存储器容量计算及相关概念

作者：Gakki

1、概述

存储容量的定义 ：是指主存能存放二进制代码的总位数

存储器容量计算公式：

按位计算（b、bit）：存储容量 = 存储单元个数 * 存储字长；

按字节计算（B、Byte）：存储容量 = 存储单元个数 * 存储字长 / 8；

单位转换：1 字节 = 8 位；即 1 Byte = 8 bit。

存储单元 ：CPU访问存储器的最小单位，每个存储单元都有一个地址。

存储字长 ：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。

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

常见的内存容量表示方法以字节为单位为例。例如 1GB ,4MB, 512KB。

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

2、容量计算

2.1、存储单元个数

存储单元个数 = 末地址 - 首地址 + 1。

【例题 1 】内存按字节编址从 B3000H 到 DABFFH 的区域其存储容量为多少？

解析：直接计算 16 进制地址包含的存储单元个数即可。

DABFFH - B3000H + 1 = 27C00H = 162816 = 159 KB。

按字节编址，故此区域的存储容量为 159 KB。

【例题2】存按字节编址，地址从 A4000H 到 CBFFFH，共有 （ ? ） 个字节。

解析：根据公式 存储单元个数 = 末地址 - 首地址 + 1 可知。

存储空间 = CBFFFH − A4000H + 1 = 28000 H = 160 KB

注：1 KB = 2^10 B。

2.2、存储容量

计算方式

计算公式

单位

按位计算

存储容量 = 存储单元个数 × 存储字长

比特、bit、b

按字节计算

存储容量 = 存储单元个数 × 存储字长/8

字节、Byte、B

【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？

解析：

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 = 数据线根数

按公式计算得出：

按位计算：2^16 × 8=2^16 个 × 2^3 bit = 2^19 b = 512 kb。

按字节计算：2^16 × 8 / 8=2^16 bit = 64 kb。

单位换算：

1 字节 = 8 位，即 1 Byte = 8 bit

1 kb = 2^10 b = 1024 b

2.3、所需芯片数

所需芯片数 = 存储空间 / 存储容量

【例题】内存按字节编址，地址从 A4000H 到CBFFFH，共有（ ? ）个字节。若用存储容量为 32K×8bit 的存储芯片构成该内存，至少需要 （ ? ） 片。

解析：

第一个空前面已经算了，共有 （160 K）

第二个空：

根据公式：所需芯片数 = 存储空间 / 存储容量

计算方式

其他

数据总线：传送数据信息，CPU一次传输的数据与数据总线带宽相等。

控制总线：传送控制信号和时序信号，如读/写、片选、中断响应信号等。

地址总线：传送地址，它决定了系统的寻址空间。

总线的位宽（宽度）：即总线能同时传输的数据位数，有32位、64位等。

地址总线的宽度越小，则地址数量越少，允许直接访问主存储器的空间越小。