地址總線,字長,內存容量,尋址範圍 之間的計算

2021-01-20 電子產品世界
處理機字長是指處理機能同時處理(或運算)的位數,即同時處理多少位(bit)數據。比如Intel Pentium 4處理器字長為32位,它能同時處理32位的數據,也即它的數據總線為32位。以前的處理器比如8086,則為16位處理器,現在新興的64位處理器,它的數據吞吐能力更強,即能同時對64位數據進行運算。處理器的字長越大,說明它的運算能力越強。如果講處理器的尋址範圍,則要看處理器的地址總線的位數,而不是它的字長!這個要明白!比如Intel Pentium 4處理器的數據總線為32位,地址總線也是32位。8086的數據總線為16位,地址總線為20位。新興的64位處理器的數據總線為64位,地址總線大部分是32位。這個清楚之後,再看地址總線與尋址範圍的關係。存儲單元是以字節(byte)為單位,N根地址總線能訪問2的N次方個存儲單元。於是有32位地址總線可以訪問2的32次方個存儲單元,即4GB。 8086處理器字長是16位,它的地址總線是20位,所以能訪問2的20次方個存儲單元,即1MB。另外一點需要注意的就是,如果有些題目說:按「字」尋址,就說明是存儲單元大小為字長的位數,按「字節」尋址,說明存儲單元式字節的大小(個人理解,沒有考證)

下面通過舉幾個例子,來說明這些關係

本文引用地址:

http://www.eepw.com.cn/article/201612/329922.htm

1、某計算機字長32位,存儲容量8MB。按字編址,其尋址範圍為(0~2M-1) 計算步驟:8MB字節=8*1024*1024*8位。所以8MB/32位=2M.

2、某計算機字長32位,其存儲容量為4MB,若按半字編址,它的尋址範圍是(0-2M-1)計算步驟:若按半字就是16位了 4MB=4*1024*1024*8位,所以4MB/16 = 2M;

3、字長為32位.存儲器容量為64KB.按字編址的尋址範圍是多少計算步驟:64K字節=64*1024*8位. 所以64KB/32位=(64*1024*8)/32=16*1024=16K 故尋址範圍為: 0-16K-1

4、某機字長32位,存儲容量1MB,若按字編址,它的尋址範圍是什麼?

解釋:容量1M=2*1024*1024 位 一個字長是32 位
所以,尋址範圍是二者相除=256K

5、對於存儲器的容量擴展,有位擴展,字擴展,字位擴展三種形式。對於字位擴展,一個存儲器的容量為M*N位,若使用L*K位存儲器晶片,那麼,這個存儲器共需(M*N)/(L*K)個存儲器晶片。

下面分析一下字位擴展的習題: 設有一個具有14位地址和8位字長的存儲器,問該存儲器容量有多大?如果存儲器由 1K*1靜態存儲器組成,需多少晶片?多少位地址作晶片選擇?

分析:位擴展指的是用多個存儲器對字長進行擴充。本題中所用的存儲器晶片字長是1位,要擴展到8位,就得用8片。原題中說, 「存儲器由 1K*1靜態存儲器組成」,其中,1K指的是存儲單元個數,它決定地址的位數,因為2的10次方是1K,所以它用10根地址線,4位地址線用來作晶片選擇。

字擴展指的是增加存儲器中字的數量。

解:該存儲器的地址線有14位,它的可尋址範圍是:2^14=2^4*2^10=16K,因為它是8位字長,所以可存儲16K個字節的信息,即16K*8位;所需晶片總數為(16K*8)/(1K*1)=16*8=128個晶片; 晶片選擇線為14-10=4。


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