第七章存储系统.docx
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第七章存储系统
第七章:
存储系统
一、选择题
1、外存储器与内存储器相比,外存储器(速度慢,容量大,成本低)。
2、EPROM是指(光擦除可编程只读存储器)。
3、没有外存储器的计算机初始引导程序可以放在(ROM)。
4、存储单元是指(存放一个机器字的所有存贮元集合)。
5、主存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来(存放数据和程序)。
6、软磁盘、硬磁盘、磁带机、光盘属于(外存储器)设备。
7、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是(解决CPU和主存之间的速度匹配问题)。
8、采用虚拟存贮器的主要目的是(扩大主存贮器的存贮空间,并能进行自动管理和调度)。
9、单片机或单板机要扩展8K的EPROM需要(13)条地址线。
10、假设V1和V2是用DW定义的变量,下列指令中正确的是(A)。
A、MOVV1,20HB、MOVAL,V1C、MOVV1,V2D、MOV2000H,V2
11.下列(A)指令不合法。
A、INAX,0278HB、RCRDX,CLC、CMPSBD、RET4
12.为了使MOVAX,VAR指令执行后,AX寄存器中的内容为4142H,数据定义(C)是错误的。
A、VARDW4142HB、VARDW16706
C、VARDB42H,41HD、VARDW,‘AB’
13.在下列指令中,隐含使用AL寄存器的指令有(4)条。
SCASB;XLAT;MOVSB;DAA;NOP;MULBH;
14.下列描述不正确的是(A)。
A.汇编语言即是机器语言B.汇编语言程序不可直接运行
C.汇编语言的指令语句与机器指令一一对应
D.汇编语言程序运行速度快,阅读方便,但仍属于面向机器的程序设计语言
15.下列描述正确的是(B)。
A.汇编语言是由若干条指令语句构成B.汇编语言包括指令语句和伪指令语句
C.指令语句和伪指令语句的格式是完全相同的
D.指令语句和伪指令语句需经汇编语言翻译成机器代码后才能运行
16.汇编语言程序经汇编后不能直接生成(A)。
A、.exe文件B、.crf文件C、.obj文件D、.lst文件
17.下列标识符定义正确的是(B)。
A、9APPLEB、APPLE@9C、APPLE9D、APPLE.9
18.设8086CPU的(SS)=1178H,(SP)=0008H,(AX)=1234H,当执行一条PUSHAX指令时,(SS)=(A)。
A、1178HB、1186HC、114EHD、1158H
19.下列指令合法的是(D)。
A、ADDCS,BXB、MOV45H,AXC、SUB[AX],[57H]D、MOVSI,[SI]
20.下列指令中正确的是(B)。
A、XCHGAL,BXB、XCHGCL,DHC、XCHG12H,[SI]D、XCHGAX,BYTEPTR[DI]
21.假设VAR为变量,指令MOVAX,OFFSETVAR的源操作数的寻址方式是(立即寻址)。
22.假设(AL)=74H,(CH)=38H,依次进行SUBAL,CH指令和DAS指令后,AL的值是(36H)。
23.半导体动态随机存储器需要每隔(1ms~2ms)对其刷新一次。
24.半导体EEPROM写入的内容,可以通过(紫外线照射)擦除。
25.半导体EPROM写入的内容,可以通过(电信号)擦除。
26.HM6116芯片地址线及数据线为(11条地址线;8条数据线).
27.Intel2164A芯片地址线及数线为(8条地址线;1条数据线).
28.Intel2732A芯片地址线及数据线为(12余地址线;8条数据线).
29.存储器系统中,通常SRAM芯片所用控制信号有(B)。
A.
、
、READYB.
、
、
C.
、
、ALED.
、
30.当内存储器系统中内存储器芯片较少时,其片选信号可以采用(D)。
A.74LS138B.74LS245C.74LS244D.与门
31.对于EPROM而言,只有(A)信号同时有效时才能输出所需要的数据。
A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
32.8086系统中若访问奇存储体的一个字节单元,则此时
与
是(B)状态。
A.1,0B.0,1C.0,0D.1,1
33.用74LS373作为8086微处理器最小方式地址锁存器时,其芯片两个控制信号G和
应该分别与微处理器的(A)相连。
A.ALE;接地B.接地;ALEC.ALE;RESETD.ALE;DEN
34.8086微处理器工作于最小方式下的总线收发器74LS245,其控制信号G和
分别与微处理器(A)信号相连。
A.
;
B.
;ALEC.
;
D.
