習(xí)題及參考答案

1、基礎(chǔ)知識一、選擇題1 用8 級觸發(fā)器可以記憶( ) 種不同狀態(tài)A 8B. 16C 128D. 2562. x1 原 =10111101B， x2 反 =10111101B， x3= 補(bǔ) 10111101B()。A. xl 最小B. x2最小C. x3 最小D. x2 xl=x33. 存在一次變化的觸發(fā)器是()。A 基本RS發(fā)器B. D 鎖存器C 主從 JK觸發(fā)器D. T 觸發(fā)器4. 若某機(jī)器數(shù)為l0000000B，它代表-127D，則它是()。A. 補(bǔ)碼B. 原碼 C. 反碼D. 原碼或反碼5. 在 8 位二進(jìn)制數(shù)中，無符號數(shù)的范圍是( ) ， 補(bǔ)碼表示數(shù)的真值范圍是 ( ) ，原碼表示數(shù)的真

2、值范圍是( ) ，反碼表示數(shù)的真值范圍是( )。A. 0255B. 0256C. -127+127D. -127+128E. -128+127F. -128+1286. 下面說法錯(cuò)誤的是()。A. 8位二進(jìn)制無符號數(shù)表示的最大十進(jìn)制數(shù)是255B. 8位二進(jìn)制帶符號數(shù)表示的最大十進(jìn)制數(shù)是127C. 計(jì)算機(jī)中無符號數(shù)最常用于表示地址D. 計(jì)算機(jī)中小數(shù)點(diǎn)隱含在符號位之后，占一位7. 若某機(jī)器數(shù)為l0000000B， 它代表0， 則它是 ( )碼形式， 它代表 -128，則它是 ( ) 形式。A. 補(bǔ)碼 B. 原碼 C. 反碼 D. 原碼或反碼8. 只有當(dāng)與非門的輸人變量A、B 的值為()時(shí)，其輸出才

3、為0。A 0， 0B.0， l C. l ， 0 D. l ， 19. 只有當(dāng)或非門的輸人變量A、B 的值為()時(shí)，其輸出才為1。A. 0， 0 B. 0， l C. l， 0 D. l ， 110. 若邏輯運(yùn)算Y=A+B，當(dāng)A=B=1時(shí)，Y為 ()。A. 0 B. 1C. 10 D. 211. 若門電路的兩個(gè)輸人員為1、 1，輸出量為0，不可能完成此功能的是()。A. “異或”門 B. “與非”門C. “或非”門 D. “與”門12. 下列不正確的是()。A.A AB A BB.AB A BC. AB B AB A B D.A B A B13. 將一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，x=-8192 表示成補(bǔ)碼時(shí)，

4、至少采用( )位二進(jìn)制代碼表示。表示成原碼時(shí)，至少采用( ) 位二進(jìn)制代碼表示。A. l2 B. l4 C. 13 D. 1514. 計(jì)算機(jī)的內(nèi)存“溢出”是指其運(yùn)算結(jié)果 ()。A. 為無窮大B. 超出了計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲單元所能存儲的數(shù)值范圍C. 超出了該指令所指定的結(jié)果單元所能存儲的數(shù)值范圍D. 超出了一個(gè)字所能表示數(shù)的范圍1. 用降冪法和除法將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)和十六迸制數(shù)。(1)369.97D= B= H(2)1000D=B=H(3)4095D=B=H(4)32767D=B=H2. 將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。(1)101101.101B= D= H(2) 1000000

5、0.011B= D= H(3)11111111 111B= D= H(4)1111111111111111.001101B= D=H3. 已 知 某 機(jī) 器 數(shù) 為 l0000000B ， 若 為 原 碼 ， 它 表 示 的 十 進(jìn) 制 數(shù) 是若為反碼，它表示的十進(jìn)制數(shù)是；若為補(bǔ)碼，它表示的十進(jìn)制數(shù)是。4. 異 或 門 的 邏 輯 表 達(dá) 式 為， 其 運(yùn) 算 規(guī) 則5. 在字長相同的原碼、反碼和補(bǔ)碼中，表示數(shù)的范圍較寬，這是因?yàn)椤?. 請用最小的二進(jìn)制位表示下列符號數(shù)。 24 補(bǔ) =； +67 補(bǔ) =；7. 設(shè) (AL) 45H，若是無符號數(shù)，它代表，若是帶符號數(shù)，它代表，若是BCD數(shù)，它代

