计算机组成原理练习题答案

精品文档 1欢迎下载 一 选择题一 选择题 1 完整的计算机系统应包括 运算器 存储器 控制器运算器 存储器 控制器 一个完整的计算系统应该是 硬件系统和软件系统 硬件系统应该包括运算器 控制器 存储 器 输入设备和输出设备 软件系统包括系统软件和应用软件 而你给的答案中 B 和 D 是可以 排除的 也就是不能选 A 和 C 两个中 A 的可能性最大 答案只能选 A 3 冯 诺依曼计算机工作方式的基本特点是 按地址访问并顺序执行指令按地址访问并顺序执行指令 4 移码移码 表示法主要用于表示浮点数中的阶码 5 动态 RAM 的刷新是以 行行 为单位的 8 在定点运算器中产生溢出的原因是 运算的结果的超出了机器的表示范围运算的结果的超出了机器的表示范围 10 在指令的地址字段中 直接指出操作数本身的寻址方式 称为 立即寻址立即寻址 11 目前的计算机 从原理上讲 指令和数据都以二进制形式存放指令和数据都以二进制形式存放 13 计算机问世至今 新型机器不断推陈出新 不管怎样更新 依然保有 存储程序 的概 念 最早提出这种概念的是 冯冯 诺依曼诺依曼 16 在 CPU 中 跟踪后继指令地址的寄存器是 程序计数器程序计数器 20 系统总线中地址总线的作用是 用于选择指定的存储单元或外设用于选择指定的存储单元或外设 21 计算机中的主机包含 运算器 控制器 存储器运算器 控制器 存储器 23 原码一位乘运算 乘积的符号位由两个操作数的符号进行 异或运算异或运算 24 对于真值 0 表示形式唯一的机器数是 移码和补码移码和补码 25 若 X 补 0 0100110 则 X 反 0 01001100 0100110 x 为正数 26 在 CPU 中 存放当前执行指令的寄存器是 指令寄存器指令寄存器 保存当前正在执行的指令的寄存器称为 指令寄存器 指示当前正在执行的指令地址的寄存器称为 程序计数器或指令计数器 27 下列编码中通常用作字符编码的是 ASCIIASCII 码码 ASCII ASCII American Standard Code for Information Interchange 美国信息互换标准代码 是基于拉丁字母的一套电脑编码系统 它主要用于显示现代英语和其他西欧语言 它是现 今最通用的单字节编码系统 并等同于国际标准 ISO IEC 646 28 在下列存储器中 半导体存储器半导体存储器 可以作为主存储器 30 在 CPU 中跟踪指令后继地址的寄存器是 PCPC 31 EPROM 是指 光擦除可编程的只读存储器光擦除可编程的只读存储器 精品文档 2欢迎下载 EPROM Erasable Programmable Read Only Memory 可擦除可编程 ROM 芯片可重复擦除 和写入 解决了 PROM 芯片只能写入一次的弊端 EPROM 芯片有一个很明显的特征 在其正 面的陶瓷封装上 开有一个玻璃窗口 透过该窗口 可以看到其内部的集成电路 紫外线 透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据 完成芯片擦除的操作要用到 EPROM 擦除器 EPROM 内资料的写入要用专用的编程器 并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压 VPP 12 24V 随不同的芯片型号而定 EPROM 的型号是以 27 开头的 如 27C020 8 256K 是一片 2M Bits 容量的 EPROM 芯片 EPROM 芯片在写入资料后 还要以不 透光的贴纸或胶布把窗口封住 以免受到周围的紫外线照射而使资料受损 EPROM 芯片在 空白状态时 用紫外光线擦除后 内部的每一个存储单元的数据都为 1 高电平 33 CPU 主要包括 控制器 运算器 不含主存 控制器 运算器 不含主存 36 存储器是计算机系统的记忆设备 主要用于 存放程序和数据存放程序和数据 37 在计算机中 普遍采用的字符编码是 ASCASC 码码 39 设变址寄存器为 X 形式地址为 D X 表示寄存器 X 的内容 这种寻址方式的有 效地址为 EA X DEA X D 41 微程序存放在 控制存储器控制存储器 CPU 内部有一个控制存储器 里面存放着各种程序指令对应的微程序段 当 CPU 执行一 句程序指令里 会从控制存储器里取一段与该程序指令对应的微程序解释执行 从而完 成该程序语句的功能 45 存储单元是指 存放一个机器字的所有存储元存放一个机器字的所有存储元 46 下列有关运算器的描述中 既做算术运算 又做逻辑运算既做算术运算 又做逻辑运算 是正确的 指令周期 指令周期是执行一条指令所需要的时间 一般由若干个机器周期组成 是从取指令 分析 指令到执行完所需的全部时间 CPU 从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和 指令不同 所需的机器周期数也不同 对于一些简单的的单字节指令 在取指令周期 中 指令取出到指令寄存器后 立即译码执行 不再需要其它的机器周期 对于一些比较 复杂的指令 例如转移指令 乘法指令 则需要两个或者两个以上的机器周期 从指令的执行速度看 单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期 三字节 指令都是双机器周期 只有乘 除指令占用 4 个机器周期 因此在进行编程时 在完成相同工作的情况下 选用占用机器周期少的命令会提高 精品文档 3欢迎下载 程序的执行速率 尤其是在编写大型程序程序的时候 其效果更加明显 47 寄存器间接寻址方式中 操作数处在 主存单元主存单元 