計(jì)算機(jī)組成原理練習(xí)題答案

1、一、選擇題1、 完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括 運(yùn)算器、存儲器、控制器。一個(gè)完整的計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)該是:硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),硬件系統(tǒng)應(yīng)該包括運(yùn)算器,控制器,存儲器,輸入設(shè)備和輸出設(shè)備,軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件.而你給的答案中B和D是可以排除的,也就是不能選,A和C兩個(gè)中A的可能性最大,答案只能選A.3、 馮. 諾依曼計(jì)算機(jī)工作方式的基本特點(diǎn)是 按地址訪問并順序執(zhí)行指令。4、 移碼 表示法主要用于表示浮點(diǎn)數(shù)中的階碼。5、 動態(tài)RAM的刷新是以 行 為單位的。8、 在定點(diǎn)運(yùn)算器中產(chǎn)生溢出的原因是 運(yùn)算的結(jié)果的超出了機(jī)器的表示范圍。10、 在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為 立即尋址。1

2、1、 目前的計(jì)算機(jī)，從原理上講 指令和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式存放。13、 計(jì)算機(jī)問世至今，新型機(jī)器不斷推陳出新，不管怎樣更新，依然保有“存儲程序”的概念，最早提出這種概念的是 馮. 諾依曼。16、 在CPU中，跟蹤后繼指令地址的寄存器是 程序計(jì)數(shù)器。20、系統(tǒng)總線中地址總線的作用是 用于選擇指定的存儲單元或外設(shè)。 21、 計(jì)算機(jī)中的主機(jī)包含 運(yùn)算器、控制器、存儲器。23、 原碼一位乘運(yùn)算，乘積的符號位由兩個(gè)操作數(shù)的符號進(jìn)行 異或運(yùn)算。24、 對于真值“0”表示形式唯一的機(jī)器數(shù)是 移碼和補(bǔ)碼。25、 若X補(bǔ)=0.0100110，則X反= 0.0100110。-x為正數(shù)26、在CPU中，存放當(dāng)前執(zhí)行指

3、令的寄存器是 指令寄存器。保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的寄存器稱為（指令寄存器）。指示當(dāng)前正在執(zhí)行的指令地址的寄存器稱為（程序計(jì)數(shù)器或指令計(jì)數(shù)器）。27、 下列編碼中通常用作字符編碼的是 ASCII碼。ASCIIASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼）是基于拉丁字母的一套電腦編碼系統(tǒng)。它主要用于顯示現(xiàn)代英語和其他西歐語言。它是現(xiàn)今最通用的單字節(jié)編碼系統(tǒng)，并等同于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 646。28、 在下列存儲器中，半導(dǎo)體存儲器 可以作為主存儲器。 30、在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是 PC。 31

4、、 EPROM是指 光擦除可編程的只讀存儲器。EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦除可編程ROM）芯片可重復(fù)擦除和寫入，解決了PROM芯片只能寫入一次的弊端。EPROM芯片有一個(gè)很明顯的特征，在其正面的陶瓷封裝上，開有一個(gè)玻璃窗口，透過該窗口，可以看到其內(nèi)部的集成電路，紫外線透過該孔照射內(nèi)部芯片就可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù)，完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器。EPROM內(nèi)資料的寫入要用專用的編程器，并且往芯片中寫內(nèi)容時(shí)必須要加一定的編程電壓（VPP=1224V，隨不同的芯片型號而定）。EPROM的型號是以27開頭的，如27C020(8*2

5、56K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。EPROM芯片在寫入資料后，還要以不透光的貼紙或膠布把窗口封住，以免受到周圍的紫外線照射而使資料受損。 EPROM芯片在空白狀態(tài)時(shí)（用紫外光線擦除后），內(nèi)部的每一個(gè)存儲單元的數(shù)據(jù)都為1（高電平）。33、CPU主要包括 控制器、運(yùn)算器（不含主存）。36、存儲器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的記憶設(shè)備，主要用于 存放程序和數(shù)據(jù)。37、在計(jì)算機(jī)中，普遍采用的字符編碼是 ASC碼。39、設(shè)變址寄存器為X，形式地址為D，（X）表示寄存器X的內(nèi)容，這種尋址方式的有效地址為 EA=(X)+D。41、微程序存放在 控制存儲器。CPU內(nèi)部有一個(gè)控制存儲器,里面存放著各種程序指令對

6、應(yīng)的微程序段.當(dāng)CPU執(zhí)行一句程序指令里,會從控制存儲器里取一段與該程序指令對應(yīng)的微程序解釋執(zhí)行,從而完成該程序語句的功能.45、存儲單元是指 存放一個(gè)機(jī)器字的所有存儲元。46、下列有關(guān)運(yùn)算器的描述中，既做算術(shù)運(yùn)算，又做邏輯運(yùn)算 是正確的。指令周期指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成，是從取指令、分析指令到執(zhí)行完所需的全部時(shí)間。CPU從內(nèi)存取出一條指令并執(zhí)行這條指令的時(shí)間總和。 指令不同，所需的機(jī)器周期數(shù)也不同。對于一些簡單的的單字節(jié)指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執(zhí)行，不再需要其它的機(jī)器周期。對于一些比較復(fù)雜的指令，例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令，則需要

