存储器内存编址

第六章存储器系统本章主要讨论内存储器系统，在介绍三类典型的半导体存储器芯片的结构原理与工作特性的基础上，着重讲述半导体存储器芯片与微处理器的接口技术。

6.1 重点与难点本章的学习重点是8088 的存储器组织；存储芯片的片选方法(全译码、部分译码、线选)；存储器的扩展方法(位扩展、字节容量扩展) 。

主要掌握的知识要点如下：6.1.1 半导体存储器的基本知识1.SRAM DRAM EPROM和ROM勺区别RAM 的特点是存储器中信息能读能写，且对存储器中任一存储单元进行读写操作所需时间基本上是一样的，RAM中信息在关机后立即消失。

根据是否采用刷新技术，又可分为静态RAM( SRAM和动态RAM( DRAM两种。

SRAM是利用半导体触发器的两个稳定状态表示“ 1 ”和“ 0”；DRAM H利用MOS管的栅极对其衬间的分布电容来保存信息，以存储电荷的多少，即电容端电压的高低来表示“1”和“ 0”；ROM勺特点是用户在使用时只能读出其中信息，不能修改和写入新的信息；EPROM可由用户自行写入程序和数据，写入后的内容可由紫外线照射擦除，然后再重新写入新的内容，EPROI可多次擦除，多次写入。

一般工作条件下，EPROM 是只读的。

2.导体存储器芯片的主要性能指标( 1)存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，以存储单元的总位数表示，通常也用存储器的地址寄存器的编址数与存储字位数的乘积来表示。

(2)存储速度：有关存储器的存储速度主要有两个时间参数：TA：访问时间(Access Time)，从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间。

TMC存储周期(MemoryCycle ), 启动两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔。

(3)存储器的可靠性：用MTB—平均故障间隔时间(Mea n Time Between Failures ) 来衡量。

MTBF越长，可靠性越高。

( 4)性能/ 价格比：是一个综合性指标，性能主要包括存储容量、存储速度和可靠性。

模拟试题（一）一、单选题1．在 8086 宏汇编过程中不会产生指令码，只用来指示汇编程序如何汇编的指令是 A. 汇编指令。

B. 伪指令 C. 机器指令。

C. (AX) < (DX) D. (AX) ≤ (DX) 。

D. 0DH D. 宏指令2．在 CMP AX，DX 指令执行后，当标志位 SF、OF、ZF 满足下列逻辑关系（SF⊕OF）＋ZF＝0 时，表明 A. (AX) > (DX) B. (AX) ≥ (DX)3．8086 微机系统的 RAM 存储单元中，从 0000H:002CH 开始依次存放 23H，0FFH，00H，和 0F0H 四个字节，该向量对应的中断号是 A. 0AH 对 B. 0BH C. 0CH 4．8255 的 A 口工作在方式 1 输入时，其中断允许控制位 INTE 的开/关是通过的按位置位/复位操作完成的。

A. PC0 A. 单步陷阱中断指令后接着 INTO 指令则会 A. 进入 INTO 中断服务子程序 C. 死机 B. PC2 B. INTR C. PC4 C. 被零除。

B. 执行 INTO 后面的指令 D. 显示器显示 OVERFLOW D. 断点 D. PC6 。

5．在 8086 中断优先级顺序中，最低优先级的中断源是6．在 PC/XT 中，设（AX）＝9305H，（BX）＝6279H，若 ADD BX，AX7．有一微机系统，采用 CPU 的低 10 位地址线 A0~A9 作为输入输出口的地址线，系统中接口芯片内部有 16 个端口地址，该接口芯片的片选信号由地址译码器产生，则地址译码器的输入地址线一般应为（）。

A. A5~A9 A. 工作方式字 C. 计数执行部件 CE（减一计数单元）的当前值调试的程序。

A. RAM B. ROM C. PROM B. 中断类型号地址的高 5 位 D. 中断类型号的高 5 位 D.E2PROM 。

10．8259A 工作在 8086/8088 模式时，初始化命令字 ICW2 用来设置 A. 中断向量地址的高 8 位 C. 中断向量的高 5 位 B. A4~A9 C. A2~A9 D. A0~A9 ）。

【计算机组成原理】存储系统存储器的层次和结构从不同⾓度对存储器进⾏分类：1.按在计算机中的作⽤（层次）分类 （1）主存储器。

简称主存，⼜称内存储器（内存），⽤来存放计算机运⾏期间所需的⼤量程序和数据，CPU 可以直接随机地对其进⾏访问，也可以和告诉缓冲存储器（Cache）及辅助存储器交换数据，其特点是容量较⼩、存取速度较快、单位价格较⾼。