50 指令周期是指 CPUCPU 从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 55 在定点二进制运算器中 减法运算一般通过 补码运算的二进制加法器补码运算的二进制加法器 来实现 举例说明 减法 5 3 相当于加法 5 3 被加数 5 的二进制代码为 0000 0101 加数 3 的二进制代码为 1000 0011 3 的二进制反码为 1111 1100 3 的二进制补码为 1111 1101 即 5 3 相当于 5 3 0000 0101 1111 1101 0000 0010 2 其中最高位为 0 表示正数 最高数为 1 表示负数 正数的补码为其本身 负数的补 码为取反加 1 由此可见 减法相当于补码运算的二进制加法器 57 单地址指令中为了完成两个数的算术运算 除地址码指明的一个操作数外 另一个数 常需采用 隐含寻址方式隐含寻址方式 58 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为 寄存器直接寄存器直接 寻址 59 运算器虽有许多部件组成 但核心部分是 算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元 71 采用 DMA 方式传送数据时 每传送一个数据就要占用 CPU 一个存储周期一个存储周期 的时间 73 中断响应时 保存 PC 并更新 PC 的内容 主要是为了 能进入中断处理程字并能正确能进入中断处理程字并能正确 返回原程序返回原程序 79 在计算机硬件系统中 在指令的操作数字段中所表示的内存地址被称为 形式地址形式地址 81 Cache 是 为提高存储系统的速度为提高存储系统的速度 82 计算机中 执行部件根据控制部件的命令所作的不可再分的操作称为 微命令微命令 83 对组合逻辑的控制器 指令不同的执行步骤是用 节拍发生器节拍发生器 给出的 85 指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式 采用跳跃寻址方式 可以实现 程序的条件程序的条件 转移或无条件转移转移或无条件转移 95 PROM 是指 可编程的只读存储器可编程的只读存储器 精品文档 4欢迎下载 二 填空题二 填空题 2 DMA 方式中 周期窃取是指窃取一个 存储周期存储周期 3 计算机系统总线根据传送的信息不同 可分为 地址总线 控制总线 数据总线地址总线 控制总线 数据总线 5 指令格式通常由 操作码操作码 字段和 地址码地址码 字段组成 6 动态半导体存储器的刷新一般有 集中刷新 分散刷新 异步刷新集中刷新 分散刷新 异步刷新 三种方式 之所以要 刷新是因为 动态存储器依靠电容电荷存储信息 时间一长 电荷可能泄放动态存储器依靠电容电荷存储信息 时间一长 电荷可能泄放 10 主存和 Cache 的地址映射方法有很多 常用的有 全相联映射全相联映射 直接相联映射直接相联映射 和 组相组相 联映射联映射 三种 其中灵活性最强的是 全相联映射全相联映射 成本最高的是 全相联映射全相联映射 12 Cache 中数据块常用的替换算法有 先进先出 先进先出 FIFOFIFO 和 最近最少使用 最近最少使用 LRULRU 两种 13 按照总线仲裁电路的位置不同 可分为 集中式集中式 仲裁和 分布式分布式 仲裁 14 寄存器直接寻址操作数在 寄存器寄存器 中 寄存器间接寻址操作数在 主存主存 中 17 RISC 的中文含义是 精简指令集计算机精简指令集计算机 CISC 的中文含义是 复杂指令系统计算机复杂指令系统计算机 RISC reduced instruction set computer 精简指令集计算机 CISC Complex Instruction Set Computer 复杂指令系统计算机 18 计算机软件一般分为两大类 一类叫 系统软件系统软件 另一类叫 应用软件应用软件 操作系统属于 系统软件系统软件 类 19 目前主流的 CPU 包括 运算器运算器 控制器控制器 和 Cache 20 主存储器容量通常以 KB 表示 其中 K 2 2 的的 1010 次方次方 硬盘容量通常以 GB 表示 其中 G 2 2 的的 3030 次方次方 21 存储器和 CPU 连接时 要完成 地址线地址线 的连接 数据线数据线 的连接和 控制线控制线 的连接 方 能正常工作 23 常见的集中式总线控制方式有 链式查询链式查询 计数器定时查询计数器定时查询 和 独立请求独立请求 三种 其中 链式查询链式查询 对电路故障最敏感 25 存储器的技术指标有 存储容量存储容量 和 存取时间存取时间 27 一个定点数由 符号位符号位 和 数值域数值域 两部分组成 29 运算器的两个主要功能是 算术运算算术运算 逻辑运算逻辑运算 30 完整的计算机系统包括 硬件硬件 软件软件 在计算机中用二进制的理由是 便于实现便于实现 31 直接内存访问 DMA 方式中 DMA 控制器从 CPU 完全接管对 总线总线 的控制 数据交换 不经过 CPU 而直接在内存和 I OI O 设备设备 之间进行 精品文档 5欢迎下载 32 外围设备主要可以分为 输入设备输入设备 和 输出设备输出设备 外围设备 计算机系统中除主机外的其他设备 包括输入和输出设备 外存储器 模数转换器 数模 转换器 外围处理机等 是计算机与外界进行通信的工具 例如打印机 磁盘驱动器 或键盘 33 CPU 能直接访问 cachecache 和 主存主存 但不能直接访问磁盘和光盘 35 为了解决多个 主设备主设备 同时竞争总线 控制权控制权 必须具有 总线仲裁部件总线仲裁部件 