7、兩個(gè)或者兩個(gè)以上的機(jī)器周期。 從指令的執(zhí)行速度看，單字節(jié)和雙字節(jié)指令一般為單機(jī)器周期和雙機(jī)器周期，三字節(jié)指令都是雙機(jī)器周期，只有乘、除指令占用4個(gè)機(jī)器周期。 因此在進(jìn)行編程時(shí)，在完成相同工作的情況下，選用占用機(jī)器周期少的命令會提高程序的執(zhí)行速率，尤其是在編寫大型程序程序的時(shí)候，其效果更加明顯！47、 寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在 主存單元。50、指令周期是指 CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時(shí)間55、 在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過 補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器 來實(shí)現(xiàn)。 舉例說明：減法5-3相當(dāng)于加法 5+（-3）被加數(shù)5的二進(jìn)制代碼為 0000 0101加數(shù)-3的二進(jìn)制代碼

8、為 1000 0011-3的二進(jìn)制反碼為 1111 1100-3的二進(jìn)制補(bǔ)碼為 1111 1101即 5-3 相當(dāng)于5+（-3）=0000 0101+1111 1101=0000 0010=2其中最高位為0表示正數(shù) 最高數(shù)為1表示負(fù)數(shù)，正數(shù)的補(bǔ)碼為其本身，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為取反加1由此可見 減法相當(dāng)于補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器57、 單地址指令中為了完成兩個(gè)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個(gè)操作數(shù)外，另一個(gè)數(shù)常需采用 隱含尋址方式。58、 用于對某個(gè)寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為 寄存器直接 尋址。59、 運(yùn)算器雖有許多部件組成，但核心部分是 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元。71、 采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每傳送一個(gè)數(shù)

9、據(jù)就要占用CPU 一個(gè)存儲周期 的時(shí)間。73、 中斷響應(yīng)時(shí)，保存PC并更新PC的內(nèi)容，主要是為了 能進(jìn)入中斷處理程字并能正確返回原程序。79、在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，在指令的操作數(shù)字段中所表示的內(nèi)存地址被稱為 形式地址。81、 Cache是 為提高存儲系統(tǒng)的速度。82、計(jì)算機(jī)中，執(zhí)行部件根據(jù)控制部件的命令所作的不可再分的操作稱為 微命令。83、對組合邏輯的控制器，指令不同的執(zhí)行步驟是用 節(jié)拍發(fā)生器 給出的85、 指令的尋址方式有順序和跳躍兩種方式，采用跳躍尋址方式，可以實(shí)現(xiàn) 程序的條件轉(zhuǎn)移或無條件轉(zhuǎn)移。95、 PROM是指 可編程的只讀存儲器。二、填空題2、DMA方式中，周期竊取是指竊取一個(gè) 存儲

10、周期。 3、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線根據(jù)傳送的信息不同，可分為 地址總線，控制總線，數(shù)據(jù)總線。5、指令格式通常由 操作碼 字段和 地址碼 字段組成。6、動態(tài)半導(dǎo)體存儲器的刷新一般有 集中刷新、分散刷新、異步刷新 三種方式，之所以要刷新是因?yàn)?動態(tài)存儲器依靠電容電荷存儲信息，時(shí)間一長，電荷可能泄放。10、主存和Cache的地址映射方法有很多，常用的有 全相聯(lián)映射、直接相聯(lián)映射 和 組相聯(lián)映射 三種，其中靈活性最強(qiáng)的是 全相聯(lián)映射，成本最高的是 全相聯(lián)映射。12、Cache中數(shù)據(jù)塊常用的替換算法有 先進(jìn)先出（FIFO）和 最近最少使用（LRU） 兩種。13、按照總線仲裁電路的位置不同，可分為 集中式 仲裁和

11、 分布式 仲裁。14、寄存器直接尋址操作數(shù)在 寄存器 中；寄存器間接尋址操作數(shù)在 主存 中。17、RISC的中文含義是 精簡指令集計(jì)算機(jī) ，CISC的中文含義是 復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。RISC（reduced instruction set computer，精簡指令集計(jì)算機(jī)）CISC（Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）18、計(jì)算機(jī)軟件一般分為兩大類：一類叫 系統(tǒng)軟件，另一類叫 應(yīng)用軟件，操作系統(tǒng)屬于 系統(tǒng)軟件 類。19、目前主流的CPU包括 運(yùn)算器、控制器 和Cache.20、主存儲器容量通常以KB表示，其中K= 2的10次方 ；硬盤容量通常

