计算机组成原理答案

解计算机硬件——计算机的实体计算机软件——计算机运需的程序及相关资料硬件和软件在计算机系统中 冯·诺依曼计算机的特点么解：冯氏计算机的特点由运算器、控制器 器输入设备、输出设备五大部件组成指令和数据以同一形式（制形式）存 器中指令由操作码、地址码分组成指令 器中顺序存放，常自动顺序取出执行以运算器为中心（机）主机、CPU、主存 单元、储元件 基元 元 解存）组成 处理器（机 单元——可存放一个 元件——一位二制信息的物理元件，是器中最小的单位，又叫基元或存字——一个单元所存二进制代码的逻辑单位 容量— 器中可二进制代码的总量机器字长——CPU能同时理的数据指令字长——一条指令的进制代码8.解释下列英文缩写的中义CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC解CPU——CentralUnit，处理机（器），见7PC——ProgramCounter，IR——InstructionCU——ControlUnit，控制ALU——ArithmeticLogic中完成算术逻辑运算的逻辑部ACC——Accumulator，MAR——MemoryAddress 存中用来存放 单元地的寄存器MDR——MemoryRegister，器数据缓冲寄存、写入 单元数据的寄存器 InstructionPerSecond，每秒CPI——CyclePerPointOperationPer10.指令和数据都存于器中,计算机如何区分它们另外也可通过地址来源分，从 单元取返返1.什么是总线？总线传输有何总线传输的特点是：某一时为了减轻总线负载，总线上 见 常见的集中式总线控制有种单，易于扩充，对电路故障最敏感解总线的主设备（主模块）总线的从设备（从模块） 总线的通信控制——试比较同步通信和异步信解同步通信——由统一时钟控异步通信——不由统一时钟8.为什么说半同步通信同解半同步通信既能像同步通步通信那样允许传输时间不一，因此工作效率介于两者之间有哪些？什么叫plugandplay总线标准的设置主要解决目前流行的总线标准有ISA、EISA、PCIplugandplay——即插即画一个具有双向传输功能的总线图解：此题实际上是要求设计一个双向总线电路。逻辑图如下：（n位

设计操作T0时刻完成D→总线T3时刻完成总线→B解-令 当CP前沿到来时，将D?A、B、C现以8位总线为例，设计此电路，如下图示数据总

8Q

3748Q

8Q

374

时钟：CLK：打入脉冲图中，脉冲包在电平中，为了留节拍、脉冲分配逻辑如下&- & &1 数&1 数A &1- &1&- &1 1节拍、脉冲时序输出：输入：P0：返以8位总线为例，电路设计如返（图中，A、B、C、D四个寄存器与数据总线的连方法同上。数据总线

374A

374374

373DD

374374

BB

CC

令：A?BUS=-T2D?BUS

BUS?A=P1BUS?B=P3

T1 T0器说明存取周期和存取时间的别解：存取周期和存取时间的主要 器带1/200nsX32160M位/20MB/S5M字/ 按字寻址64KX8字按字节编址时的主存地址分配图012345670123456748一个容量为16KX32位当选用下列不同规格的时，各1KX4位，2KX8位，4KX416KX1位，4KX8位，8KX8解地址线和数据线的总1432根各需要的1KX4：16KX32/1KX4=16X8=片2KX8：16KX322KX88X4324KX4：16KX324KX44X83216KX1：16KX3216KX1324KX8：16KX324KX84X416解：刷新——对DRAM定期进行全部重写刷新原因——因电容泄漏而引起DRAM所存信息的衰减需要及时补充因此安排了定期刷新操作常用的刷新方法有三种——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分散式：在每个读/写周期之一个刷新周期，无CPU访存死时异步式：是集中式和分散式的衷 解：半导 的译码器材用量，是最常用的译码驱动方式 解：设采用 总片64KX81024X464X2128题意分析：本题设计的器结构64KX816KX8位16KX816位1KX81KX4组组组内地地址分配 组逻辑图如下：（位扩展-- 页面逻辑框图：（字扩展-----1KX8（组1KX8（组1KX8（组1KX8（组-

-WE

器逻辑框图：（字扩展16KX8（页面16KX8（页面16KX8（页面16KX8（页面16KX8（页面16KX8（页面16KX8（页面16KX8（页面 解512K219位 设地址线根数为a，数据线根数b，则片容量为：2aXb219；b若a=19，b=1=19+1=a18，b2，总18+220；a17，b4，总17+421；a16，b8，总16+824；……结论：如果满足地址线和数据线 若每个模块板为位，共需几个模块板每个模块板内共有几 共有多少片CPU如何选择各模块解（1）218256K，则该机所允许的（2）模块板总256KX88块8X216片（4）总片16片X8128片17如下1：4板4板地片地片内地

12 及74138译和其他门电路（ 画出CPU 的连接图。要求最小4K地址为系统程序4096~16383地址范围为用户程序选用 类型及量详细画出解地址空间分配图551735

…选片：ROM：4KX4位：2片RAM：4KX8位：3片 器连接逻辑图及片选逻辑CC------ --

R/-R/-CPU假设同上题，现有88KX8位的 与CPU相连，试答用74138 画出CPU的连接图写出每片RAM的地址范围 根据（1）的连接图地址线A13与CPU断线，并搭接到高平上，将出现什 解 连…- --A--ABC--地址 该片的-CS端与-WE端错连或路该片的-CS端与CPU的-MREQ端连或短路该片的-CS端与地线错连或短路在此，假 与 本身是好的 。17.某机字长16位，常规的 0123456789管总管启动启动

