電大計(jì)算機(jī)組成原理考試過必備含答案

班號班號姓名哈工大學(xué)年秋季學(xué)期計(jì)算機(jī)組成原理試題注意行為規(guī)范，遵守考試紀(jì)律！注意行為規(guī)范，遵守考試紀(jì)律！題號—*二三四五六七八得分得分一、填空（12分）.某浮點(diǎn)數(shù)基值為2,階符1位，階碼3位，數(shù)符1位，尾數(shù)7位,階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示，尾數(shù)采用規(guī)格化形式，用十進(jìn)制數(shù)寫出它所能表示的最大正數(shù),非0最小正數(shù),最大負(fù)數(shù),最小負(fù)數(shù)O.變址尋址和基址尋址的區(qū)別是：在基址尋址中，基址寄存器提供,指令提供;而在變址尋址中，變址寄存器提供，指令提供o.影響流水線性能的因素主要反映在 和 兩個方面。.設(shè)機(jī)器數(shù)字長為16位（含1位符號位）。若1次移位需10ns,-次加法需10ns,則補(bǔ)碼除法需時間，補(bǔ)碼BOOTH算法最多需要時間。.CPU從主存取出一條指令并執(zhí)行該指令的時間叫,它通常包含若干個,而后者又包含若干個o組成多級時序系統(tǒng)。二、名詞解釋（8分）.微程序控制.存儲器帶寬.RISC.中斷隱指令及功能第2頁（共7頁）試題：學(xué)號：姓名三、簡答（18分）.完整的總線傳輸周期包括哪兒個階段？簡要敘述每個階段的工作。.設(shè)主存容量為1MB,Cache容量為16KB,每字塊有16個字，每字32位。(1)若Cache采用直接相聯(lián)映像，求出主存地址字段中各段的位數(shù)。(2)若Cache采用四路組相聯(lián)映像，求出主存地址字段中各段的位數(shù)。第2頁(共7頁)試題： 學(xué)號： 姓名.某機(jī)有五個中斷源，按中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序由高到低為LO,L1,L2,L3,L4,現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L3,L2,L4,LO,L1,寫出各中斷源的屏蔽字。中斷源0屏蔽字1 234L0L1L2L3L4.某機(jī)主存容量為4MX16位，且存儲字長等于指令字長，若該機(jī)的指令系統(tǒng)具備120種操作。操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、立即、相對四種尋址方式。(1)畫出??地址指令格式并指出各字段的作用；(2)該指令直接尋址的最大范圍；(3)一次間址的尋址范圍；(4)相對尋址的尋址范圍。第3頁(共7頁)試題： 學(xué)號： 姓名四、(6分)設(shè)階碼取3位，尾數(shù)取6位(均不包括符號位)，按浮點(diǎn)補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則計(jì)算[25x-^]+[24x(-H)]16 16五、畫出DMA方式接口電路的基本組成框圖，并說明其工作過程（以輸入設(shè)備為例）。（8分）第4頁（共7頁）試題： 學(xué)號： 姓名

六、（10分）設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用作訪存控制信號，用R/諦作讀寫控制信號，現(xiàn)有下列存儲芯片：RAM：1KX8位、2KX4位、4KX8位ROM：2K義8位、4K義8位以及74138譯碼器和各種門電路（自定），畫出CPU與存儲器連接圖。要求:（1）最大4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，與其相鄰2K地址空間為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲芯片，說明各選兒片？寫出每片存儲芯片的地址范圍。（3）詳細(xì)畫出存儲芯片的片選邏輯。7413874138試題:學(xué)號:試題:學(xué)號:第5頁（共7頁）

姓名第6頁（共7頁）試題:學(xué)號:姓名試題:學(xué)號:姓名七、假設(shè)CPU在中斷周期用堆棧保存程序斷點(diǎn)，且進(jìn)棧時棧指針減-，出棧時棧指針加一。試寫出中斷返回指令（中斷服務(wù)程序的最后一條指令），在取指階段和執(zhí)行階段所需的全部微操作命令及節(jié)拍安排。若采用微程序控制，則還需要增加哪些微操作。（10分）八、除了采用高速芯片外，從計(jì)算機(jī)的各個子系統(tǒng)的角度分析，指出6種以上提高整機(jī)速度的措施。（8分）第7頁（共7頁）計(jì)算機(jī)組成原理試題答案一、填空（12分）.127；1/512；-1/512-1/32768；-128。.基地址；形式地址：基地址：形式地址。.訪存沖突；相關(guān)問題。.300ns；310nso.指令周期；機(jī)器周期；節(jié)拍。二、名詞解釋（8分）.微程序控制答：采用與存儲程序類似的方法來解決微操作命令序列的形成，將一條機(jī)器指令編寫成一個微程序，每一個微程序包含若干條微指令，每?條指令包含一個或多個微操作命令。.存儲器帶寬答：每秒從存儲器進(jìn)出信息的最大數(shù)量，單位可以用字/秒或字節(jié)/秒或位/秒來表示。.RISC答：RISC是精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，通過有限的指令條數(shù)簡化處理器設(shè)計(jì)，已達(dá)到提高系統(tǒng)執(zhí)行速度的目的。.中斷隱指令及功能答：中斷隱指令是在機(jī)器指令系統(tǒng)中沒有的指令，它是CPU在中斷周期內(nèi)由硬件自動完成的一條指令，其功能包括保護(hù)程序斷點(diǎn)、尋找中斷服務(wù)程序的入口地址、關(guān)中斷等功能。三、簡答（18分）.答：總線在完成一次傳輸周期時，可分為四個階段：申請分配階段：由需要使用總線的主模塊（或主設(shè)備）提出申請，經(jīng)總線仲裁機(jī)構(gòu)決定下一傳輸周期的總線使用權(quán)授于某一申請者；尋址階段：取得了使用權(quán)的主模塊，通過總線發(fā)出本次打算訪問的從模塊（或從設(shè)備）的存儲地址或設(shè)備地址及有關(guān)命令，啟動參與本次傳輸?shù)膹哪K；傳數(shù)階段：主模塊和從模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)由源模塊發(fā)出經(jīng)數(shù)據(jù)總線流入日的模塊；結(jié)束階段：主模塊的有關(guān)信息均從系統(tǒng)總線上撤除，讓出總線使用權(quán)。.答：（1）若Cache采用直接相聯(lián)映像：字塊中含64個字節(jié)，字塊的位數(shù)為b=6。Cache中含有256個字塊，所以字塊地址位數(shù)c=8。主存容量為1M字節(jié)，總位數(shù)為20。主存字塊標(biāo)記位數(shù)t=6o（2）若Cache采用四路組相聯(lián)映像，字塊中含64個字節(jié)，字塊的位數(shù)為b=6。每組含有四個字塊，每組含256個字節(jié)。Cache中含有64個字塊，所以組地址位數(shù)q=6。主存容量為1M字節(jié)，總位數(shù)為20o主存字塊標(biāo)記位數(shù)t=8,.答：設(shè)屏蔽位為“1”時表示對應(yīng)的中斷源被屏蔽，屏蔽字排列如下：中斷源屏蔽字中斷源1 2 3L001000L100000L211001L311I01L411000.答：(1)指令字長16位，操作碼為7位，尋址特征位2位，地址碼7位;-64?63；216；216.四、(6分)答：被加數(shù)為 0,101;0.100100,[x](f=00,101;00.100100加數(shù)為 0,100;1.010100,[y]H=00,100;11.010100(1)對階：[△j]fr=[jx]?h-Dyk=00,101+11,100=00,001即△)=1，則y的尾數(shù)向右移一位，階碼相應(yīng)加1,即[y]'樸=00,101;11.101010②求和[SJ；+[Sy]；=[SJ；+[Sy]ih=00.100100+11.101010=00.001110即[x+y]tt=00,101;00.001110尾數(shù)出現(xiàn)“00.0”，需左規(guī)。③規(guī)格化左規(guī)后得[x+y]>F=00,011;00.111000?/x+y]*=00,ill;00.111000五、（8分）答：DMA方式接口電路的基本組成框圖如下:DMA控制邏輯HLDA，④r-線據(jù)DMA控制邏輯HLDA，④r-線據(jù)數(shù)⑦nN中斷請求中 AR~[*1一,溢出信號>|DAR|以數(shù)據(jù)輸入為例，具體操作如下：①從設(shè)備讀入一個字到DMA的數(shù)據(jù)緩沖寄存器BR中，表示數(shù)據(jù)緩沖寄存器“滿”（如果I/O設(shè)備是面向字符的，則一次讀入一個字節(jié)，組裝成一個字）；②設(shè)備向DMA接口發(fā)請求（DREQ）；③DMA接口向CPU申請總線控制權(quán)（HRQ）；④CPU發(fā)回HLDA信號，表示允許將總線控制權(quán)交給DMA接口；⑤將DMA主存地址寄存器中的主存地址送地址總線；@通知設(shè)備已被授予一個DMA周期（DACK）,并為交換下一個字做準(zhǔn)備：⑦將DMA數(shù)據(jù)緩沖寄存器的內(nèi)容送數(shù)據(jù)總線；⑧命令存儲器作寫操作；⑨修改主存地址和字計(jì)數(shù)值：⑩判斷數(shù)據(jù)塊是否傳送結(jié)束，若未結(jié)束，則繼續(xù)傳送；若己結(jié)束，（字計(jì)數(shù)器溢出），則向CPU申請程序中斷，標(biāo)志數(shù)據(jù)塊傳送結(jié)束。六、（10分）方法一：答：地址空間描述如卜：ROM對應(yīng)的空間：11111111111111111111000000000000RAM對應(yīng)的空間：11101111111111111110100000000000選擇ROM芯片為2KX8位的兩片，RAM芯片為2KX4位的兩片ROM芯片1：11111111111111111111100000000000ROM芯片2：1111011111111111