12、以GB表示，其中G= 2的30次方 。21、存儲器和CPU連接時(shí)，要完成 地址線 的連接；數(shù)據(jù)線 的連接和 控制線 的連接，方能正常工作。23、常見的集中式總線控制方式有 鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢 和 獨(dú)立請求 三種，其中 鏈?zhǔn)讲樵?對電路故障最敏感。 25、存儲器的技術(shù)指標(biāo)有 存儲容量 和 存取時(shí)間。27、一個(gè)定點(diǎn)數(shù)由 符號位 和 數(shù)值域 兩部分組成。29、運(yùn)算器的兩個(gè)主要功能是：算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算。30、完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括 硬件，軟件 ；在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制的理由是 便于實(shí)現(xiàn)。31、直接內(nèi)存訪問（DMA）方式中，DMA控制器從CPU完全接管對 總線 的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU,而直接在內(nèi)

13、存和 I/O設(shè)備 之間進(jìn)行。32、外圍設(shè)備主要可以分為 輸入設(shè)備 和 輸出設(shè)備 。外圍設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除主機(jī)外的其他設(shè)備。包括輸入和輸出設(shè)備、外存儲器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、外圍處理機(jī)等。是計(jì)算機(jī)與外界進(jìn)行通信的工具。 例如打印機(jī)、磁盤驅(qū)動器或鍵盤。33、CPU能直接訪問 cache 和 主存 ，但不能直接訪問磁盤和光盤。35、為了解決多個(gè) 主設(shè)備 同時(shí)競爭總線 控制權(quán)，必須具有 總線仲裁部件 部件。 36、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，多個(gè)系統(tǒng)部件之間信息傳送的公共通路稱為 總線 。就其所傳送信息的性質(zhì)而言，在公共通路上傳送的信息包括數(shù)據(jù)、地址 、控制 信息。37、指令操作碼字段表征指令的 操作特性與功

14、能 ，而地址碼字段指示 參與操作的操作數(shù)的地址。38、CPU中，保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的寄存器為 指令寄存器IR，保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器為 程序計(jì)數(shù)器PC，保存CPU訪存地址的寄存器為 內(nèi)存地址寄存器MAR。39、DMA技術(shù)的出現(xiàn)使得 外圍設(shè)備 可以通過 DMA控制器 直接訪問 內(nèi)存；與此同時(shí)，CPU可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)。40、一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)由 尾數(shù) 和 階碼 兩部分組成。三、問答題3、CPU中有哪些主要寄存器？簡述這些寄存器的功能（至少5個(gè)）。 3. 解：(1)指令寄存器（IR）：用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。(2)程序計(jì)數(shù)器（PC）：用來確定下一條指令的地址。(3)地址寄存器（

15、AR）：用來保存當(dāng)前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址。(4)緩沖寄存器（DR）： <1>作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站。 <2>補(bǔ)償CPU和內(nèi)存、外圍設(shè)備之間在操作速度上的差別 <3>在單累加器結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器中，緩沖寄存器還可兼作為 操作數(shù)寄存器。(5)通用寄存器（AC）：當(dāng)運(yùn)算器的算術(shù)邏輯單元（ALU）執(zhí)行全部算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)，為ALU提供一個(gè)工作區(qū)。(6)狀態(tài)條件寄存器：保存由算術(shù)指令和邏輯指令運(yùn)行或測試的結(jié)果建立的各種條 件碼內(nèi)容。除此之外，還保存中斷和系統(tǒng)工作狀態(tài)等信息， 以便使CPU和系統(tǒng)能及時(shí)了解機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)和程序運(yùn)行狀態(tài)。5、在寄存器

16、寄存器型，寄存器存儲器型和存儲器存儲器型三類指令中，哪類指令的執(zhí)行時(shí)間最長？哪類指令的執(zhí)行時(shí)間最短？為什么？5. 寄存器-寄存器型執(zhí)行速度最快,存儲器-存儲器型執(zhí)行速度最慢。因?yàn)榍罢卟僮鲾?shù)在寄存器中，后者操作數(shù)在存儲器中，而訪問一次存儲器所需的時(shí)間一般比訪問一次寄存器所需時(shí)間長。7、說明計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。 8、中斷處理過程包括哪些操作步驟？ 8解：中斷處理過程如下：（1）設(shè)備提出中斷請求（2）當(dāng)一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)CPU響應(yīng)中斷（3）CPU設(shè)置“中斷屏蔽”標(biāo)志，不再響應(yīng)其它中斷請求（4）保存程序斷點(diǎn)（PC）（5）硬件識別中斷源（轉(zhuǎn)移到中斷服務(wù)子程序入口地址）（6）用軟件方法保存CPU現(xiàn)場

