中央電大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)

1、中央電大計算機(jī) 科學(xué)與技術(shù)專業(yè)計算機(jī)組成原 理課程考核說明本考核說明包括三部分內(nèi)容：11考核說明 22考核內(nèi)容與要求 33模擬試題及解答舉例11考核說明（1）（ 1） 考核對象：電大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生（2）（ 2） 命題依據(jù)：電大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生計算機(jī)組 成原理課的教學(xué)大綱的要求。（3）（ 3） 考核要求：本課程面向電大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生， 具體考核要求分為 3 個層次： 了解： 理解： 應(yīng)用：（4）（ 4） 考核方式： 采用形成性考核和期末終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，即期末考試 與平時成績相結(jié)合的考核方式，最終總成績達(dá)到或超過60 分為通過。平時成績（作業(yè) ,教學(xué)試驗）

2、占 20%；期末考試占 80%，為閉 卷筆試考 試，時間 120 分鐘。22考核內(nèi)容與要求 以電大算計專業(yè)本科生計算機(jī)組成原理課的教學(xué)大綱的要求為準(zhǔn)。教材每一章節(jié)均有教學(xué)要求與導(dǎo)學(xué)部分。每章后又有作業(yè)與思考題?？己?內(nèi) 容與要求均以材中的具體規(guī)定為準(zhǔn)，在下面給的模擬試題與參考答案能 比較 充分地體現(xiàn)出來。3計算機(jī)組成原理模擬試題及解答舉例試題一111將十進(jìn)制數(shù) +107/128 和52 化成二進(jìn)制數(shù)，再寫出各自的原碼，反碼，補(bǔ)碼表示（符號位和數(shù)值位 共 8 位 ）。（10分）答案： +107/128=0.1101011-52=-110100原碼表示 01101011 10110100反碼表示0

3、110101111001011補(bǔ)碼表示0110101111001100考核的知識點(diǎn)： （1）十進(jìn)制的小數(shù) ，整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（2）二進(jìn)制的小數(shù)，整數(shù)的原碼，反 碼，補(bǔ)碼表示技巧型問題：轉(zhuǎn)換 +107/128 時，采用的不是 先變其為小數(shù)之后再轉(zhuǎn)換，而是先 轉(zhuǎn)換107,再確定小數(shù)點(diǎn)位置，因為128=2E7,小數(shù)點(diǎn)左移7位即可。1判斷如下一個二元碼的編碼系統(tǒng)是 有權(quán)碼還是無權(quán)碼，寫出判斷的 推導(dǎo)過程:十進(jìn)制數(shù)二元碼的編碼01 112 223 334 445 556 667 778 889 99 答案：是有權(quán)碼，從高到低位每位的位權(quán)分別為 8，4，-2，-1 推導(dǎo)過程： 先假定該編碼系統(tǒng)為有權(quán) 碼

4、 ，且0000011101100101010010111010100110001111(1) 從 8 的編碼為 1000 判斷出最高位的位權(quán)應(yīng)為 8；(2) 從 4 的編碼位 0100 判斷出次高位的位權(quán)應(yīng)為 4；(3) 從 3 的編碼為 0101，結(jié)合 (2)計算出最低位的位權(quán)應(yīng)為 -1；(4) 從 2 的編碼為 0110，結(jié)合 (2)計算出次低位的位權(quán)應(yīng)為 -2；(5) 用已求得的各位位權(quán)驗證分別 0，1，5，6，7，9 各數(shù)的編碼值， 結(jié)果均正確。結(jié)論：該編碼系統(tǒng)確實為有權(quán)碼 考核的知識點(diǎn)： (1)碼權(quán)的概念，有權(quán)碼與無權(quán)碼的分類(2) 判斷有權(quán)碼還是無權(quán)碼的具體辦 法和推導(dǎo)過 程。按你

5、的理解，畫出一個相對完整的定點(diǎn)運(yùn)算器的示意組成框圖，包括入出數(shù) 據(jù) 和基本的控制信號 。(10 分)笞案=結(jié)果輸出控制信號：選擇ALU操作功能，選擇參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)，結(jié)果處理方案 考核的知識點(diǎn)：（1）定點(diǎn)運(yùn)算器的功能與組成,（2）運(yùn)算器的控制與使用。_3. 設(shè)A=-0.101101*2E-3 , B=0.101001*2E-2，首先將 A,B表示為規(guī)格化的浮點(diǎn) 數(shù)，要求階碼用4位（含階碼符號）移碼表示，尾數(shù)用 8位（含浮點(diǎn)數(shù)的符號） 原碼表示；再寫出A+B的計算步驟和每一步的運(yùn)算 結(jié)果。（10分）答案： -0.101101*2E-3 的浮點(diǎn)數(shù)的格式：1 0101 10110100 0110 10