1111000000000000RAM芯片1、2：（位擴(kuò)展）11101111111111111110100000000000CPU與存儲器連接圖見下頁:方法二：答：地址空間描述如下:ROM對應(yīng)的空間：11111111111100001111000011110000RAM對應(yīng)的空間：11101111111111111110100000000000選擇ROM芯片為4KX8位的一片，RAM芯片為2KX4位的兩片七、（10分）答：組合邏輯設(shè)計(jì)的微操作命令：取指：TO：PC—MARTl：M[MAR]fMDR,PC+1fPCT2：MDRfIR,OP[IR]-微操作形成部件執(zhí)行：TO：SP—MARTl：M[MAR]一MDRT2：MDR—PC,SP+1-SP微程序設(shè)計(jì)的微操作命令：取指微程序：TO：PC—MARTl：AdtCMIR]fCMART2：M[MAR]—MDR,PC+1-PCT3：AdtCMIR]fCMART4：MDR-IR,OP[IR]一微操作形成部件T5：OP[IR]—CMAR中斷返回微程序：TO：SP—MARTl：AdtCMIR]fCMART2：M[MAR]-MDRT3：AdtCMIR]fCMART4：MDR—PC,SP+1—SPT5：AdtCMIR]fCMAR八、（8分）答：針對存儲器，可以采用Cache-主存層次的設(shè)計(jì)和管理提高整機(jī)的速度;針對存儲器，可以采用主存-輔存層次的設(shè)計(jì)和管理提高整機(jī)的速度；針對控制器，可以通過指令流水或超標(biāo)量設(shè)計(jì)技術(shù)提高整機(jī)的速度；針對控制器，可以通過超標(biāo)量設(shè)計(jì)技術(shù)提高整機(jī)的速度；針對運(yùn)算器，可以對運(yùn)算方法加以改進(jìn)，如進(jìn)位鏈、兩位乘除法；針對I/O系統(tǒng)，可以運(yùn)用DMA技術(shù)來減少CPU對外設(shè)訪問的干預(yù)?！队?jì)算機(jī)組成原理》試題一、（共30分）.（10分）（1）將十進(jìn)制數(shù)+107/128化成二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)（3分）（2）請回答什么是二一十進(jìn)制編碼?什么是有權(quán)碼、什么是無權(quán)碼、各舉一個你熟悉的有權(quán)碼和無權(quán)碼的例子？（7分）.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原碼一位乘法計(jì)算X*Y=?要求寫出計(jì)算過程。（10分）.說明海明碼能實(shí)現(xiàn)檢錯糾借的基本原理?為什么能發(fā)現(xiàn)并改正一位錯、也能發(fā)現(xiàn)二位錯，校驗(yàn)位和數(shù)據(jù)位在位數(shù)上應(yīng)滿足什么條件？（5分）.舉例說明運(yùn)算器中的ALU通?？梢蕴峁┑闹辽?種運(yùn)算功能?運(yùn)算器中使用多累加器的好處是什么？乘商寄存器的基本功能是什么？（5分）二、（共30分）.在設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)時,通常應(yīng)從哪4個方面考慮？（每個2分，共8分）.簡要說明減法指令SUBR3,R2和子程序調(diào)用指令的執(zhí)行步驟（每個4分，共8分）.在微程序的控制器中，通常有哪5種得到下一條指令地址的方式。（第個2分，共10分）.簡要地說明組合邏輯控制器應(yīng)由哪幾個功能部件組成？（4分）三、（共22分）.靜態(tài)存儲器和動態(tài)存儲器器件的特性有哪些主要區(qū)別？各自主要應(yīng)用在什么地方？（7分）.CACHE有哪3種基本映象方式，各自的主要特點(diǎn)是什么？衡量高速緩沖存儲器（CACHE）性能的最重要的指標(biāo)是什么？（10分）.使用陣列磁盤的目的是什么？陣列磁盤中的RAID。、RAID1,RAID4、RAID5各有什么樣的容錯能力？（5分）四、（共18分）.比較程序控制方式、程序中斷方式、直接存儲器訪問方式，在完成輸入/輸出操作時的優(yōu)缺點(diǎn)。（9分）.比較針式、噴墨式、激光3類打印機(jī)各自的優(yōu)缺點(diǎn)和主要應(yīng)用場所.（9分）一、（共30分）1.（10分）（1）（+107/128）io=（+1101011/10000000）2=（+0.1101011。=（+0.153）8=（+6B）>6（2）二-十進(jìn)制碼即8421碼，即4個基2碼位的權(quán)從高到低分別為8、4、2、1,使用基碼的0000,0001,0010 1001這十種組合分別表示0至9這十個值。4位基二碼之間滿足二進(jìn)制的規(guī)則，而十進(jìn)制數(shù)位之間則滿足卜進(jìn)制規(guī)則。有權(quán)碼是指一個十進(jìn)制數(shù)位的4位基2碼的每一位有確定的權(quán)。無權(quán)碼是指一個十進(jìn)制數(shù)位的4位基二碼沒有確定的權(quán)。前者的例子為二-十進(jìn)制編碼（BCD）碼，后者的例子為余3碼。2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原碼一位乘法計(jì)算X*Y=?要求寫出計(jì)算過程。（10分）+)高位部分積低位部分積/乘數(shù)說明起始情況乘數(shù)最低位為1,加乘數(shù)0000000001011101001101 00011010101（丟失）右移部分積和乘數(shù)+)000000乘數(shù)最低檢為1,加0000110 00 001101010（丟失）右移部分積和乘數(shù)+)00 1101乘數(shù)最低位為1,加乘數(shù)01 000000100000101（丟失）右移部分積和乘數(shù)+)000000乘數(shù)最低檢為0,加01000010000010（丟失）右移部分枳和乘數(shù)結(jié)果符號位為正，X*Y=0.010000013.答案：基本原理：k個數(shù)據(jù)之外加上r個校驗(yàn)位，從而形成k+r位的新的碼字，使新的碼字的碼距均勻的拉大。把數(shù)據(jù)的每一個二進(jìn)制位分配到幾個不同的偶校驗(yàn)位的組合中，當(dāng)一位出錯，會引起相關(guān)的幾個校驗(yàn)位的值發(fā)生變化，從而可能發(fā)現(xiàn)出錯，還能指出是哪一位錯，進(jìn)而進(jìn)行糾錯。校驗(yàn)位和數(shù)據(jù)位應(yīng)滿足條件2/k+r在此條件下，不但能發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)一位錯，并能同時發(fā)現(xiàn)二位錯。.答案：運(yùn)算器中的ALU通常至少可以提供算術(shù)加運(yùn)算、算術(shù)減運(yùn)算、邏輯或運(yùn)算、邏輯與運(yùn)算、邏輯異或運(yùn)算5種功能。運(yùn)算器采用多累加器可以簡化指令的執(zhí)行步驟。乘商寄存器的基本功能是在完成乘除運(yùn)算時能自行左右移位。二、（共30分）.答：（1）指令系統(tǒng)的完備性，常用指令齊全，編程方便；（2）指令系統(tǒng)的高效性，程序占用內(nèi)存空間少，運(yùn)行速度快。（3）指令系統(tǒng)的規(guī)整性，指令和數(shù)據(jù)使用規(guī)則統(tǒng)一簡化，易學(xué)易記；（4）指令系統(tǒng)的兼容性，同一系列的低檔計(jì)算機(jī)的程序能放到新的高檔機(jī)上直接運(yùn)行。.答：（1）減法指令SUBR3,R2的執(zhí)行步驟：①AR-PC②讀內(nèi)存，IR一讀出的內(nèi)容，PC-PC+1③R3-R3—R2,保存狀態(tài)信息結(jié)束，檢查中斷請求，無中斷請求，進(jìn)入下一條指令的執(zhí)行過程。（2）子程序調(diào)用指令CALL執(zhí)行流程：①AR-PC②讀內(nèi)存，1R一讀出的內(nèi)容，PC-PC+1③AR-SP—1④寫內(nèi)存，PC內(nèi)容進(jìn)棧保存⑤PC-ZI程序入口地址結(jié)束，檢查中斷請求，無中斷請求，進(jìn)入下一條指令的執(zhí)行過程。3.答：在微程序控制系統(tǒng)中，通常有以下5種得到下一條微指令地址的方式：(1)微程序順序執(zhí)行時，下地址為本條微地址加1。(2)在微程序必定轉(zhuǎn)向某一微地址時，可以在微指令中的相關(guān)字段中給出該地址值。(3)按微指令(上一條或本條)的某一執(zhí)行結(jié)果的狀態(tài)，選擇順序執(zhí)行或轉(zhuǎn)向某一地址。(4)從微堆棧中取出從微子程序返回到微主程序斷點(diǎn)的返回地址，用于微子程序返回處理。(5)依條件判斷轉(zhuǎn)向多條微指令地址中的某一地址控制。4.答:組合邏輯控制器應(yīng)由4個功能部件組成：(1)程序計(jì)數(shù)器PC,用于保存一條指令在內(nèi)存中的地址：(2)指令寄存器IR,用于保存從內(nèi)存讀出的指令內(nèi)容；(3)脈沖源和啟停控制邏輯、節(jié)拍發(fā)牛.器，前者向計(jì)算機(jī)各部件提供連續(xù)(單個)的主振脈沖，后者用于標(biāo)記每個指令的執(zhí)行步驟的相對次序關(guān)系。(4)時序控制信號產(chǎn)生部件，用于形成并提供計(jì)算機(jī)各部件當(dāng)前時刻要用到的控制信號。三、(共22分).答：靜態(tài)存儲器和動態(tài)存儲器器件的特性有的主要區(qū)別見卜表:主要性能SRAMDRAM存觸發(fā)器電容破壞性是需IK需要行同時送分兩次送運(yùn)快慢集成低高發(fā)大小存i'.1i低靜態(tài)存儲器SRAM主要用于高速緩沖存儲器Cache,動態(tài)存儲器主要用于主存儲器。.答：Cache有三種映像方式：全相聯(lián)映像方式，直接映像方式，多路組相聯(lián)映像方式。全相聯(lián)映像方式是指主存中任一個字（字塊）可以寫入Cache中的任何一個字（字塊）中。其優(yōu)點(diǎn)是有最大的靈活性。缺點(diǎn)是要確定讀的信息是否在Cache中，必須用原本讀主存的地址與整個Cacha每一個單元的標(biāo)志字段比較，電路過于復(fù)雜，成本較高。直接映像方式是指主存的一個字（字塊）只能映像到Cache的字和字塊中。優(yōu)點(diǎn)是要確定讀的信息是否在Cache中時原本讀主存的地址與標(biāo)志字段比較的線路簡單，成本低；缺點(diǎn)是Cache的使用缺乏靈活性，影響命中率。多路組相聯(lián)映相方式是對全相聯(lián)映相方式和直接映像方式的一種折中的處理方案。它與直接相聯(lián)映像方式的區(qū)別在于每個主存字塊可以從多個（例如2,4,8個，而不是一個）體中選擇其一完成寫入Cache的操作，它與全相聯(lián)映像的類同之處是把一個主存字寫進(jìn)Cache時，可以在Cache的多個（而不是任何一個）個體中選擇。既有較高的命中率，又使比較線路也不會太復(fù)雜。衡量Cache性能的最重要的指標(biāo)是命中率。.答：采用磁盤陣列技術(shù)的目的：①通過多個磁盤的并列操作來提高設(shè)備總體的性能和可靠性。②通過合理在多個磁盤之間組織數(shù)據(jù)，得到比較理想的容錯能力，即額外拿出一定的存儲容量（冗余）用于保存檢錯糾錯的信息。