6、表，若是 ASCII碼，它代表。8. 請寫出與下列英文對應(yīng)的計(jì)算機(jī)部件中文名稱。ALU， Trigger，Register， Memory，ROM， RAM，Counter， Accumulator，MAR， MDR。9. N級觸發(fā)器可以記億種不同的狀態(tài)。10. 控制器的功能是。11. 目前PC機(jī)中主存儲器使用的RAM多采用MOS型半導(dǎo)體集成電路芯片制成，根據(jù)其保存數(shù)據(jù)的機(jī)理可分為和兩大類。12. 在訪問存儲器時(shí)，讀出的信息和將寫入的信息要經(jīng)過。13. 三總線結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)普遍采用的硬件組成機(jī)構(gòu)，是從早期的以為中心的五大組成部分（ 控制器、 運(yùn)算器、 存儲器、 輸入接口和輸出接口）到后來的以

7、為中心的五大組成部分。14. 地址總線通常是總線，由CPU輸出，8 位微處理器有16條地址總線，16 位微處理器有20 條或更多。地址總線主要用于在指令操作的不同時(shí)期，選擇要使用的器件和系統(tǒng)，既用于存儲器操作，又用于I/O操作。15. 用來制作存儲器的物質(zhì)稱為。16. 根據(jù)目前存儲介質(zhì)的不同可以把存儲器分為、和。17. 磁存儲器主要包括、和。18. 按 照 存 儲 器 的 工 件 方 式 可 以 將 存 儲器分為、。19. 按 信 息 的 可 保 護(hù) 性 分 類 可 以 將 存 儲 器分為和。20. 半導(dǎo)體存儲器就其制造工藝可以分為和。21. 微機(jī)是由、存儲器和輸入輸出接口組成。若把三者集成在

8、一片大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路芯片上，則稱為。22. 所謂微機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系指由各部件構(gòu)成時(shí)的方式。23. 總線是連接計(jì)算機(jī)各部件的一組公共信號線，客觀存在是計(jì)算機(jī)中傳遞信息的公共通道?？偩€由總線、總線和總線組成，它們分別用來傳送信號、信號和信號。24 計(jì)算機(jī)的外存儲器有多種，例如硬盤、光盤、磁帶等，其中存取速度最慢的是。25計(jì)算機(jī)的主存儲器（ 內(nèi)存 ） 用來存儲數(shù)據(jù)和指令，為了實(shí)現(xiàn)按地址訪問，每 個(gè) 存 儲 單 元 必 須 有 一 個(gè) 惟 一 的 地 址 。 PC 機(jī) 主 存 儲 器 的 編 址 單 位26在計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)是否精簡的問題上，產(chǎn)生了兩大類計(jì)算機(jī)，它們27一個(gè)高性能的微機(jī)系統(tǒng)為滿足

9、用戶希望的編程空間大、存取速度快、成本低等要求，常采用、主存、外存三級存儲體系。三、問答題1. 什么是原碼、反碼及補(bǔ)碼?計(jì)算機(jī)中常用補(bǔ)碼表示數(shù)，有什么意義?2. 布爾代數(shù)有哪兩個(gè)特點(diǎn)?3. 簡述 3 種基本門電路的輸入輸出變量在電路中對電平高低的作用。4. 計(jì)算機(jī)中為什么采用二進(jìn)制?5觸發(fā)器、寄存器和存儲器之間有什么關(guān)系?RAM和 ROM各有何特點(diǎn)和用途?6微型計(jì)算機(jī)采用的總線結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn)?計(jì)算機(jī)中分為哪幾類總線，并說明其相應(yīng)的功能?7試寫出下列器件的功能，并畫出它們的符號: 可控計(jì)數(shù)器、環(huán)形計(jì)數(shù)器、程序計(jì)數(shù)器。8. 三態(tài)輸出電路有何意義?其符號如何畫?9. 為什么要建立“地址”這個(gè)概念 ?

10、10. 存儲地址寄存器(MAR)和存儲數(shù)據(jù)寄存器(MDR)各有何用處?11. 請問RAM中有64 個(gè)存儲單元，則MAR應(yīng)是幾位的寄存器?12. 累加器和其他通用寄存器相比有何不同?13. 控制字是什么意義?試舉個(gè)例子說明之?14. 數(shù)據(jù)總線和地址總線在結(jié)構(gòu)上有什么不同之處?如果一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合用一套總線或者合用部分總線，那么要靠什么來區(qū)分地址和數(shù)據(jù)?15. 控制總線傳輸?shù)男盘柎笾掠袔追N?16. 簡述總線的工作過程?17. 總線有幾種數(shù)據(jù)傳輸方式?18. 總線接口部件有哪些功能?請逐一說明。19. 何謂 L 門及 E 門 ?它們在總線結(jié)構(gòu)中有何用處?20. 譯碼器有何用處?21. 微型計(jì)算