;
35.具有电可擦除的只读存储器是(D)
A.PROMB.KEPROMC.EPROMD.EEPROM
36.具有易失性的半导体存储器是(B)。
A.NVRAMB.DRAMC.PROMD.EEPROM
37.通过紫外线照射即可擦除全部存储信息的芯片有(A)。
A.Intel2716B.Intel2164AC.Intel6116D.Intel2817
38.Intel2164A芯片的地址分为行和列地址线。
分时使用,所以有(8)条。
39.确定存储器芯片容量的关系式是(单元数×数据线位数).
40.Intel8086/8088微处理器最大方式下,读和写存储器控制信号是(
和
)。
41.存储器(ROM、EPROM)在断电(或关机)后,仍保留原有信息?
42.DRAM是(信息需定时刷新的读/写存储器)。
42.下列存储器(A)存取速度最快?
A.SRAMB.磁盘C.DRAMD.EPROM
43.在PC/XT机上的DRAM刷新,每(15μs)时间完成一行刷新。
44.集成度最高的存储线路是(单管动)态线路。
45.要组成64KB的8086系统程序存储空间,选用EPROM的最佳方案是(C)芯片。
A.1片64×8位B.4片16K×8位C.2片32K×8位D.8片8K×8位
46.构成8086系统最大存储器容量需用(128)片64K×1位的存储器芯片。
47.用2164DRAM芯片构成8086内存的最小容量是(128KB)。
48.有一SRAM芯片,地址线为
~
,数据线为
~
,则该芯片的存储容量为(16KB)。
49.有一EPROM芯片的地址范围为30800H~30FFFH无地址重叠,则该芯片的存储容量为(2KB)。
50.在16位存储器系统中,存储字最好存放在偶地址的优点是(A)。
A.减少执行指令的总线周期B.便于快速寻址
C.节省所占的内存空间D.节省所占的外存空间
二、填空题
1、计算机系统中的存储器分为内存和外存。
在CPU执行程序时,必须将指令存放在内存中。
2、主存储器容量通常以KB表示,其中K=210;硬盘容量通常以GB表示,其中G=230。
3、存储器的技术指标有:
存取时间、存储容量、存储周期和存储器带宽。
存储容量存储周期
三、判断题
1.可以多次擦除、多次改写的ROM是EPROM。
(×)“EPROM”改为“EPROM和EEPROM”。
2.半导体存储器关机后,所存信息即丢失。
(×)半导体存储器中的RAM(SRAM、DRAM)关机后所存信息及丢失。
3.半导体随机存储器需要配置刷新电路,以便按时刷新。
(×)改为“半导体动态随机存储器”。
4.8086/8088微处理器一个字占用两个存储单元。
×)8086微处理器一个字占用两个存储单元,8088微处理器仅占用内存储器一个单元。
5.Intel2164A是64K×8b芯片。
(×)改为“64K×lb芯片”。
6.Intel2164A芯片刷新时,只送入4个7位行地址进行刷新。
(√)
7.Intel2164A芯片地址线仅有
~
共8条线、分别为行和列地址,共同构成16位地址。
(√)
8.2164A芯片构成存储器时,当存储器读/写操作时在
和
控制下,先送行后送列地址,以便选中待访问的存储单元。
(√)
9.微处理器与存储芯片连接时,当总线上挂接的器件超过微处理器所带负载能力时,则地址总线加驱动器用74LS245或Intel8287。
(×)“74LS245或Intel8287”改为“74LS244或Intel8282”。
10.微处理器与存储芯片连接时,当总线上连接的器件超过微处理器所带负载能力时,则数据总线加驱动器可用74LS244或Intel8282。
(×)“74LS244或Intel8282”改为“74LS245或Intel8286”。
11.对于EPROM芯片与微处理器连接时,常常把
引脚与地址译码器输出相连,
引脚与系统控制总线中的读信号
相连。
(√)
12.存储器系统中的全译码法与存储器芯片内部单译法是具有相同连接方法和译码概念。
(×)“相同”改为“不相同”。
13.存储器系统中的部分译码法一定有地址重叠。
(√)
14.存储器系统中的线选法译码方式也一定有地址重叠。
(√)
15.8086系统中的奇存储体和偶存储体都是512KB。
(√)
16.8088系统中1MB存储器地址空间,可分成偶存储体和奇存储体。
(×)“8088系统”改为“8086系统”。
17.8086系统中低8位数据总线与奇存储体相连,高8位数据总线与偶存储体相连。
(×)8086系统中低8位数据总线与偶存储体相连,高8位数据总线与奇存储体相连。
18.8086系统中访问存储器进行字读写操作时一定用一个总线周期。
(×)“字读写操作”改为“对准的字读写操作”。
19.通常存储器容量是由数据总线宽度决定。
(×)“由数据总线带宽决定”改为“由地址总线位数决定”。
20.随机存储器单元的内容读出和写入操作其内容不变。
(×)随机存储单元读出内容不变,写入操作存储单元内容变化。
21.由单管MOS和分布电容构成的DRAM只能存储一位信息。
(√)
22.动态存储器按行再生操作时,任何一列选择门都不打开。
(√)
四、简答题
1、主存储器的性能指标有哪些?