6、10010 =10101-01101=0001 0110 010110100.101001*2E-2的浮點(diǎn)數(shù)的格式:計算A+B （1）求階差：|丨疋|（2）對階：A變?yōu)?雙符號位補(bǔ)碼相(3) 尾數(shù)相加 11 10100110+00 101001000 0100101（4）規(guī)格化：左規(guī)，尾數(shù)為01001010,階碼位0101（5）無舍入操作，亦不溢出。故最終的浮點(diǎn)數(shù)格式的結(jié)果：0 01011001010,即+0.1001010*2E-3.考核的知識點(diǎn)：（1 ）浮點(diǎn)數(shù)的格式與表示；（2 ）浮點(diǎn)數(shù)的加，減運(yùn)算.試題二.1. 1.1.舉例說明計算機(jī)中常用的尋址方式（至少四種）.從形式地址到得到操作數(shù)的

7、尋址處理過程.（8分）答案（1）寄存器尋址，形式地址為寄存器名（或編號）寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)（2）寄存器間接尋址，形式地址為寄存器名（或編號）,寄存器中的內(nèi)容為操 作數(shù)的地址 ,再讀一 次內(nèi)存得到操作數(shù) ;(3) 變址尋址 ,形式地址 為變址寄存器名 (或編號 )和變址偏移值 ,把變址寄 存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址,再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù);(4) 堆棧尋址 ,通常形式 地 址為將寫入堆棧的 ,或接收堆棧讀出內(nèi)容的寄存 器名(或編號 ),指令中不直接給出內(nèi)存地址 ,而是選用默認(rèn)的堆棧指針寄存 器中的內(nèi)容為內(nèi)存地址 ,讀寫堆?？偘橛行薷亩褩Ｖ羔樀牟僮?.考核的知識點(diǎn) : (1)

8、指令格式與指令中的操作數(shù)地址表示 ;(2) 形式地址與實際地址的概念 ; (2)尋址的處理過程 .2. 2.2. 原理性的說明ADD R0,R1指令，相對轉(zhuǎn)移(必轉(zhuǎn),條件轉(zhuǎn)移)指令,子程序調(diào)用指令的執(zhí)行步驟 ,自己確定指令格式和計算機(jī)組成結(jié) 構(gòu).(10分)答案: ADD R0,R1 指令中給出操作碼和 R0,R1 的編號 ,指令執(zhí)行步驟 :(1) (1)(1) 程序計數(shù)器(PC)的內(nèi)容送地址寄存器(2) (2)(2) 讀內(nèi)存,讀出內(nèi)容送 指令寄存器 (IR); PC 內(nèi)容+1(增量 );(3) (3) (3) R0,R1 送 ALU,ALU 執(zhí)行加運(yùn)算 ,運(yùn)算結(jié)果存回 R0 寄存器 ;保存運(yùn)算

9、結(jié)果的特征狀態(tài) .(4) (4)(4) 檢查有無中斷請求 ,有,則響應(yīng)中斷 ,無則轉(zhuǎn)入下一條指令的執(zhí)行過程 .相對轉(zhuǎn)移指令 ,指令中給出操作碼和相對轉(zhuǎn)移偏移值 ,條件轉(zhuǎn)移時還要指出要 依據(jù)的轉(zhuǎn)移判斷條件 ;指令的執(zhí)行步驟 : 其中(1),(2)步的取指和最后一步的判中斷同前一條指令的處理,(3) 相對轉(zhuǎn)移是把指令中給出的相對轉(zhuǎn)移值與當(dāng)前指令的 地址相加作為指令轉(zhuǎn)移 的地址, 當(dāng)為無條件轉(zhuǎn)移指令時，尚未修改的PC內(nèi)容送ALU,相對轉(zhuǎn)移偏移值送ALU, ALU執(zhí)行加操 作 ,結(jié)果送入 PC;當(dāng)為條件轉(zhuǎn)移指令時，要判別指定的條件，為真，才執(zhí)行。尚未修改的PC內(nèi)容送ALU相對轉(zhuǎn)移偏移值送ALU,ALU