部件 36 在计算机系统中 多个系统部件之间信息传送的公共通路称为 总线总线 就其所传送信 息的性质而言 在公共通路上传送的信息包括数据 地址地址 控制控制 信息 37 指令操作码字段表征指令的 操作特性与功能操作特性与功能 而地址码字段指示 参与操作的操作数参与操作的操作数 的地址的地址 38 CPU 中 保存当前正在执行的指令的寄存器为 指令寄存器指令寄存器 IRIR 保存当前正在执行的指 令的地址的寄存器为 程序计数器程序计数器 PCPC 保存 CPU 访存地址的寄存器为 内存地址寄存器内存地址寄存器 MARMAR 39 DMA 技术的出现使得 外围设备外围设备 可以通过 DMADMA 控制器控制器 直接访问 内存内存 与此同时 CPU 可以继续执行其它任务 40 一个浮点数由 尾数尾数 和 阶码阶码 两部分组成 三 问答题三 问答题 3 CPU 中有哪些主要寄存器 简述这些寄存器的功能 至少 5 个 3 3 解 解 1 1 指令寄存器 指令寄存器 IRIR 用来保存当前正在执行的一条指令 用来保存当前正在执行的一条指令 2 2 程序计数器 程序计数器 PCPC 用来确定下一条指令的地址 用来确定下一条指令的地址 3 3 地址寄存器 地址寄存器 ARAR 用来保存当前 用来保存当前 CPUCPU 所访问的内存单元的地址 所访问的内存单元的地址 4 4 缓冲寄存器 缓冲寄存器 DRDR 作为作为 CPUCPU 和内存 外部设备之间信息传送的中转站 和内存 外部设备之间信息传送的中转站 补偿补偿 CPUCPU 和内存 外围设备之间在操作速度上的差别和内存 外围设备之间在操作速度上的差别 在单累加器结构的运算器中 缓冲寄存器还可兼作为在单累加器结构的运算器中 缓冲寄存器还可兼作为 操作数寄存器 操作数寄存器 5 5 通用寄存器 通用寄存器 ACAC 当运算器的算术逻辑单元 当运算器的算术逻辑单元 ALUALU 执行全部算术和逻辑运算时 执行全部算术和逻辑运算时 精品文档 6欢迎下载 为为 ALUALU 提供一个工作区 提供一个工作区 6 6 状态条件寄存器 保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条状态条件寄存器 保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条 件码件码 内容 除此之外 还保存中断和系统工作状态等信息 内容 除此之外 还保存中断和系统工作状态等信息 以便使以便使 CPUCPU 和系统能及时了解机和系统能及时了解机 器运行状态和程序运行状态 器运行状态和程序运行状态 5 在寄存器 寄存器型 寄存器 存储器型和存储器 存储器型三类指令中 哪类指令的 执行时间最长 哪类指令的执行时间最短 为什么 5 5 寄存器寄存器 寄存器型执行速度最快寄存器型执行速度最快 存储器存储器 存储器型执行速度最慢 因为前者操作数在寄存储器型执行速度最慢 因为前者操作数在寄 存器中 后者操作数在存储器中 而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所存器中 后者操作数在存储器中 而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所 需时间长 需时间长 7 说明计算机存储系统的层次结构 8 中断处理过程包括哪些操作步骤 8 8 解 中断处理过程如下 解 中断处理过程如下 1 1 设备提出中断请求 设备提出中断请求 2 2 当一条指令执行结束时 当一条指令执行结束时 CPUCPU 响应中断响应中断 3 3 CPUCPU 设置设置 中断屏蔽中断屏蔽 标志 不再响应其它中断请求标志 不再响应其它中断请求 4 4 保存程序断点 保存程序断点 PCPC 5 5 硬件识别中断源 转移到中断服务子程序入口地址 硬件识别中断源 转移到中断服务子程序入口地址 6 6 用软件方法保存 用软件方法保存 CPUCPU 现场现场 7 7 为设备服务 为设备服务 8 8 恢复 恢复 CPUCPU 现场现场 9 9 中断屏蔽中断屏蔽 标志复位 以便接收其它设备中断请求标志复位 以便接收其它设备中断请求 1010 返回主程序 返回主程序 精品文档 7欢迎下载 9 指令和数据均存放在内存中 计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据 9 9 计算机可以从时间和空间两方面来区分指令和数据 在时间上 取指周期从内存中取出计算机可以从时间和空间两方面来区分指令和数据 在时间上 取指周期从内存中取出 的是指令 而执行周期从内存取出或往内存中写入的是数据 在空间上 从内存中取出指的是指令 而执行周期从内存取出或往内存中写入的是数据 在空间上 从内存中取出指 令送控制器 而执行周期从内存从取的数据送运算器 往内存写入的数据也是来自于运算令送控制器 而执行周期从内存从取的数据送运算器 往内存写入的数据也是来自于运算 器 器 10 说明总线结构对计算机系统性能的影响 1010 解 解 1 1 最大存储容量 最大存储容量 单总线系统中 最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线 单总线系统中 最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线 双总线系统中 存储容量不会受到外围设备数量的影响双总线系统中 存储容量不会受到外围设备数量的影响 2 2 指令系统 指令系统 双总线系统 必须有专门的双总线系统 必须有专门的 I OI O 