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1、习 题 二1. 内存储器主要分为哪两类？ 它们的主要区别是什么？内存储器分为随机存取存储器 RAM（Radom Access Memory）和只读存储器ROM（Read Only Memory）两类。RAM 中信息可以按地址读出，也可以按地址写入。RAM 具有易失性，掉电后原来存储的信息全部丢失，不能恢复。ROM 中的信息可以按地址读出，但是在普通状态下不能写入，它的内容一般不能被改变。ROM 具有 “非易失性” ，电源关闭后，其中的信息仍然保持。2. 说明 SRAM、DRAM、MROM、PROM 和 EPROM 的特点和用途。SRAM：静态 RAM，读写速度快，但是集成度低，容量小，主要用作
2、 Cache 或小系统的内存储器。DRAM：动态 RAM，读写速度慢于静态 RAM，但是它的集成度高，单片容量大，现代微型计算机的“主存”均由 DRAM 构成。MROM：掩膜 ROM，由芯片制作商在生产、制作时写入其中数据，成本低，适合于批量较大、程序和数据已经成熟、不需要修改的场合。PROM：可编程 ROM，允许用户自行写入芯片内容。芯片出厂时，所有位均处于全“0”或全“1”状态，数据写入后不能恢复。因此，PROM 只能写入一次。EPROM：可擦除可编程只读存储器，可根据用户的需求，多次写入和擦除，重复使用。用于系统开发，需要反复修改的场合。回忆：半导体存储器芯片容量取决于存储单元的个数和每
3、个单元包含的位数。存储容量可以用下面的式子表示：存储器容量（S）存储单元数（p）数据位数（i）存储单元个数（p）与存储器芯片的地址线条数（k）有密切关系：p=2 k，或klog 2（p） 。数据位数 i 一般等于芯片数据线的根数。存储芯片的容量（S）与地址线条数（k） 、数据线的位数（i）之间的关系因此可表示为：S2 ki3. 已知一个 SRAM 芯片的容量为 8K8，该芯片有一个片选信号引脚和一个读/写控制引脚，问该芯片至少有多少个引脚？地址线多少条？数据线多少条？还有什么信号线？根据存储芯片地址线数量计算公式，klog2 （1024*8）= log2（2 13）=13，即总计有13 根地址
4、线。另有 8 根数据线、2 根电源线。所以该芯片至少有 25（=13+8+1+1+2）根引脚。4. 巳知一个 DRAM 芯片外部引脚信号中有 4 根数据线，7 根地址线，计算它的容量。因为：DRAM 芯片把片内地址划分为“ 行地址”和“列地址”两组，分时从它的地址引脚输入。所以，DRAM 芯片地址引脚只有它内部地址线的一半。根据存储容量计算公式 S2 kI，可得该芯片的存储容量为：2 14*4=16K4bit（位） ，也可表示为 64Kb=8KB（字节） 。5. 32M8 的 DRAM 芯片，其外部数据线和地址线为多少条?根据存储芯片地址线数量计算公式，klog2 （1024*1024*32）
5、= log2（2 25）=25，即需要 25 根地址线。但是，由于 DRAM 芯片的地址采用分时输入的方法，所以实际需要的地址线只有理论值的一半，此处为 13 根。数据线 8 根。6. DRAM 为什么需要定时刷新?DRAM 靠 MOS 管极间电容存储电荷的有无决定所存信息是 0 还是 1，由于漏电流的存在，它存储的信息不能长时间保存，需要定时重新写入，称为“刷新” 。7. 74LS138 译码器的接线如图 2.28 所示，写出 、 、 、 所决定的内存地址范0Y246Y围。从图看出，该存储系统的片内地址线有 13 根（A12-A0） ，是一个由 8KB 存储芯片组成的存储系统，A17 地址线