11、機(jī)中存儲器分成哪幾個(gè)等級?它們各有什么特點(diǎn)?用途如何?22. 什么是直接尋址范圍?地址線的多少與它有什么關(guān)系?23. 根據(jù)你對CPU和各種存儲器的了解，一個(gè)微型計(jì)算機(jī)是如何開始工作的?24. 存儲器的存取時(shí)間是什么意思?它在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)有什么實(shí)際意義?25. 計(jì)算機(jī)的內(nèi)存有什么特點(diǎn)?內(nèi)存由哪兩部分組成?外存一般是指哪些設(shè)備 ?外存有什么特點(diǎn)?26. 為了節(jié)省存儲器的地址譯碼電路，一般采用哪些方法?27. 在選擇存儲器件時(shí)，最重要的考慮因素是什么?此外還應(yīng)考慮哪些因素?28. 什么叫靜態(tài)RAM靜態(tài)?RAM有什么特點(diǎn)?29. 動(dòng)態(tài)RAM工作時(shí)有什么特點(diǎn)?和靜態(tài)RAM比較，動(dòng)態(tài)RAM有什么長處?有什么

12、不足之處?動(dòng)態(tài)MM一般用在什么場合?30. 試簡述馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想 ?31. 微型計(jì)算機(jī)由哪幾個(gè)部分組成，其核心是哪個(gè)?影響微機(jī)性能的因素有哪些 ?32. 什么叫指令系統(tǒng)?33. 試簡述程序設(shè)計(jì)的四個(gè)步驟?34. 什么叫例行程序?什么叫機(jī)器周期、取指周期和執(zhí)行周期?簡化式計(jì)算機(jī)的機(jī)器問期包括幾個(gè)時(shí)鐘周期( 機(jī)器節(jié)拍) ？機(jī)器周期是否一定是固定不變的 ?35. 環(huán)形計(jì)數(shù)器有何用處?什么叫環(huán)形字?36. 指令寄存器IR 是如何將其指令字段和地址字段分送出去的?這兩個(gè)字段的位數(shù)是否保持不變?37. 現(xiàn)代主要有哪些技術(shù)應(yīng)用在微型計(jì)算機(jī)中?38. Intel86 系列CPU是從哪一種芯片開始采

13、用RISC技術(shù)的?你能說說RISC技術(shù)最重要的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)嗎?49. 什么是流水線結(jié)構(gòu)?流水線操作有什么好處?試舉一個(gè)例子說明流水線操作的過程。40. 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者之間有什么不同?41. 請概述微機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。42. Cache 技術(shù)的基本思想和出發(fā)點(diǎn)是什么?一個(gè)Cache系統(tǒng)由哪幾個(gè)主要部分組成。四、計(jì)算題1. 已知x，機(jī)器字長為8 位，試求x 原 、 x 反 、 x 補(bǔ) ？(1) x=+1001101B(2) x=+0001110B(3)x= -1011001B(4) x= -0100111B2. 已知 x 及 y，試分別計(jì)算x+y 補(bǔ) 、 x-y 補(bǔ) ，

14、并指出是否產(chǎn)生溢出( 設(shè)補(bǔ)碼均用 8 位表示 ) 。(1) x=+l001110 ， y=+0010110(2) x=+0101101 ， y=-1100100(3) x= -0101110 ， y=+0111011(4) x= -l000101， y= -01100113. 一個(gè) 16 位二進(jìn)制整數(shù)，若采用補(bǔ)碼表示，由5 個(gè)“1”和11 個(gè)“0”組成，則最小值是多少?最大值是多少?( 用十進(jìn)制數(shù)表示)4. 完成下列各式補(bǔ)碼數(shù)的運(yùn)算，指出運(yùn)算結(jié)果是否有效。(1) 00101101+10011100(2)01011101-10111010(3)70ADH - 0BlCEH(4)0A2C0H+12

15、34H五、設(shè)計(jì)題試設(shè)計(jì)求一個(gè)字節(jié)的補(bǔ)碼加法電路。習(xí)題參考答案一、選擇題1 .D 2. C 。分析：對于負(fù)數(shù)，兩個(gè)形式完全相同的反碼和補(bǔ)碼所表示的二進(jìn)制數(shù)的真值以補(bǔ)碼最小。三個(gè)形式完全相同的原碼，反碼和補(bǔ)碼所表示的二迸制數(shù)的真值，當(dāng)最高數(shù)值位為1 時(shí)，以原碼最小，當(dāng)最高數(shù)值位為0 時(shí)，以原碼最大。3. C 4. C 5. A E C C 6. D 7.B A8. D 9. A 10. B 11. D l2. D 13. B D14. C二、填空題1. (1) 369.97D=101110001.11111000B=171.F8(2)1000D=1111101000B=3E8H(3)4095D=1