指令系统指令系统 单总线系统 访问内存和单总线系统 访问内存和 I OI O 使用相同指令使用相同指令 3 3 吞吐量 吞吐量 总线数量越多 吞吐能力越大总线数量越多 吞吐能力越大 16 简要描述外设进行 DMA 操作的过程及 DMA 方式的主要优点 16 16 1 1 外设发出 外设发出 DMADMA 请求 请求 2 2 CPUCPU 响应请求 响应请求 DMADMA 控制器从控制器从 CPUCPU 接管总线的控制 接管总线的控制 3 3 由 由 DMADMA 控制器执行数据传送操作 控制器执行数据传送操作 4 4 向 向 CPUCPU 报告报告 DMADMA 操作结束 操作结束 主要优点是数据数据速度快主要优点是数据数据速度快 17 试比较 RAM 和 ROM 以及静态 RAM 和动态 RAM 书 p87 精品文档 8欢迎下载 25 解释概念 Cache 高速缓冲存储器 SRAM DRAM ROM PROM ROM 只读存储器 随机存储器 RAM 随机存储器分为静态与动态 静态随机存储器 SRAM 动态随机存储器 DRAM 可编程只读存储器 PROM 可擦可编程序只读存储器 EPROM 可擦可编程只读存储器 EEPROM 26 什么叫刷新 为什么要刷新 说明刷新有几种方法 解 刷新 对解 刷新 对 DRAMDRAM 定期进行的全部重写过程 定期进行的全部重写过程 刷新原因 因电容泄漏而引起的刷新原因 因电容泄漏而引起的 DRAMDRAM 所存信息的衰减需要及时补充 因此安排了定期刷新所存信息的衰减需要及时补充 因此安排了定期刷新 操作 操作 常用的刷新方法有三种 集中式 分散式 异步式 常用的刷新方法有三种 集中式 分散式 异步式 集中式 在最大刷新间隔时间内 集中安排一段时间进行刷新 存在集中式 在最大刷新间隔时间内 集中安排一段时间进行刷新 存在 CPUCPU 访存死时间 访存死时间 分散式 在每个读分散式 在每个读 写周期之后插入一个刷新周期 无写周期之后插入一个刷新周期 无 CPUCPU 访存死时间 访存死时间 异步式 是集中式和分散式的折衷 异步式 是集中式和分散式的折衷 33 解释概念 PC IR MAR MDR ACC CU ALU 存储单元 存储元件 存储字长 机 器字长 程序计数器 PC 用来存放指令地址 指令寄存器 IR 程序状态字寄存器 PSWR 精品文档 9欢迎下载 主存数据寄存器 MDR Memory Data Register 主存地址寄存器 MAR Memory Address Register 累加器 ACC Accumulator CB 控制总线 CU 控制单元 DB 数据总线 CS 片选信号 算术逻辑单元 Arithmetic Logic Unit ALU 中央处理器 英文 Central Processing Unit CPU 存储单元存储单元 存储单元一般应具有存储数据和读写数据的功能 一般以 8 位二进制作为一个存储单元 也就是一个字节 每个单元有一个地址 是一个整数编码 可以表示为二进制整数 程序 中的变量和主存储器的存储单元相对应 变量的名字对应着存储单元的地址 变量内容对 应着单元所存储的数据 存储元件存储元件 计算机中主存储器包括存储体 M 各种逻辑部件及控制电路等 存储体由许多存储单元 组成 每个存储单元又包含若干个存储元件 每个存储元件能寄存一位二进制代码 0 或 1 存储元件又称为存储基元 存储元 一个存储单元存储一串二进制代码 存 储字 这串二进制代码的位数称为存储字长 存储字长可以是8 位 16 位 32 位 等 如果把一个存储体看做是一幢大楼 存储单元看做是大楼里的每个房间 那么每个 存储元件就可以看做是每间房间里的一张床位 床位有人相当于 1 无人相当于 0 每间房间里的床的位数就相当于存储字长 而房间的编号可看做是存储单元的地址号 存存储储字字长长 一个存储单元存储一串二进制代码 存储字 这串二进制代码的位数称为存储字 长 存储字长可以是 8 位 16 位 32 位等 早期计算机的存储字长一般和机器的指令字长与数据字长相等 故访问一次主存便可取 一条指令或一个数据 随着计算机的应用范围的不断扩大 解题精度的不断提高 往往 精品文档 10欢迎下载 要求指令字长是可变的 数据字长也要求可变 为了适应指令和数据字长的可变性 其 长度不由存储字长来确定 而且字节的个数来表示 1 个字节 Byte 被定义为由 8 位 Bit 二进制代码组成 机器字长机器字长 机器字长是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数 整数运算即定点 整数运算 机器字长也就是运算器进行定点数运算的字长 通常也是CPU 内部数据 通路的宽度 即字长越长 数的表示范围也越大 精度也越高 机器的字长也会影响机 器的运算速度 倘若 CPU 字长较短 又要运算位数较多的数据 那么需要经过两次或 多次的运算才能完成 这样势必影响整机的运行速度 机器字长与主存储器字长通常是相同的 但也可以不同 不同的情况下 一般是主 存储器字长小于机器字长 例如机器字长是32 位 主存储器字长可以是 32 位 也可 以是 16 位 当然 两者都会影响 CPU 的工作效率 机器字长对硬件的造价也有较大的影响 它将直接影响加法器 或ALU 数据 总线以及存储字长的位数 所以机器字长的确不能单从精度和数的表示范围来考虑 41 试比较逻辑移位和算术移位 解 逻辑移位和算术移位的区别 解 逻辑移位和算术移位的区别 逻辑移位是对逻辑数或无符号数进行的移位 其特点是不论左移还是右移 空出位均逻辑移位是对逻辑数或无符号数进行的移位 其特点是不论左移还是右移 空出位均 