【计算机组成】内存和芯片存储容量问题

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【计算机组成】内存和芯片存储容量问题

2024-07-11 23:57| 来源: 网络整理| 查看: 265

内存和芯片存储容量问题 本篇文章:

        对于计算机的内存和芯片存储容量问题迷糊了很久,现在懂了一点,赶紧记下来,希望本篇文章可以对大家的理解有所帮助。

存储单元:

在存储器中有大量的存储元,把它们按照相同的位,划分为组,组内所有的存储元同时进行读出或写入的操作,这样的一组存储元称为一个存储单元。

bit: 计算机中最小的信息单位是bit,也就是一个二进制位。Byte: 8个bit组成一个Byte,就是一个字节

一个存储单元可以存储一个字节,就是8个二进制位。

存储地址: 存储地址一般用16进制数表示,而每一个存储器地址中又存放着一组二进制表示的数,通常称为该地址的内容。注意:存储单元的地址和地址中的内容是不一样的。前者是存储单元的编号,表示存储器中的一个位置,后者表示的是这个地址存放的数据。例如:一个是房间号码,一个是房间来往的人。

字存储单元: 存放一个机器字的存储单元,其对应的单元地址称为:字地址

存储字长: 存储器中一个存储单元所存储的二进制代码的位数。

机器字: 指数据总线的宽度

字节存储单元: 存放一个字节的存储单元,对应的单元地址为:字节地址

按字寻址计算机: 计算机中可以编址的最小单元是字存储单元

按字节寻址计算机: 计算机中可以编址的最小单元是字节存储单元

如果机器字长等于存储单元的位数,一个机器字可以包含数个字节,所以,一个存储单元也可以包含数个单独编址的字节地址。

【例如】一个16位二进制的字存储单元可存放两个字节,可以按地址寻址,也可以按字节地址寻址。当用字节地址寻址时,16位的存储单元战两个字节地址。

地址线: 用于传输地址信号,可以指向主存储器的每一个单元。

数据线: 用于传输数据,数据信号可传送到各个寄存器,存储器的各个单元,各个端口。

地址线20根 :表示能指示2^20个内存单元;

数据线32根 :表示通过数据线每次可以传送32位(每根线每次只能传送1位),即4B(32bit= 4*8bit = 4B),4B表示4字节

芯片容量: 2的地址线位数次方乘以数据线位数;比如地址线8位,数据线4位,芯片容量:2^8×4=1024位

存储容量:

定义: 计算机的存储容量是按字节为最小单位的,对于一个有128个存储单元的存储器,可以说,它的容量为128字节。如果有一个1KB的存储器,则它有1024个存储单元,编号从0-1023.

计算公式:

按位计算(b): 存储容量 = 存储单元个数 x 存储字长

按字节计算(B): 存储容量 = 存储单元个数 x 存储字长 / 8

【例题】一个存储器有16根地址线,8根数据线,求此存储器存储容量?

【解】按位求取:2^16 x 8位 = 64K x 8 位

按字节求取:2^16 x 8位/8 = 64K x B = 64B

分析:

存储单元与地址线的关系: 我们知道CPU访问存储器的最小单位是存储单元且每个存储单元都有一个地址,1 根地址线可以查找 2 个地址既2个存储单元,16根地址线则可以查找 2^16个存储单元。

存储字长与数据线的关系 : 我们知道存储字长是指存储器中一个存储单元(存储地址)所存储的二进制代码的位数,而二进制代码的位数是由数据线的根数决定的,也就是说:存储字长 = 数据线根数

字节(B)与位(b)的关系: 计算机里规定 1Byte = 8bit ,没有为什么就是这样规定定的!!!

所以存储容量有两种表示方法:64K x 8位 = 64KB

我们常见的内存容量表示方法是以字节位单位的,例如1GB,4MB,512KB

1GB = 10^3 MB = 10^6 KB = 10^9 B = 10^9 x 8b

练习:

【例题1】

【问题】某计算机内存按字节编址,内存地址区域从44000H到6BFFFH,共有 160 K字节。 若采用16K×4bit的SRAM芯片,构成该内存区域共需 多少 片?

【回答】实际的存储器总是由一片或多片存储器配以控制电路构成的。其容量为W×B,W表示存储单元(word)的数量,B表示每个单元(word)由多少位(bit)组成。如果一个芯片的规格是a×b,则组成W×B的存储器需要用(W / a)×(B / b)个芯片。

本题中内存片数:(160K / 16K)×(8bit / 4bit) = 20片

【内存地址区域从44000H到6BFFFH,共有 160 K字节,为什么?】 (0x和H符号,都是16进制的表示符号)

16进制:(6BFFF+1 - 44000) H= (6C000 - 44000)H = 28000H (+1是因为要包含6BFFFH这个地址)

转10进制:28000H = 2 x 16^4 + 8 x 16^3 + 0 x 16^2 + 0 x 16^1 + 0 x 16^0 = 2 x 16^4 + 8 x 16^3

1MB = 2^10KB

1KB = 2^10byte

(2 x 16^4 + 8 x 16^3) / 2^10 = 160KB (B就表示题目中的字节) 【例题2】

【问题】某计算机,其存储字长是32位,存储容量是64KB,按字编址,地址空间范围是()

A.0000H~FFFFH

B.0000H~3FFFH

C.0000H~7FFFH

D.0000H~1FFFH

【分析】存储容量 = 存储单元个数 x 存储字长

存储字长为32位 = 4 x 8b

得:存储单元个数:64KB / 4B = 16K

已知存储单元的个数,存储单元个数也等同于存储空间的范围,化成二进制,得

2^14 = 16K,2^14-1 = 0011 1111 1111 1111

求得:地址空间范围:0000H~3FFFH

参考链接: https://blog.csdn.net/u014335742/article/details/84196384?utm_source=app 作者:文小白


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