16、11111111111B=0FFFH(4)32767D=111111111111111B=7FFFH2. (1)101101.101B=45.625D=2D.AH(2)10000000.011B=128.375D=80.6H(3)11111111.111B=255.875D=0FF.EH(4)1111111111111111.001101B=65535.203125D=0FFFF.34H3. 0 ； -127； -1284. Y AB AB, 相異為1，相同為05. 補(bǔ)碼，補(bǔ)碼表示0 是唯一的6. -24 補(bǔ) =101000B； +67 補(bǔ) =01000011B；7 設(shè) (AL)=45H，若是

17、無符號數(shù)，它代表若是 BCD數(shù)，它代表45D，若是ASCII 碼，它代表8 ALU 算術(shù)運(yùn)算邏輯單元，Trigger69D，若是帶符號數(shù)，它代表+69D，E 。觸發(fā)器，Register 寄存器，Memory存儲器，ROM只讀存儲器，RAM隨機(jī)存儲器，Counter 計(jì)數(shù)器，Accumulator 累加器，MAR存儲地址寄存器，MDR存儲數(shù)據(jù)寄存器。9 2N。10 主存取出指令并完成指令操作碼譯碼11 動(dòng)態(tài)RAM、靜態(tài)RAM或( SRAM、 DRAM)12 數(shù)據(jù)寄存器13 CPU、 I/O 通道14 單向15存儲介質(zhì)16 半導(dǎo)體存儲器、磁存儲器和光存儲器17 磁芯存儲器、磁盤存儲器、磁帶存儲器1

18、8 隨機(jī)存儲器、只讀存儲器、順序存取存儲器、直接存取存儲器19 非易失性存儲器、易失性存儲器20 雙極性半導(dǎo)體存儲器、金屬一氧化物一半導(dǎo)體存儲器(M0S型 )21 中央處理器(CPU)、單片機(jī)22 系統(tǒng)、連接23地址、數(shù)據(jù)、控制; 地址、數(shù)據(jù)、控制24磁帶25 . 字節(jié)26 復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī) (CISC)、精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)27高速緩沖存儲器(Cache)三、問答題1. 用二進(jìn)制表示數(shù)時(shí)，如果最高位表示該數(shù)的符號(0 表示正，1 表示負(fù) ) ，其余各數(shù)表示其數(shù)值本身，這種數(shù)碼稱為原碼；正數(shù)的反碼及補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是符號位不變，其余位按位取反；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是符號位不變，其余位按

19、位取反后再加1。即反碼加l 。在計(jì)算機(jī)中常用補(bǔ)碼表示數(shù)的意義就在于將二進(jìn)制減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算，從而簡化電路結(jié)構(gòu)，降低成本。2. 布爾代數(shù)有兩個(gè)特點(diǎn)：其一是所有變且及函數(shù)的值只有“真”和“假”兩種取值，通常“1”表示“真”， “ 0”表示“假；其二是布爾代數(shù)有三種基求運(yùn)算，即“與”、 “或”、 “非” ，其他任何運(yùn)算都是由這三種基本運(yùn)算組成的。3. 與門：只要輸人變量有一個(gè)低電平，輸出即為低電平，只有輸人變量全為高電平，輸出才為高電平。即“有 0 出 0，全1 才 1”?；蜷T： 只要輸人變且有一個(gè)高電平，輸出即為高電平，只有輸入變且全為低電平，輸出才為低電平。即“有 1 出 1，全 0才 0

20、”。非門：輸入高電平，輸出低電平，輸入低電平，輸出高電平。即“非 1 為 0， 非 0為 l”。4. 計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲和運(yùn)算及控制部件都是由電子電路和器件實(shí)現(xiàn)的，采用二進(jìn)制的主要原因有三：第一，二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算法則簡單；第二，二進(jìn)制數(shù)與其他各種數(shù)制之間轉(zhuǎn)換方便；第三，用二進(jìn)制表示便于物理實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制只有0 和 1兩個(gè)數(shù)碼，因此可用任何具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的器件表示就可以實(shí)現(xiàn)，如電路的通斷，電位的高低，磁的南北極等在計(jì)算機(jī)中是很容易實(shí)現(xiàn)的，因此，這樣可以簡化電路。提高可靠性，降低成本。5觸發(fā)器是計(jì)算機(jī)記憶裝置的最基本單元，即最小的記憶單元，能記憶二進(jìn)制的一個(gè)數(shù)位；寄存器由若干個(gè)觸發(fā)器組成。存儲器由若千個(gè)寄