（2）辅助存储器。

简称辅存，⼜称外存储器（外存），是主存储器的后援存储器，⽤来存放当前暂时不⽤的程序和数据，以及⼀些需要永久性保存的信息，它不能与CPU 直接交换信息。

其特点是容量极⼤、存取速度较慢、单位成本低。

（3）⾼速缓冲存储器。

简称 Cache，位于主存和 CPU 之间，⽤来存放正在执⾏的程序段和数据，以便 CPU 能⾼速地使⽤它们。

Cache 地存取速度可与 CPU 的速度匹配，但存储容量⼩、价格⾼。

⽬前的⾼档计算机通常将它们制作在 CPU 中。

2.按存储介质分类 按存储介质，存储器可分为磁表⾯存储器（磁盘、磁带）、磁芯存储器、半导体存储器（MOS型存储器、双极型存储器）和光存储器（光盘）。

3.按存取⽅式分类 （1）随机存储器（RAM）。

存储器的任何⼀个存储单元的内容都可以随机存取，⽽且存取时间与存储单元的物理位置⽆关。

其优点是读写⽅便、使⽤灵活，主要⽤作主存或⾼速缓冲存储器。

RAM ⼜分为静态 RAM （以触发器原理寄存信息，SRAM）和动态 RAM（以电容充电原理寄存信息，DRAM）。

（2）只读存储器（ROM）。

存储器的内容只能随机读出⽽不能写⼊。

信息⼀旦写⼊存储器就固定不变，即使断电，内容也不会丢失。

因此，通常⽤它存放固定不变的程序、常数和汉字字库，甚⾄⽤于操作系统的固化。

它与随机存储器可共同作为主存的⼀部分，统⼀构成主存的地址域。

由ROM 派⽣出的存储器也包含可反复重写的类型，ROM 与RAM 的存取⽅式均为随机存取。

⼴义上的只读存储器已可已可通过电擦除等⽅式进⾏写⼊，其“只读”的概念没有保留，但仍然保留了断电内容保留、随机读取特性，但其写⼊速度⽐读取速度慢得多。

计算机学科专业基础综合组成原理-17(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：22，分数：40.00)1.某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。

现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是______。

（分数：1.00）A.1、15B.2、15C.1、30D.2、30 √解析：[解析] 首先确定ROM的个数，ROM区为4KB，选用2K×8位的ROM芯片，需要(4K×8)/(2K×8)=2片，采用字扩展方式；60KB的RAM区，选用4K×4位的RAM芯片，需要(60K×S)/(4K×4)=30片，采用字和位同时扩展方式。

2.假定用若干个2K×4位的芯片组成一个8K×8位的存储器，则地址081FH所在芯片的最小地址是______。

（分数：1.00）A.0000HB.0600HC.0700HD.0800H √解析：[解析] 用2K×4位的芯片组成一个8K×8位存储器，每行中所需芯片数为2，每列中所需芯片数为4，各行芯片的地址分配如下：第一行(2个芯片并联)0000H～07FFH第二行(2个芯片并联)0800H～0FFFH第三行(2个芯片并联)1000H～17FFH第四行(2个芯片并联)1800H～1FFFH可知，地址081FH在第二行，且所在芯片的最小地址为0800H。

3.某存储器容量为64KB，按字节编址，地址4000H～5FFFH位ROM区，其余为RAM区。

若采用8K×4位的SRAM芯片进行设计，则需要该芯片的数量是______。

（分数：1.00）A.7B.8C.14 √D.16解析：[解析] 5FFF-4000+1=2000H，即ROM区容量为：2 13 B=8KB(2000H=2*16 3 =2 13 )，RAM区容量为56KB(64KB-8KB=56KB)。