补补 0 0 移位时不考虑符号位 移位时不考虑符号位 算术移位是对带符号数进行的移位操作 其关键规则是移位时符号位保持不变 空出算术移位是对带符号数进行的移位操作 其关键规则是移位时符号位保持不变 空出 位的补入值与数的正负 移位方向 采用的码制等有关 补码或反码右移时具有符号延伸位的补入值与数的正负 移位方向 采用的码制等有关 补码或反码右移时具有符号延伸 特性 左移时可能产生溢出错误 右移时可能丢失精度 特性 左移时可能产生溢出错误 右移时可能丢失精度 49 什么是总线 总线传输有何特点 为了减轻总线负载 总线上的部件应具备什么特点 答 答 P41 P41 总线是一种能由多个部件分时共享的公共信息传送线路 总线是一种能由多个部件分时共享的公共信息传送线路 总线传输的特点是 某一时刻只允许有一个部件向总线发送信息 但多个部件可以同时从总线传输的特点是 某一时刻只允许有一个部件向总线发送信息 但多个部件可以同时从 总线上接收相同的信息 总线上接收相同的信息 为了减轻总线负载 总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通 为了减轻总线负载 总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通 精品文档 11欢迎下载 65 什么是 I O 接口 与端口有何区别 为什么要设置 I O 接口 将 I O 接口按数据传送方 式和控制方式分别进行分类 解 解 I OI O 接口一般指接口一般指 CPUCPU 和和 I OI O 设备间的连接部件 而端口是指设备间的连接部件 而端口是指 I OI O 接口内接口内 CPUCPU 能够访问能够访问 的寄存器 端口加上相应的控制逻辑即构成的寄存器 端口加上相应的控制逻辑即构成 I OI O 接口 接口 I OI O 接口分类方法很多 主要有 接口分类方法很多 主要有 1 1 按数据传送方式分有并行接口和串行接口两种 按数据传送方式分有并行接口和串行接口两种 2 2 按数据传送的控制方式分有程序控制接口 程序中断接口 按数据传送的控制方式分有程序控制接口 程序中断接口 DMADMA 接口三种接口三种 66 一个容量为 16K 32 位的存储器 其地址线和数据线的总和是多少 当选用下列不同 规格的存储芯片时 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 地址线和数据线的总和解 地址线和数据线的总和 1414 3232 4646 根 根 选择不同的芯片时 各需要的片数为 选择不同的芯片时 各需要的片数为 1K1K 4 4 16K16K 3232 1K1K 4 4 1616 8 8 128128 片片 2K2K 8 8 16K16K 3232 2K2K 8 8 8 8 4 4 3232 片片 4K4K 4 4 16K16K 3232 4K4K 4 4 4 4 8 8 3232 片片 16K16K 1 1 16K16K 3232 16K16K 1 1 1 1 3232 3232 片片 4K4K 8 8 16K16K 3232 4K4K 8 8 4 4 4 4 1616 片片 8K8K 8 8 16K16K 3232 8K8K 8 8 2 2 4 4 8 8 片片 67 为什么要设置总线判优控制 常见的集中式总线控制有几种 各有何特点 哪种方式 响应时间最快 哪种方式对电路故障最敏感 解 总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题 解 总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题 常见的集中式总线控制有三种 常见的集中式总线控制有三种 链式查询 计数器查询 独立请求 链式查询 计数器查询 独立请求 特点 链式查询方式连线简单 易于扩充 对电路故障最敏感 计数器查询方式优先级设特点 链式查询方式连线简单 易于扩充 对电路故障最敏感 计数器查询方式优先级设 置较灵活 对故障不敏感 连线及控制过程较复杂 独立请求方式判优速度最快 但硬件置较灵活 对故障不敏感 连线及控制过程较复杂 独立请求方式判优速度最快 但硬件 器件用量大 连线多 成本较高 器件用量大 连线多 成本较高 精品文档 12欢迎下载 68 指令和数据都存于存储器中 计算机如何从时间上和空间上区分它们 答 通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段 在取指阶段通过访问存储器可将指令答 通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段 在取指阶段通过访问存储器可将指令 取出 在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出 这样 虽然指令和数据都为取出 在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出 这样 虽然指令和数据都为 0 0 1 1 代码代码 形式存在存储器中 但形式存在存储器中 但 CPUCPU 可以判断出在取指阶段访问存储器取出的可以判断出在取指阶段访问存储器取出的 0 0 1 1 代码是指令 在代码是指令 在 执行阶段访存取出的执行阶段访存取出的 0 0 1 1 代码是数据 例如 完成代码是数据 例如 完成 ADDADD M M 指令需两次访存 第一次访存是指令需两次访存 第一次访存是 取指阶段 取指阶段 CPUCPU 根据根据 PCPC 给出的地址取出指令 第二次访存是执行阶段 