RA1D0模式（數(shù)據(jù)散放）只用于擴(kuò)展容量，并發(fā)讀寫，提高數(shù)據(jù)輸入/輸出能力。沒有容錯措施，故沒有容錯能力。RAID1模式（磁盤鏡像）是實(shí)現(xiàn)兩個磁盤互為備份的用法，把相同的數(shù)據(jù)分別寫到配對使用的兩個磁盤中。它用于備份數(shù)據(jù)，即使一個磁盤出現(xiàn)故障，還可以從另一磁盤讀出數(shù)據(jù)。RAID4模式（數(shù)據(jù)保護(hù)）提供了容錯能力，N+1個磁盤中任一個出現(xiàn)故障，可用其余N個磁盤的內(nèi)容計(jì)算出故障磁盤的正確數(shù)據(jù)。RA1D5模式（分布式數(shù)據(jù)保護(hù)）是對RAID4的改進(jìn)。同RAID4一樣，供了容錯能力，N+1個磁盤中任一個出現(xiàn)故障，可用其余N個磁盤的內(nèi)容計(jì)算出故障磁盤的正確數(shù)據(jù)。四、（共18分）1.答：程序直接控制方式在用戶程序中直接使用I/O指令完成輸入輸出操作，它是山CPU通過查詢設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，來控制數(shù)據(jù)傳送過程。其優(yōu)點(diǎn)是控制簡單，容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是CPU工作效率低，實(shí)時性差，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性不高程序中斷方式是指由被讀寫的設(shè)備主動"報(bào)告”CPU它是否已進(jìn)入準(zhǔn)備好狀態(tài)，CPU就不必花費(fèi)時間去循環(huán)測試，而是在接收到外設(shè)的中斷請求后轉(zhuǎn)去進(jìn)行輸入輸出處理的。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)CPU與外設(shè)并行工作，大大提高了CPU的工作效率，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時性，提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。直接存儲器訪問方式是一種由硬件執(zhí)行I/O操作的傳送方式。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳送，又減少了對CPU的打擾，提高了CPU的工作效率。2.比較針式、噴墨式、激光3類打印機(jī)各自的優(yōu)缺點(diǎn)和主要應(yīng)用場所見下表。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用場合針式打印機(jī)、選擇題（;1零地hl對打印紙無特券魁4m-可打印多層復(fù)靛［靠機(jī)組成然游用域減哂旃低法芽指今在指今格r|1不給!l!操./印速圖整原理試施打印質(zhì)量差作粉+由七匕它的操作粉通常打??；需打印多層復(fù)印紙的場合平白 -噴版A打印機(jī)電C.主D.1:即蹶樹班瞅:做部質(zhì)量好:嘛由點(diǎn)找施格低；加器。打印成本高需用普通復(fù)印紙最廣泛應(yīng)用激光式打印機(jī)?B.J2”外劃廂制無中存放的是指令彳桶期速度最快鼐最低國劇數(shù)牖量好的復(fù)印紙；價格最高；打印成木昌高因價格貴，普及程度低，一般應(yīng)用于特殊場合D.用戶。.所謂三總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)是指。A.地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。I/O總線、主存總統(tǒng)和DMA總線三組傳輸線；I/O總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線；D.設(shè)備總線、主存總線和控制總線三組傳輸線.某計(jì)算機(jī)字長是32位，它的存儲容量是256KB,按字編址，它的尋址范圍是一128K：64K；64KB；128KB..主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時，采用,主機(jī)與設(shè)備是串行工作的。A.程序查詢方式；B.中斷方式；C.DMA方式；D.通道。.在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，下述第種說法是正確的。A.原碼和反碼不能表示T,補(bǔ)碼可以表示T；B.三種機(jī)器數(shù)均可表示T；C.三種機(jī)器數(shù)均可表示T,且三種機(jī)器數(shù)的表示范圍相同：D.三種機(jī)器數(shù)均不可表示7。.變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是.A.基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）；.程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容加上形式地址；C.變址寄存器內(nèi)容加上形式地址；D.以上都不對。.向量中斷是。A.外設(shè)提出中斷；B.由硬件形成中斷服務(wù)程序入口地址；C.由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中斷服務(wù)程序入口地址D.以上都不對。.一個節(jié)拍信號的寬度是指.A.指令周期；B.機(jī)器周期；C.時鐘周期；D.存儲周期。.將微程序存儲在EPROM中的控制器是 控制器。A.靜態(tài)微程序；B.毫微程序；C.動態(tài)微程序：D.微程序。11.隱指令是指oA.操作數(shù)隱含在操作碼中的指令；B.在一個機(jī)器周期里完成全部操作的指令；C.指令系統(tǒng)中已有的指令；D.指令系統(tǒng)中沒有的指令。.當(dāng)用一個16位的二進(jìn)制數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)時，下列方案中第種最好。A.階碼取4位（含階符1位），尾數(shù)取12位（含數(shù)符1位）；B.階碼取5位（含階符1位），尾數(shù)取11位（含數(shù)符1位）；C.階碼取8位（含階符1位），尾數(shù)取8位（含數(shù)符1位）；D.階碼取6位（含階符1位），尾數(shù)取12位（含數(shù)符1位）。.DMA方式?A.既然能用于高速外圍設(shè)備的信息傳送，也就能代替中斷方式；B.不能取代中斷方式；C.也能向CPU請求中斷處理數(shù)據(jù)傳送；D.內(nèi)無中斷機(jī)制。.在中斷周期中，由將允許中斷觸發(fā)器置“0”。A.關(guān)中斷指令；B.機(jī)器指令；C.開中斷指令；D.中斷隱指令。.在單總線結(jié)構(gòu)的CPU中，連接在總線上的多個部件.A.某一時刻只有一個可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且只有一個可以從總線接收數(shù)據(jù);B.某一時刻只有一個可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有多個同時從總線接收數(shù)據(jù);C.可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以有多個同時從總線接收數(shù)據(jù)；D.可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有一個同時從總線接收數(shù)據(jù)。.三種集中式總線控制中，方式對電路故障最敏感。A.鏈?zhǔn)讲樵?；B.計(jì)數(shù)器定時查詢；C.獨(dú)立請求；D.以上都不對。.一個16Kx8位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是。48；46；17；22..在間址周期中，.A.所有指令的間址操作都是相同的；B.凡是存儲器間接尋址的指令，它們的操作都是相同的：C.對于存儲器間接尋址或寄存器間接尋址的指令，它們的操作是不同的；D.以上都不對。.下述說法中是正確的。EPROM是可改寫的，因而也是隨機(jī)存儲器的一種：EPROM是可改寫的，但它不能用作為隨機(jī)存儲器用；EPROM只能改寫一次，故不能作為隨機(jī)存儲器用；EPROM是可改寫的，但它能用作為隨機(jī)存儲器用。.打印機(jī)的分類方法很多，若按能否打印漢字來區(qū)分，可分為.A.并行式打印機(jī)和串行式打印機(jī)；B.擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)：C.點(diǎn)陣式打印機(jī)和活字式打印機(jī)；D.激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)。二、填空（共20分，每空1分）.設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼為8位（含1位階符），尾數(shù)為24位（含1位數(shù)符），則32位二進(jìn)制補(bǔ)碼浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)對應(yīng)的十進(jìn)制真值范圍是：最大正數(shù)為 A,最小正數(shù)為B,最大負(fù)數(shù)為 C,最小負(fù)數(shù)為D。.指令尋址的基本方式有兩種，-?種是 A尋址方式,其指令地址由B給出，另一種是C 尋址方式,其指令地址由D給出。.在一個有四個過程段的浮點(diǎn)加法器流水線中，假設(shè)四個過程段的時間分別是7]=60ns、r2=50ns.T3=90ns.T4=80nso則加法器流水線的時鐘周期至少為上。如果采用同樣的邏輯電路，但不是流水線方式，則浮點(diǎn)加法所需的時間為B。.一個浮點(diǎn)數(shù)，當(dāng)其尾數(shù)右移時，欲使其值不變，階碼必須 A。尾數(shù)右移I位,階碼B。.存儲器由m（機(jī)=1,2,4,8-）個模塊組成，每個模塊有自己的A和B寄存器,若存儲器采用 C編址,存儲器帶寬可增加到原來的D倍。.按序?qū)懗龆嘀刂袛嗟闹袛喾?wù)程序包括 A、B、C、D 和中斷返回幾部分。三、名詞解釋（共10分，每題2分）.微操作命令和微操作.快速緩沖存儲器.基址尋址.流水線中的多發(fā)技術(shù).指令字長四、計(jì)算題（5分）設(shè)機(jī)器數(shù)字長為8位（含1位符號位），設(shè)4=2,8=-至，計(jì)算依士司,卜，并還原成64 32真值。