17、（7）為設(shè)備服務(wù)（8）恢復(fù)CPU現(xiàn)場 （9）“中斷屏蔽”標(biāo)志復(fù)位，以便接收其它設(shè)備中斷請求（10）返回主程序9、指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中，計(jì)算機(jī)如何從時(shí)間和空間上區(qū)分它們是指令還是數(shù)據(jù)。 9.計(jì)算機(jī)可以從時(shí)間和空間兩方面來區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，在時(shí)間上，取指周期從內(nèi)存中取出的是指令，而執(zhí)行周期從內(nèi)存取出或往內(nèi)存中寫入的是數(shù)據(jù)，在空間上，從內(nèi)存中取出指令送控制器，而執(zhí)行周期從內(nèi)存從取的數(shù)據(jù)送運(yùn)算器、往內(nèi)存寫入的數(shù)據(jù)也是來自于運(yùn)算器。 10、說明總線結(jié)構(gòu)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的影響。 10解：（1）最大存儲容量單總線系統(tǒng)中，最大內(nèi)存容量必須小于由計(jì)算機(jī)字長所決定的可能的地址總線。雙總線系統(tǒng)中，存儲容量不會受到

18、外圍設(shè)備數(shù)量的影響（2）指令系統(tǒng)雙總線系統(tǒng)，必須有專門的I/O指令系統(tǒng)單總線系統(tǒng)，訪問內(nèi)存和I/O使用相同指令（3）吞吐量總線數(shù)量越多，吞吐能力越大16、簡要描述外設(shè)進(jìn)行DMA操作的過程及DMA方式的主要優(yōu)點(diǎn)。16. （1）外設(shè)發(fā)出DMA請求；（2）CPU響應(yīng)請求，DMA控制器從CPU接管總線的控制；（3）由DMA控制器執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送操作；（4）向CPU報(bào)告DMA操作結(jié)束。主要優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)速度快17、試比較RAM和ROM，以及靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM？ 書 p8725、解釋概念：Cache高速緩沖存儲器，SRAM，DRAM，ROM，PROM ROM：只讀存儲器隨機(jī)存儲器(RAM)隨機(jī)存儲器分為靜

19、態(tài)與動態(tài)：靜態(tài)隨機(jī)存儲器 (SRAM)動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）可編程只讀存儲器（PROM）可擦可編程序只讀存儲器（EPROM）可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）26、什么叫刷新？為什么要刷新？說明刷新有幾種方法。 解：刷新：對DRAM定期進(jìn)行的全部重寫過程；刷新原因：因電容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰減需要及時(shí)補(bǔ)充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三種：集中式、分散式、異步式。集中式：在最大刷新間隔時(shí)間內(nèi)，集中安排一段時(shí)間進(jìn)行刷新，存在CPU訪存死時(shí)間。分散式：在每個(gè)讀/寫周期之后插入一個(gè)刷新周期，無CPU訪存死時(shí)間。異步式：是集中式和分散式的折衷。33、解釋概念：PC、IR、

20、MAR、MDR、ACC、 CU、ALU、存儲單元、存儲元件、存儲字長、機(jī)器字長 程序計(jì)數(shù)器PC用來存放指令地址指令寄存器IR程序狀態(tài)字寄存器PSWR主存數(shù)據(jù)寄存器MDR(Memory Data Register)主存地址寄存器MAR（Memory Address Register）累加器ACC（Accumulator）CB控制總線CU控制單元DB數(shù)據(jù)總線CS片選信號算術(shù)邏輯單元 (Arithmetic Logic Unit, ALU)中央處理器（英文Central Processing Unit，CPU）存儲單元存儲單元一般應(yīng)具有存儲數(shù)據(jù)和讀寫數(shù)據(jù)的功能，一般以8位二進(jìn)制作為一個(gè)存儲單元，也就

21、是一個(gè)字節(jié)。每個(gè)單元有一個(gè)地址，是一個(gè)整數(shù)編碼，可以表示為二進(jìn)制整數(shù)。程序中的變量和主存儲器的存儲單元相對應(yīng)。變量的名字對應(yīng)著存儲單元的地址，變量內(nèi)容對應(yīng)著單元所存儲的數(shù)據(jù)。存儲元件計(jì)算機(jī)中主存儲器包括存儲體M，各種邏輯部件及控制電路等，存儲體由許多存儲單元組成，每個(gè)存儲單元又包含若干個(gè)存儲元件，每個(gè)存儲元件能寄存一位二進(jìn)制代碼“0”或“1”，存儲元件又稱為存儲基元、存儲元。一個(gè)存儲單元存儲一串二進(jìn)制代碼（存儲字），這串二進(jìn)制代碼的位數(shù)稱為存儲字長，存儲字長可以是8位、16位、32位等，如果把一個(gè)存儲體看做是一幢大樓，存儲單元看做是大樓里的每個(gè)房間，那么每個(gè)存儲元件就可以看做是每間房間里的一張

22、床位，床位有人相當(dāng)于“1”，無人相當(dāng)于“0”，每間房間里的床的位數(shù)就相當(dāng)于存儲字長，而房間的編號可看做是存儲單元的地址號。存儲字長：       一個(gè)存儲單元存儲一串二進(jìn)制代碼（存儲字），這串二進(jìn)制代碼的位數(shù)稱為存儲字長，存儲字長可以是8位、16位、32位等。 早期計(jì)算機(jī)的存儲字長一般和機(jī)器的指令字長與數(shù)據(jù)字長相等，故訪問一次主存便可取一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，解題精度的不斷提高，往往要求指令字長是可變的，數(shù)據(jù)字長也要求可變。為了適應(yīng)指令和數(shù)據(jù)字長的可變性，其長度不由存儲字長來確定，而且字節(jié)的個(gè)數(shù)來表示。1個(gè)