10、執(zhí)行加操作，結(jié)果送入PC否則順序地進(jìn)入下一條指令的執(zhí)行過程； 子程序調(diào)用指令，指令中給出操作碼和子程序入口地址；指令的執(zhí)行步驟： 其中( 1)、(2)步的取指和最后一步的判中斷同第一條指令的處理，(3) 保留PC內(nèi)容到內(nèi)存中(堆棧棧頂)；(4) 把指令中給出的子程序入口地址送入PC； 考核的知識點(diǎn)：(1)(1)(1)典型指令的指令格式設(shè)計；( 2)( 2)( 2)典型指令執(zhí)行步驟設(shè)計；3說明計算機(jī)的組合邏輯控制器和微 程序控制器在組成和運(yùn)行原理兩個方面的同 異之處，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)；( 12分)答案：組合邏輯的控制器和微程序的控制器是計算機(jī)中兩種不同類型的控制 器, 其共同點(diǎn) 是：基本功能都是

11、提供計算機(jī)各個部件協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號，組成部 分都有 程序 計數(shù)器PC，指令寄存器IR，都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能；不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在：處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控制信號的方案不一樣 制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的 優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度明顯地快，缺點(diǎn)是設(shè)計與實現(xiàn)復(fù)雜些，但隨著大規(guī)模現(xiàn)場 電路的出現(xiàn)，該缺點(diǎn)已得到很大緩解；微程序的控制器是通過微指令地址的 行，組合邏輯控控制信號， 其 可編程集成銜接區(qū)分指令執(zhí)的步驟，應(yīng)提供的控制信號是從控制存儲器中讀出來的，并經(jīng)過一個微指令寄存器送到被控制部件 缺點(diǎn)是運(yùn)行速度要慢一些 ,優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計 與實現(xiàn)簡單些

12、 ,易于用于實現(xiàn)系列產(chǎn)品的控制器 ,理論上可 實現(xiàn)動態(tài)微程序設(shè)計 .考核的知識點(diǎn) :（1） 組合邏輯和微程序的兩種控制器的功能與組成；（2） 組合邏輯和微程序的兩種控制器的運(yùn)行原理；（3） 組合邏輯和微程序兩種控制器的應(yīng)用場合與優(yōu)缺點(diǎn)； 試題三1. 說明采用多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)能得到好的性能價格比是建立在什么原理 解 解釋什么是多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)中的一致性原則包含性原則？為什么有此 答案：建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的，即在一小段時間內(nèi)，運(yùn)行的程 指令和少量的數(shù)據(jù) ，而這少量的指令和少量的數(shù)據(jù)往往又集中在存儲器一 令之上的？從你的理要求？ （10 分） 序只使用少量的 小片存儲區(qū)域中，指入順

13、序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的比例要大，故可按對所使用的指令和數(shù)據(jù)的急迫和頻繁程度，將其存容量速度價格不同的存儲器中，從而取得更高的性能價格比。致性原則 ，指保存在不同級的存儲 器中同一個數(shù)據(jù)必須有相同的值；包含性原則，指保存在內(nèi)層存儲器（靠近 CPU中的數(shù)據(jù)一定也被保存 在外層存儲器中，即保存在內(nèi)層存儲器 中的數(shù)據(jù)只是已保存在外層存儲器中更多數(shù)據(jù)中的一小部分的復(fù)制品 . 包含性原則是多級結(jié)構(gòu)的 存儲器系統(tǒng)運(yùn)行的必然結(jié)果，一致性原則是多 CPU多總線主設(shè)備等共享同一主存儲器并保證正 確運(yùn)行結(jié)果所必須的。考核知識點(diǎn)：（1）多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)的運(yùn)行原理；（ 2）多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)運(yùn)行的必備條件（基本原則 ）