8体交 时序返单体存取返t由图可知：每隔1/8个存取周期就可 总线上获得一个数据画出RZ、NRZ、NRZ1、PE、FM1011001的写入电流波形图解

ttt解：写电流波形图如下10010110t1001010010110t10010110 频率提高一倍后的MFM比较FM和MFM写电流在位周期心处的变化规则相同MFM制除连续一串“0”时个0周期交界处电流仍变化外，消了位周期起始处的电流变FM制记录一位二进制代码解 f 共有多 面可用共有多少柱面盘组 容量是多少数据传输率（1）若去掉两个保护面，则有6X2-2=10 面可用有 区=（33-22）/2=柱面40道/cmX5.5=道内层道周长=22p=道容量=400=面容量=3454BX220=盘组总容759，880BX面（4）24006040转/数据传输3454BX40转/=138，160 每道记录信息12288字节，最小磁道磁 器 容量 密度（最小磁道的密度）和最低位密度磁盘数据传输率平均等待时间 275道道X413516（2） 密度=12288B/230p17B/mm136位/mm（向下取整）=230mm+275道/5道=230mm+110mm=最低位密12288B340p11B/mm92mm（向下取整（3）磁盘12288BX3000转/=12288BX50转/秒（4）平均等待1/502输入输出系解：常用的I/O编址方式有两种特点：I/O与内存统一编址方式的址空间，CPU可像主存一样I/O设备，不需要安排专门的I/O指令I/O独立编址方式时机器为I/O 有缓冲器和只读器，各有 着将字符的ASCII码转换为字形点信息的作用8.某计算机的I/O设备采用异步息的格式为一位起始位、七位数据、一位校验位和一位停止位。解：480×10=4800位/秒波特波特——是数据传送速率的单位I/O接口一般指CPU和I/O设备间的连接部件；I/O接口分类方法多，主要有按数据传送方式分有并行接口串行接口两种按数据传送的控制方式分有控制接口、程序中断接口、DMA三种CPU发I/O地址?地址总线接口选择器译码选中，发SEL信号门CPU发启动命令?D置0，B置1接向设备发启动命令设备开始工作CPU等待，输入设备读出数据外设工作完成，完成信号接口?B0，D置准备就绪信号控制总线?输入：CPU通过输入指令（IN）DBR中的数据取走 CPU发I/O地址?地址总线接口选择器译码选中，发SEL信号门输出：CPU通过输出指令（OUT）数据放入接口DBRCPU等待，输出设备将数据从取走外设工作完成，完成信号接口?B0，D置准备就绪信号控制总线? 解中断向量地址 地址的别向量地址是硬件电路（向量编 中 地址是中断服务程序首址中断向量地址 地址的系中断向量地址可理解为中断服程序地址指示器（地址的地序地址。 （MASK=0），且CPU查询中断时中断请求触发器状态为（INTR=1）解：中断允许触发器是CPU触发器可视为中断的分开关）（EINT=1），且至少有一个中断请求某系统对输入数据进行取样理，每抽取一个输入数据，CPU就要 ？N个数据所需的处理时间秒平均每个数据所需处理时间（P×N+Q）/N求倒数得该系 到的每秒中断请求=N/（P×N+Q）19.在程序中断方式中，磁盘申请中断的优先权高于。当正问是否要将输出停下来，等磁盘操作结束后，输出才能继续进行？为什么磁盘中断的优先权高于，因此应将输出停下来，等磁盘操作结束后，输出才能继续进行。因为打解：CPU对DMA请求和中DMA的工作方式中，CPU解：两种DMA方式的工作流程停止CPU访存方式的DMA工作流程如现行程

A现A现行程总线请I/O数据送或(BR)送WC减开始工

I/OMMMM首址I/O地址交换个启动就个个数现行程

访存

DMA请I/O数据送I/O数据送或(BR)送 B

C

D 准备下个准备下个WC减 待现行程

中断请I/O周期窃取方式的DMA工作流程如现行程 A现行A现行程总线请数据送响应让出一MMI/O数据送或(BR)送WC减MMMM首址I/O地址交换个启动

DMA请就个个数现行程

现行程

DMA请I/O数据送I/O数据送或(BR)送 总线请 B

C

DWC减让出一响应中现响应中

中断请现行程

I/OI/O误检测、停止外设或再间间=1/40K=0.025×103=25ms<。 是25ms，是否可采用一条指令执解：先算出磁盘传送速度，然 16=1K×8×8=1K×4=4K数传率=4K字×3000转/=4K字×50转/=200K字/秒一个字的传送时间=1/200K字/秒数据传送件传送数据并行主动传输速度经济7应用对象解：比较（1）程序查询、程序中断方式数据传送主要依赖软件，DMA主要赖硬件程序查询、程序中断程序查询CPU与I/O设备串行DMA方式时，CPU与I/O设备行工作，现行程序与I/O传送并行行程序查询方式软件额外开销时基本没有，因此传输速度比中断快DMA方式基本由硬件实现传送因此速度最快程序中断接口硬件结构稍微复一些，因此较经济DMA控制器硬件结构最复杂此成本最高程序中断方式适用于速设备的I/ODMA方式适用于高速设备的I/O换解：多重中断是指：当CPU执行实现多重中断的必要条件行中断服务期间，中断允许触发器1，即开中断返返补充题回扫和帧回扫均占扫描时间的20%：显存容量字符发生器（ROM）容量至有多大显存中存放的是那种信息显存地址与屏幕显示位置对应设置哪些计数器以控制显6点时钟频率解：1）显存最小容量2）ROM最小容量=64×8行×8512B（含字间隔1点））显存中存放的是ASCII码 扫描之间点计数器7+18行计数器86字、排计数器的模不仅与扫描（24+y）×0.8解方程得：x18，y则字计数器7218排计数器2466）点50Hz3014×90字×8 =15120扫描计数器ROM容量为多大若行