五、簡答題（共20分）.異步通信與同步通信的主要區(qū)別是什么，說明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)。（4分）.為什么外圍設(shè)備要通過接口與CPU相連？接口有哪些功能？（6分）六、問答題（共15分）.設(shè)CPU中各部件及其相互連接關(guān)系如下圖所示。圖中W是寫控制標(biāo)志，R是讀控制標(biāo)志，R和R?是暫存器。（8分）（1）假設(shè)要求在取指周期由ALU完成（PC）+1-PC的操作（即ALU可以對它的一個源操作數(shù)完成加1的運(yùn)算）。要求以最少的節(jié)拍寫出取指周期全部微操作命令及節(jié)拍安排。（2）寫出指令A(yù)DD#a（#為立即尋址特征，隱含的操作數(shù)在ACC中）在執(zhí)行階段所需的微操作命令及節(jié)拍安排。.DMA接口主要由哪些部件組成？在數(shù)據(jù)交換過程中它應(yīng)完成哪些功能？畫出DMA工作過程的流程圖（不包括預(yù)處理和后處理）七、設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用面函作訪存控制信號（低電平有效），用WR作讀寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有下列芯片及各種門電路（門電路自定），如圖所示。畫出CPU與存儲器的連接圖，要求：（1）存儲芯片地址空間分配為：最大4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，相鄰的4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，最小16K地址空間為用戶程序區(qū)；（2）指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量；（3）詳細(xì)畫出片選邏輯。

A,A,>ROM:2K*&位8K*&位A,A,>ROM:2K*&位8K*&位32K，8位RAM:IK這位2K*8位SK*B位16Kxi位4K*4位G-Gm-Gtb為控制端C.B.A為變量控制端父……耳為輸出端（1）主存地址空間分配：6000H-67FFH為系統(tǒng)程序區(qū)；6800H-6BFFH為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲芯片，說明各選幾片？（3）詳細(xì)畫出存儲芯片的片選邏輯圖。答案:1.C2.C3.B4.B5.A6.B8.C9.C10.A11.D12.B1.C2.C3.B4.B5.A6.B8.C9.C10.A11.D12.B13.B15.B16.A17.D18.C19.B20.C二、填空（共20分，每空1分）1.A.A.2|27(1-2V3)B.2T29C.2~l28(-2-1-2-23)2.A.順序B.程序計(jì)數(shù)器C.跳躍3.A.90nsB.280ns4.A.A.增加B.加15.A.地址B.數(shù)據(jù) C.模機(jī)D.m一、選擇題（共20分，每題1分）7.C14.A.保護(hù)現(xiàn)場D.恢復(fù)現(xiàn)場6.B.開中斷C.設(shè)備服務(wù)D.-2127D.指令本身三、名詞解釋（共10分，每題2分）.微操作命令和微操作答：微操作命令是控制完成微操作的命令；微操作是由微操作命令控制實(shí)現(xiàn)的最基本操作。.快速緩沖存儲器答：快速緩沖存儲器是為了提高訪存速度，在CPU和主存之間增設(shè)的高速存儲器，它對用戶是透明的。只要將CPU最近期需用的信息從主存調(diào)入緩存，這樣CPU每次只須訪問快速緩存就可達(dá)到訪問主存的目的，從而提高了訪存速度。.基址尋址答：基址尋址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的內(nèi)容。.流水線中的多發(fā)技術(shù)答：為了提高流水線的性能，設(shè)法在一個時鐘周期（機(jī)器主頻的倒數(shù)）內(nèi)產(chǎn)生更多條指令的結(jié)果，這就是流水線中的多發(fā)技術(shù)。.指令字長答：指令字長是指機(jī)器指令中二進(jìn)制代碼的總位數(shù)。四、（共5分）計(jì)算題答：[A+孫卜=1.1011110,A+B=（-17/64）[A-B]?=1.1000110,A-B=（35/64）五、簡答題（共20分）.（4分）答：同步通信和異步通信的主要區(qū)別是前者有公共時鐘，總線上的所有設(shè)備按統(tǒng)一的時序，統(tǒng)一的傳輸周期進(jìn)行信息傳輸，通信雙方按約定好的時序聯(lián)絡(luò)。后者沒有公共時鐘，沒有固定的傳輸周期，采用應(yīng)答方式通信，具體的聯(lián)絡(luò)方式有不互鎖、半互鎖和全互鎖三種。不互鎖方式通信雙方?jīng)]有相互制約關(guān)系；半互鎖方式通信雙方有簡單的制約關(guān)系；全互鎖方式通信雙方有完全的制約關(guān)系。其中全互鎖通信可靠性最高。.（6分，每寫出一種給1分，最多6分）答：外圍設(shè)備要通過接口與CPU相連的原因主要有：一臺機(jī)器通常配有多臺外設(shè)，它們各自有其設(shè)備號（地址），通過接口可實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的選擇。I/O設(shè)備種類繁多，速度不一，與CPU速度相差可能很大，通過接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，達(dá)到速度匹配。I/O設(shè)備可能串行傳送數(shù)據(jù)，而CPU一般并行傳送，通過接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換。I/O設(shè)備的入/出電平可能與CPU的入/出電平不同，通過接口可實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。CPU啟動I/O設(shè)備工作，要向外設(shè)發(fā)各種控制信號，通過接口可傳送控制命令。（6）1/0設(shè)備需將其工作狀況（“忙”、“就緒”、“錯誤”、“中斷請求”等）及時報(bào)告CPU,通過接口可監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并保存狀態(tài)信息，供CPU查詢?？梢姎w納起來，接口應(yīng)具有選址的功能、傳送命令的功能、反映設(shè)備狀態(tài)的功能以及傳送數(shù)據(jù)的功能（包括緩沖、數(shù)據(jù)格式及電平的轉(zhuǎn)換）。4.（5分）答：（1）根據(jù)IR和MDR均為16位，且采用單字長指令，得出指令字長16位。根據(jù)105種操作，取操作碼7位。因允許直接尋址和間接尋址，且有變址寄存器和基址寄存器，因此取2位尋址特征，能反映四種尋址方式。最后得指令格式為：7 2 7OPMAD其中OP操作碼，可完成105種操作;M尋址特征，可反映四種尋址方式；AD形式地址。這種格式指令可直接尋址27=128,一次間址的尋址范圍是2田=65536。（2）雙字長指令格式如下：7 2 7OPMAD)ad2其中OP、M的含義同上；AD1〃AD2為23位形式地址。這種格式指令可直接尋址的范圍為223=8M。（3）容量為8MB的存儲器，MDR為16位，即對應(yīng)4Mxi6位的存儲器?？刹捎秒p字長指令，直接訪問4M存儲空間，此時MAR取22位；也可采用單字長指令，但Rx和Rb取22位，用變址或基址尋址訪問4M存儲空間。六、（共15分）問答題.（8分）答：（1）由于（PC）+1TPC需由ALU完成，因此PC的值可作為ALU的一個源操作數(shù)，靠控制ALU做+1運(yùn)算得到（PC）+1,結(jié)果送至與ALU輸出端相連的R2,然后再送至PC。此題的關(guān)健是要考慮總線沖突的問題，故取指周期的微操作命令及節(jié)拍安排如F：ToPC—MAR,1一Rr,m（mar）tMdr,（pc）+i-?r2t2MDR—IR,OP（IR）一微操作命令形成部件T3 R2Tpe（2）立即尋址的加法指令執(zhí)行周期的微操作命令及節(jié)拍安排如下：To Ad（lR）—Ri ；立即數(shù)—RiT} （Ri）+（ACC）-R2 ; ACC通過總線送ALUT2 R2TAec :結(jié)果一ACC2.（7分）答：DMA接口主要由數(shù)據(jù)緩沖寄存器、主存地址計(jì)數(shù)器、字計(jì)數(shù)器、設(shè)備地址寄存器、中斷機(jī)構(gòu)和DMA控制邏輯等組成。在數(shù)據(jù)交換過程中，DMA接口的功能有:（1）向CPU提出總線請求信號；（2）當(dāng)CPU發(fā)出總線響應(yīng)信號后，接管對總線的控制;（3）向存儲器發(fā)地址信號（并能自動修改地址指針）；（4）向存儲器發(fā)讀/寫等控制信號，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；（5）修改字計(jì)數(shù)器，并根據(jù)傳送字?jǐn)?shù)，判斷DMA傳送是否結(jié)束；（6）發(fā)DMA結(jié)束信號，向CPU申請程序中斷，報(bào)告一組數(shù)據(jù)傳送完畢。DMA工作過程流程如圖所示。

七、設(shè)計(jì)題（共10分）答：DMA請求（1）主存地址空間分配。（2分）A|5 …An…A]Ao1111111111110100000011111七、設(shè)計(jì)題（共10分）答：DMA請求（1）主存地址空間分配。（2分）A|5 …An…A]Ao111111111111010000001111100000111111010最大4K2KX8位ROM2片11011相鄰4K4KX4位RAM2片11111111111001110101最小16K8KX8位RAM2片（2）根據(jù)主:存地址空間分配最大4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū),選用2片2KX8位ROM芯片-；（1分）相鄰的4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，選用2片4KX4位RAM芯片；（1分）最小16K地址空間為用戶程序區(qū)，選用2片8KX8位RAM芯片。（1分）（3）存儲芯片的片選邏輯圖（5分）