14、；（ 3）多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)運(yùn)行中的主存儲器共享問題。2. 從所用器件讀寫原理運(yùn)行速度 的不同，比較主存儲器和高速緩沖存儲器的同異之處 （10 分）答案：主存儲器通常用動態(tài)存儲器芯片實現(xiàn)，是按給出的內(nèi)存地址完成對所 選單元的讀寫操作，讀寫速度慢，采用與 MOS管源極連接的寄生電容上有無電荷區(qū)別 1,0信號，讀出時，要先對位線進(jìn)行預(yù)充電，且是破壞性讀出，讀出后要把讀出內(nèi)容寫 回。高速緩沖存儲器，是用靜態(tài)存儲器芯片實現(xiàn)，用觸發(fā)器記憶 1,0 信息，讀寫速度快，它是按相聯(lián)存儲器的原理完 成讀寫，讀出時，是通過比較有關(guān)單元的內(nèi)容（或其一部分）判別該內(nèi)容是否是要讀的信息，寫入時，不僅 要寫入數(shù)據(jù)信息，還

15、同時寫入該數(shù)據(jù)信息 原來在內(nèi)存的地址（或其一部分 ）?？己酥R點(diǎn)：（1） 動態(tài)與靜態(tài)存儲器芯片的不同特性；2）內(nèi)存儲器系統(tǒng)的實現(xiàn) 和讀寫原理；3）高速緩沖存儲器系統(tǒng) 的實現(xiàn)和讀寫原理。試題四111說明通 用可編程輸入輸出接口電路中通常應(yīng)包 什么？通用可編程接 口一詞中的通用和可編程是何含義，并舉括那些組成部件，各自的主要功能是一個你熟悉的接口電路的例子簡要說明。（10分）答案：設(shè)備識別電路 ，數(shù)據(jù)緩沖（輸入輸出）寄存器，控制寄存器，狀態(tài)寄存器，中斷邏輯電路，其它 可能有關(guān)的電路（如電平轉(zhuǎn)換串并行轉(zhuǎn)換等 ）。通用可編程接口一詞 中的通用，是指該接口電路中有多種功能 和用法，可編程則指可以用計算機(jī)

16、指 令指定該接口的功能運(yùn)行方式運(yùn)行控 制參數(shù)等。例如，INTEL公司的串行接口電路 8251就支持同.異步傳送，在加電并執(zhí)行RESET后，可以用指令對其進(jìn)行運(yùn)行方式設(shè)置，用指令對其發(fā)送控制命令 。考核知識點(diǎn)：1)輸入輸出接口中的功能電路的組成；2)(2) (2)通用可編程接口電路中的有關(guān)概念；3)(3)(3)通用可編程接口電路的初始化和使用問題。說明激光打印機(jī)原理 性組成和完成打印操作的運(yùn)行過程；（5 分）答案：激光打印機(jī)原 理性組成，記錄鼓，帶電器，印字機(jī)控制 器，碳粉盒，打印紙及其 走紙機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)印裝置 ，加熱部分等；打印操作的運(yùn)行過程 ：帶電器在記錄鼓表面充一層電荷，印字 機(jī)控制器把要打印

17、的內(nèi)容（如字符）的點(diǎn)陣信息以激光束的形式照射到已帶電的記錄鼓表面，以放掉無打印點(diǎn)要求的全部位置上的電荷，當(dāng)記錄鼓轉(zhuǎn)動到碳粉盒處，有打印點(diǎn)要求的位置上的電荷會將碳粉吸引上來，當(dāng)帶有碳粉字形的記錄鼓轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)印裝置處時，打印紙正處在記錄鼓和轉(zhuǎn)印裝置之間，轉(zhuǎn)印裝置上所加的更強(qiáng)的反向電荷將把記錄鼓上所帶有字形碳粉吸引到打印紙上 ,加熱部分將把紙上的碳 粉熔化并烘干 , 使已在打印紙上的字 形牢固地保存下來，完成了打印 過程?？己酥R點(diǎn)：1）（1）（1） 激光打印機(jī)原理性組成；(2)(2)(2) 激光打印機(jī)完成打印操作的運(yùn)行過 程。2. 2. 2.3.3.3.簡要說明一次中斷的 響應(yīng)與處理過程。(5分)總

