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地址总线,字长,内存容量,寻址范围 之间的计算

发布时间:2020-11-10 发布时间:
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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。比如Intel Pentium 4处理器字长为32位,它能同时处理32位的数据,也即它的数据总线为32位。以前的处理器比如8086,则为16位处理器,现在新兴的64位处理器,它的数据吞吐能力更强,即能同时对64位数据进行运算。处理器的字长越大,说明它的运算能力越强。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!这个要明白!比如Intel Pentium 4处理器的数据总线为32位,地址总线也是32位。8086的数据总线为16位,地址总线为20位。新兴的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,说明存储单元式字节的大小(个人理解,没有考证)

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、字长为32位.存储器容量为64KB.按字编址的寻址范围是多少计算步骤:64K字节=64*1024*8位. 所以64KB/32位=(64*1024*8)/32=16*1024=16K 故寻址范围为: 0-16K-1

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      一个字长是32 位
所以,寻址范围是二者相除=256K

5、对于存储器的容量扩展,有位扩展,字扩展,字位扩展三种形式。对于字位扩展,一个存储器的容量为M*N位,若使用L*K位存储器芯片,那么,这个存储器共需(M*N)/(L*K)个存储器芯片。

下面分析一下字位扩展的习题: 设有一个具有14位地址和8位字长的存储器,问该存储器容量有多大?如果存储器由 1K*1静态存储器组成,需多少芯片?多少位地址作芯片选择?

分析:位扩展指的是用多个存储器对字长进行扩充。本题中所用的存储器芯片字长是1位,要扩展到8位,就得用8片。原题中说, “存储器由 1K*1静态存储器组成”,其中,1K指的是存储单元个数,它决定地址的位数,因为2的10次方是1K,所以它用10根地址线,4位地址线用来作芯片选择。

字扩展指的是增加存储器中字的数量。

解:该存储器的地址线有14位,它的可寻址范围是:2^14=2^4*2^10=16K,因为它是8位字长,所以可存储16K个字节的信息,即16K*8位;所需芯片总数为(16K*8)/(1K*1)=16*8=128个芯片; 芯片选择线为14-10=4。

 

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