给出的地址取出指令 第二次访存是执行阶段 CPUCPU 根据根据 IRIR 的指令的指令 中中 M M 给出的地址取出操作数 可见 给出的地址取出操作数 可见 CPUCPU 就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来 区分指令和数据的 区分指令和数据的 73 设有一个具有 20 位地址和 32 位字长的存储器 问 1 该存储器能存储多少个字节的 信息 2 如果存储器由 512k 8 位的 RAM 芯片组成 需多少片 3 需多少位地址作芯片 选择 计算部分 2 机器字长 32 位 其存储容量为 4MB 若按字编址 它的寻址范围是 1M1M 容量是 4MB 字长 32 位时 容量就等于 1M 字 按字编址的寻址范围是 00000 FFFFFH 32 机器字长 64 位 其存储容量为 8MB 若按字编址 它的寻址范围是 A 1MB 1MBC 4MD 4MB 42 机器字长 16 位 其存储容量为 8MB 若按字编址 它的寻址范围是 A 1MB 1MB C 4MD 4MB 52 机器字长 64 位 其存储容量为 64MB 若按字编址 它的寻址范围是 A 8M B 8MB C 16M D 16MB 62 机器字长 32 位 其存储容量为 64MB 若按字编址 它的寻址范围是 精品文档 13欢迎下载 A 8M B 8MB C 16M D 16MB 72 机器字长 128 位 其存储容量为 128MB 若按字编址 它的寻址范围是 A 2048M B 2048MB C 1024M D 1024MB 9 2000 10化成十六进制数是 7D07D0 16 16 22 2001 10化成十六进制数是 7D17D1 16 16 34 某一 RAM 芯片 其容量为 512 8 位 考虑电源端和接地端 该芯片引出线的最小数 目应为 A 21 B 522 C 17 D 19 44 某一 RAM 芯片 其容量为 128 16 位 考虑电源端和接地端 该芯片引出线的最小数 目应为 A 25 B 23 C 27 D 24 70 某一 RAM 芯片 其容量为 64 8 位 考虑电源端和接地端 该芯片引出线的最小数目 应为 A 16 B 20 C 17 D 19 48 定点 32 位字长的字 采用补码形式表示时 一个字所能表示的整数范围是 A 231 231 1 B 231 1 231 1 C 231 1 231 D 231 231 88 定点 64 位字长的字 采用补码形式表示时 一个字所能表示的整数范围是 A 263 263 1 B 263 1 263 1 精品文档 14欢迎下载 C 263 1 263 D 263 263 19 某存储器容量为 64K 32 位 则 地址线为地址线为 1616 根 数据线为根 数据线为 3232 根根 63 某存储器容量为 128K 64 位 则 地址线为地址线为 1717 根 数据线为根 数据线为 6464 根根 100 某存储器容量为 4K 16 位 则 地址线为地址线为 1212 根 数据线为根 数据线为 1616 根根 49 某主存储器按字节编址 地址线数目为 16 这个存储器的容量为 64K64K 8 8 位位 74 某主存储器按字节编址 地址线数目为 32 这个存储器的容量为 4G4G 8 8 位位 60 已知 X 0 且 X 原 X0 X1X2 Xn 则 X 反可通过 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 16 则应满足条件 A X1X2 为 0 其他各位任意 B X1X2 为 1 其他各位任意 C X1X2 为 1 X3 X6 中至少有一位为 1 D X1X2 为 0 X3 X6 中至少有一位为 1 64 若 X 补 1 X1X2 X6 其中 Xi 取 0 或 1 若要求 X 8 则应满足条件 A X1X2X3 为 0 其他各位任意 B X1X2X3 为 1 其他各位任意 C X1X2X3 为 1 X4 X6 中至少有一位为 1 D X1X2X3 为 0 X4 X6 中至少有一位为 1 94 若 X 补 1 X1X2 X6 其中 Xi 取 0 或 1 若要求 X 32 则应满足条件 A X1 为 0 其他各位任意 精品文档 15欢迎下载 B X1 为 1 其他各位任意 C X1 为 1 X2 X6 中至少有一位为 1 D X1 为 0 X2 X6 中至少有一位为 1 1 某机器数位 若它代表 127 则该机器数为 形式 若代表 128 该机器 数又为 形式 22 某机器数位 若它代表 0 则该机器数为 形式 若代表 128 该机器 数又为 形式 4 欲组成一个 64K 16 位的存储器 当分别选用 2K 4 位 4K 8 位两种不同规格的芯片进 行扩充 各需 和 片 16 欲组成一个 16K 16 位的存储器 当分别选用 2K 4 位 4K 8 位两种不同规格的芯片进 行扩充 各需 和 片 4 求十进制数 113 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 并设最高位为符号位 真值为 7 位 4 4 原码原码 反码反码 补码补码 移码移码 0000111100001111 12 求十进制数 97 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 并设最高位为符号位 真值为 7 位 20 求十进制数 33 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 并设最高位为符号位 真值为 7 