21、存器組成。ROM又叫只讀存儲器，是存放固定程序和數(shù)據(jù)的存儲器，常用于存放計(jì)算機(jī)中的一些不可更改的信息。斷電之后能保存信息。RAM 為隨機(jī)存取存儲器，可用以隨時(shí)寫人或讀入數(shù)據(jù)，也可用于寫入隨時(shí)有可能改變的用戶程序。斷電之后不能保存其中的信息。6微型計(jì)算機(jī)的總線結(jié)構(gòu)是一個(gè)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。有了總線結(jié)構(gòu)以后系統(tǒng)中各功能部件之間的相互關(guān)系變?yōu)榱烁鞴δ懿考嫦蚩偩€的單一關(guān)系。一個(gè)部件只要符合總線標(biāo)準(zhǔn)，就可以連接到采用這種總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中，使系統(tǒng)功能得到擴(kuò)展。計(jì)算機(jī)中的總線分為地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。(1) 地址總線主要用于尋址被微處理器操作的外圍部件( 包括存儲器、外設(shè)端口等 ) 的位置。地址總線的位數(shù)

22、(n) 越寬，尋址的空間(2 N) 越大。(2) 數(shù)據(jù)總線主要用于微處理器與外圍部件之間的數(shù)據(jù)傳輸。(3) 控制總線主要用于微處理器與外圍部件之間的聯(lián)絡(luò)與控制。在控制總線上傳輸各種控制信號、狀態(tài)信號。7可控計(jì)數(shù)器的功能為: 這類計(jì)數(shù)器有一個(gè)計(jì)數(shù)控制端(COUNT，當(dāng)其為高)電位時(shí)，開始計(jì)數(shù)；當(dāng)其為低電位時(shí)，才停止計(jì)數(shù)。其符號如圖2-7 所示。環(huán)形計(jì)數(shù)器的功能為: 寄存器的各位依次輪流為高電位，可用作順序控制的信號。其符號如圖2-8 所示。程序計(jì)數(shù)器的功能為: 其內(nèi)容能按照程序而自動(dòng)加1， 它是每條指令的地址。所以程序計(jì)數(shù)器是推動(dòng)程序前進(jìn)的主要寄存器。其符號如圖2-9 所示。8 三態(tài)輸出電路的意

23、義在于能使電路與總線脫離，使總線結(jié)構(gòu)具有公共通路的作用。其符號如圖2-10 所示。9 一個(gè)存儲器中有許多存儲單元，為了便于存入和取出信息，每個(gè)存儲單元必須有一個(gè)固定的地址。這樣才便于查找信息。10 存儲地址寄存器(MAR):用以接受來自程序計(jì)數(shù)器(PC)的地址號；將所要尋找的存儲單元的地址暫存下來，以備下一條指令之用。存儲數(shù)據(jù)寄存器(MDR):用以接受來自總線的數(shù)據(jù)；將要寫入RAM中去的數(shù)據(jù)暫 存 在 MDR中 ， 以 等 待 控 制 器 發(fā) 出 相 應(yīng) 指 令 才 能 寫 入 RAM 中 去 。11 因RAM有 64 個(gè)存儲單元，則有64 個(gè)地址號，26=64，所以MAR為 6 位的寄存器，

24、才能給地址線送出64 個(gè)地址碼。12 累加器是比較特殊的通用寄存器。在某些指令執(zhí)行前，它可以保存源操作數(shù)，在執(zhí)行后又用來保存運(yùn)算結(jié)果，它還可用來完成輸入/ 輸出指令。而通用寄存器則一般只用來保存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)、運(yùn)算的中間結(jié)果以及保存地址。13 控制字是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，其各位代表各個(gè)電路的邏輯狀態(tài): 通或斷。例如 :CON=L AEALBEBLCECLDED=10010000為寄存器B 的內(nèi)容傳送入A寄存器中去。14 從結(jié)構(gòu)上看數(shù)據(jù)總線是雙向的，而地址總線從結(jié)構(gòu)上看卻是單向的。如果一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合用一套總線或者合用部分總線，一般可靠時(shí)鐘周期來區(qū)分地址和數(shù)據(jù)，可在總線周期的若干個(gè)時(shí)鐘周期，約定

25、某周期傳輸?shù)刂?、在另一周期傳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。15 控制總線用來傳輸控制信號: 其中包括CPU送往存儲器和輸入/輸出接口電路的控制信號，如讀信號、寫信號和中斷響應(yīng)信號等; 還包括其他部件送到CPU的信號，比如，時(shí)鐘信號、中斷請求和準(zhǔn)備就緒信號。16 系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)傳輸是在主控模塊的控制下進(jìn)行的，主控模塊是有控制總線能力的模塊，例如CPU、 DMA控制器?？偩€從屬模塊則設(shè)有控制總線的能力， 它可以對總線上傳來的信號進(jìn)行地址譯碼，并且接受和執(zhí)行總線主控模塊的命令信號，總線完成一次數(shù)據(jù)傳輸周期，一般分為四個(gè)階段。(1) 申請階段: 當(dāng)系統(tǒng)總線上有多個(gè)主控模塊時(shí)，需要使用總線的主控模塊提出申請，由總線仲裁部分

