部分,主要探讨了计算机硬件中的核心组件——主存储器的相关问题。解题内容涉及存储器的扩展、刷新机制以及容量计算。
在问题4.5中,讨论了一个512K×16位的存储器如何由64K×1位的2164RAM芯片构建。解答指出,为了实现位扩展和字扩展,需要将16位扩展到16倍,即使用16片芯片;同时,为了达到512K的字大小,需要将64K扩展到8倍,因此需要另外8片芯片。综合这两个扩展,总共需要16×8=128片2164RAM芯片。
接着,对于分散刷新方式,由于每个2164RAM芯片内部包含4个128×128的结构,要求单元刷新间隔不超过2ms,所以每个芯片的刷新周期是2ms除以128,即15.625μs。
而在集中刷新方式下,假设读/写周期为T=0.1μs,要完成对整个存储器的刷新,由于存储器的总容量是16K×8位,需要刷新16K次,每次刷新用时T=0.1μs,因此存储器刷新一遍至少需要0.1μs×16K=12.8μs。
问题4.6则涉及到使用8K×4位的RAM芯片构建一个16K×8位的存储区域。要实现这个目标,首先理解8K×4位的RAM意味着每个芯片有8K(即2^13)个4位的存储单元。为了扩展成16K×8位,需要进行字扩展,将4位扩展到8位,这需要两片8K×4位的RAM芯片并联。然后,为了达到16K(2^14)的地址空间,需要进行字线扩展,这意味着需要2^1(14-13)=2片8K×4位的RAM串联。因此,总共需要2片8K×4位的RAM芯片来构建16K×8位的存储器。
这些习题解答深入浅出地解释了存储器组织和设计的关键概念,包括存储器的扩展方法(位扩展和字扩展)、刷新策略(分散刷新和集中刷新)以及存储容量的计算,这些都是计算机组成与结构课程中的核心知识点。通过这样的练习,读者能够更好地理解实际系统中存储器的工作原理和设计考虑。
2011-01-25 上传
2013-09-02 上传
2011-03-30 上传
2009-04-22 上传
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2009-09-10 上传
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