位 28 求十进制数 88 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 并设最高位为符号位 真值为 7 位 40 求十进制数 99 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 精品文档 16欢迎下载 并设最高位为符号位 真值为 7 位 48 求十进制数 94 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 并设最高位为符号位 真值为 7 位 50 求十进制数 101 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 并设最高位为符号位 真值为 7 位 71 求十进制数 128 的原码表示 反码表示 补码表示和移码表示 用 8 位二进制表示 并设最高位为符号位 真值为 7 位 27 设总线的时钟频率为 8MHZ 一个总线周期等于一个时钟周期 如果一个总线周期中并 行传送 16 位数据 试问总线的带宽是多少 解 由于 解 由于 f 8MHz T 1 f 1 8Mf 8MHz T 1 f 1 8M 秒 一个总线周期等于一个时钟周期秒 一个总线周期等于一个时钟周期 所以 总线带宽所以 总线带宽 16 16 1 8M1 8M 128Mbps128Mbps 34 试述总线带宽的概念 设总线的时钟频率为 16MHZ 一个总线周期等于一个时钟周期 如果一个总线周期中并行传送 32 位数据 试问总线的带宽是多少 58 设总线的时钟频率为 64MHZ 一个总线周期等于 4 个时钟周期 如果一个总线周期中 并行传送 8 位数据 试问总线的带宽是多少 29 写出 1100 1101 对应的汉明码 按配偶原则 37 写出 1110 1111 对应的汉明码 按配偶原则 17 17 写出写出 11001100 11011101 11101110 11111111 对应的汉明码 对应的汉明码 解 有效信息均为解 有效信息均为 n 4n 4 位 假设有效信息用位 假设有效信息用 b4b3b2b1b4b3b2b1 表示表示 校验位位数校验位位数 k 3k 3 位 位 2 2k k n k 1 n k 1 设校验位分别为设校验位分别为 c1c1 c2c2 c3c3 则汉明码共 则汉明码共 4 3 74 3 7 位 即 位 即 c1c2b4c3b3b2b1c1c2b4c3b3b2b1 校验位在汉明码中分别处于第校验位在汉明码中分别处于第 1 1 2 2 4 4 位位 c1 b4c1 b4 b3b3 b1b1 c2 b4c2 b4 b2b2 b1b1 c3 b3c3 b3 b2b2 b1b1 当有效信息为当有效信息为 11001100 时 时 c3c2c1 110 c3c2c1 110 汉明码为汉明码为 01111000111100 精品文档 17欢迎下载 当有效信息为当有效信息为 11011101 时 时 c3c2c1 001 c3c2c1 001 汉明码为汉明码为 10101011010101 当有效信息为当有效信息为 11101110 时 时 c3c2c1 000 c3c2c1 000 汉明码为汉明码为 00101100010110 当有效信息为当有效信息为 11111111 时 时 c3c2c1 111 c3c2c1 111 汉明码为汉明码为 11111111111111 51 已经接收到下列汉明码 分别写出它们所对应的欲传送代码 1 1101001 按偶性配置 2 0011001 按奇性配置 78 已经接收到下列汉明码 分别写出它们所对应的欲传送代码 1 1100000 按偶性配置 2 1100010 按偶性配置 19 19 已经接收到下列汉明码 分别写出它们所对应的欲传送代码 已经接收到下列汉明码 分别写出它们所对应的欲传送代码 1 1 11000001100000 按偶性配置 按偶性配置 2 2 11000101100010 按偶性配置 按偶性配置 3 3 11010011101001 按偶性配置 按偶性配置 4 4 00110010011001 按奇性配置 按奇性配置 5 5 10000001000000 按奇性配置 按奇性配置 6 6 11100011110001 按奇性配置 按奇性配置 解 一 假设接收到的汉明码为解 一 假设接收到的汉明码为 C1C1 C2C2 B4B4 C3C3 B3B3 B2B2 B1B1 按偶性配置则 按偶性配置则 P1 C1P1 C1 B4B4 B3B3 B1B1 P2 C2P2 C2 B4B4 B2B2 B1B1 P3 C3P3 C3 B3B3 B1B1 1 1 如接收到的汉明码为 如接收到的汉明码为 11000001100000 P1 1P1 1 0 0 0 0 0 10 1 P2 1P2 1 0 0 0 0 0 10 1 P3 0P3 0 0 0 0 00 0 P3P2P1 011P3P2P1 011 第 第 3 3 位出错 可纠正为位出错 可纠正为 11100001110000 故欲传送的信息为 故欲传送的信息为 10001000 2 2 如接收到的汉明码为 如接收到的汉明码为 11000101100010 P1 1P1 1 0 0 0 0 0 10 1 P2 1P2 1 0 0 1 1 0 00 0 P3 0P3 0 0 0 0 00 0 P3P2P1 001P3P2P1 001 第 第 1 1 位出错 可纠正为位出错 可纠正为 01000100100010 故欲传送的信息为 故欲传送的信息为 00100010 精品文档 18欢迎下载 3 3 如接收到的汉明码为 