26、確定把下一個(gè)傳輸周期的總線使用權(quán)授給哪個(gè)模塊。(2) 尋址階段: 取得總線使用權(quán)的主控模塊通過總線發(fā)出本次打算訪問的從屬模塊的地址及有關(guān)命令，以啟動(dòng)參與本次傳輸?shù)膹膶倌K。(3) 傳數(shù)階段: 主控模塊和從屬模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)由源模塊發(fā)出經(jīng)數(shù)據(jù)總線流入目的模塊。(4) 結(jié)束階段: 主控模塊的有關(guān)信息均從系統(tǒng)總線上撤除，讓出總線。(5) 總線傳輸數(shù)據(jù)有三種方式:(1) 同步式傳輸。(2) 異步式傳輸。(3) 半同步式傳輸。18 總線接口部件的功能是負(fù)責(zé)與存儲器、 I/O 端口傳送數(shù)據(jù)。CPU執(zhí)行指令時(shí)，總線接口部件要配合執(zhí)行部件從指定的內(nèi)存單元或者外設(shè)端口中取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給執(zhí)行部件，或

27、者把執(zhí)行部件的操作結(jié)果傳送到指定的內(nèi)存單元或外設(shè)端口中。19 雙向三態(tài)輸出電路中的三態(tài)門叫 E 門，專管由寄存器輸出數(shù)據(jù)的控制。裝入門叫L 門，專管對寄存器的裝入數(shù)據(jù)的控制。有了 L 門和E 門就可以利用總線結(jié)構(gòu)，使計(jì)算機(jī)的信息傳遞的線路簡單化，控制器的設(shè)計(jì)也更為合理而且也易于理解。20 為了減少存儲器向外引出地址線，故在存儲器內(nèi)部設(shè)立譯碼器，可以方便地找到存儲器中的相應(yīng)單元。21 微型計(jì)算機(jī)中存儲器分為外部存儲器和內(nèi)部存儲器。外部存儲器容量大，但存取速度慢，且 CPU使用外存信息時(shí)需先把信息送到內(nèi)存中。內(nèi)存容量小，存取速度快，其信息CPU可直接使用，故外部存儲器存放相對來說不經(jīng)常使用的程序和

28、數(shù)據(jù)。另外， 外存總是和某個(gè)外部設(shè)備有關(guān)。內(nèi)部存儲器容納當(dāng)前正在使用的或者經(jīng)常使用的程序和數(shù)據(jù)。22 ， 直接尋址范圍就是利用地址線可尋址的最大地址范圍，以地址線的位數(shù)為 n，最大直接尋址范圍為0 到 2n-1 。23 計(jì)算機(jī)工作時(shí)，一般先由ROM中的引導(dǎo)程序，啟動(dòng)系統(tǒng)，再從外存中讀取系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序，送到內(nèi)存的憶RAM中。在程序的運(yùn)行過程中，中間結(jié)果一般放在內(nèi)存RAM中，程序結(jié)束時(shí)，再將結(jié)果送到外存。24 存儲器的存取時(shí)間是指存儲器接收到穩(wěn)定的地址輸入到完成操作的時(shí)間，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以據(jù)此考慮數(shù)據(jù)傳輸、總線的選擇和時(shí)序安排。25 內(nèi)存特點(diǎn) : 快速存取，成本高，容量受限制。內(nèi)存分為RAM和

29、ROM。外存有軟盤、硬盤、盒式磁帶和光盤。外存特點(diǎn): 大容量，所存信息既可修改又可保存，但外存速度比較慢，要配置專用設(shè)備。26 用地址的最高1 位 (可對應(yīng)用2 個(gè)模塊 )或 2 位 (可對應(yīng) 4個(gè)模塊 )甚至更多的地址位實(shí)現(xiàn)對模塊的選擇，用接下來的若千地址位組成片選信號實(shí)現(xiàn)對選定存儲模塊中某一組存儲器芯片的選擇，剩下的地址位再分成行地址和列地址實(shí)現(xiàn)對選定存儲器組中某一個(gè)具體單元的選擇。27 最重要的因素是位容量。此外， 還應(yīng)考慮易失性、只讀性、 速度、 功耗、可靠性、價(jià)格等其他因素。28 不需要進(jìn)行周期性刷新的既可讀又可寫的存儲器叫做靜態(tài)RAM。其特點(diǎn)如下 :(1) 優(yōu)點(diǎn) : 不需要進(jìn)行刷新

