《计算机组成与结构》练习题五

《计算机组成与结构》练习题五一、简答题说明计算机系统的层次结构。计算机系统可分为：微程序机器级，传统机器级（或称机器语言级），操作系统机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级。DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储器采用何种方式刷新？有哪几种常用的刷新方式？DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。DRAM采用读出方式进行刷新。因为读出过程中恢复了存储单元的MOS栅极电容电荷，并保持原单元的内容，所以读出过程就是再生过程。常用的刷新方式由三种：集中式、分散式、异步式。一个较完整的指令系统应包括哪几类指令？包括：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。二、计算题1、已知某RAM芯片的存储容量为16KB，ROM芯片的存储容量为4K×8位，问每种存储芯片的地址线和数据线分别为多少？解：RAM芯片：地址线14根，数据线8根ROM芯片：地址线12根，数据线8根2、分别用8KB和16K×8位的RAM芯片构成48KB的存储器，各需要多少片？解：8KB芯片：6片、16K×8位芯片：3片3、已知Intel6264RAM芯片的存储容量为8KB,要求选用5片6264RAM芯片接在系统中，地址范围从F0000H开始，选用74LS138三一八译码器及逻辑门电路，通过全译码方式译码产生片选，试设计出译码电路，并计算出每个片选的地址范围。解:M口出MMlV，F印机用JFFF汗HF@001MFFF

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FfinOO徐FTfFF*F即加HJFgFFF三、应用题1. （10分）已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为512×48（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示：微命令字段判别测试字段下地址字段I-操作控制一顺序控制（1）微指令中的三个字段分别应多少位？（2） 画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图o.解：（1）假设判别测试字段中每一位为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位，（如采用字段译码只需3位），下地址字段为9位，因为控制容量为512单元，微命令字段是（48-4-9）=35位。（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图B1.2如下：其中微地址寄存器对应下地址字段，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令子段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码，各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1）,其输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。图B1.2. （10分）某机用于生产过程中的温度数据采集，每个采集器含有8位数据缓冲寄存器一个，比较器一个，能与给定范围比较，可发出“温度过低”或“温度过高”的信号，如图BLl所示。主机采用外设单独编址，四个采集器公用一个设备码，共用一个接口，允许采用两种方式访问：定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备中的某一采集器。（2）中断方式，当采集温度比给定范围过底或过高时能提出随机中断请求，主机应能判别是哪一个采集器请求，是温度过低或过高。请拟定该接口中有哪些主要部件（不要求画出完整的连线图），并概略说明在两种方式下的工作原理。这局过低1I缓净寄存器一^lJ∑⊂允许最高温度谡度做胃2.解：数据采集接口方案设计如图B1.4所示。现结合两种工作方式说明上述部件的工作。（1）定期检寻方式主机定期以输出指令DOA、设备码；（或传送指令）送出控制字到A寄存器，其中用四位分别指定选中的缓冲寄存器（四个B寄存器分别与四个采集器相应）。然后,主机以输入指令DIA、设备码；（或传送指令）取走数据。（2）中断方式比较结果形成状态字A,共8位，每二位表示一个采集器状态：00正常，01过低，10过高。有任一处不正常（A中有一位以上为“1”）都将通