6、不确定。它的地址分布为：00?0, CBA?, ?, ?, ?其中，CBA 作为译码输入，与输出选择有关：当为 000，选中 y0,为 001，选中 y1,为 010，选中 y2,为 011，选中 y3,.“?”表示可以为“0” ，也可以为“1” 。于是：对应的内存地址范围是：0Y00000H01FFFH；或 20000H21FFFH。对应的内存地址范围是：204000H05FFFH；或 24000H25FFFH。对应的内存地址范围是：4Y08000H09FFFH；或 28000H29FFFH。对应的内存地址范围是：60C000H0DFFFH；或 2C000H2DFFFH。8. 叙述 EPRO
7、M 的编程过程，并说明 EPROM 和 EEPROM 的不同点。EPROM 的编程过程标准编程方式：Vpp 上加编程电压，地址线、数据线上给出要编程单元的地址及其数据，并使0 、 1。上述信号稳定后，在 端加上宽度为 505ms 的负脉冲，就可将一CEOPRG图 2.28 译码电路电路个字节的数据写入相应的地址单元中。不断重复这个过程，将数据逐一写入。快速编程方式：使用 100s 的编程脉冲依次写完所有要编程的单元，然后从头开始校验每个写入的字节。若写得不正确，则重写这个单元。写完后再校验，不正确还可再写，直到全部正确。EPROM 和 EEPROM 的不同点：EPROM 芯片用紫外线光照射擦除
8、芯片的内容，擦除时需要把芯片从电路板上拔下，擦除操作对整个芯片进行。EPROM 芯片编程需要外加“高电压” ，所以需要专用的“编程器”才能实现。EPROM 的编程一般情况下对整个芯片进行。EEPROM 芯片的擦除用电信号实现，无需把芯片从电路板上拔下，可以进行“在系统编程” 。EEPROM 以字节为单位重写，EEPROM 没有单独的擦除操作，写入就意味着擦除了原来的内容，所以使用比 EPROM 快速方便。相比较而言，EEPROM 芯片的编程比较接近 RAM 的写入，它们之间的区别主要体现在速度上：RAM 写入与读出的速度相近，不需要其他的联络信号；EEPROM 的写入比起读出明显要慢，为了掌握
9、写入时间，EEPROM通常设置了一根“状态”引脚，供联络使用。9. 下列容量的 ROM 芯片除电源和地线，还有多少个输入引脚和输出引脚？写出信号名称。（1）644 （2）5128 （3）128K 8 （4）16K 8 （5）1M 16根据存储容量计算公式可得以上各芯片的地址、数据引脚分别为：644： 地址线 k= log2（64 ）= log2 （2 6）= 6 根，数据线=4 根；5128： 地址线 k= log2（512 ）= log2 （2 9）= 9 根，数据线=8 根；128k8：地址线 k= log2（128*1024 ）= log2 （2 17）= 17 根，数据线=8 根；16
10、k8： 地址线 k= log2（16*1024 ）= log2 （2 14）= 14 根，数据线=8 根；1M16： 地址线 k= log2（1024*1024）= log2（2 20）= 20 根，数据线=16 根。此外，所有 ROM 芯片都需要一根片选信号引脚；对于 PROM，EPROM 通常还需要“输出允许”和“编程脉冲”输入引脚。EEPROM 芯片除了有“片选” 、 “输出允许”和“写允许”外，通常还有表示“写入完成”的状态信号引脚。10. 已知 RAM 芯片的容量为（1）16K8 （2）32K8 （3）64K8 （4）2K8如果 RAM 的起始地址为 3400H、则各 RAM 对应的
11、末地址为多少?存储器的末地址=首地址+ 芯片内字节数（容量）1上述各芯片对应 RAM 的末地址为：16K8：末地址是 3400H+4000H1= 73FFH32K8：末地址是 3400H+8000H1= B3FFH64K8：末地址是 3400H+10000H1= 133FFH2K8： 末地址是 3400H+800H1= 3BFFH11. 如果存储器起始地址为 1800H，末地址为 1FFFH，求该存储器的容量。该存储器的容量为：（1FFFH 1800H+1）8 = 800H8，该存储器有 20488 个位，也可以写作 2KB。12. 有一个存储体，其地址线 15 条，数据线 8 条，则1）该存