)5V習(xí)題和解析第一部分《計(jì)算機(jī)組成原理》中各章習(xí)題的解析及補(bǔ)充題的解析。第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論1習(xí)題解析一、選擇題1.在下列四句話中，最能準(zhǔn)確反映計(jì)算機(jī)主要功能的是。A.計(jì)算機(jī)可以存儲大量信息B.計(jì)算機(jī)能代替人的腦力勞動C.計(jì)算機(jī)是一種信息處理機(jī)D.計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算解：答案為C。1946年2月，在美國誕生了世界上第一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，它的名字叫 （1）1949年研制成功的世界上第一臺存儲程序式的計(jì)算機(jī)稱為 （2） 。1）A.EDVACB.EDSACC.ENIACD.UNIVAC-I2）A.EDVACB.EDSACC.ENIACD.UNIVAC-1解：答案為⑴C,⑵Ao.計(jì)算機(jī)硬件能直接執(zhí)行的只能是oA.符號語言 B.機(jī)器語言C.匯編語言 D.機(jī)器語言和匯編語言解：答案為B。.運(yùn)算器的核心部件是。A.數(shù)據(jù)總線 B.數(shù)據(jù)選擇器C.累加寄存器D.算術(shù)邏輯運(yùn)算部件解：答案為D。.存儲器主要用來。A.存放程序 B.存放數(shù)據(jù) C.存放微程序 D.存放程序和數(shù)據(jù)解：答案為D。.目前我們所說的個人臺式商用機(jī)屬于oA.巨型機(jī) B.中型機(jī)C.小型機(jī) D.微型機(jī)解：答案為D。.至今為止，計(jì)算機(jī)中所含所有信息仍以二進(jìn)制方式表示，其原因是。A.節(jié)約元件 B,運(yùn)算速度快C.物理器件性能決定 D.信息處理方便解：答案為C。.對計(jì)算機(jī)軟、硬件資源進(jìn)行管理，是的功能。A.操作系統(tǒng) B.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)C.語言處理程序 D.用戶程序解：答案為A。.企事業(yè)單位用計(jì)算機(jī)計(jì)算、管理職工工資，這屬于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。A.科學(xué)計(jì)算 B.數(shù)據(jù)處理C.過程控制 D.輔助設(shè)計(jì)解：答案為B。.微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展以技術(shù)為標(biāo)志。A.操作系統(tǒng) B.微處理器C.硬盤 D.軟件解：答案為B。二、填空題1.操作系統(tǒng)是一種（1） ,用于（2） ,是（3） 的接口。A.系統(tǒng)程序B.應(yīng)用程序C.用戶程序D.中間件A.編碼轉(zhuǎn)換B.操作計(jì)算機(jī)C.管理和控制計(jì)算機(jī)的資源D.把高級語言程序翻譯成機(jī)器語言程序A.軟件與硬件B.主機(jī)與外設(shè)C.用戶與計(jì)算機(jī)D.高級語言與機(jī)器語言機(jī)解：答案為⑴A(2)C(3)Co.計(jì)算機(jī)的硬件包括、、、、 五部分。解：答案為運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。.存儲器分為和o在CPU運(yùn)行程序時，必須把程序放在 。解：答案為內(nèi)(主)存儲器，外(輔助)存儲器，內(nèi)存。.存儲器的存儲容量一般以為單位，一臺微機(jī)的內(nèi)存容量是128MB,應(yīng)是一個這樣的單位。解：答案為字節(jié)，128X2”字節(jié)。.計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度主要由計(jì)算機(jī)的決定，越,則計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度越高。解：答案為字長，字長，長。.馮.諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn)是o解：答案為程序存儲。.總線一般可分為三類，它們分別是,和。解：答案為數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。.計(jì)算機(jī)軟件一般可分為,和?解：答案為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、工具軟件。.郵局對信件進(jìn)行自動分揀，使用的計(jì)算機(jī)技術(shù)是.解：答案為模式識別。.微型計(jì)算機(jī)的分類以微處理器的來劃分。解：答案為規(guī)格。三.簡答題.會計(jì)電算化屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的哪個領(lǐng)域？答：在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域中，會計(jì)電算化屬于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用領(lǐng)域。.兼容性是計(jì)算機(jī)的一個重要性能，請解釋一下何為向上兼容？答：所謂向上兼容是指舊型號計(jì)算機(jī)的軟件可以不加修改地在新型號計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。系列機(jī)通常具有這種兼容性。.按照馮.諾依曼原理，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)具備哪些功能？答：按照馮.諾依曼原理，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)具備以下5個功能：⑴輸入輸出功能：能把原始數(shù)據(jù)和解題步驟及中間結(jié)果接收下來(輸入)，把計(jì)算結(jié)果與計(jì)算過程中出現(xiàn)的情況告訴(輸出)給用戶。⑵記憶功能：應(yīng)能“記住”原始數(shù)據(jù)、解題步驟及中間結(jié)果。⑶計(jì)算功能：應(yīng)能進(jìn)行一些最基本的運(yùn)算。這些基本運(yùn)算能組成人們所需要的復(fù)雜運(yùn)算。(4)判斷功能：計(jì)算機(jī)在進(jìn)行一步操作后，應(yīng)能從預(yù)先無法確定的幾種方案中選擇一種操作方案。⑸自我控制功能：計(jì)算機(jī)應(yīng)能保證程序執(zhí)行的正確性和各部件間的協(xié)調(diào)性。4.答：計(jì)算機(jī)的大部分功能既能由硬件完成，也能由軟件完成，從邏輯上講，兩者是等效的。通常用硬件實(shí)現(xiàn)執(zhí)行速度快、成本高、修改困難，而軟件剛好相反。兩者之間沒有固定的界限。.如何理解軟、硬件之間的等價性？答：計(jì)算機(jī)的大部分功能既能由硬件完成，也能由軟件完成，從邏輯上講，兩者是等效的。通常用硬件實(shí)現(xiàn)執(zhí)行速度快、成本高、修改困難，而軟件剛好相反。兩者之間沒有固定的界限。.何謂綠色計(jì)算機(jī)？對它有哪些要求？答：綠色計(jì)算機(jī)是指不會對人類及其生存環(huán)境造成不良影響的計(jì)算機(jī)。對它的主要要求是：⑴節(jié)能：要求計(jì)算機(jī)的耗電量耍低。⑵低污染：在生產(chǎn)、包裝過程中盡量使用無毒、可再生材料，打印機(jī)噪聲要降到最小,電磁輻射要符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。⑶易回收：生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用等各環(huán)節(jié)所用的材料應(yīng)容易銷毀或回收。（4）符合人體工程學(xué)的要求。第2章數(shù)字電路基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)中的邏輯部件本章將給出主教材《計(jì)算機(jī)組成原理》第2章的習(xí)題及補(bǔ)充題的解析。2.1習(xí)題解析一.判斷題.觸發(fā)器是一種時序電路，它是構(gòu)成時序邏輯電路的基礎(chǔ)。答：正確。.組合邏輯電路的特點(diǎn)是它的輸出狀態(tài)僅與當(dāng)時的輸入狀態(tài)有關(guān)，而與過去的輸入狀態(tài)無關(guān)。答：正確。.譯碼器是一種組合邏輯電路，而計(jì)數(shù)器是一種時序邏輯電路。答：正確。.移位寄存器除了能把存在其中的數(shù)據(jù)一位一位地向左或向右移動外，還可用它來判斷最左邊的位是。還是1。答：正確。.環(huán)形計(jì)數(shù)器不是用來計(jì)數(shù)的，而是用于發(fā)出順序控制信號的。答：正確。.J-K觸發(fā)器是組成計(jì)數(shù)器的理想記憶元件。答：正確。.計(jì)數(shù)器除了能對輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，還能作為分頻器用。答：正確。.PLA中的“與”陣列和“或”陣列都是可編程的。答：正確。.在PAL中，“與”陣列是可編程的，而“或”陣列是固定連接的。答：正確。.PR0M的“與”陣列是不可編程的，“或”陣列是可編程的.答：正確。二.選擇題L4輸入端“與非”門的某一輸入端的輸入為“0”，那么它的輸出值是.A.“0" B.取決于其他輸入端的輸入C.“1”解：答案為C。.CPU中有若干寄存器，其中存放存儲器中數(shù)據(jù)和指令地址的寄存器是,暫存數(shù)據(jù)和指令的寄存器是,存放CPU將要執(zhí)行的下一條指令地址的寄存器是oA.地址寄存器 B.程序計(jì)數(shù)器C.數(shù)據(jù)寄存器 D.指令寄存器解：答案依次為A,C,Bo.狀態(tài)寄存器中的各個狀態(tài)標(biāo)志位是依據(jù)來置位的。A.算術(shù)邏輯部件上次的運(yùn)算結(jié)果 B. CPU將要執(zhí)行的指令C.CPU已執(zhí)行的指令 D.累加器中的數(shù)據(jù)解：答案為Ao4.觸發(fā)器的狀態(tài)由時鐘脈沖的上升沿時D(數(shù)據(jù))端的狀態(tài)決定，而與觸發(fā)器的原狀態(tài)無關(guān)，這種觸發(fā)器是oA.J-K觸發(fā)器 B.R-S基本觸發(fā)器C.D型觸發(fā)器 D.R-S同步觸發(fā)器解：答案為C。.在總線中起數(shù)據(jù)暫存和緩沖作用的器件是oA.總線傳輸器 B.三態(tài)門 C.總線控制器 D.總線緩沖器解：答案為D。.為協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件的工作，需要來提供統(tǒng)一的時鐘。A.總線緩沖器 B.時鐘發(fā)生器C.總線控制器 D.操作命令發(fā)生器解：答案為B。.邏輯表達(dá)式(A+B).JA+B)可化簡化()A(2)B(3)A(4)B(5)都不是解：答案為(2)B。