计算机存储程序的工作原理首先，计算机存储程序的工作原理需要理解计算机内存的层次结构。

计算机内存分为多级存储器，包括寄存器、缓存、主存和辅存等。

其中，寄存器是位于CPU内部的最快速、容量最小的存储器，主要用于存储CPU 当前正在执行的指令和数据。

缓存是位于CPU和主存之间的一级高速存储器，用于提高CPU对主存的访问速度。

主存是计算机存储程序最重要的组成部分，它用于存储程序和数据，是CPU能直接访问的存储器。

辅存是相对于主存而言的，主要是指硬盘、光盘等外部存储设备，其容量较大但速度较慢。

其次，计算机存储程序的工作原理需要了解存储器的组织。

主存采用字节编址方式进行寻址，每个字节都有唯一的地址。

计算机中存储单元的最小单位是位(bit)，通常8位(bit)组合成一个字节(byte)。

计算机内存的组织方式通常包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。

RAM是一种易失性存储器，其数据可以读写，用于存储程序和数据。

ROM 是一种只能读取的存储器，用于存放无法改写的程序和数据，如BIOS程序等。

然后，计算机存储程序的工作原理需要了解数据的存取方式。

计算机执行程序时，需要从存储器中读取指令和数据，执行完毕后再将结果写回存储器。

存储器的读取操作是根据指定的地址从存储器中读取数据，存储器的写入操作是将数据写入到指定的地址。

存储器的读写操作是通过总线进行的，包括地址总线、数据总线和控制总线。

地址总线用于指定存储器中的地址，数据总线用于传输读取或写入的数据，控制总线用于传输控制信号。

此外，计算机存储程序的工作原理还涉及到存储器的层次结构和缓存的使用。

存储器的层次结构包括多级缓存，其目的是提供更快的存取速度。

缓存是采用局部性原理，将最近使用过的数据和指令存放在离CPU最近的地方，以提高CPU对存储器的访问速度。

在缓存中，采用了高速缓存存储器(Cache)和主存之间的合理映射方式，如直接映射、组相联映射和全相联映射。

第3章数据的7种寻址方式，包括指令的格式，功能，指令的正误判断。

20位物理地址的生成：将段地址添上一个0（十六进制），再加上偏移地址。

数据传送指令：MOV PUSH,POP,XCHG,LEA,IN,OUT1、MOV ,注意指令的正误判断，可从3点入手。

（1）指令格式（2）数据大小是否超出范围（3）类型是否匹配。

通常，不能在两个内存单元间直接传送，段寄存器间不能直接传送，立即数不能直接传送到段寄存器，不能用CS作目的操作数。

2、PUSH 入栈指令，先减后压。

不能对字节进行压栈操作。

3、POP 出栈指令，先弹后加，将栈顶的一个字弹出到目的操作数。

4、EXCHG 交换指令。

不能在两个内存单元间直接交换。

5、LEA 取有效地址指令。

6、IN 输入指令，当端口大于255时，要用DX来表示端口号。

7、OUT 输出指令，当端口大于255时，要用DX来表示端口号算术运算等指令1、ADD AL，[1000H]例：AL=85H，BL=79H，执行指令ADD AL，BLAL= 0FEH ，CF= 0 ，OF= 02、SUB AL，BL3、INC [1000H] ERRORINC BYTE PTR [1000H]INC WORD PTR [1000H]该指令不影响CF标志4、DEC [1000H] ERRORDEC BX5、NEG AL 求相反数例：Y=X，X>=0; Y=|X|,X<0,编写程序段实现该功能MOV AL，XCMP AL，0JGE Y1NEG ALY1：MOV Y，ALHLT编程序的思路：取数据，在CPU里做运算，存数据；如果数据较多，通常要设指针，再取数据，取完数据后，修改地址指针，又取下一个数据，循环下去。

6、CMP AL，BL无符号数，A表示大，B表示小，E表示相等。

有符号数，G表示大，L表示小，E表示相等。

例：CMP AX，BXJGE NEXTXCHG AX，BXNEXT： CMP AX，CXJGE DONEXCHG AX，CXDONE：该程序段的功能是找AX，BX，CX中最大的数，并把最大的数放在AX中。

设有一个1MB容量的存储器，字长32位，问：按字节编址，字编址的寻址范围以及各自的寻址范围大小?如果按字节编址，则1MB = 2^20B1字节=1B=8bit2^20B/1B = 2^20地址范围为0~(2^20)-1,也就是说需要二十根地址线才能完成对1MB空间的编码，所以地址寄存器为20位,寻址范围大小为2^20=1M 如果按字（这里所讲的字就是一个存储字长32位，不是“一个字不是等于两个字节”）编址，则1MB=2^20B1字=32bit=4B2^20B/4B = 2^18地址范围为0~2^18-1，也就是说我们至少要用18根地址线才能完成对1MB空间的编码。

因此按字编址的寻址范围是2^18以上题目注意几点：1.区分寻址空间与寻址范围两个不同的概念，寻址范围仅仅是一个数字范围，不带有单位而寻址范围的大小很明显是一个数，指寻址区间的大小而寻址空间指能够寻址最大容量，单位一般用MB、B来表示；本题中寻址范围为0~(2^20)-1,寻址空间为1MB。

2.按字节寻址，指的是存储空间的最小编址单位是字节，按字编址，是指存储空间的最小编址单位是字，以上题为例，总的存储器容量是一定的，按字编址和按字节编址所需要的编码数量是不同的，按字编址由于编址单位比较大（1字=32bit=4B），从而编码较少，而按字节编址由于编码单位较小（1字节=1B=8bit），从而编码较多。

3.区别M和MB。

M为数量单位。

1024=1K，1024K=1MMB指容量大小。

1024B=1KB，1024KB=1MB.《知识点解析》一、什么叫寻址空间？寻址空间一般指的是CPU对于内存寻址的能力。

通俗地说，就是能最多用到多少内存的一个问题。

数据在存储器(RAM)中存放是有规律的，CPU在运算的时候需要把数据提取出来就需要知道数据在那里，这时候就需要挨家挨户的找，这就叫做寻址，但如果地址太多超出了CPU的能力范围，CPU就无法找到数据了。

CPU最大能查找多大范围的地址叫做寻址能力，CPU的寻址能力以字节为单位。