如接收到的汉明码为 11010011101001 P1 1P1 1 0 0 0 0 1 01 0 P2 1P2 1 0 0 0 0 1 01 0 P3 1P3 1 0 0 1 01 0 P3P2P1 000P3P2P1 000 传送无错 故欲传送的信息为 传送无错 故欲传送的信息为 00010001 二 假设接收到的汉明码为 二 假设接收到的汉明码为 C1C1 C2C2 B4B4 C3C3 B3B3 B2B2 B1B1 按奇性配置则 按奇性配置则 P1 C1P1 C1 B4B4 B3B3 B1B1 1 1 P2 C2P2 C2 B4B4 B2B2 B1B1 1 1 P3 C3P3 C3 B3B3 B1B1 1 1 4 4 如接收到的汉明码为 如接收到的汉明码为 00110010011001 P1 0P1 0 1 1 0 0 1 1 1 11 1 P2 0P2 0 1 1 0 0 1 1 1 11 1 P3 1P3 1 0 0 1 1 1 11 1 P3P2P1 111P3P2P1 111 第 第 7 7 位出错 可纠正为位出错 可纠正为 00110000011000 故欲传送的信息为 故欲传送的信息为 10001000 5 5 如接收到的汉明码为 如接收到的汉明码为 10000001000000 P1 1P1 1 0 0 0 0 0 0 1 01 0 P2 0P2 0 1 1 0 0 0 0 1 01 0 P3 0P3 0 0 0 0 0 1 11 1 P3P2P1 100P3P2P1 100 第 第 4 4 位出错 可纠正为位出错 可纠正为 10010001001000 故欲传送的信息为 故欲传送的信息为 00000000 6 6 如接收到的汉明码为 如接收到的汉明码为 11100011110001 P1 1P1 1 1 1 0 0 1 1 1 01 0 P2 1P2 1 1 1 0 0 1 1 1 01 0 P3 0P3 0 0 0 1 1 1 01 0 P3P2P1 000P3P2P1 000 传送无错 故欲传送的信息为 传送无错 故欲传送的信息为 10011001 42 将下列数转化成为规格化浮点数 格式 阶码 6 位 包括 1 位阶符 尾数 10 位 包 括 1 位数符 阶码用移码表示 尾数用补码表示 1 1111 1111 2 0 000001111 55 将下列数转化成为规格化浮点数 格式为 阶码 6 位 包括 1 位阶符 尾数 10 位 包括 1 位数符 1 10011 101011 2 0 0 精品文档 19欢迎下载 64 将下列数转化成为规格化浮点数 格式为 阶码 6 位 包括 1 位阶符 尾数 10 位 包括 1 位数符 1 10001 101000 2 0 000001 6 用 16k 4 位的 RAM 芯片构成 16K 16 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储器的 组成逻辑框图 14 用 16k 16 位的 SRAM 芯片构成 64K 16 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储 器的组成逻辑框图 22 用 16k 8 位的 SRAM 芯片构成 16K 32 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储器 的组成逻辑框图 30 用 1k 4 位的 RAM 芯片构成 4K 8 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储器的组 成逻辑框图 38 用 32k 64 位的 RAM 芯片构成 128K 128 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储 器的组成逻辑框图 46 用 2k 8 位的 RAM 芯片构成 8K 16 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储器的 组成逻辑框图 56 用 128k 8 位的 RAM 芯片构成 512K 8 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储器 的组成逻辑框图 62 用 16k 64 位的 RAM 芯片构成 64K 128 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储 器的组成逻辑框图 70 用 2k 4 位的 RAM 芯片构成 8K 8 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储器的组 成逻辑框图 80 用 8k 8 位的 RAM 芯片构成 32K 16 位的存储器 分析需要多少片 并画出该存储器的 组成逻辑框图 61 在异步串行传送系统中 字符格式为 1 个起始位 16 个数据位 1 个校验位 2 个终 止位 若要求每秒传送 120 个字符 试述波特率和比特率的概念 并求传送的波特率和比 特率 精品文档 20欢迎下载 76 在异步串行传送系统中 字符格式为 1 个起始位 8 个数据位 1 个校验位 2 个终 止位 若要求每秒传送 120 个字符 试求传送的波特率和比特率 解 一帧包含 解 一帧包含 1 8 1 2 121 8 1 2 12 位位 故波特率为 故波特率为 1 8 1 21 8 1 2 120 1440bps 120 1440bps 比特率为 比特率为 8 120 960bps8 120 960bps 54 设主存容量为 512K 字 Cache 容量为