含义是什么?
主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。
存储容量:
一个存储器中可以容纳的存储单元总数。
存取时间:
又称存储器访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
存储周期:
是指连续启动两次独立的存储操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。
存储器带宽:
在单位时间中主存传输数据的速率。
2、什么是虚拟存储技术?
该技术的主要优点有那些?
【解答】虚拟存储技术是一种存储管理技术,采用硬件、软件相结合的方法,由系统自动分批将程序调入内存,不断地用新的程序段来覆盖内存中暂时不用的老程序段。
虚拟存储技术的主要优点有:
(1)扩大了程序可访问的存储空间;
(2)便于实施多任务的保护和隔离;(3)便于操作系统实现内存管理。
2、半导体存储器有哪些优点?
SRAM、DRAM各自有何特点?
【解答】特点是容量大、存取速度快、体积小、功耗低、集成度高、价格便宜。
SRAM存放的信息在不停电的情况下能长时间保留不变,只要不掉电所保存的信息就不会丢失。
而DRAM保存的内容即使在不掉电的情况下隔一定时间后也会自动消失,因此要定时对其进行刷新
3、ROM、PROM、EPROM、E2PROM、FlashMemory各有何特点?
用于何种场合?
【解答】掩膜式ROM中的信息是在生产厂家制造时写入的。
制成后,信息只能读出不能改写。
PROM中晶体管的集电极接VCC,基极连接行线,发射极通过一个熔丝与列线相连。
出厂时,晶体管阵列的熔丝完好。
写入信息时,选中某个晶体管,输入高低电平保留或烧断熔丝对应1和0。
烧断熔丝不能再复原,因此只能进行一次编程。
EPROM芯片的顶部开有一石英窗口,通过紫外线的照射可擦除片内原有信息,一块芯片可多次使用,缺点是只能进行整片写。
E2PROM是可用电擦除和编程的只读存储器,能在线读写,断电情况信息不丢失,能随机改写;其擦写次数可达1万次以上,数据可保存10年以上。
可作为系统中可靠保存数据的存储器。
FlashMemory是新型的半导体存储器,可实现大规模电擦除,擦除功能可迅速清除整个存储器的所有内容;可高速编程;闪速存储器可重复使用,适用于文件需要经常更新的可重复编程应用中。
对于需要实施代码或数据更新的嵌入性应用是一种理想的存储器。
4、动态RAM为什么需要经常刷新?
微机系统如何进行动态RAM的刷新?
【解答】动态RAM是利用电容存储电荷的原理来保存信息的,由于电容会泄漏放电,所以,为保持电容中的电荷不丢失,必须对动态RAM不断进行刷新。
DRAM的刷新常采用两种方法:
一是利用专门的DRAM控制器实现刷新控制,如Intel8203控制器;二是在每个DRAM芯片上集成刷新控制电路,使存储器件自身完成刷新,如Intel2186/2187。
5、常用的存储器地址译码方式有哪几种?
各自的特点是什么?
【解答】线选译码:
连接简单,无须专门的译码电路;缺点是地址不连续,CPU寻址能力的利用率太低,会造成大量的地址空间浪费。
全译码:
将低位地址总线直接连至各芯片的地址线,余下的高位地址总线全部参加译码,译码输出作为各芯片的片选信号。
可以提供对全部存储空间的寻址能力。
部分译码:
该方法只对部分高位地址总线进行译码,以产生片选信号,剩余高位线可空闲或直接用作其它存储芯片的片选控制信号。
6、已知某微机系统的RAM容量为4K×8位,首地址为2600H,求其最后一个单元的地址。
【解答】RAM的容量为4K×8位=4KB,对应的地址有4K个,首地址为2600H,则其最后一个单元的地址为2600H+(4K—1)=2600H+4095=2600H+FFFH=35FFH
7、若用2114芯片组成2KBRAM,地址范围为3000H~37FFH,问地址线应如何连接?