23、字節(jié)（Byte)被定義為由8位（Bit）二進(jìn)制代碼組成。機(jī)器字長機(jī)器字長是指計(jì)算機(jī)進(jìn)行一次整數(shù)運(yùn)算所能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)（整數(shù)運(yùn)算即定點(diǎn)整數(shù)運(yùn)算）。機(jī)器字長也就是運(yùn)算器進(jìn)行定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的字長，通常也是CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)通路的寬度。即字長越長，數(shù)的表示范圍也越大，精度也越高。機(jī)器的字長也會影響機(jī)器的運(yùn)算速度。倘若CPU字長較短，又要運(yùn)算位數(shù)較多的數(shù)據(jù)，那么需要經(jīng)過兩次或多次的運(yùn)算才能完成，這樣勢必影響整機(jī)的運(yùn)行速度。 機(jī)器字長與主存儲器字長通常是相同的，但也可以不同。不同的情況下，一般是主存儲器字長小于機(jī)器字長，例如機(jī)器字長是32位，主存儲器字長可以是32位，也可以是16位，當(dāng)然，兩者都會影響CP

24、U的工作效率。 機(jī)器字長對硬件的造價(jià)也有較大的影響。它將直接影響加法器（或ALU），數(shù)據(jù)總線以及存儲字長的位數(shù)。所以機(jī)器字長的確不能單從精度和數(shù)的表示范圍來考慮。41、試比較邏輯移位和算術(shù)移位。 解：邏輯移位和算術(shù)移位的區(qū)別：     邏輯移位是對邏輯數(shù)或無符號數(shù)進(jìn)行的移位，其特點(diǎn)是不論左移還是右移，空出位均補(bǔ)0，移位時(shí)不考慮符號位。     算術(shù)移位是對帶符號數(shù)進(jìn)行的移位操作，其關(guān)鍵規(guī)則是移位時(shí)符號位保持不變，空出位的補(bǔ)入值與數(shù)的正負(fù)、移位方向、采用的碼制等有關(guān)。補(bǔ)碼或反碼右移時(shí)具有符號延伸特性。左移時(shí)可能產(chǎn)生溢出錯(cuò)誤，右移時(shí)可能丟失精度。49、什么是

25、總線？總線傳輸有何特點(diǎn)？為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點(diǎn)？ 答：P41.總線是一種能由多個(gè)部件分時(shí)共享的公共信息傳送線路?？偩€傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：某一時(shí)刻只允許有一個(gè)部件向總線發(fā)送信息，但多個(gè)部件可以同時(shí)從總線上接收相同的信息。為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)通過三態(tài)驅(qū)動緩沖電路與總線連通。65、什么是I/O接口，與端口有何區(qū)別?為什么要設(shè)置I/O接口？將I/O接口按數(shù)據(jù)傳送方式和控制方式分別進(jìn)行分類？ 解：I/O接口一般指CPU和I/O設(shè)備間的連接部件，而端口是指I/O接口內(nèi)CPU能夠訪問的寄存器，端口加上相應(yīng)的控制邏輯即構(gòu)成I/O接口。I/O接口分類方法很多，主要有：（1）按數(shù)據(jù)傳送

26、方式分有并行接口和串行接口兩種；（2）按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分有程序控制接口、程序中斷接口、DMA接口三種66、一個(gè)容量為16K×32位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？當(dāng)選用下列不同規(guī)格的存儲芯片時(shí)，各需要多少片？1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位 解：地址線和數(shù)據(jù)線的總和 = 14 + 32 = 46根；選擇不同的芯片時(shí)，各需要的片數(shù)為：1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片2K×8：（16K&#

27、215;32） / （2K×8） = 8×4 = 32片4K×4：（16K×32） / （4K×4） = 4×8 = 32片16K×1：（16K×32）/ （16K×1） = 1×32 = 32片4K×8：（16K×32）/ （4K×8） = 4×4 = 16片8K×8：（16K×32） / （8K×8） = 2×4 = 8片67、為什么要設(shè)置總線判優(yōu)控制？常見的集中式總線控制有幾種？各有何特點(diǎn)？哪種方式響應(yīng)時(shí)間最快

