字长为32位，那么每个字就包含：32/8 = 4B(4个字节) 容量64KB，那么就有 64KB/4B = 16K个字(存储单元)，其寻址范围就是16K 字地址用高位字节的地址来表示，就是4的整数倍: 0,4,8,···,64K-4 主存字地址的分配情况如下图：

1K x 4位，2K x 8位，4K x 4位，16K x 1位，4K x8位，8K x 8位

容量为：16K x 32位 那么其

所以其地址线与数据线的总和为 14 + 32 = 46根 存储器总容量为：16K x 32 = 512K 需要1K x 4位 ：512K / (1K x 4) = 128 片 需要2K x 8位 ：512K / (2K x 8) = 32 片 需要4K x 4位 ：512K / (4K x 4) = 32 片 需要16K x 1位 ：512K / (16K x 1) = 32 片 需要4K x 8位 ：512K / (4K x 8) = 16 片 需要8K x 8位 ：512K / (8K x 8) = 8 片

(1) 该机所允许的最大主存空间是多少？ (2) 若每个模块板为32K x 8位，共需几个模块板？ (3) 每个模块板内共有几片RAM芯片？ (4) 共有多少片RAM？ (5) CPU 如何选择各模块板？

(1)、地址码18线，机型为8位，所以其存储容量最大为：218 x 8 = 256K x 8 = 2048K (2)、共需模块板：2048K / (32K x 8) = 8 块 (3)、每个模块板内的芯片：(32K x 8) / (4K x 4) = 256K / 16K = 16 片 (4)、共有RAM：8 x 16 = 128 片 (5)、CUP以地址码最高三位作为模块选择线，次高三位作为芯片选择线(因为机型是8位，而RAM芯片只有4位，所以要进行位扩展，扩展后每个模块板有8组芯片，只需要3位地址码)，剩下的12位选择片内地址

试从上述规格中选用合适的芯片,画出CPU和存储芯片的连接图。要求如下： (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。

(1)、最小4K地址为系统程序区，那么适合使用ROM(只读存储器)，地址范围为：0 ~ 4095； 用户程序区适合用RAM(随机存储存取器)，地址范围为：4096 ~ 16383。 二进制地址码为： 原错误图片，点击查看

(2)、系统程序区→2片4K x 4位的ROM，用户程序区→3片4K x 8位的RAM。 (3)、如下图： RAM地址范围4K，需要用到地址线 2n = 4K => n=12根，所以CPU的低12位地址线(A0 ~ A11)与ROM、RAM相连，A12,A13,A14为片选线，A15与MREQ组成控制线。 原错误图片，点击查看

(1) 设计 Cache地址格式, Cache中可装入多少块数据? (2) 在直接映射方式下,设计主存地址格式。 (3) 在四路组相联映射方式下,设计主存地址格式。 (4) 在全相联映射方式下,设计主存地址格式。 (5) 若存储字长为32位,存储器按字节寻址,写出上述三种映射方式下主存的地址格式。

(1)、Cache中可装入数据块：2K / 4 = 211 / 22 = 29 => 512 块 (2)、由于块长为4，所以块内地址有 2b = 4 => b = 2 位         由于Cache中有29块数据，所以缓存字块地址 c = 9位         由于主存容量为256K = 218，所以主存的地址总共18位，除去块内地址与缓存字块地址外，还有7位作为主存字块地址，t = 7

地址格式如下：

(3)、根据四路组相联的条件，一组内有4块，所以Cache需要分为 29 / 22 = 27 =>128 组，组地址需要7位，块内地址不变需要2位，所以主存字块标记剩余18 - 7 - 2 = 9 位

地址格式如下：

(4)、全相联映射方式下，主存的字块标记为：218 / 22 = 216 => 64K，除去块内地址2位外共16位

地址格式如下：

(5)、存储字长为32位，那么一个主存容量有：256K x 32 / 8 = 1M = 220         Cache容量为：2K x 32 / 8 = 8K = 213         块长为：4 x 32 / 8 = 24 那么直接映射中，主存字块标记：20 - 13 => t = 7，Cache字块地址：13 - 4 => c = 9，字块内地址：24 => b = 4，则有：>

四路组相联映射中，数据块：29，每组4 (22) 块，那么组地址： 29 / 22 = 27 => q = 7，字块内地址：24 => b = 4，主存字块标记：20 - 7 - 4 => s = 9 则有：

全相映映射中，字块内地址：24 => b = 4，主存字块标记：20 - 4 => m = 16