12、储体能够存储多少个汉字？2）如果该存储体由 2K4 位的芯片组成，需要多少片？3）采用什么方法扩展？分析各位地址线的使用。该存储体容量为 2158=32KB，存储一个汉字需要二个字节，因此，它能够存储16384（16K）个汉字。需要 2K4 位的芯片 32 片， （32K8）/（2K4）=32 。可采用字位全扩展方法，由 2 片 4 位的芯片组成 1 组 8 位的存储单元，16 组扩展成32K 的 8 位存储体。芯片直接使用的地址线（片内地址）11 根（A0-A10） ，另外需要 4 根高位地址，连接到 4-16 译码器输入端，产生 16 个译码信号用作 16 个芯片组的片选信号。剩余的地址线
13、用来确定该存储体的首地址。13. 试说明 Flash Memory 芯片的特点及 28F040 的编程过程。Flash Memory 也称为“闪速存储器 ”，有时直接称之为“Flash” 。Flash 既有 ROM 非易失性的特点，又能够在线擦除和重写，既可读又可写，同时有很高的存取速度，具有集成度高，价格低，耗电少等优点。目前存取速度已突破了 30ns，掉电后信息可以保持 10年。Flash 的编程方法与 E2PROM 相同，28F040 的编程写入过程采用字节编程方式。首先，向 28F040 状态寄存器写入命令 10H，再在指定的地址单元写入相应数据。接着查询状态，判断这个字节是否写好，若
14、写好则重复上面过程写入下一个字节，直到全部字节写入。28F040 的编程速度很快，一个字节的写入时间仅为 8.6s。14. 利用全地址译码将 6264 芯片接到 8088 系统总线上，地址范围为30000H31FFFH，画出逻辑图。回忆：一个存储芯片内各个存储单元的高位地址是相同的，它决定了这个芯片在整个内存中占据的地址范围。所以，芯片的选片信号应该由高位地址译码产生。芯片内部存储单元的选择由低位地址决定，通过芯片的地址引脚输入。它们可以理解为“片内相对地址” 。存储器的地址译码有两种方式：全地址译码和部份地址译码。所谓全地址译码，就是连接存储器时要使用全部 20 位地址信号，所有的高位地址都
15、要参加译码。译码电路构成方法很多，可以利用基本逻辑门电路构成，也可以利用集成的译码器芯片或可编程芯片组成。全地址译码可以保证存储器芯片上的每一个单元在整个内存空间中具有唯一的、独占的一个地址。参考教材相关内容 P28，6264 芯片有 13 根地址线，剩余的高位 7 根地址线通过译码组合确定该芯片的起始地址（30000H ） 。由 30000H 地址得出对应的地址线状态为：0011 000 0 0000 0000 0000 可以看出 A13A19 地址线为 0011 000，所以译码组合应逻辑为：= A16A17 1CS3415189=（ ）（A16A17 ）13A415819全地址译码连接图
16、= A13+A14+A15+A18+A19+ A16A17具体逻辑如右图所示。15. 若用 2164 芯片构成容量为 128KB 的存储器，需多少片 2164？ 至少需多少根地址线？其中多少根用于片内寻址？多少根用于片选译码？ 2164A 是容量为 64K1 位的动态随机存储器芯片，构成 128KB 的存储器需要 2164A芯片 16 片 128K8/（64K 1）=16 。由于地址空间为 128K，需要的地址线总数为 17 根（2 17=128K） 。其中，片内地址线16 根（2 16 =64K） ，片选地址线 1 根（1716=1， ） 。每 8 个 2164 芯片构成一组，进行位扩展，得到 64KB 存储器。两个这样的“组”进行地址扩展，构成 128KB 的存储器。16. 某 8088 系统用 27