28、？哪種方式對電路故障最敏感？ 解：總線判優(yōu)控制解決多個(gè)部件同時(shí)申請總線時(shí)的使用權(quán)分配問題；常見的集中式總線控制有三種：鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器查詢、獨(dú)立請求；特點(diǎn)：鏈?zhǔn)讲樵兎绞竭B線簡單，易于擴(kuò)充，對電路故障最敏感；計(jì)數(shù)器查詢方式優(yōu)先級設(shè)置較靈活，對故障不敏感，連線及控制過程較復(fù)雜；獨(dú)立請求方式判優(yōu)速度最快，但硬件器件用量大，連線多，成本較高。68、指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中，計(jì)算機(jī)如何從時(shí)間上和空間上區(qū)分它們？ 答：通常完成一條指令可分為取指階段和執(zhí)行階段。在取指階段通過訪問存儲器可將指令取出；在執(zhí)行階段通過訪問存儲器可將操作數(shù)取出。這樣，雖然指令和數(shù)據(jù)都為0、1代碼形式存在存儲器中，但CPU可以判斷出

29、在取指階段訪問存儲器取出的0、1代碼是指令；在執(zhí)行階段訪存取出的0、1代碼是數(shù)據(jù)。例如，完成ADD M指令需兩次訪存：第一次訪存是取指階段，CPU根據(jù)PC給出的地址取出指令；第二次訪存是執(zhí)行階段，CPU根據(jù)IR的指令中M給出的地址取出操作數(shù)。可見，CPU就是根據(jù)取指階段和執(zhí)行階段的訪存性質(zhì)不同來區(qū)分指令和數(shù)據(jù)的。73、設(shè)有一個(gè)具有20位地址和32位字長的存儲器，問：(1)該存儲器能存儲多少個(gè)字節(jié)的信息？(2)如果存儲器由512k×8位的RAM 芯片組成，需多少片？(3)需多少位地址作芯片選擇？計(jì)算部分 2、 機(jī)器字長32位，其存儲容量為4MB，若按字編址，它的尋址范圍是 1M。容量是

30、4MB，字長32位時(shí)，容量就等于1M字。按字編址的尋址范圍是：00000FFFFFH。32、 機(jī)器字長64位，其存儲容量為8MB，若按字編址，它的尋址范圍是_。A、1MB、1MBC、4MD、4MB42、 機(jī)器字長16位，其存儲容量為8MB，若按字編址，它的尋址范圍是_。A、1MB、1MBC、4MD、4MB52、 機(jī)器字長64位，其存儲容量為64MB，若按字編址，它的尋址范圍是_。A、 8M B、 8MB C、 16M D、 16MB62、 機(jī)器字長32位，其存儲容量為64MB，若按字編址，它的尋址范圍是_。A、 8M B、 8MB C、 16M D、 16MB72、 機(jī)器字長128位，其存儲容

31、量為128MB，若按字編址，它的尋址范圍是_。A、 2048M B、 2048MB C、 1024M D、 1024MB9、（2000）10化成十六進(jìn)制數(shù)是 （7D0）16。22、 (2001)10化成十六進(jìn)制數(shù)是（7D1）16。34、 某一RAM芯片，其容量為512×8位，考慮電源端和接地端，該芯片引出線的最小數(shù)目應(yīng)為_。A、21 B、522 C、17 D、1944、 某一RAM芯片，其容量為128×16位，考慮電源端和接地端，該芯片引出線的最小數(shù)目應(yīng)為_。A、25 B、23 C、27 D、2470、某一RAM芯片，其容量為64×8位，考慮電源端和接地端，該芯片

32、引出線的最小數(shù)目應(yīng)為_。A、16 B、20 C、17 D、1948、 定點(diǎn)32位字長的字，采用補(bǔ)碼形式表示時(shí)，一個(gè)字所能表示的整數(shù)范圍是_。A、-231231-1 B、-231-1231-1 C、-231+1231 D、-23123188、 定點(diǎn)64位字長的字，采用補(bǔ)碼形式表示時(shí)，一個(gè)字所能表示的整數(shù)范圍是_。A、-263263-1 B、-263-1263-1 C、-263+1263 D、-26326319、某存儲器容量為64K×32位，則 地址線為16根，數(shù)據(jù)線為32根。 63、某存儲器容量為128K×64位，則 地址線為17根，數(shù)據(jù)線為64根。 100、某存儲器容量為4

33、K×16位，則 地址線為12根，數(shù)據(jù)線為16根。 49、 某主存儲器按字節(jié)編址，地址線數(shù)目為16，這個(gè)存儲器的容量為64K×8位.74、 某主存儲器按字節(jié)編址，地址線數(shù)目為32，這個(gè)存儲器的容量為 4G×8位.60、已知X<0且X原 = X0.X1X2Xn，則X反可通過_求得。A、X原各位求反，末位加1 B、X0外各位求反C、X0外各位求反末位加1 D、X原求反90、已知X<0且X原 = X0.X1X2Xn，則X補(bǔ)可通過_求得。A、X原各位求反，末位加1 B、X反求補(bǔ) C、X0除外外各位求反末位加1 D、X原求反54、 若X補(bǔ)=1,X1X2X6，其中X