把邏輯表達(dá)式展開并用公式進(jìn)行化簡。.正邏輯下的“或-非”門是負(fù)邏輯下的oA."與"門B."或”門C.”與-非”門D.“異或”門解：答案為C。三.填空題.可編程序邏輯器件的PLD實(shí)際上是兩級結(jié)構(gòu)的器件。解：答案為“與”和“或”。.計(jì)算機(jī)中常用的時序電路有、和等。解：答案為觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器和寄存器。.是構(gòu)成時序電路的基礎(chǔ)。解：答案為觸發(fā)器。.設(shè)“異或''門的二個輸入端為A和B,輸出為Y,當(dāng)A接1時，輸出為__,當(dāng)A接0時，輸出為解：答案為石，Bo.計(jì)算機(jī)中常用的組合邏輯電路有、等。解：答案為譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器。.計(jì)算機(jī)中常用或來驅(qū)動總線。解：答案集電極開路門、三態(tài)門。。.當(dāng)時鐘脈沖CP到來時，各觸發(fā)器的輸入端的數(shù)據(jù)可被鎖定至輸出端以備輸出的寄存器是o解：答案為并行寄存器。.寄存器常用于乘、除法運(yùn)算中。解：答案為移位寄存器。因?yàn)槌朔ㄐ枰獙Σ糠址e和乘數(shù)進(jìn)行右移操作，除法要對被除數(shù)和余數(shù)進(jìn)行左移操作。四.綜合題1.設(shè)A,B,C是三個二進(jìn)制數(shù)碼，用邏輯表達(dá)式寫出A=B=C的判斷條件。(提示：先畫出真值表)。解：設(shè)判斷函數(shù)為F,則F與A、B、C的關(guān)系用以下的真值表表示。ABCFABCF000110000010101001001100Oil01111由此可得到F=A.B.C+T~C2.請畫出下列函數(shù)的要值表：(1)Fi(A,B,C)=A?B+B?C(2)F2(A,B,C)=A+-B+C解：函數(shù)的真值表如下：ABCFlF2ABCFlF2000011000100111101110100011011on011111I3.試用三種基本門(與、或、非門)組成下列邏輯電路⑴異或門⑵同或門⑶與非門⑷或非門解：要先寫出這四種電路的邏輯表達(dá)式，再用三種基本電路將接。以“與非”門為例，“與非”門的邏輯表達(dá)式是F=A.B,故電路連接如左圖。其他三種情況的做法類似，略。& 4.利用布爾代數(shù)的基本定律證明下列等式-|~H (1)A+B?C=(A+C)?(A+B)Al舊(2)(A+B+C)?A=0解：證明(1)等式右邊=(A+C)?(A+B)=A?A+A?B+C?A+C?B=A+A?B+C?A+C?B=A?(1+B)+C?A+C?B=A?(1+0+C?B

=A+C?B=等式左邊因此，A+C?B=(A+C)?(A+B^ ___⑵用摩爾定理，等式左邊展開為A?B?C?A=A?A?B?C=0=右邊第3章信息表示與運(yùn)算基礎(chǔ)習(xí)題解析一、判斷題.在數(shù)字計(jì)算機(jī)中所以采用二進(jìn)制是因?yàn)槎M(jìn)制的運(yùn)算最簡單“答：正確。.在所有的進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，整數(shù)部分最低位的權(quán)都是1。答：正確。.某R進(jìn)位計(jì)數(shù)制，其左邊一位的權(quán)是其相鄰的右邊一位的權(quán)的R倍。答：正確。.計(jì)算機(jī)表示的數(shù)發(fā)生溢出的根本原因是計(jì)算機(jī)的字長有限。答：錯誤。.表示定點(diǎn)數(shù)時-，若要求數(shù)值0在計(jì)算機(jī)中唯一地表示為全0,應(yīng)采用補(bǔ)碼。答：正確。.浮點(diǎn)數(shù)的取值范圍由階碼的位數(shù)決定，而精度由尾數(shù)的位數(shù)決定。答：正確。.CRC校驗(yàn)碼的生成和檢驗(yàn)大多采用軟件實(shí)現(xiàn)。答：正確。.若浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，那么規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)是指尾數(shù)數(shù)值位的最高位是0（正數(shù)）或是1（負(fù)數(shù)）。答：正確。.在實(shí)際應(yīng)用中，奇偶校驗(yàn)多采用奇校驗(yàn)，這是因?yàn)槠嫘ｒ?yàn)中不存在全“0”代碼，在某些場合下更便于判別.答：正確。.顯示圖形時要經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，因此占用的時間要比位圖圖像的時間長。答：正確。二、選擇題.下列各種數(shù)制的數(shù)中最小的數(shù)是?A.（101001）2B.（101001）toC.（52）8D.（233）H解：答案為B。.下列各種數(shù)制的數(shù)中最大的數(shù)是A.（1001011）2A.（1001011）2B.75解：答案為D。3.1010AH是。A.表示一個二進(jìn)制數(shù)C.表示?個十進(jìn)制數(shù)C.(112)8D.(4F)hB.表示一個十六進(jìn)制數(shù)D.表示一個錯誤的數(shù)解：答案為B。.二進(jìn)制數(shù)215轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)是（1）,轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)是 （2）,轉(zhuǎn)換成卜六進(jìn)制數(shù)星（3）。將二進(jìn)制數(shù)01100100轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是 （4）,轉(zhuǎn)換成八

進(jìn)制數(shù)是（5）,轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)是 （6）。A. 11101011BB. 11101010B C. 10100001BD. 11010U1BA. 327 B. 268. 75 C. 252 D. 326A. 137H B. C6H C. D7H D. EAHA. 101 B. 100 C. 110 D. 99A. 123 B. 144 C. 80 D. 800A. 64 B. 63 C. 100 D. 0AD解：答案依次為⑴D(2)A(3)B(4)B(5)B(6)A。ASCH碼是對(1) 進(jìn)行編碼的一種方案,它是—(2)的縮寫。A.字符 B.漢字 C.圖形符號 D.聲音A.余3碼 B.十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼C.格雷碼 1),美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼解：答案依次為⑴A⑵D?6.在一個8位二進(jìn)制數(shù)的機(jī)器中，補(bǔ)碼表示數(shù)的范圍從（1）（?。┑舰?（大），這兩個數(shù)在機(jī)器中的補(bǔ)碼表示分別為(3)和(4),而數(shù)0的補(bǔ)碼表示為(5)。(1)、(2)：A.-256 B.-255 C.-128 D.-127 E.0+127 G,+128 H,+255 I.+256⑶、(4)、(5)：A. 00000000B.10000000 C. 01111111D.11111111E. 00000000或10000000 F. 01111111或1111111100000000或11111111 H, 10000000或01111111解：答案依次為C,F,B,C,Ao7.將十進(jìn)制數(shù)15/2表示成二進(jìn)制浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)（階符1位，階碼2位，數(shù)符1位,尾數(shù)4位）是.A.01101111B.01101110C.01111111D.11111111解：答案為A。.十進(jìn)制數(shù)5的單精度浮點(diǎn)數(shù)IEEE754代碼為。01000000101000000000000000000000110000001010000000000000000000000110000010100000000000000000000011000000101000000000000000000000解：答案為A。.能發(fā)現(xiàn)兩位錯誤并能糾正一位錯的編碼是。A.CRC碼B.海明碼C.偶校驗(yàn)碼D.奇校驗(yàn)碼解：答案為B。.在大量數(shù)據(jù)傳送中常用的且有效的檢驗(yàn)法是。A.CRC碼B.海明碼C.偶校驗(yàn)碼D.奇校驗(yàn)碼解：答案為A。三、填空題.計(jì)數(shù)制中使用的數(shù)據(jù)個數(shù)被稱為。答：基。.在用表示的機(jī)器數(shù)中，零的編碼是唯一的。答：補(bǔ)碼。.信息的數(shù)字化編碼是指。答：是指用“0”或“1”的二進(jìn)制編碼，并選用一定的組合規(guī)則來表示信息。.一個定點(diǎn)數(shù)由和兩部分組成。根據(jù)小數(shù)點(diǎn)位置不同，定點(diǎn)數(shù)據(jù)有和兩種表示方法。答：符號位，數(shù)值域，純小數(shù)，純整數(shù)(順序可變)。.BCD碼中，每一位十進(jìn)制數(shù)字由位二進(jìn)制數(shù)碼組成，用ASCII碼表示一個字符通常需要 位二進(jìn)制數(shù)碼。答：4,7o.移碼常用來表示浮點(diǎn)數(shù)的部分，移碼和補(bǔ)碼比較，它們除外，其他各位都?答：階碼，符號位，相同。.碼距的定義是=答：編碼系統(tǒng)中任兩個合法碼之間的最少二進(jìn)制位數(shù)的差異。.8421碼用二進(jìn)制求和時，當(dāng)和超過時，需要做修正。答：9,加6調(diào)整。.有二進(jìn)制數(shù)D4D3D2D1,奇偶校驗(yàn)值用p表示，則奇校驗(yàn)為，偶校驗(yàn)為,奇偶校驗(yàn)只自縛測,無法檢測o答:p=d4?d3?d2?d1,p=d4?d3?d2?d1,奇數(shù)個錯，偶數(shù)個錯。.在浮點(diǎn)加減法運(yùn)算中，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的尾數(shù)的絕對值大于1時，需要對結(jié)果進(jìn)行,其操作是。答：向右規(guī)格化，尾數(shù)右移一位，右邊補(bǔ)一個0,階碼減1,直到尾數(shù)絕對值20.5。四、計(jì)算題用二進(jìn)制數(shù)表示一個四位十進(jìn)制的整數(shù)最少需要幾位(不含符號位)。