18、線上的BURST專送方式(成組數(shù)據(jù)傳送)與正常傳送方式的區(qū)別是什么?答案：總線上的BURST專送方式是通過一次地址時間跟多次數(shù)據(jù)時間，高速完成一組(多個 )數(shù)據(jù)傳送 ; 正常傳送方式是通過一 次地址時間跟一次數(shù)據(jù)時間來完成一個 數(shù)據(jù)傳送過程一次中斷的響應(yīng)與處 理過程：當(dāng)有中斷請求時，若此時系統(tǒng)允許中斷，CPU正在處理的程序的優(yōu)先級比正在請求的中斷優(yōu)先級低，又到了一條指令執(zhí)行結(jié)束時刻，則CPU將可以響應(yīng)中斷.處理中斷的過程 ： 關(guān)中斷;保存斷點(diǎn) ， 保存現(xiàn)場;判中斷源并轉(zhuǎn)中斷服 務(wù)程序 ;開中斷 ;執(zhí)行中斷服務(wù)程序 ;關(guān)中斷 ;恢復(fù)現(xiàn)場 ，恢復(fù)斷點(diǎn);開中斷;返回斷點(diǎn) .考核的知識點(diǎn) ：(1) (

19、1) (1)總線的兩種(正常與BURST工作方式；(2) (2) (2) 響應(yīng)中斷的條件與時刻 ;(3) (3) (3) 一次中斷的完整處理過程.(4) (4) (4) 常用的輸入 / 輸出方式考試指導(dǎo)計算機(jī)組成原理是廣播電視大學(xué)計算機(jī)專業(yè)本科生核心硬件課程，必 修，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其他有關(guān)課程的基礎(chǔ)。本課程重點(diǎn)是講 授 簡單、單臺計算機(jī)的基本組成原理與內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制。課程內(nèi)容的工程性、技 術(shù) 性、實用性都比較強(qiáng)，因此，在傳授計算機(jī)組成的原理性知識之外，還應(yīng)有 較 多的設(shè)計與實驗技能訓(xùn)練。設(shè)計與實驗技能訓(xùn)練主要通過教學(xué)實驗環(huán)節(jié)進(jìn)行 ， 因此，完成 教學(xué)實驗和平時 的課外作 業(yè)是可以進(jìn)

20、入考試的先決條件之一，這兩 項成績占課程總成績的 20%的比例，很重要，也是在聽課和自學(xué)的基礎(chǔ)上，加 深對原理性知識理解的重要環(huán)節(jié)。主教材是本課程最主要的教學(xué)媒體，是教學(xué)及考試的基本依據(jù)。本課程教 學(xué)大綱規(guī)定的具體內(nèi)容，主要將通過本教材體現(xiàn)出來。期末考試主要考核同 學(xué) 對 該課程中原理性和技術(shù)方面的知識掌握的程度。全教材共分 5章，其中第 一 章內(nèi) 容不作為期末考試的要求，屬于考試的部分只限于第 2 章到第 5章的內(nèi)容。 具體 要求以每一章的“本章主要教學(xué)內(nèi)容”中敘述為依據(jù)，參照平時所留作 業(yè) 題目和 “計算機(jī)組成原理”試題類型及解答，這里無須一一列舉。還有兩點(diǎn)要特別強(qiáng)調(diào)一下，復(fù)習(xí)時的注意力，

21、一是不應(yīng)該放在教材中某些 實例、線路的具體內(nèi)容方面，二是不應(yīng)該太多地關(guān)注具體技術(shù)細(xì)節(jié)方面，還 是 要更多地掌握與理解計算機(jī)組成有關(guān)的原理性知識，和帶有一定主導(dǎo)意義的 技 術(shù)思路方面的內(nèi)容。舉幾個例子看一看：數(shù)制轉(zhuǎn)換，定點(diǎn)小數(shù)和整數(shù)的原、反、補(bǔ)碼表示；補(bǔ)碼加減運(yùn)算，原碼位乘除運(yùn)算，浮點(diǎn)數(shù)表示和運(yùn)算等是重點(diǎn)內(nèi)容，作業(yè)和模擬試題中都有所體 現(xiàn)； 還有定點(diǎn)運(yùn)算器的功能、組成、控制與使用辦法應(yīng)原理性的掌握，但并不要 求 記住Am2901芯片這個具體運(yùn)算器實例的有關(guān)內(nèi)容；數(shù)據(jù)編碼的某些概念也該掌 握，例如位權(quán)、有權(quán)碼與無權(quán)碼，檢錯糾錯碼的實現(xiàn)思路等。對指令系統(tǒng)的要求，指令的功能安排，指令格式和尋址方式內(nèi)容