34、i取0或1，若要求X>-16，則應(yīng)滿足條件_。A、X1X2為0，其他各位任意 B、X1X2為1，其他各位任意C、X1X2為1，X3X6中至少有一位為1 D、X1X2為0，X3X6中至少有一位為164、若X補(bǔ)=1,X1X2X6，其中Xi取0或1，若要求X>-8，則應(yīng)滿足條件_。A、X1X2X3為0，其他各位任意 B、X1X2X3為1，其他各位任意 C、X1X2X3為1，X4X6中至少有一位為1 D、X1X2X3為0，X4X6中至少有一位為194、 若X補(bǔ)=1,X1X2X6，其中Xi取0或1，若要求X>-32，則應(yīng)滿足條件_。A、X1為0，其他各位任意 B、X1為1，其他各位任意

35、 C、X1為1，X2X6中至少有一位為1 D、X1為0，X2X6中至少有一位為11、某機(jī)器數(shù)位，若它代表-127，則該機(jī)器數(shù)為_形式，若代表-128，該機(jī)器數(shù)又為_形式。22、某機(jī)器數(shù)位，若它代表-0，則該機(jī)器數(shù)為_形式，若代表-128，該機(jī)器數(shù)又為_形式。4、欲組成一個(gè)64K×16位的存儲器，當(dāng)分別選用2K×4位、4K×8位兩種不同規(guī)格的芯片進(jìn)行擴(kuò)充，各需_和_片。16、欲組成一個(gè)16K×16位的存儲器，當(dāng)分別選用2K×4位、4K×8位兩種不同規(guī)格的芯片進(jìn)行擴(kuò)充，各需_和_片。4、求十進(jìn)制數(shù)-113的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移

36、碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。 4.原碼 反碼 補(bǔ)碼 移碼 0000111112、求十進(jìn)制數(shù)-97的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。 20、求十進(jìn)制數(shù)-33的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。 28、求十進(jìn)制數(shù)+88的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。 40、求十進(jìn)制數(shù)+99的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。 48、求十進(jìn)制數(shù)-94

37、的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。 50、求十進(jìn)制數(shù)-101的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。 71、求十進(jìn)制數(shù)-128的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。27、設(shè)總線的時(shí)鐘頻率為8MHZ，一個(gè)總線周期等于一個(gè)時(shí)鐘周期。如果一個(gè)總線周期中并行傳送16位數(shù)據(jù)，試問總線的帶寬是多少？ 解：由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，一個(gè)總線周期等于一個(gè)時(shí)鐘周期所以：總線帶寬=16/（1/8M） = 128Mbps34、試述

38、總線帶寬的概念。設(shè)總線的時(shí)鐘頻率為16MHZ，一個(gè)總線周期等于一個(gè)時(shí)鐘周期。如果一個(gè)總線周期中并行傳送32位數(shù)據(jù)，試問總線的帶寬是多少？ 58、設(shè)總線的時(shí)鐘頻率為64MHZ，一個(gè)總線周期等于4個(gè)時(shí)鐘周期。如果一個(gè)總線周期中并行傳送8位數(shù)據(jù)，試問總線的帶寬是多少？ 29、寫出1100、1101對應(yīng)的漢明碼(按配偶原則)。 37、寫出1110、1111對應(yīng)的漢明碼(按配偶原則)。 17. 寫出1100、1101、1110、1111對應(yīng)的漢明碼。解：有效信息均為n=4位，假設(shè)有效信息用b4b3b2b1表示校驗(yàn)位位數(shù)k=3位，（2k>=n+k+1）設(shè)校驗(yàn)位分別為c1、c2、c3，則漢明碼共4+3

39、=7位，即：c1c2b4c3b3b2b1校驗(yàn)位在漢明碼中分別處于第1、2、4位c1=b4b3b1c2=b4b2b1c3=b3b2b1當(dāng)有效信息為1100時(shí)，c3c2c1=110,漢明碼為0111100。當(dāng)有效信息為1101時(shí)，c3c2c1=001,漢明碼為1010101。當(dāng)有效信息為1110時(shí)，c3c2c1=000,漢明碼為0010110。當(dāng)有效信息為1111時(shí)，c3c2c1=111,漢明碼為1111111。51、已經(jīng)接收到下列漢明碼，分別寫出它們所對應(yīng)的欲傳送代碼。 （1）1101001（按偶性配置），（2）0011001（按奇性配置）78、已經(jīng)接收到下列漢明碼，分別寫出它們所對應(yīng)的欲傳送代

40、碼。（1）1100000（按偶性配置），（2）1100010（按偶性配置）19. 已經(jīng)接收到下列漢明碼，分別寫出它們所對應(yīng)的欲傳送代碼。（1）1100000（按偶性配置）（2）1100010（按偶性配置）（3）1101001（按偶性配置）（4）0011001（按奇性配置）（5）1000000（按奇性配置）（6）1110001（按奇性配置）解：（一）假設(shè)接收到的漢明碼為C1C2B4C3B3B2B1，按偶性配置則：P1=C1B4B3B1P2=C2B4B2B1P3=C3B3B1（1）如接收到的漢明碼為1100000，P1=1000=1P2=1000=1P3=000=0P3P2P1=011，第3位出錯(cuò)

