关于地址总线,字长,内存容量,寻址范围的计算

  在软考学习中我们经常遇到计算地址总线、内存等方面的题,这也是我们大家经常混乱的知识,下面就让我们来共同学习一下:

处理机字长是指处理机能同时处理(或运算)的位数,即同时处理多少位(bit)数据。处理器的字长越大,说明它的运算能力越强。比如我们的笔记本电脑,现在一般都是64位的电脑,这也就是说我们的电脑一次可以处理8个字节。如果讲处理器的寻址范围,则要看处理器的地址总线的位数,而不是它的字长!目前主流的64位处理器的数据总线为64位,地址总线大部分是32位,这也就是为什么有些人称现在的64位笔记本是伪64位电脑一说的来源。这个清楚之后,再看地址总线与寻址范围的关系。存储单元是以字节(byte)为单位,N根地址总线能访问2的N次方个存储单元。于是有32位地址总线可以访问2的32次方个存储单元,即4GB。 8086处理器字长是16位,它的地址总线是20位,所以能访问2的20次方个存储单元,即1MB。另外一点需要注意的就是,如果有些题目说:按“字”寻址,就说明是存储单元大小为字长的位数,按“字节”寻址,说明存储单元是字节的大小。

下面通过举几个例子,来说明这些关系

1、某计算机字长32位,存储容量8MB。按字编址,其寻址范围为(0~2M-1) 计算步骤:8MB字节=8*1024*1024*8位。所以8MB/32位=2M.

2、某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按半字编址,它的寻址范围是(0-2M-1)计算步骤:若按半字就是16位了 4MB=4*1024*1024*8位,所以4MB/16 = 2M;

3、若内存容量为4GB,字长为32,求地址总线和数据总线的宽度? 解析:数据总线的宽度=字长; 地址总线的宽度=寻址范围(即内存容量)=4GB=2 ^ 32B,所以本题的答案为:数据总线宽度为32,地址总线宽度为32。

4、某机字长32位,存储容量1MB,若按字编址,它的寻址范围是什么?

解释:容量1M=2*1024*1024 位=2^ 20一个字长是32 位所以,寻址范围是二者相除=256K

5、地址编号从80000H到BFFFFH且按字节编址的内存容量为——KB,若用16K*4bit的存储器芯片构成该内存,共需——片?

解析:由题意可知该地址的大小为:BFFFFH-80000H=40000H,将其换算为二进制则为:2 ^ 18 B = 2 ^ 8K=256K,第一问即为256K;

由于第二问的单位为 bit,所以将单位统一后相除,即 256K*8bit/16K*4bit = 32片

6、设用2K*4位的存储器芯片组成16K*8位的存储器(地址单元为0000H~3FFFFH,每个芯片的地址空间连续),则地址单元 0B1FH 所在的芯片的最小地址编号为——? A 0000H B 0800H C 2000H D 2800H

解析:由题意可知地址单元的大小为:3FFFFH-0000H=4000H,同时可知共需要8段(16片)存储芯片来组成该存储器。将地址单元换算为二进制数表示:0000 1011 0001 1111B,将选项依次换算为二进制可得B选项与该地址单元最接近并且小于它,0000 1000 0000 0000B,故答案为B 0800H。

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  地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。

  数据总线负责整个系统的数据流量的大小,而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。

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  按总线的功能(传递信息的内容)分类,计算机中有三种类型的总线,即传送数据信息的数据总线、传送地址信息的地址总线和传送各种控制信息的控制总线。1.数据总线数据总线是CPU与存储器、CPU与I/O接口设备之间传送数据信息(各种指令数据信息)的总线,这些信号通过数据总线往返于CPU与存储器、CPU与I/O接口设备之间,因此,数据总线上的信息是双向传输的。2.地址总线地址总线上传送的是CPU向存储器、I/O接口设备发出的地址信息,寻址能力是CPU特有的功能,地址总线上传送的地址信息仅由CPU发出,因此,地址总线上的信息是单向传输的。3.控制总线控制总线传送的是各种控制信号,有CPU至存储器、I/O接口设备的控制信号,有I/O接口送向CPU的应答信号、请求信号,因此,控制总线是上的信息是双向传输的。控制信号包括时序信号、状态信号和命令信号(如读写信号、忙信号、中断信号)等。

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