22、是重點(diǎn)， 控制器的功能與組成（包括微程序的和組合邏輯的控制器 ），指令的執(zhí)行步驟等 要確實掌握，這在作業(yè)和模擬試題中有明確體現(xiàn)，包括微程序的和組合邏輯的控制器中用到的一些重要部件的有關(guān)內(nèi)容。其中指令執(zhí)行步驟以模擬試題中的答法（類似教材 160和 161頁的書寫方式）為基本要求，切不可強(qiáng)行記憶類似 教材 175 頁及其之后幾頁給出的微指令的有關(guān)內(nèi)容，也不必記憶教材 194頁及 其之后幾頁給出的指令執(zhí)行流程的細(xì)節(jié)內(nèi)容和197、198頁上的設(shè)計有關(guān)邏輯表達(dá)式的具體問題，應(yīng)把這里的具體內(nèi)容提升到指令執(zhí)行步驟的劃分和連接關(guān)系方面來。多級存儲器系統(tǒng)的基本組成，各級存儲器所用介質(zhì)的特性，多級結(jié)構(gòu)存儲 器結(jié)構(gòu)

23、應(yīng)滿足的原則，以及它得以高效運(yùn)行的原理；主存儲器、高速緩沖存 儲 器、虛擬存儲器各自的組成與運(yùn)行原理；最后則是外存儲設(shè)備（磁盤、磁帶 、 光盤）的組成與使用，有關(guān)磁盤陣列和容錯方面的知識要掌握，屬于概念性 知 識較多。以作業(yè)和模擬試題的有關(guān)題目為參照，并用下面幾舉話把握本章內(nèi) 容 綱要：存儲器，三級穿， 提速、主體、擴(kuò)容量， 字位擴(kuò)展、體交叉， 段表、頁表和快表，局部、一致 且包含， 緩存、主存 、 虛存盤； 完全、直接、組相聯(lián)， 盤、帶、陣列 容錯連。計算機(jī)輸入 /輸出子系統(tǒng)的組成、功能、運(yùn)行方式、具體使用方法等為主線 索，包括計算機(jī)總線、輸入 /輸出接口和輸入 /輸出設(shè)備 3 個層次的邏輯

24、部件和設(shè) 備。包括必要的一些原理性知識，更多地從實用的角度，來掌握上述有關(guān)內(nèi) 容。 正象我們一直強(qiáng)調(diào)的，所給出的各種（各項）實例，是為了深入地理解有關(guān) 原 理知識，并不要求同學(xué)們?nèi)?qiáng)行記憶這些實例本身的具體組成細(xì)節(jié)、完成的 具 體功能、技術(shù)指標(biāo)、具體使用方法等細(xì)節(jié)內(nèi)容。輸入/輸出設(shè)備 的種類繁多，特別強(qiáng)調(diào)以點(diǎn)陣式方式運(yùn)行的設(shè)備的組成及其 工作原理?？偩€組成的一般性的淺顯知識，總線使用中通常會遇到的基本概念，如單 總線與多總線、總線周期與總線周期類型、總線的等待狀態(tài)、成組數(shù)據(jù)傳送 方 式等內(nèi)容。通用可編程接口的一般組成，常用的輸入 /輸出方式，重點(diǎn)是程序中斷和直接內(nèi)存訪問（ DMA ）方式。以作

25、業(yè)和模擬試題的有關(guān)題目為 參照，并用下面幾 舉話把握本章內(nèi)容綱要：直控、中斷、 DMA ， 主總、局部 慢擴(kuò)展， 識別、緩沖和控制， 一般組成 和 原理， 總線、接口與設(shè)備， 周期、方式、 等 待催； 狀態(tài)、中斷等 相 隨， 顯示、鍵盤、 打 印機(jī)。附錄計算機(jī)組成原理試題類型及解答（10分）1 將十進(jìn)制數(shù)+107/128和-2化成二進(jìn)制數(shù)，再寫 出各自的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示（符號位和數(shù)值位共8位）。答案：+107/128 = 0.1101011臨2 = -10100原碼表示0110101110110100反碼表示0110101111001011補(bǔ)碼表示0110101111001100考核的知識