(假设CPU有16条地址线、8条数据线)【解答】2114芯片单片容量为1K×4位,组成2K×8位RAM需要:
(2K×8位)/(1K×4位)=4片,每2片一组,分成2组。
每组的存储容量为1KB=210B,片内寻址需要10位地址线。
对应的地址范围为3000H~37FFH=00000B~11111B,可见,CPU的16条地址线中A9~A0用于片内寻址,A10用做片选信号,A13~A12接高电平,A15~A14、A11接地。
8、简述计算机中为什么要采用高速缓存器Cache?
分析其工作原理。
【解答】Cache存储空间较小而存取速度很高,位于CPU和主存之间,用来存放CPU频繁使用的指令和数据,可以减少存储器的访问时间,所以能提高整个处理机的性能。
9.半导体存储器有何特点?
(1)速度快、存取时间可为ns级;
(2)集成化,不仅存储单元所占的空间小,而且译码电路、缓冲寄存器以及存储单元都制作在同一芯片中,体积特别小;(3)非破坏性读出,对静态存储器不仅读操作不破坏原来信息,而且不用刷新。
10.半导体存储器如何分类?
从半导体存储器工作特点、作用和制作工艺的角度可如下分类。
(1)随机存取存储器RAM,这是一种使用过程中利用程序随时可写入信息,又可随时读出信息的存储器,而对存储器中任一存储单元进行读写操作所需用的时间基本相同,关机后信息消失。
可分为双极型和MOS器件两种,前者读写速度高,功耗不大。
集成度低,所以微型计算机中几乎都用后者。
可以分为三类:
·静态RAM即SRAM,其存储电路以双稳态触发器为基础,状态稳定,只要不掉电信息不会丢失,不需要刷新。
但是集成度低。
适于不需要大存储容量的微型计算机,如单片机、单板机中。
·动态RAM称为DRAM。
其存储单元以电容为基础,电路简单,集成度高。
但是电容中的电荷因漏电会逐渐丢失,因此DRAM需要时刷新。
它适于大存储容量的计算机。
·非易失RAM或称为掉电自保护RAM,即NVRAM,这种RAM是由SRAM和EEPROM共同构成的存储器,正常运行时和SRAM一样,在掉电或电源有故障的瞬间,它把SAM的信息保存在EEPROM中,因而信息不会丢失。
NVRAM用于存储非常重要的信息和掉电保护。
(2)只读存储器,只读存储器在使用过程中;只能读出存储的信息而不能用一般的方法将信息写入。
其中可分为:
·掩膜ROM利用掩膜工艺制造,一旦制好,不能更改,因此只适合于固定程序和数据,大量生产时成本低。
·可编程ROM简称PROM。
由厂家生产出的PROM中的程序和数据是由用户自行写入的,但一经写入,无法更改,是一次性写入的ROM。
·可擦除的PROM简称EPROM。
可由用户自行写入程序和数据,写入后的内容用紫外线照射20分钟即可擦除,然后可重新写入新的内容。
EPROM可多次擦除多次改写。
·电擦除的PROM简称EEPROM采用电信号进行清除和改写存储器,使用方便,但速度较慢,价格较贵。
11.内部存储器是如何组成?
内存储器是由存储体MB、MAR、地址译码器、读写驱动器、MDR等组成,其中MB是存储单元的集合体,它通过M条地址线、N条数据线和一些有关控制线同CPU交换信息。
12.静态RAM内部是如何组成?
SRAM是由存储体、地址译码器、读写控制逻辑、地址反相器及数据驱动缓冲器组成。
其中若该存储器件具有1024×1位,那么存储体具有1024个单元,每个存储单元仅有1位,所以存储体是SRAM存储器容量的集合体。
为了减少封装引线,采用双译码结构,X/Y译码同样可以选择1024个中某一单元,即用X/Y(行线——X选择线和列线——Y选择线)的重叠作为所选中的读/写存储单元,这样可以简化译码和驱动电路。
13..使用EPROM应注意什么?
(1)
端加有+25V或+21V电压时,不要插或拔EPROM芯片,只能在关掉+25V或+21V电压时才可插或拔。
(2)加电时,必须先加
(+5V)后,再加
(+25V或+21V);关掉时,则必须先关
,再关
。
(3)当
为低电平时,不能在低电平与十25V或+21V之间转换。
14.选择内存条时注意什么?
选择内存条时应注意:
(1)首先根据容量要求进行选择;
(2)注意存储器芯片的类型;(3)芯片的工作速度以及引脚线的类型。
15.内存储器芯片与微处理器的连接时应注意什么?
