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第5章作业 P194
5. PROM、EPROM、E2PROM的共同特点是什么？它们在功能上主要不同之处在哪里？试举例说明它们的用途。 答：
（1）共同特点：只读存储器，只能读出，在系统运行过程中不能写入。具有非易失性，写入或擦除一般需用特殊方法。 （2）功能上的不同：
一次可编程的PROM：用户可根据需要修改存储器中的某些存储单元，只能一次性修改，不能二次编程，成本高，可靠性差，使用具有一定的局限性。用户可部分写入。
紫外线可擦除EPROM：显著优点是可多次编程，但不能在线编程，不容易修改局部内容。需要紫外线擦出。一般用于产品开发，或用于小批量生产。
电擦可编程E2PROM：可改写任一部分内容，擦写10000次，甚至百万次，数据保存10年。可在电路板上在线编程。一般用于产品开发，或用于小批量生产。性能和次数比EPROM好。EEPROM擦写速度较慢，不能做大容量内存。 （3）用途
一次可编程的PROM：用于大批量生产的各种需要存储器的电子设备。
紫外线可擦除EPROM：一般用于产品开发，或用于小批量生产。广泛用于微机化仪器设计，可用编程器写入调试好的程序和数据，并能长期保存。一般用于产品开发，或用于小批量生产。主要用于程序存储器，容量不大。
电擦可编程E2PROM：用来存放仪器或接口卡的硬件设置数据或构成防止软件非法拷贝的“硬件锁”。擦写速度较慢，容量不大，不能做大容量内存。如计算机主板上的BIOS ROM。 8. 试说出闪存的3项技术特点，并举出至少5个采用闪存的计算机设备或电子产品名称。 答：
（1）具有非易失性，能不加电而长期保存信息，抗干扰能力强；
能在线进行快速电擦除，类似于EEPROM；编程速度可达10ns/byte，比EPROM和EEP ROM快； 价格已低于DRAM，容量则接近于DRAM。 性能好、功耗低、体积小、重量轻。
（2）取代EPROM和EEPROM，固化BIOS，并用在打印机、条码阅读器、各种仪器和外设中。
制作U盘、固态硬盘。
各类小型存储介质：CF卡(紧凑式闪存)、SM卡(固态软盘卡)、SD卡(安全数码卡)、MMC卡(多媒体卡)、 MS卡(记忆棒)、XD卡(尖端数字图像卡) 等。 12. 什么是Cache？它处在计算机的什么位置上？起作用是什么？ 答：
（1）Cache：高速缓冲存储器
（2）Cache在计算机中位于CPU和DRAM之间。
（3）在慢速DRAM和快速CPU之间设置1个容量较小的高速缓冲存储器（Cache）。能不明显增加成本而提高CPU存取数据速度。以解决计算机存储器系统的容量、存取速度及单位成本之间的矛盾。
为了解决存储器系统的容量、存取速度及单位成本之间的矛盾，可以采用Cache----主存存储结构，即在主存和CPU之间设置高速缓冲存储器Cache，把正在执行的指令代码单元附近的一部分指令代码或数据从主存装入Cache中，供CPU在一段时间内使用，在一定容量Cache的条件下，可以做到使CPU大部分取指令代码及进行数据读写的操作都只要通过访问Cache，而不是访问主存而实现。
18. 用8K×8位的RAM6264构成一个32K×8位存储器，存储器的起始地址为18000H，要求存储芯片的地址连续，用74LS138做译码器，系统中只用到了地址线A18-A0，采用部分译码法设计译码电路，试画出硬件电路图，并用列表说明每块芯片的地址范围。（选用8088CPU）
解：RAM6264为8KB×8位SRAM，有13根地址线：A12 A11A10A9A8 A7A6A5 A4 A3A2A1A0，8KB的地址范围，13根地址线从全0变成全1。
8KB×8位RAM6264构成一个32K×8位存储器，需要字扩展，32KB/8KB=4，需要四片RAM6264。
题目要求存储器的起始地址为18000H，即：0001 1000 0000 0000 0000B。 题目要求存储芯片的地址连续，则4片RAM6264的地址范围为：
A19A18A17A16 A15A14A13A12 A11A10A9A8 A7A6A5 A4 A3A2A1A0十六进制地址 1#：0001 1000 0000 0000 0000B 18000H 0001 1001 1111 1111 1111B 19FFFH
2#：0001 1010 0000 0000 0000B 1A0000H 0001 1011 1111 1111 1111B 1BFFFH
3#：0001 1100 0000 0000 0000B 1C000H 0001 1101 1111 1111 1111B 1DFFFH
4#：0001 1110 0000 0000 0000B 1E000H 0001 1111 1111 1111 1111B 1FFFFH