26、點(diǎn)：（1）十進(jìn)制的小數(shù)、整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（2）二進(jìn)制的小數(shù)、整數(shù)的原碼、反 碼、補(bǔ)碼表示技巧性問題：轉(zhuǎn)換+107/128時，采用的不是先變其為小數(shù)之后再轉(zhuǎn)換，而是先轉(zhuǎn)換107,再確定小數(shù)點(diǎn)位置，因為128 =27，小數(shù)點(diǎn)左移7位即可。（10 分）2.按你的理解，畫出一個相對完整的定點(diǎn)運(yùn)算器的示意組成 框圖，包括入出數(shù)據(jù)和基本的控制信旦結(jié)果輸出（10 分）3.設(shè) A= - 0.101101 2-3, B= 0.101001 2-2,首先將 A、B 表示為規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)，要求階碼用 4位（含階碼符號）移碼表示，尾數(shù)用 8位 （含浮點(diǎn)數(shù)的符號）原碼表示；再寫出 A+B的計算步驟和每一步的運(yùn)算結(jié)果。

27、答案：-0.101101 23的浮點(diǎn)數(shù)的格式：1010110110100.101001 2 的浮點(diǎn)數(shù)的格式：0 0110 1010010計算 A+B : （1）求階差：E = 0101- 0110 =0001（2）對階： A 變?yōu)?1 0110 01011010尾數(shù)相加11 10100110 雙符號位補(bǔ)碼相加+ 00 1010010 ；00 0100101 ；規(guī)格化：左規(guī)，尾數(shù)為 0 1001010，階碼為0101（5）無舍入操作，亦不溢出，：故最的終浮點(diǎn)數(shù)格式的結(jié)果：0 0101 1001010, 即+0.1001010 23?？己说闹R點(diǎn)：（1）浮點(diǎn)數(shù)的格式與表示；（2）浮點(diǎn)數(shù)的加、減運(yùn)算

28、。（8分）1.舉例說明計算機(jī)中常用的四種尋址方式（寄存器尋址，寄存器間 接尋址，變址尋址，堆棧尋址），從形式地址到得到操作數(shù)的尋址處理過程。答案：（1）寄存器尋址，形式地址為寄存器名（或編號），寄存器中的內(nèi)容為 操作數(shù)；（2）寄存器間接尋址，形式地址為寄存器名（或編號 ），寄存器中的內(nèi) 容為操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)；（3）變址尋址，形式地址為變址寄存器名（或編號）和變址偏移值， 把變址寄存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存 得到操作數(shù)；（4）堆棧尋址，通常形式地址為將寫入堆棧的、或接收堆棧讀出內(nèi)容 的寄存器名（或編號），指令中不直接給出內(nèi)存地 址，而是選用默認(rèn)

29、的堆棧 指針寄存器中的內(nèi)容為內(nèi)存地址，讀寫堆棧總伴有修改堆棧指針的操作。考核的知識點(diǎn)：（1）指令格式與指令中的操作數(shù)地址表示；（2）形式地址與實際地址的概念；（3）尋址的處理過程。（10分）2原理性地說明ADD R0,R1指令、條件相對轉(zhuǎn)移指令的指令格式 和執(zhí)行步驟。答案：ADD R0，R1，指令中給出操作碼和 R0、R1的編號，指令執(zhí)行步驟：（1）程序計數(shù)器（PC）的內(nèi)容送地址寄存器（2） 讀內(nèi)存，讀出內(nèi)容送指令寄存器（IR）； PC內(nèi)容+1 （增量）；（3） R0、R1送ALU，ALU執(zhí)行加運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存回 R0寄存器； 保存運(yùn)算結(jié)果的特征狀態(tài)。（4）檢查有無中斷請求，有，則響應(yīng)中斷，無

30、則轉(zhuǎn)入下一條指令的執(zhí)行過 程。條件相對轉(zhuǎn)移指令，指令中給出操作碼和相對轉(zhuǎn)移偏移值，條件轉(zhuǎn)移要依 據(jù)的轉(zhuǎn)移判斷條件；指令的執(zhí)行步驟：其中（ 1）、（2）步的取指和最后一步的判中斷同前一條指令的處理，（ 3） 執(zhí)行條件轉(zhuǎn)移指令時，要判別指定的條件，若為真， 才執(zhí)行：尚未修改的 PC 內(nèi)容送 ALU ，相對轉(zhuǎn)移偏移值送 ALU ， ALU 執(zhí)行加操作，結(jié)果送入 PC； 否則順序地進(jìn)入下一條指令的執(zhí)行過程；考核的知識點(diǎn)：（1）典型指令的指令格式設(shè)計；（2）典型指令的執(zhí)行步驟設(shè)計；12 分）3說明計算機(jī)的組合邏輯控制器和微程序控制 器在組成和運(yùn)行原理兩個方面的同異之處，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)；答案： 組合邏輯

