一、前言
接着上次的进行更新，教材是唐朔飞老师的计算机组成原理第二版，这次对第四章另部分习题进行记录。
二、题目
1.设 CPU共有 16 根地址线， 8 根数据线， 并用 MREQ（低电平有效） 作访存控制信号， R / W
作读写命令信号（高电平为读，低电平为写） 。现有下列存储芯片： ROM（2K×8位，4K×4 位，
8K×8位），RAM（1K×4位，2K×8位，4K×8位），及 74138 译码器和其他门电路 (门电路自定)。
试从上述规格中选用合适芯片，画出 CPU和存储芯片的连接图。要求：
(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。
解答：
(1) 地址空间分配图：
系统程序区（ ROM共 4KB）：0000H-0FFFH
用户程序区（ RAM共 12KB）：1000H-FFFFH
(2) 选片： ROM：选择 4K×4位芯片 2 片，位并联
RAM： 选 择 4K×8 位 芯 片 3 片 ， 字 串 联
(RAM1 地 址 范 围为:1000H-1FFFH,RAM2 地址范围为 2000H-2FFFH, RAM3 地址范围为 :3000H-3FFFH)
(3) CPU和存储器连接逻辑图及片选逻辑如下图
2. 设 CPU共有 16 根地址线， 8 根数据线， 并用 MREQ（低电平有效） 作访存控制信号， R / W
作读写命令信号（高电平为读，低电平为写) ,现有 8 片 8K×8位的 RAM芯片与 CPU相连，试回答：
(1) 用 74138 译码器画出 CPU与存储芯片的连接图；
(2) 写出每片 RAM的地址范围；
(3) 如果运行时发现不论往哪片 RAM写入数据后，以 A000H为起始地址的存储芯片都有与
其相同的数据，分析故障原因。
(4) 根据 (1) 的连接图，若出现地址线 A13 与 CPU断线，并搭接到高电平上，将出现什
么后果
解答：
(1) CPU与存储器芯片连接逻辑图：
(2) 地址空间分配图：
RAM0:0000H-1FFFH
RAM1:2000H-3FFFH
RAM2:4000H-5FFFH
RAM3:6000H-7FFFH
RAM4:8000H-9FFFH
RAM5:A000H-BFFFH
RAM6:C000H-DFFFH
RAM7:E000H-FFFFH
(3) 如果运行时发现不论往哪片 RAM写入数据后，以 A000H为起始地址的存储芯片 (RAM5)
都有与其相同的数据，则根本的故障原因为：该存储芯片的片选输入端很可能总是处于低电平。
假设芯片与译码器本身都是好的，可能的情况有：
1）该片的 -CS 端与 -WE端错连或短路；
2）该片的 -CS 端与 CPU的-MREQ端错连或短路；
3）该片的 -CS 端与地线错连或短路
(4) 如果地址线 A13 与 CPU断线， 并搭接到高电平上， 将会出现 A13 恒为“ 1”的情况。 此
时存储器只能寻址 A13=1 的地址空间 ( 奇数片 ) ，A13=0 的另一半地址空间（偶数片）将永远访问
不到。若对 A13=0 的地址空间（偶数片）进行访问，只能错误地访问到 A13=1 的对应空间 ( 奇数
片) 中去。
3.某 8 位微型机地址码为 18 位，若使用 4K×4位的 RAM芯片组成模块板结构的存储器， 试问：
（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×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？
解答：
（1）该机所允许的最大主存空间是： 2^18× 8 位 = 256K× 8 位 = 256KB
（2）模块板总数 = 256K×8 / 32K ×8 = 8 块
（3）板内片数 = 32K×8 位 / 4K ×4 位 = 8×2 = 16 片
（4）总片数 = 16 片×8 = 128 片
（5）CPU通过最高 3 位地址译码输出选择模板，次高 3 位地址译码输出选择芯片。地址格式
分配如下
4.已知收到的汉明码（按配偶原则配置）为 1100100 、1100111、 1100000、1100001 ，检查上
述代码是否出错？第几位出错？
解答：
假设接收到的汉明码为： c1’c2’b4’c3’b3’b2’b1’
纠错过程如下：
P1=c1’⊕ b4’⊕ b3’⊕ b1’
P2=c2’⊕ b4’⊕ b2’⊕ b1’
P3=c3’⊕ b3’⊕ b2’⊕ b1’
如果收到的汉明码为 1100100 ，则 p3p2p1=011 ，说明代码有错，第 3 位（ b4’）出错，有
效信息为： 1100
如果收到的汉明码为 1100111 ，则 p3p2p1=111 ，说明代码有错，第 7 位（ b1’）出错，有
效信息为： 0110
如果收到的汉明码为 1100000 ，则 p3p2p1=110 ，说明代码有错，第 6 位（ b2’）出错，有
效信息为： 0010
如果收到的汉明码为 1100001 ，则 p3p2p1=001 ，说明代码有错，第 1 位（ c1’）出错，有
效信息为： 0001
