某计算机主存储器的电流如下图所示，试问：1）ROM和RAM芯片的规格是多少？（用?K*?位表示）2）ROM和RAM的容量各是多少？（用KB表示）3）ROM和RAM的地址范围是多少？））

1. 题目讲解

1.1 地址线

这道题目主要是看地址线，地址线从$A_0到A_{14}$A0​到A14​，也就是说有15条地址线，不要把它想象得太复杂，地址线其实就是电线，它能通过电流的高低不同来表示0和1这两个状态（即高电平和低电平），当你有一条电线的时候，你可以表示2个状态（0和1），当你拥有两条电线的时候，你可以表示4个状态（00,01,10,11），以此类推

换成地址线的话，也就是一条地址线可以选择2个地址，2条地址线可以选择4个地址……当你有13条电线的时候，你可以选择$2^{13}$213个地址，记住这个结论，后面需要用到

那么，我们再来看地址线$A_0到A_{12}$A0​到A12​，他们同时连接到一个ROM、四个RAM，当$A_0到A_{12}$A0​到A12​地址线工作的时候，（注意，这里的“工作”是说他们有电流流过的时候，ROM和四个RAM是能够同时接收到地址线的电流，但5个存储器要同时工作是很混乱的，这个时候我们就需要用到译码器了

1.2 译码器

译码器见名会意，就是翻译解析的意思，上图这个74LS139译码器，连接两条地址线$A_{13}$A13​和$A_{14}$A14​，我们知道2条地址线可以表示4个地址，那么它的四个输出端对应的就是4个不同的地址：$Y_0$Y0​即00，$Y_1$Y1​即01，$Y_2$Y2​即10，$Y_3$Y3​即11
假如此时$A_{13}A_{14}$A13​A14​为00，选择输出端就是$Y_0$Y0​，那么$Y_0$Y0​这条电线就有高电平输出到ROM，ROM的$\overline{CS}$CS片选信号引脚收到高电平后，它就能够使ROM工作了，而此时其他四个RAM是不工作的

两条地址线，一个译码器就能够使我们的各个存储器有序的工作了。

1.3 锁存器

接着，我们需要进入到ROM和RAM的内部了，前面通过$A_0到A_{14}$A0​到A14​我们可以选择到某一存储器的某一地址，但我们还不太清楚选择的这个地址里面有什么东西，那就来说个结论，这个地址其实就是一个锁存器

再次强调下，ROM和RAM都是存储器，内部都是用锁存器来锁存数据的

你可以去仔细研究一下锁存器，但在这里我们只需要知道锁存器的功能就好了，锁存器是能够将数据锁存起来的，这么些个数据其实也就是0或者1，也就是说，锁存器能够保存0和1。

说一下位这个概念，1位就是说这一个位置可以存放0或者1，2位就是说着有两个位置可以存放0和1。

一个锁存器，肯定不止锁存一个0或者1，也就是不止锁存1位，可以是4位、8位等等

1.4 总结

那么这整个电路的工作就是这样的，以读操作为例（即CPU的$R/\overline{W}$R/W引脚为高电平）：
当$A_0到A_{14}$A0​到A14​工作时，选择某一存储器的某一地址，告诉这个地址上的锁存器，“你要工作了，把你的锁存的数据，输出到数据总线上”

这里的数据总线就是图上的$D_0到D_7$D0​到D7​

2. 答案解析

2.1 第一小题

对于第一小题，?K是问这一存储器有多少个地址，?位是问这一存储器地址上的锁存器锁存的位数。
每个ROM/RAM存储器连接的都是13条地址线，13条地址线就是$2^{13}=\cfrac{2^{13}}{2^{10}}=2^3K$213=210213​=23K

这里$1K=2^{10}$1K=210

ROM连接的数据总线是$D_0到D_7$D0​到D7​，说明它的锁存器是8位
一个RAM连接的数据总线是$D_0到D_3$D0​到D3​或者$D_4到D_7$D4​到D7​，说明它的锁存器是4位
答案就呼之欲出了，ROM芯片的规格是$8K\times8位$8K×8位，ROM芯片的规格是$8K\times4位$8K×4位

2.2 第二小题

这里有一个坑，答案是要用KB表示，我们知道1B=8bit，也就1B等于8位，所以我们需要知道ROM或者RAM可以存储多少个8位的数据量
ROM比较简单，就一个ROM，且它的锁存器是8位的，从地址线就可以知道共有$2^{13}$213个锁存器，也就是说ROM能够存储$2^{13}$213个8位的数据量，转换成$KB$KB就是$8KB$8KB
而RAM就稍微复杂点，它是由四个RAM两两间相互关联组成的，我们先来单看其中两个RAM

这两个RAM里的锁存器是4位的，右边的RAM存放低4位，左边RAM存放高4位，在输出的时候就能够合并输出一个8位的数据了
换个角度看，它本质上无非就是将一个8位的数据拆成两半分别存储，所以，我们就能够知道这两个RAM就相当于一个ROM，同样是$8KB$8KB，那还有另外2个RAM，总共就是$16KB$16KB

至于为什么RAM不和ROM一样，非要将一个8位的数据拆成两半分别存储超出我的知识范围，留个坑，待研究

2.3 第三小题

第3小题就很简单了
共有14条地址线，地址范围也就是：
$从000\; 0000\; 0000\; 0000 \\ 到111\; 1111\; 1111\; 1111$从000000000000000到111111111111111
首先通过译码器，当$A_{14}A_{13}$A14​A13​为00时，通过$Y_0$Y0​选择ROM，那么最高两位就是00，范围就是：
$从000\; 0000\; 0000\; 0000 \\ 到001\; 1111\; 1111\; 1111$从000000000000000到001111111111111
这么长的数据写起来挺费劲的，一般换算成16进制，也就是从0H到1FFFH
剩余的RAM也好求了，最高两位是01到10，范围就是：
$从010\; 0000\; 0000\; 0000 \\ 到101\; 1111\; 1111\; 1111$从010000000000000到101111111111111
换算成16进制也就是2000H到5FFFFH