解：2X=104,N=4Xl/bg2=14位。某機(jī)器字長32位，定點(diǎn)表示，其中31位表示尾數(shù)，1位是符號位，問：⑴定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？⑵定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？。解：⑴定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時，最大正數(shù)=(231-1)；最小負(fù)數(shù)=一(231-1)⑵定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時，最大正數(shù)=(1-231)；最小負(fù)數(shù)=一(1-231)寫出下列二進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼。(1)±1011 (2)±0.1101 (3)±0解：①(+1011)B=01011 (-1011)原=11011(+1011)反=01011 (-1011)s=10100(+1011)補(bǔ)=01011 (-1011)補(bǔ)=10101(+1011)8=11011 (-1011)秒=00100②(+0.1101)原=0.1101(-0.1101)ft=l.1101(+0.1101)R=0.1101(-0.1101)瓜=1.0010(+0.1101)補(bǔ)=0.1101(-0.1101)補(bǔ)=1.0011(+0.1101)?=0.1101(-0.1101)移=0.0011③(+0.0000)原=00000(一00000),原=10000(+0.0000)反=00000(-00000).6=11111(+0.0000)樸=00000(-00000),版=00000(+0.0000)移=10000 (-00000)g=10000某機(jī)器字長16位，浮點(diǎn)表示時，其中含1位階符、5位階碼、1位尾符、9位尾數(shù),請寫出它能表示的最大浮點(diǎn)數(shù)和最小浮點(diǎn)數(shù)。解：最大浮點(diǎn)數(shù)=2⑵X(1-2-9)最小浮點(diǎn)數(shù)=-2詡X(1-2^).字符“F”的ASCII碼為46H,請寫出它的奇校驗(yàn)碼和偶校驗(yàn)碼(假定校驗(yàn)位加在最高位)。解：字符“F”的ASCII碼為46H,奇校驗(yàn)碼為10110110(B6H),偶校驗(yàn)碼為00110110(36H)。已知被校驗(yàn)的數(shù)據(jù)為101101,求其海明校驗(yàn)碼。提示：先決定校驗(yàn)位的位數(shù)r=4,然后根據(jù)編碼規(guī)則決定海明校驗(yàn)位的位置和數(shù)據(jù)位的位置，最后用偶校驗(yàn)法求出校驗(yàn)位的值。答案應(yīng)為1011100100。解：⑴先定校驗(yàn)位的位數(shù)，當(dāng)r=4時，共有16種狀態(tài)，大于k+r+l=ll,故選用r=4,校驗(yàn)位至少取4位。⑵決定校驗(yàn)位的位置：按海明碼生成法規(guī)定，海明校驗(yàn)位第i位應(yīng)放在2s的海明位置上。⑶決定數(shù)據(jù)位的位置：數(shù)據(jù)位應(yīng)由低到高依次插空放在其他海明位上。即D6D5P4D4D3P3D1P2P1。⑷決定被校驗(yàn)數(shù)據(jù)位由哪幾位校驗(yàn)位進(jìn)行校驗(yàn)：按海明碼生成法規(guī)定，每個數(shù)據(jù)位由多個校驗(yàn)位進(jìn)行校驗(yàn)，但被校驗(yàn)數(shù)據(jù)的海明位號要等于校驗(yàn)該位數(shù)據(jù)的各位校驗(yàn)位的海明位號之和。⑸決定各個校驗(yàn)位之值：按海明碼生成法規(guī)定，用偶校驗(yàn)法生成校驗(yàn)位，校驗(yàn)位之值為各被校驗(yàn)位數(shù)據(jù)之和。Pi=Di?D2?D4?D5P2=D1?d3?d4?d6p3=d2?d3?d4P4=Ds?Dg在本例中，被校數(shù)據(jù)為101101,BPDi=1,D2=0,D3=l,D4=l,D5=0,D6=l.故Pi=Di?D2?D4?D5=0P2=Di?d3?d4?d6=op3=d2?d3?D4=lp4=d5?D6=l最后得到被校驗(yàn)數(shù)據(jù)101101的海明碼為1011100100c已知被檢信息為1010,選擇的生成多項(xiàng)式是G(X)為X3+X+1,求CRC校驗(yàn)碼，并求循環(huán)余數(shù)，說明其校驗(yàn)原理。解：⑴生成多項(xiàng)式為K+1位的X3+X+1,即G(X)=1011.⑵確定校驗(yàn)位的位數(shù)為K=30⑶在有效數(shù)據(jù)位后面添3(K=3)個0,然后用它與G(X)進(jìn)行模2除法運(yùn)算，所得余數(shù)即為所求的校驗(yàn)位。運(yùn)算過程如下：10011011V1010100101110001001on余數(shù)為Oil,所以被檢數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)碼為1010011。(4)求循環(huán)余數(shù)：在上述余數(shù)011的基礎(chǔ)上添0繼續(xù)進(jìn)行模2除法。余數(shù)循環(huán)如下：011—110—111—101—001—010—100-Olio除法過程略。將二進(jìn)制數(shù)1011010轉(zhuǎn)換成8421碼。解：先把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，(1011011)2=91=(10010001)皿五、簡答題試比較定點(diǎn)帶符號數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的四種表示方法。答：帶符號數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示方法有原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼。原碼表示方法簡單易懂，實(shí)現(xiàn)乘、除運(yùn)算簡單，但用它實(shí)現(xiàn)加、減運(yùn)算比較復(fù)雜。補(bǔ)碼的特點(diǎn)是加、減法運(yùn)算規(guī)則簡單，正負(fù)數(shù)的處理方法一致。反碼通常只用來計(jì)算補(bǔ)碼，由于用反碼運(yùn)算不方便，在計(jì)算機(jī)中沒得到實(shí)際應(yīng)用。移碼由于保持了數(shù)據(jù)原有的大小順序，便于進(jìn)行比較操作，常用于浮點(diǎn)數(shù)中的階碼，使用比較方便。試述浮點(diǎn)數(shù)規(guī)格化的目的和方法。答:浮點(diǎn)的規(guī)格化是為了使浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的最高數(shù)值位為有效數(shù)位。當(dāng)尾數(shù)用補(bǔ)碼表示時,若符號位與小數(shù)點(diǎn)后的第一位不相等，則被定義為己規(guī)格化的數(shù)，否則便是非規(guī)格化數(shù)。通過規(guī)格化，可以保證運(yùn)算數(shù)據(jù)的精度。通常，采用向左規(guī)格化(簡稱左規(guī))，即尾數(shù)每左移一位，階碼減1,直至規(guī)格化完成。在檢錯碼中，奇偶校驗(yàn)法能否定位發(fā)生錯誤的信息位？是否具有糾錯功能？答：⑴在檢錯碼中，奇偶校驗(yàn)法不能定位發(fā)生錯誤的信息位。⑵奇偶校驗(yàn)沒有糾錯能力。4.簡述循環(huán)冗余碼(CRC)的糾錯原理。簡述循環(huán)冗余碼(CRC)的糾錯原理。答：CRC碼是一種糾錯能力較強(qiáng)的校驗(yàn)碼。在進(jìn)行校驗(yàn)時，先將被檢數(shù)據(jù)碼的多項(xiàng)式用生成多項(xiàng)式G(X)來除，若余數(shù)為0,說明數(shù)據(jù)正確；若余數(shù)不為0,則說明被檢數(shù)據(jù)有錯。只要正確選擇多項(xiàng)式G(X),余數(shù)與CRC碼出錯位位置的對應(yīng)關(guān)系是一定的，由此可以用余數(shù)作為判斷出錯位置的依據(jù)而糾正出錯的數(shù)據(jù)位。第4章存儲系統(tǒng).1習(xí)題解析一.判斷題.計(jì)算機(jī)的主存是由RAM和ROM兩種半導(dǎo)體存儲器組成的。答：正確。.CPU可以直接訪問主存，而不能直接訪問輔存。答：正確。.外(輔)存比主存的存儲容量大、存取速度快。答：錯誤。.動態(tài)RAM和靜態(tài)RAM都是易失性半導(dǎo)體存儲器。答：正確。.Cache的功能全部由硬件實(shí)現(xiàn)。答：正確。.引入虛擬存儲器的目的是為了加快輔存的存取速度。答：錯誤。.多體交叉存儲器主要是為了解決擴(kuò)充容量的問題。答：錯誤。多體交叉存儲器主要是為了提高存取速度，增加帶寬。.Cache和虛擬存儲器的存儲管理策略都利用了程序的局部性原理。答：正確。.多級存儲體系由Cache、主存和輔存構(gòu)成。答：正確。.在虛擬存儲器中，當(dāng)程序正在執(zhí)行時，由編譯器完成地址映射。答：錯誤（由操作系統(tǒng)完成）。二.選擇題.主（內(nèi)）存用來存放。A.程序B,數(shù)據(jù)C.微程序D.程序和數(shù)據(jù)解：答案為D。.下列存儲器中，速度最慢的是。A.半導(dǎo)體存儲器 B.光盤存儲器 C.磁帶存儲器 D.硬盤存儲器解：答案為C。.某一SRAM芯片，容量為16Kxi位，則其地址線有。A.14根B.16K根C.16根D.32根解：答案為A。.下列部件（設(shè)備）中，存取速度最快的是0A.光盤存儲器B.CPU的寄存器C.軟盤存儲器 D.硬盤存儲器解：答案為B。.在主存和CPU之間增加Cache的目的是。A.擴(kuò)大主存的容量.增加CPU中通用寄存器的數(shù)量C.解決CPU和主存之間的速度匹配D.代替CPU中的寄存器工作解：答案為C。.計(jì)算機(jī)的存儲器采用分級存儲體系的目的是。A.便于讀寫數(shù)據(jù) B.減小機(jī)箱的體積C.便于系統(tǒng)升級 D.解決存儲容量、價格與存取速度間的矛盾解：答案為D。.相聯(lián)存儲器是按進(jìn)行尋址的存儲器。A.地址指定方式 B.堆棧存取方式C.內(nèi)容指定方式 D.地址指定與堆棧存取方式結(jié)合解：答案為C。.某SRAM芯片，其容量為1KX8位，加上電源端和接地端后，該芯片的引出線的最少數(shù)目應(yīng)為。A.23B.25C.50D.20解：答案為D。.常用的虛擬存儲器由兩級存儲器組成，其中輔存是大容量的磁表面存儲器。