计算机组成原理(复习) (4)

重合法:地址分行、列两部分译码,行、列译码线的交叉点即为所选单元。这种方法通过行、列译码信号的重合来选址,也称矩阵译码。可大大节省器材用量,是最常用的译码驱动方式。

\11. 一个8K×8位的动态RAM芯片,其内部结构排列成256×256形式,存取周期为0.1μs。试问采用集中刷新、分散刷新和异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少?

解:采用分散刷新方式刷新间隔为:2ms,其中刷新死时间为:256×0.1μs=25.6μs

采用分散刷新方式刷新间隔为:256×(0.1μs+×0.1μs)=51.2μs

采用异步刷新方式刷新间隔为:2ms

\15. 设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用

img

(低电平有效)作访存控制信号,

img

作读写命令信号(高电平为读,低电平为写)。现有下列存储芯片:ROM(2K×8位,4K×4位,8K×8位),RAM(1K×4位,2K×8位,4K×8位),及74138译码器和其他门电路(门电路自定)。试从上述规格中选用合适芯片,画出CPU和存储芯片的连接图。要求:

(1)最小4K地址为系统程序区,4096~16383地址范围为用户程序区。

(2)指出选用的存储芯片类型及数量。

(3)详细画出片选逻辑。

解:(1)地址空间分配图:

​ 系统程序区(ROM共4KB):0000H-0FFFH

​ 用户程序区(RAM共12KB):1000H-3FFFH

(2)选片:ROM:选择4K×4位芯片2片,位并联

​ RAM:选择4K×8位芯片3片,字串联(RAM1地址范围为:1000H-1FFFH,RAM2地址范围为2000H-2FFFH, RAM3地址范围为:3000H-3FFFH)

(3)各芯片二进制地址分配如下:

A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
ROM1,2   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0  
0   0   0   0   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1    
RAM1   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0  
0   0   0   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1    
RAM2   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0  
0   0   1   0   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1    
RAM3   0   0   1   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0  
0   0   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1    

CPU和存储器连接逻辑图及片选逻辑如下图(3)所示:

img

图(3)

\17. 写出1100、1101、1110、1111对应的汉明码。

解:有效信息均为n=4位,假设有效信息用b4b3b2b1表示

校验位位数k=3位,(2k>=n+k+1)

设校验位分别为c1、c2、c3,则汉明码共4+3=7位,即:c1c2b4c3b3b2b1

校验位在汉明码中分别处于第1、2、4位

c1=b4⊕b3⊕b1

c2=b4⊕b2⊕b1

c3=b3⊕b2⊕b1

当有效信息为1100时,c3c2c1=110,汉明码为0111100。

当有效信息为1101时,c3c2c1=001,汉明码为1010101。

当有效信息为1110时,c3c2c1=000,汉明码为0010110。

当有效信息为1111时,c3c2c1=111,汉明码为1111111。

\18. 已知收到的汉明码(按配偶原则配置)为1100100、1100111、1100000、1100001,检查上述代码是否出错?第几位出错?

解:假设接收到的汉明码为:c1’c2’b4’c3’b3’b2’b1’

纠错过程如下:

P1=c1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’

P2=c2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’

P3=c3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’

如果收到的汉明码为1100100,则p3p2p1=011,说明代码有错,第3位(b4’)出错,有效信息为:1100

如果收到的汉明码为1100111,则p3p2p1=111,说明代码有错,第7位(b1’)出错,有效信息为:0110

如果收到的汉明码为1100000,则p3p2p1=110,说明代码有错,第6位(b2’)出错,有效信息为:0010

如果收到的汉明码为1100001,则p3p2p1=001,说明代码有错,第1位(c1’)出错,有效信息为:0001

\24. 一个4体低位交叉的存储器,假设存储周期为T,CPU每隔1/4存取周期启动一个存储体,试问依次访问64个字需多少个存取周期?

解:4体低位交叉的存储器的总线传输周期为τ,τ=T/4,依次访问64个字所需时间为:

t=T+(64-1) τ=T+63T/4=16.75T

\25. 什么是“程序访问的局部性”?存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理

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