(1)三总线正确连接包括地址线、数据线、控制线。
(2)微处理器三总线的负载能力。
若总线上挂接的器件超过上述负载,应该考虑总线的驱动问题,在总线上加接缓冲和驱动器,以增加微处理器的负载能力。
(3)微处理器时序同存储器芯片的存取速度的配合。
在存储器芯片同微处理器连接时,要保证微处理器对存储器的正确、可靠的存取,必须考虑存储器的工作速度是否同微处理器速度匹配问题。
如果存储器的速度跟不上微处理器的速度,必须在正常的微处理器总线周期中插入
。
16.在存储器系统中,有哪些实现片选控制的方法?
存储器系统中,实现片选控制的方法如下。
(1)全译码法:
微处理器全部地址都参与译码,如8086微处理器地址线
~
,因此对应于存储器芯片中的任意单元都有惟一的确定地址,不出现地址重叠。
(2)部分译码法:
微处理器的地址低位部分作为片内地址,部分的高位地址经译码器后作为片选控制信号,还有部分高位地址空留没用,这种译码方式称为部分译码法。
这种方法有地址重叠。
(3)线选法:
在微型计算机系统中,若存储容量较小,而且以后也不进行系统存储容量的扩充,片选控制电路可由几片小规模集成电路芯片组成;再用剩余地址线中的某一条或两条作为控制信号线以便选择不同的芯片。
这种方法仍产生地址重叠。
17.试说明2164芯片各引脚功能。
2164A是64K×1位半导体DRAM芯片。
其引脚共有16条。
~
:
地址线。
分时使用可作为行、列地址线,用来选择芯片内部地址单元。
行地址选通信号
:
用以控制选通行地址。
列地址选通信号
:
用以控制选通列地址。
数据输入线
:
数据线引脚一输入。
数据输出线
:
数据线引脚—输出。
写允许
:
控制信号当其低电平时为写允许信号,高电平时为读允许信号。
电源(+5V):
地线:
19.试说明6116芯片各引脚功能。
6116芯片是2K×8位SRAM,共有24条引脚。
~
:
地址线共11条,送地址译码器后可选中一个存储单元。
I/O
~I/O
:
数据线,与同一地址8位存储单元相连,由这8条数据线进行数据的读出与写入。
:
片选信号。
:
输出允许信号。
:
读写控制信号,当其为低电平有效时为写控制信号,当其高电平时为读控制信号。
三者为000时为写入操作;三者为001时为读出操作。
:
电源十5V。
Gnd:
地。
20..试说明2732A芯片各引脚功能。
2732A芯片是一种4K×8位EPROM芯片,共有24条引脚。
~
:
地址线共12条,用于选中待访问的存储单元。
~
:
7条数据输出线,工作时此线只能输出。
/
:
为输出允许线,用于把输出数据送到数据线,当其引脚上加21V电压时,为2732A编程方式。
为了防止瞬时的高电压,应在
/
端与地址间接入一个0.1μF的电容器。
写入的数据以8位并行方式加到数据输出引脚上,地址和数据电平与TTL相同。
:
芯片允许线,用于选择芯片。
与
配合能从输出端得到读出的数据。
Gnd:
地线。
:
+5V。
13.用下列芯片构成存储系统,各需要多少RAM芯片?
需要多少位地址作为片外地址译码?
设系统为20位地址线,采用全译码。
(1)512×4位RAM构成16KB的存储系统。
(2)1024×l位RAM构成128KB的存储系统。
(3)2K×4位RAM构成64KB的存储系统。
(4)64×l位RAM构成256KB的存储系统。
(1)512×4bRAM,构成16KB。
·需要芯片数:
16×2×2=64片
·片外地址线数:
9条
~
作为片内地址,片外地址线用
~
、共11条。
(2)1024×l位构成:
128KBRAM。
·需要芯片数:
128×6=1024片
·片外地址线数:
片内地址线用10条,即
~
。
片外地址线用
~
,共10条。
(3)2K×4位RAM构成256KB存储系统。
·需要的芯片数:
32×2=64片
·片外地址线数:
对内地址线用11条,即
~
。
片外地址线用
~
共9条。
(4)64×1位RAM构成256KB存储系统。
·需要的芯片数:
32片
·片外地址线数:
片内地址线共用16条,可分为低8位为行地址,高8位为列地址。
片外地址线用
~
,共4条。
用256×4位的芯片构成一个1K×8位的RAM系统,
(1)一共需要多少个256×4的芯片?
(2)画出全局译码结构图。
(1)需要(1024/256)×(8/4)=8(片)
(2)用
和
作为译码器的输入,生成四条选择线分别接到四组芯片(每组两个,分别接数据线的高四位和低四位)的片选信号上。
15.用INTEL2114(即1K×4)的芯片构成一个4K×8的RAM系统,
(1)一共需要多少个2114芯片?
(2)画出译码结构图。
(1)需要(4096/1024)×(
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