根据CPU外扩存储器的原理，从4片RAM6264的地址范围可以看出：A12～A0为每片存储器自己的范围，需要接CPU的低位地址线A12～A0；变化的地址为A14A13，译码器输入必须包括A14A13，题目要求用74LS138做译码器，因此，74LS138译码器的输入必须为A15A14A13， 1#～4#存储器的片选接到74LS138译码器的输出Y4～Y7上。
结论：要求存储芯片的地址连续，译码器的输入必须是除每片存储器的地址外的连续地址。 除每片存储器的地址外，所有芯片的相同电平地址通过逻辑门接到译码器的控制端，所有芯片的不同电平的地址位必须参与译码。
选择A15A14A13作为74LS138译码器的输入。A16=1（接74LS138译码器的G），A18A17=00。（经或门后接74LS138译码器的接G2A），M/IO接74LS138译码器的G2B。
A19A18A17A16 A15A14A13A12 A11A10A9A8 A7A6A5 A4 A3A2A1A0十六进制地址
1#：0001 1000 0000 0000 0000B 18000H 0001 1001 1111 1111 1111B 19FFFH
2#：0001 1010 0000 0000 0000B 1A000H 0001 1011 1111 1111 1111B 1BFFFH
3#：0001 1100 0000 0000 0000B 1C000H 0001 1101 1111 1111 1111B 1DFFFH
4#：0001 1110 0000 0000 0000B 1E000H 0001 1111 1111 1111 1111B 1FFFFH
1#、2#、3#、4# RAM6264的片选接74LS138译码器的输出、Y5、Y6、Y7。 系统硬件电路如下：
每块芯片的地址范围为： 芯片号 1# 2# 3# 4# 起始地址 18000H 1A000H 1C000H 1E000H 结束地址 19FFFH 1BFFFH 1DFFFH 1FFFFH 1. 静态RAM与动态RAM有何区别？
随机存取存储器RAM用来存放数据或指令。其特点是：在微机系统的工作过程中，可以随机地对其中的各个存储单元进行读／写操作，读写方便，使用灵活；缺点是易失性存储器。
（1）静态RAM（SRAM）是以双稳态元件作为基本的存储单元来保存信息的，因此，其保存的信息在不断电的情况下，是不会被破坏的。其特点是速度快、片容量小、功耗大。用于RAM容量较小或要求存取速度较高的系统中。在计算机中常用于超高速缓存。
（2）动态RAM（DRAM）是靠电容的充、放电原理来存放信息的，必须定时进行刷新。其特点是存储元中管子的数目较少（1个），有利于集成，速度比SRAM慢，片容量大，功耗低，成本比SRAM低。缺点是每隔一定时间需要刷新一次。适合于构成RAM容量较大或要求低功耗的存储器系统。在计算机中常用于内存。
8. 现有一存储体芯片容量为512×4位，若要用它组成4KB的存储器，需要多少这样的芯片？每块芯片需要多少寻址线？整个存储系统需要多少寻址线？ 解：
（1）组成4KB的存储器需要存储体芯片的数量为： （8/4）×（4×1024/512）=16片 （2）因为512=29
所以每块芯片需要寻址线数目为：9根
（3）因为每块芯片需要寻址线数目为9根，整个存储系统需要8组存储体芯片（每组两片），用138译码器，则至少需要3根地址线。因此整个存储系统需要9+3=12根地址线。
13. 用8K×8位的EPROM2764，8K×8位的RAM6264和译码器74LS138构成一个16K字ROM，16K字RAM的存储器系统。8086工作在最小模式，系统带有地址锁存器8282，数据收发器8286。画出存储器系统与CPU的连接图，写出各芯片的地址分配。 解：
（1）用8086CPU组成16K字 ROM，16K字 RAM的存储器系统。
需要4片EPROM2764，4片RAM6264。电路原理图如下图所示。
1#、2#2764的地址范围为：00000～03FFFH （1#为偶数地址， 2#为奇数地址）， 3#、4#2764的地址范围为：04000～07FFFH （3#为偶数地址， 4#为奇数地址）， 1#、2#6264的地址范围为：08000～0BFFFH （5#为偶数地址，6#为奇数地址），
3#、4#6264的地址范围为：0C000～0FFFFH （7#为偶数地址，8#为奇数地址）。
（2）用8088CPU组成16KB ROM，16KB RAM的存储器系统。
需要2片EPROM2764，2片RAM6264。电路原理图如下图所示。
1#2764的地址范围为：00000～01FFFH 2#2764的地址范围为：02000～03FFFH 1#6264的地址范围为：04000～05FFFH
2#6264的地址范围为：06000～07FFFH