41、，可糾正為1110000，故欲傳送的信息為1000。（2）如接收到的漢明碼為1100010，P1=1000=1P2=1010=0P3=000=0P3P2P1=001，第1位出錯(cuò)，可糾正為0100010，故欲傳送的信息為0010。（3）如接收到的漢明碼為1101001，P1=1001=0P2=1001=0P3=101=0P3P2P1=000，傳送無錯(cuò)，故欲傳送的信息為0001。（二）假設(shè)接收到的漢明碼為C1C2B4C3B3B2B1，按奇性配置則：P1=C1B4B3B11P2=C2B4B2B11P3=C3B3B11（4）如接收到的漢明碼為0011001，P1=01011=1P2=01011=1P3

42、=1011=1P3P2P1=111，第7位出錯(cuò)，可糾正為0011000，故欲傳送的信息為1000。（5）如接收到的漢明碼為1000000，P1=10001=0P2=01001=0P3=0001=1P3P2P1=100，第4位出錯(cuò)，可糾正為1001000，故欲傳送的信息為0000。（6）如接收到的漢明碼為1110001，P1=11011=0P2=11011=0P3=0011=0P3P2P1=000，傳送無錯(cuò)，故欲傳送的信息為1001。42、將下列數(shù)轉(zhuǎn)化成為規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)，格式：階碼6位（包括1位階符），尾數(shù)10位（包括1位數(shù)符），階碼用移碼表示，尾數(shù)用補(bǔ)碼表示。（1）+1111.1111；（2）-

43、0.000001111 55、將下列數(shù)轉(zhuǎn)化成為規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)，格式為：階碼6位（包括1位階符），尾數(shù)10位（包括1位數(shù)符）。（1）-10011.101011；（2）+0.0 64、將下列數(shù)轉(zhuǎn)化成為規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)，格式為：階碼6位（包括1位階符），尾數(shù)10位（包括1位數(shù)符）。（1）-10001.101000；（2）+0.000001 6、用16k×4位的RAM芯片構(gòu)成16K×16位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。 14、用16k×16位的SRAM芯片構(gòu)成64K×16位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。 22、用16

44、k×8位的SRAM芯片構(gòu)成16K×32位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。 30、用1k×4位的RAM芯片構(gòu)成4K×8位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。 38、用32k×64位的RAM芯片構(gòu)成128K×128位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。 46、用2k×8位的RAM芯片構(gòu)成8K×16位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。 56、用128k×8位的RAM芯片構(gòu)成512K×8位的存儲器，分析需要多少片，并畫

45、出該存儲器的組成邏輯框圖。62、用16k×64位的RAM芯片構(gòu)成64K×128位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。 70、用2k×4位的RAM芯片構(gòu)成8K×8位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。80、用8k×8位的RAM芯片構(gòu)成32K×16位的存儲器，分析需要多少片，并畫出該存儲器的組成邏輯框圖。61、在異步串行傳送系統(tǒng)中，字符格式為：1個(gè)起始位、16個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)校驗(yàn)位、2個(gè)終止位。若要求每秒傳送120個(gè)字符，試述波特率和比特率的概念，并求傳送的波特率和比特率。 76、在異步串行傳送系統(tǒng)中

46、，字符格式為：1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)校驗(yàn)位、2個(gè)終止位。若要求每秒傳送120個(gè)字符，試求傳送的波特率和比特率。解：一幀包含：1+8+1+2=12位故波特率為：（1+8+1+2）*120=1440bps比特率為：8*120=960bps54、設(shè)主存容量為512K字，Cache容量為4K字，塊長為8。（1）設(shè)計(jì)Cache地址格式，Cache中可裝入多少塊數(shù)據(jù)？（2）在直接映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。（3）在四路組相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。（4）在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。 72、設(shè)主存容量為2M字，Cache容量為16K字，塊長為4。（1）設(shè)計(jì)Cache地址格式，Cach

47、e中可裝入多少塊數(shù)據(jù)？（2）在直接映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。（3）在四路組相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。（4）在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。79、設(shè)主存容量為256K字，Cache容量為2K字，塊長為4。（1）設(shè)計(jì)Cache地址格式，Cache中可裝入多少塊數(shù)據(jù)？（2）在直接映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。（3）在四路組相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。（4）在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。解：（1）Cache容量為2K字，塊長為4，Cache共有2K/4=211/22=29=512塊，Cache字地址9位，字塊內(nèi)地址為2位 因此，Cache地址格式設(shè)計(jì)如下：Cache字塊地址（9位）字塊內(nèi)地址（2位）（2）主存容量為256K字=218字，主存地址共18位，共分256K/4=216塊，主存字塊標(biāo)記為18-9-2=7位。 直接映射方式下主存地址格式如下：主存字塊標(biāo)記（7位）Cache字塊地址（9位）字塊內(nèi)地址（2位） （3）根據(jù)四路組相聯(lián)的條