31、的控制器和微程序的 控制器是計算機(jī)中兩種不同類型的控制器， 其共同點(diǎn)是：基本功能都是提供計算機(jī)各個部件協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號 ， 組 成部分都有程序計數(shù)器PC,指令寄存器IR，都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指 令的具體功能；不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在：處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控 制 信號的 方案不一樣，組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用 組 合邏輯電 路直接給出應(yīng)提供的控制信號，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度明顯地快，缺點(diǎn) 是 設(shè)計與實現(xiàn) 復(fù)雜些，但隨著大規(guī)?，F(xiàn)場可編程集成電路的出現(xiàn)，該缺點(diǎn)已得 到 很大緩解；微 程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟，應(yīng) 提 供的控制信號是 從控制存儲

32、器中讀出來的，并經(jīng)過一個微指令寄存器送到被 控 制部件的，其缺點(diǎn) 是運(yùn)行速度要慢一些，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計與實現(xiàn)簡單些，易于用 于 實現(xiàn)系列計算機(jī)產(chǎn)品 的控制器，理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程序設(shè)計?？己说闹R點(diǎn)： （1） 組合邏輯和微程序的兩種控制器的功 能與組成；（2）組合邏輯和微程序的兩種控制器的運(yùn)行原理；（3）組合邏輯和微程序兩種控制器的應(yīng)用場合與優(yōu)缺點(diǎn)。10 分）1說明多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)是建立在什么原 理之上的？解釋什么 是多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)中的一致性原則和包含性原則？序在按答案：建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的，即在一小段時間內(nèi)，運(yùn)行的程 只使用少量的指令和少量的數(shù)據(jù)，而這少量的指令和少量的數(shù)據(jù)往往

33、又集中 存儲器的一小片存儲區(qū)域中，指令順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的比例要大，故可以 對所使用的指令和數(shù)據(jù)的急迫和頻繁程度，將其存入容量、速度、價格不同 存儲器中，從而取得更高的性能價格比。一致性原則，指保存在不同級的存儲器中同一個數(shù)據(jù)必須有相同的值；包 含性原則，指保存在內(nèi)層存儲器（靠近 CPU ）中的數(shù)據(jù)一定也被保存在外層存 儲器中，即保存在內(nèi)層存儲器中的數(shù)據(jù)只是已保存在外層存儲器中更多數(shù)據(jù) 中的一小部分的復(fù)制品 考核的知識點(diǎn)：（1）多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)的運(yùn)行原理；（2）多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)運(yùn)行的必備條件（基本原則 ）；（10分）2.用16K 8bit的靜態(tài)存儲器器件實現(xiàn)64K 16 bit的主存儲器

34、系統(tǒng)，按字尋址，請設(shè)計并畫出該主存儲器的邏輯框圖，說明地址總線和數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，該存儲器與16位字長的CPU的連接關(guān)系。答案：該存儲器所用器件的容量為16K 8 bit，為實現(xiàn)64K的總?cè)萘浚? 片存儲器芯片實現(xiàn)字?jǐn)U展，為實現(xiàn)16位的字長，每個字要用2片芯片實現(xiàn)位擴(kuò) 展，故該主存總計用8片存儲器芯片實現(xiàn)。要尋址 64K字，內(nèi)存地址應(yīng)為16位; CPU與內(nèi)存字長為16位，故數(shù)據(jù)總線也應(yīng)為16位。讀寫控制信號送到每個內(nèi)存片，省略未畫 考核的知識點(diǎn)：（1）動態(tài)與靜態(tài)存儲器芯片的不同特性；（2）內(nèi)存系統(tǒng)與CPU之間的連接關(guān)系；（3）靜態(tài)存儲器系統(tǒng)中的字、位擴(kuò)展技術(shù)；（4）高速緩沖存儲器系統(tǒng)的實現(xiàn)和讀寫原理四.（10分）1 說明通用可編程輸入/輸出接口電路中通常應(yīng)包括那些組成部件, 各自的主要功能是什么？通用可編程接口一詞中的通用和可編程