1.用下列芯片構成存儲系統，各需要多少個RAM芯片？需要多少位地址作為片外地址譯碼？設系統為20位地址線，采用全譯碼方式。（1）512×4位RAM構成16KB的存儲系統；（2）1024×1位RAM構成128KB的存儲系統；（3）2K×4位RAM構成64KB的存儲系統；（4）64K×1位RAM構成256KB的存儲系統。解：(1)需要16KB/512×4=64片，片外地址譯碼需20-log2512=11位地址線。(2)需要128KB/1K×1=1024片，片外地址譯碼需20-log21024=10位地址線。(3)需要64KB/2K×4=64片，片外地址譯碼需20-log2(1024×2)=9位地址線。(4)需要256KB/64K×1位=32片，片外地址譯碼需20-log2(1024×64)=4位地址線。2.現有一種存儲芯片容量為512×4位，若要用它組成4KB的存儲容量，需多少這樣的存儲芯片？每塊芯片需多少尋址線？而4KB存儲系統最少需多少尋址線？解:4K×8bit/512×4bit=16片，需要16片存儲芯片；29=512，每片芯片需9條尋址線；212=4096，4KB存儲系統最少需12條尋址線。3.一個具有8KB直接相聯Cache的32位計算機系統，主存容量為32MB，假定該Cache中塊的大小為4個32位字。（1）求該主存地址中區號、塊號和塊內地址的位數。（2）求主存地址為ABCDEF16的單元在Cache中的位置。解:(1)主存區數為32MB/8KB=4096，212=4096，區號的位數為12；區內塊數為8KB/4×4B=512，29=512，塊號的位數為9；塊內單元數（字節編址）為4×32/8=16，24=16，塊內地址的位數4。（2）主存地址為ABCDEF16的單元其二進制地址為：0101010111100110111101111(主存字節地址為25位)區號為010101011110塊號為011011110數據在Cache中的位置是01101111011114.http://caoliuroom.pen.io/有一個Cache-主存存儲層次，主存容量為8個塊，Cache容量為4個塊。采用直接地址映象：（1）對于如下主存塊地址流：0,1,2,5,4,6,4,7,1,2,4,1,3,7,2,如果主存中內容一開始未裝入Cache中，請列出每次訪問后Cache中各塊的分配情況；（2）指出塊命中的時刻；（3）求出此期間Cache的命中率。解：(1)每次訪問后Cache中各塊的分配情況如下表。時間123456789101112131415地址流0125464712413720塊0000444444444441塊115555511111112塊22266662222223塊77777377（2）從表可見命中時刻為：7,11,12和15（3）h=4/15=0.2675.一個組相聯映象Cache由64個存儲塊構成，每組包含4個存儲塊；主存包含4096個存儲塊，每塊由128字組成，訪存地址為字地址。（1）一個主存地址有多少位？一個Cache地址有多少位？（2）計算主存地址格式中，區號、組號、塊號和塊內地址字段的位數。解：(1)主存4096塊----12位,每塊128字----7位,共19位Cache64塊----6位,每塊128字----7位,共13位(2)主存區數=主存塊數/Cache塊數=4096/64=64個區----6位區內組數=Cache塊數/組內塊數=64/4=16個組----4位組內塊數為4----2位塊內地址為7位(字地址，每塊128字)主存地址格式如下：6位6位2位7位區號組號組內塊號塊內地址6.有一個16KB4路組相聯Cache的32位微處理器，假定該Cache的塊為4個32位的字。（1）畫出該Cache的結構邏輯圖，指出主存地址的不同字段的作用。（2）主存地址為ABCDE8F8的單元在Cache中的什么位置。解：(1)Cache容量為16KB，地址14位;采用4路組相聯結構，塊地址2位；塊長為4個字，塊內地址2位；每個字32位(4個字節)，字內字節地址2位。由(2)知主存地址為32位，則區號為32-14=18位。則邏輯結構圖如下：（2）主存地址單元ABCDE8F8的二進制表示為：101010111100110111101000111101000Cache地址為：1010001111010007.有一個”Cache-主存”存儲層次。主存共分為8個塊(0～7)，Cache為4個塊(0～3)，采用組相聯映象，組內塊數為2塊，采用LRU(近期最少使用法)的替換算法。（1）畫出主存、Cache地址的各字段對應關系；9.使用6116、2732和74LS138譯碼器構成一個存儲容量為12KBROM（00000H～02FFFH）、8KBRAM（03000H～04FFFH）的存儲系統。系統地址總線為20位，數據總線為8位。解：①譯碼地址線安排：2732的容量為4K×8位存儲器芯片，有12條地址線，12KBROM需采用3片2732。6116的容量為2K×8位存儲器芯片，有11條地址線，8KBRAM需采用4片6116。ROM有片外譯碼的地址線為8條，RAM有片外譯碼的地址線為9條。采用74LS138譯碼，每個輸出端對應4KB地址范圍，對于6116的A11還需進行二次譯碼。②列出地址范圍：A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0EPROM10000000000000000000000000～00FFFH00000000111111111111EPROM20000000100000000000001000～01FFFH00000001111111111111EPROM30000001000000000000002000～02FFFH00000010111111111111SRAMI0000001100000000000003000～037FFFH00000011011111111111SRAM20000001110000000000003800H～03FFFH00000011111111111111SRAM30000010000000000000004000H～047FFH00000100011111111111SRAM40000010010000000000004800H～04FFFH00000100111111111111138引腳G2BG1CBA(G1為G1端經非門后的連線)EPROM1~EPROM3的CE分別接74LS138的Y0~Y2，SRAM1的CE同Y3，A11經或門后的輸出相連，SRAM2的CE同Y3，A11經或門后的輸出相連，SRAM3的CE同Y4，A11經或門后的輸出相連，SRAM4的CE同Y3，A11經或門后的輸出相連，如圖2.17所示。圖2.17存儲器接口10.微機系統的存儲器由5片RAM芯片組成，如圖習5-5所示，其中U1有12條地址線，8條數據線，U2~U5各有10條地址線，4條數據線，試計算芯片U1和U2，U3的地址范圍，以及該存儲器的總容量。圖習5-5解：芯片U1的的地址范圍計算：A19~A14A13A0~00100~00~00111~1地址范圍為01000H~01FFFH芯片U2和U3