30、，簡化了外部電路。2)缺點(diǎn): 靜態(tài)RAM基本存儲電路中包含的管子數(shù)目比較多，導(dǎo)致一個(gè)器件的位容量比采用類似設(shè)計(jì)方法的非靜態(tài)RAM要少。靜態(tài)RAM基本存儲電路中2 個(gè)交叉藕合的管子總有1 個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以會(huì)持續(xù)地消耗功率，導(dǎo)致靜態(tài)RAM的功耗比較大。29 (1) 動(dòng)態(tài)RAM工作時(shí)，每隔一定的時(shí)間就要進(jìn)行全面的刷新。(2) 和靜態(tài)RAM相比，動(dòng)態(tài)MM有以下長處: 高密度 ; 低功耗 ; 價(jià)格低廉。(3) 不足之處:在刷新周期中，內(nèi)存模塊不能啟動(dòng)讀周期或?qū)懼芷冢匆人⑿轮芷谕瓿芍?，才能啟?dòng)讀周期或?qū)懼芷凇?4) 動(dòng)態(tài)RAM一般用于內(nèi)存模塊。:30 馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想是二進(jìn)制編碼及存儲

31、程序工作原理。它可以歸納為以下三點(diǎn):(1) 計(jì)算機(jī)是通過執(zhí)行程序來完成指定的任務(wù)。(2) 程序在執(zhí)行之前存儲到計(jì)算機(jī)的存儲部件。(3) 程序不需要人工干預(yù)自動(dòng)執(zhí)行。31 微型計(jì)算機(jī)由CPU、內(nèi)存、I0 接口、外設(shè)等四部分組成，核心是CPU，所以微機(jī)常冠以CPU的型號。影響微機(jī)性能的因素主要有CPU的型號及主頻、內(nèi)存大小、硬盤容量及硬盤接口、I/0 總線、顯示器型號和顯示卡。32 指令系統(tǒng)是用來編制計(jì)算機(jī)程序的一個(gè)指令集合。33 程序設(shè)計(jì)有四個(gè)步驟 :(1) 先要有一個(gè)操作碼表。(2) 存儲器分配。(3) 將源程序翻譯成目的程序。(4) 程序及數(shù)據(jù)的輸入方法。34 例行程序是由控制部件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)

32、確定了的各條指令的執(zhí)行步驟; 機(jī)器周期是一條指令從取指到執(zhí)行完所需的時(shí)鐘周期數(shù); 取指周期為從程序計(jì)數(shù)器(PC)開始，PROM中的指令輸入IR 到 PC+1為止的時(shí)鐘周期數(shù); 執(zhí)行周期為從指令進(jìn)入控制器起至執(zhí)行完畢的時(shí)鐘周期數(shù)。簡化機(jī)的機(jī)器周期包括6 個(gè)時(shí)鐘周期;機(jī)器周期在本機(jī)中是固定的，但對不同的計(jì)算機(jī)而言就不一定是不變的。35 . 環(huán)形計(jì)數(shù)器不是用來計(jì)數(shù)的，而是用來發(fā)出控制信號的。環(huán)形計(jì)數(shù)器的輸出叫做環(huán)形字。36 . 在訪問存儲器指令及轉(zhuǎn)移指令的執(zhí)行期間，IR 將高 4 位作為指令字段送到控制部件，而將低4 位作為地址字段送到數(shù)據(jù)總線去。在運(yùn)算指令執(zhí)行期間，IR 將高 4 位作為指令字段送

33、入控制部件，而將低4位作為隨機(jī)字段，不起任何作用。37 現(xiàn)代主要有以下技術(shù)應(yīng)用到微型計(jì)算機(jī)中 : 流水線技術(shù)、高速緩沖存儲器技術(shù)和虛擬存儲器技術(shù)、中斷執(zhí)行技術(shù)、推測執(zhí)行技術(shù)、超順序執(zhí)行技術(shù)、精簡指令集技術(shù)。38 80486是首次采用RISC技術(shù)的。80486 把 80386 和浮點(diǎn)運(yùn)算協(xié)處理器80387及 8KB的超高速緩存器集中到一個(gè)芯片中，且支持二級Cache。 80486能在一個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令。39 流水線結(jié)構(gòu)是把處理執(zhí)行部件分成幾個(gè)功能不同的處理執(zhí)行部件，不同的處理執(zhí)行部件可以同時(shí)并行工作，分別負(fù)責(zé)不同的任務(wù)。這樣的好處是可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)重疊執(zhí)行，以提高效率。例如: 有一任務(wù)共可以