A.主存一輔存 B.快存一主存C.快存一輔存 D.通用寄存器一主存解：答案為A。.在Cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映射到Cache內(nèi)的任意一快的位置上，則這種方法稱為。A.全相聯(lián)映射 B.直接映射 C.組相聯(lián)映射D.混合映射解：答案為A。三.填空題.對存儲器的耍求是、、，為解決這三者的矛盾,，計(jì)算機(jī)、采用體系結(jié)構(gòu)。答：速度快、容量大、成本低，分級存儲體系。.CPU能直接訪問和,但不能訪問和。答：主存、CACHE,外存、I/O設(shè)備。.Cache的映射方式有、和三種。其中方式，適度地兼顧了前兩者的優(yōu)點(diǎn)又盡量避免其缺點(diǎn)，比較理想。答：直接映象、全相聯(lián)映象、組相聯(lián)映象，組相聯(lián)映象。.廣泛使用的和都是半導(dǎo)體存儲器。前者的速度比后者快，不如后者高。它們的共同缺點(diǎn)是斷電后保存信息。答：依次為SRAM、DRAM、隨機(jī)讀寫、集成度、不能。.閃速存儲器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及能力，為現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)帶來巨大變化，因此作為用于便攜式電腦中。答：瞬時啟動、存儲器、固態(tài)盤。.相聯(lián)存儲器不按地址而是按訪問的存儲器，在Cache中用來存放,在虛擬存儲器中用來存放。答：內(nèi)容，行地址表，段表、頁表和快表。.虛擬存儲器指的是層次，它給用戶提供了一個比實(shí)際空間大得多的。答：主-輔存，主存，虛擬地址。.磁盤的地址格式山、、、四部分組成。答：臺號、柱面號（磁道號）、盤面號（磁頭號）、扇區(qū)號。.溫徹斯特硬盤的特點(diǎn)是、和。答：固定盤片、活動磁頭和密封結(jié)構(gòu)。.一個完整的磁盤存儲器由三部分組成，其中又稱磁盤機(jī)或磁盤子系統(tǒng)，是獨(dú)立于主機(jī)的一個完整的設(shè)備，是磁盤機(jī)與主機(jī)的接口部件，用于保存信息。答：驅(qū)動器、控制器、盤片。四.計(jì)算題.設(shè)有一個具有24位地址和8位字長的存儲器，求：（1）該存儲器能存儲多少字節(jié)的信息？（2）若存儲器由4Mxi位的RAM芯片組成，需要多少片？（3）需要哪種譯碼器實(shí)現(xiàn)芯片選擇？解：⑴存儲單元數(shù)為2加=16M=16777216,故能存儲16M字節(jié)的信息。⑵由于存儲容量為16MB（8位字長），每4M字節(jié)需要4片（位并聯(lián)方式），故需芯片數(shù)為16/4X8=32片\⑶若用32片組成一個16M（8位字長），地址總線的低22位可直接連到芯片的A0-A21

管腳，而地址總線的高2位(A22,A23)需要通過2：4線譯碼器進(jìn)行芯片選擇。存儲器組成方案為位并聯(lián)和地址串聯(lián)相結(jié)合的方式。.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存由Cache和主存構(gòu)成，Cache的存取周期為45ns,主存的存取周期為200ns。已知在一段給定的時間內(nèi)，CPU共訪問內(nèi)存4500次，其中340次訪問主存，求：Cache的命中率是多少？CPU訪問內(nèi)存的平均訪問時間是多少？Cache-主存系統(tǒng)的效率是多少？解：⑴命中率H=(4500-340)/4500=0.92.CPU訪存的平均時間T=0.92X45+(1-0.92)X200=57.4ns⑶cache-主存系統(tǒng)的效率e=45/57.4=78%.下圖表示使用頁表的虛實(shí)地址轉(zhuǎn)換條件，頁表存放在相聯(lián)存儲器中，其容量為8個存儲單元，求：頁號該頁在主存中的起始地址頁號該頁在主存中的起始地址3342000253800079600066000044000015800005500003070000(1)當(dāng)CPU按虛擬地址1去訪問主存時，主存的實(shí)地碼是多少？(2)當(dāng)CPU按虛擬地址2去訪問主存時，主存的實(shí)地碼是多少？(3)當(dāng)CPU按虛擬地址3去訪問主存時，主存的實(shí)地碼是多少？解：⑴用虛擬地址為1的頁號15作為頁表檢索項(xiàng)，查得頁號為15的頁在主存中的起始地址為80000,故將80000與虛擬地址中的頁內(nèi)地址碼0324相加，求得主存實(shí)地址碼為80324o(2)同理，主存實(shí)地址碼=96000+0128=96128。⑶虛擬地址為3的頁號為48,查頁表時，發(fā)現(xiàn)此頁面沒在頁表中，此時操作系統(tǒng)暫停用戶作業(yè)程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去查頁表程序。如該頁面在主存中，則將該頁號及該頁在主存中的起始地址寫入主存；如該頁面不在主存中，則操作系統(tǒng)要將該頁面從外存調(diào)入主存，然后將頁號及其主存中的起始地址寫入頁表。.頁式存儲器的邏輯地址由頁號和頁內(nèi)地址兩部分組成，若頁面大小為4KB,地址轉(zhuǎn)換過程如圖所示，圖中邏輯地址8644用十進(jìn)制表示，經(jīng)頁表轉(zhuǎn)換后，該邏輯地址的物理地址(十進(jìn)制)是多少？提示：把邏輯地址轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制來做。

頁表長度頁表地址8644邏輯地址頁表長度頁表地址8644解：第一步，已知頁面大小為4KB,故可算出頁內(nèi)地址為12位（2底=4096）。第二步：把邏輯地址8644轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制地址10000111000100,其中高2位為頁面號。第三步：查頁表，2號頁面的物理塊號為8,由于邏輯地址和物理地址的頁內(nèi)地址部分是相同的，即可把頁號與頁內(nèi)地址拼接，得到物理地址為100000011100100。第四步：把100000011100100轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)為33220o.設(shè)某磁盤存儲器的平均找道時間為ts，轉(zhuǎn)速每分鐘r轉(zhuǎn)，每磁道容量為N個字，每信息塊為n個字，試推導(dǎo)磁盤存儲器讀寫一塊信息所需總時間tB的公式。解：tB=ts+60/2r+60n/rNo.一般，CD-ROM光盤的外緣有5nlm寬的范圍不使用，故標(biāo)準(zhǔn)的播放時間為60分鐘。請計(jì)算模式1和模式2情況卜光盤的存儲容量是多少？提示：光盤的模式1用于存放計(jì)算機(jī)的程序和數(shù)據(jù)，共有270000個扇區(qū)，每個扇區(qū)2048個字節(jié)，而模式2用于存放聲音、圖像等多媒體數(shù)據(jù)，共有270000個扇區(qū)，每個扇區(qū)2336個字節(jié)。解：模式1——容量C=270000X2048/1024/1024=527MB模式二——容量C=270000X2336/1024/1024=601MB.某磁盤組有4個盤片，5個記錄面，每個記錄面的內(nèi)磁道直徑為22cm,外磁道直接為33cm,最大位密度為1600b/cm,道密度為80道/cm,轉(zhuǎn)速7200轉(zhuǎn)速/分。⑴磁盤的總存儲容量（非格式化）？⑵最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少？解：⑴總?cè)萘?每面容量X記錄面數(shù)每面容量=某一磁道容量X磁道數(shù)某磁道容量=磁道長X本道位密度所以，最內(nèi)圈磁道的容量=1600X22X3.14=110528字節(jié)/道磁道數(shù)=存儲器域長X道密度=（33—22）/2X80=253616000字節(jié)⑵最大數(shù)據(jù)傳輸率=轉(zhuǎn)速X某磁道容量=7200/60X110528=13263360字節(jié)/秒.假設(shè)某計(jì)算機(jī)的cache采用直接映象，容量為4096。若CPU依次從主存單元0,I,…，99和4096,4097, 4195交替取指令，循環(huán)執(zhí)行10次，試求此時的命中率？解：此時CPU的命中率為0。第5章中央處理器習(xí)題解析一.判斷題.一個指令周期由若干個機(jī)器周期組成。解：答案為正確。.非訪內(nèi)指令不需從內(nèi)存中取操作數(shù)，也不需將目的操作數(shù)存放到內(nèi)存，因此這類指令的執(zhí)行不需地址寄存器參與。解：答案為錯誤。.組合邏輯控制器比微程序控制器的速度快。解：答案為正確。.流水線中的相關(guān)問題是指在一段程序的相鄰指令之間存在某種信賴關(guān)系，這種關(guān)系影響指令的執(zhí)行。解：答案為正確。.微程序控制控制方式與硬布線控制方式相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是提高了指令的執(zhí)行速度。解：答案為正確。.微程序控制器中的控制存儲器可用PROM、EPROM或閃存實(shí)現(xiàn)。解：答案為正確。.指令周期是指人CPU從主存取出一條指令開始到執(zhí)行這條指令完成所需的時間。解：答案為正確。.控制存儲器是用來存放微程序的存儲器，它比主存儲器速度快。解：答案為正確。.機(jī)器的主頻最快，機(jī)器的速度就最快。解：答案為正確。.80X86的數(shù)據(jù)傳送指令MOV,不能實(shí)現(xiàn)兩個內(nèi)存操作數(shù)的傳送。解：答案為正確。二.選擇題.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是。A.實(shí)現(xiàn)程序控制和快速查找存儲器地址B.可以直接訪問主存和外存C.縮短指令長度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性D.降低指令譯碼難度解：答案為C。2.CPU組成中不包括 A.指令寄存器B.地址寄存器C.指令譯碼器D.地址譯碼器解：答案為D。3.程序計(jì)數(shù)器PC在 _中。A.運(yùn)算器B.控制器C.存儲器D.I/O接口解：答案為B。4.計(jì)算機(jī)主頻的周期是指—A.指令周期B.時鐘周期C.CPU周期D.存取周期解：答案為B。5.CPU內(nèi)通用寄存器的位數(shù)取決于

A.存儲器容量A.存儲器容量C.指令的長度B.機(jī)器字長D.CPU的管腳數(shù)解：答案為.以硬布線方式構(gòu)成的控制器也叫。A.組合邏輯型控制器 B.微程序控制器C.存儲邏輯型控制器 D.運(yùn)算器解：答案為A。.