34、分成N 個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)需要時(shí)間T，則完成讀該個(gè)任務(wù)需要時(shí)間NT。若單獨(dú)執(zhí)行方式完成K個(gè)任務(wù)，則共需要時(shí)間K*NT。若采用流水線執(zhí)行方式完成K個(gè)任務(wù)，則共需要時(shí)間NT+(K-l)T 。當(dāng) K較大時(shí)，很明顯K*NT遠(yuǎn)大于 NT+(K-l)T 。40 . 微處理器一般也稱為CPU(或 MPU，) 它本身具有運(yùn)算能力和控制功能。微處理器是微型計(jì)算機(jī)的核心。微型計(jì)算機(jī)是由CpU、存儲器、輸入/ 輸出接口電路和系統(tǒng)總線構(gòu)成的裸機(jī)系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是以微型計(jì)算機(jī)為主機(jī)，配上系統(tǒng)軟件和外設(shè)之后而構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。三者之間有很大的不同，微處理器是微型計(jì)算機(jī)的主要組成部分之一，而微型計(jì)算機(jī)又是微型計(jì)算機(jī)系

35、統(tǒng)的主要組成部分之一。41 . 通常用以下微機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)表示微機(jī)的性能。(1) 字長。字長是指計(jì)算機(jī)能直接處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。宇長標(biāo)志著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度，字長越長，精度越高。當(dāng)前微機(jī)的字長以32 位地主。(2) 內(nèi)存容量。內(nèi)存容量是指內(nèi)存儲器中能存儲信息的總字節(jié)數(shù)。內(nèi)存容量的大小反映了計(jì)算機(jī)的信息處理能力，容量越大，能力越強(qiáng)。(3) 主頻。主頻是指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率。主頻在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，主頻越高，運(yùn)算速度越快。(4) 運(yùn)算速度。運(yùn)算速度用每秒鐘能執(zhí)行多少條指令來表示，單位一般用MIPS(百萬次/秒 )。由于執(zhí)行不同指令所需時(shí)間不同，因而有不同的計(jì)算運(yùn)算速度的方法。

36、(5) 存取周期。存儲器進(jìn)行一次完整的讀/寫操作所需的時(shí)間，也就是存儲器連續(xù)兩次讀( 或?qū)? 所需的最短時(shí)間間隔，稱為存取周期。(6) 系統(tǒng)的兼容性、可靠性、可維護(hù)性，以及外部設(shè)備的配置能力，軟件的配備狀況等。42 Cache是一種高速緩沖存儲器，是為了解決CpU和主存之間速度不匹配問題而采用的一項(xiàng)重要技術(shù)。Cache技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)就是用SRAM和 DRAM構(gòu)成一個(gè)組合的存儲系統(tǒng)，使它兼有SRAM和 DRAM的優(yōu)點(diǎn)。采用這樣的技術(shù)，在主存和高速 CPU之間設(shè)置一個(gè)小容量的高速存儲器( 通常為32KB的 SRAM，其中存放 )CPU常用的指令和數(shù)據(jù)，于是，CPU對存儲器的訪問主要體現(xiàn)在對SRAM的

37、存??；因此可以不必加等待狀態(tài)而保持高速操作。一個(gè)Cache系統(tǒng)包含3 個(gè)方面的內(nèi)容:(l)Cache模塊，即CpU和慢速主存之間的SRAM。(2) 主存，即慢速DRAM(3)Cache 控制器，用來對Cache系統(tǒng)進(jìn)行控制。四、計(jì)算題1. 解：(1)x=+1001101B(2) x=+0001110Bx 原 =x 反 =x 補(bǔ) =01001101Bx 原 =x 反 =x 補(bǔ) =00001110B(3) x= -1011001Bx 原 =11011001Bx 反 =10100110Bx 補(bǔ) =10100111B2. 解：(4) x= -0100111Bx原=10100111Bx反=1101100

38、0Bx補(bǔ)=11011001B(1) x=+1001110 ， y=+0010110x 補(bǔ) =01001110B ， y 補(bǔ) =00010110B-y 補(bǔ) =-0010110 補(bǔ) =00010110 補(bǔ) +1= 11101001+1=11101010x+y 補(bǔ) =x 補(bǔ) +y 補(bǔ) = 01001110+00010110=01100100B(無溢出，結(jié)果正確)x-y 補(bǔ) =x 補(bǔ) +-y 補(bǔ) = 01001110+11101010=1 00111000B=00111000 B(溢出，自動(dòng)丟失，結(jié)果正確)(2) x= +0101101 ， y= -1100100x 補(bǔ) =00101101B ， y 補(bǔ) =-1100100 補(bǔ)=01100100補(bǔ) +1=10011011+1=10011100-y 補(bǔ) =(+1100100) 補(bǔ) =01100100x+y 補(bǔ) =x 補(bǔ) +y 補(bǔ) = 00