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计算机原理教案

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计算机原理教案

《计算机原理》课程教案

张永超

本课程是计算机专业本科生的核心课程,是主干必修课。课程以阐述原理为主,讲述计算机系统及其各功能部件的工作原理以及逻辑实现,计算机系统及其各功能部件的设计原理以及并行处理技术。设置这一课程的目的是使学生掌握计算机的基本工作原理,掌握计算机各主要部件的硬件结构、相互联系和作用,掌握计算机系统的设计原理以及软硬件的界面,从而对整个计算机系统有完整的了解,为计算机专业的后继课程的学习打下基础。

一、本课程得主要内容

1、计算机系统概论

2、数字逻辑基础(复习及提高)

3、信息编码和数据表示

4、运算方法与运算器

5、中央处理器

6、存储器与存储系统

7、处理机设计

8、输入输出系统

二、本课程教学重点与难点

重点:信息编码和数据表示

控制器

存储系统

输入输出系统

三、教材选用

《计算机组织原理》.外语教学与研究出版社

四、教学手段:PPT+版书+实验

五、课程内容和学时分配

(整体安排按信息表示、信息处理、信息输出思路。)

计算机系统概论

一、教学内容: 1、了解计算机的发展;

2、了解计算机系统的组成以及各部分的主要功能;

3、掌握键盘的使用,熟练掌握标准指法操作;

4、了解计算机中数据的表示编码。

二、教学目的使学生了解计算机基础知识,掌握计算机系统的概念

三、教学基本要求

了解计算机的特点、发展史(包括微型计算机的发展史)、类型、应用领域及前景;掌握计算机软件系统及硬件系统构成,了解微机的硬件系统,包括掌握微机系统硬件组成及主要性能指标。

四、重点与难点

重点:计算机的发展史和应用领域,计算机软件系统及硬件系统构成

难点:计算机系统的层次结构

五、教学方法:讲授(ppt)

六、教学过程:

第一课时:计算机概述

1、什么是计算机(概念)

2、计算机发展过程

3、计算机技术发展的趋势

巨型化、高性能、开放式、多媒体化、智能化、网络化

4、计算机的分类:

1)、根据规模大小分类:巨型机、大型机、中型机、小型机、微机、

2)、根据用途分类:通用计算机、专用计算机

5、计算机的主要应用

科学计算、数据处理、计算机控制、计算机辅助系统、人工智能、办公自动化系统中的应用

注:记住一些专用名字的缩写

详细内容及要求

第二、三课时:计算机系统

计算机系统:是由硬件系统和软件系统两部分组成;两者相辅相成,构成计算机系统的统一体。

1、计算机硬件系统

硬件系统组成

由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

1) 中央处理器CPU

运算器和控制器合称为中央处理单元,简称CPU。

CPU的作用是处理数据、存取数据或指令、协调各部件工作等。

2) 存储器

存储器用于保存数据和程序。

存储器分为内部存储器和外部存储器

内存又分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)

外存分为软盘、硬盘、光盘、磁带

它们的特点和缺点

存储器的有关术语简述如下:

*位(Bit):存放一位二进制数即0或1。位是计算机中存储信息的最小单位。*字节(Byte):8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小,统一以字节(Byte简写为B)为单位。字节是计算机中存储信息的基本单位

*地址:整个内存被分成若干个存储单元,每个存储单元一般可存放8位二进制(字节编址)。每个存储单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内的内容,每个单元必须有唯一的编号(称为地址)来标识。

*读操作(Read):按地址从存储器中取出信息,不破坏原有的内容,称为对存储器进行“读”操作。

*写操作(Write):把信息写入存储器,原来的内容被覆盖,称为对存储器进行“写”操作。

*主频主频是衡量CPU运行速度的重要指标。它是指系统时钟脉冲发生器输出周期性脉冲的频率。通常以赫兹(Hz)为单位。目前的奔腾Ⅵ微处理器的主频已高达1.5GHz、2.2GHz。

*字长字长是CPU可以同时处理的二进制数据位数。如64位微处理器,一次能够处理64位二进制数据。常用的有16位、32位、64位微处理器。

3)输入设备

输入设备用来接受用户输入的原始数据和程序,并将它们转变为计算机可以识别的二进制形式存放到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、麦克风等。

4)输出设备

输出设备用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。常用的输出设备有:显示器、打印机、绘图仪、音箱等。

2、软件系统

分为系统软件和应用软件

1). 系统软件

(1)操作系统

(2)语言处理程序

(3)数据库管理系统

(4)网络管理软件

(5)常用的服务程序

2).应用软件

应用软件是在计算机硬件和系统软件的支持下,为解决各类专业和实际问题而设计开发的一类软件。如文字处理、电子表格、多媒体制作工具、各种工程设计和数学计算软件、模拟过程、辅助设计和管理程序等。

(1)操作系统

操作系统:是管理和控制计算机的全部硬件、软件资源的程序。主要功能有:用户与计算机硬件的接口、硬件功能的扩充、计算机系统的控制及管理等。

(2) 语言处理程序

机器语言

汇编语言

高级语言:Basic语言、Pascal语言、 C语言、 Java语言等。

(3)实用程序

一些公用的工具性程序,如:编辑程序EDIT,调试程序DEBUG,诊断程序等。 4)数据库系统按数据模型的不同分为三种类型:层次型、网状型、关系型。目前比较流行的数据库系统有 FoxPro、Oracle、SQL等。

教学小结:

这一节最为重要的内容是掌握计算机系统的概念,这一点在教学过程中要注意强调;

对于上机实验的第一节课,要注意强调正确的指法操作。

第二章数字逻辑基础

本讲目的:掌握数字逻辑的基础

本讲要求:掌握逻辑运算、组合逻辑电路、常用时序电路

本讲重点:逻辑代数运算

本讲难点:常用时序电路

授课内容

一、逻辑代数的基本概念

建立逻辑代数的概念,以区别普通代数,不能简单地把普通代数的规律照搬到逻辑代数中来。

逻辑变量

逻辑代数中也用字母代表变量,但通常用一个字母代表一个变量。

●逻辑变量的取值只能是“0”或“1”,代表的是事物矛盾着的双方;判断事件的“真伪”和“是非”,无大小和正负之分。在数字系统中,代表开关的接通现断开,晶体管的导通与截止,电压的高(5V)低(0V),信号的有无等。

逻辑运算

三种基本的逻辑运算:“或”、“与”、“非”。

●“或”运算概念:着重因果关系。

“或”运算关系表达式:F=A+B 或者F=A∨B。

“或”运算口诀:“有1出1”和“都0出0”。

●“与”运算概念:着重因果关系。

“与”运算关系表达式:F=A·B,或者F=AB ,或者F=A∧B。

“或”运算口诀:“有0出0”和“都1出1”。

●“非”运算概念:着重因果关系。

“非”运算关系表达式:F=A,或者F= ┐A。

“非”运算口诀:“反0出1”和“反1出0”。

二、触发器的基本概念

1. 触发器特点

触发器与组合逻辑电路不同,触发器的输出不仅与输入信号有关,而且还与触发器原来的状态有关。触发器具有记忆功能,是构成时序电路的基本单元电路。触发器具有两个稳定的状态0和1。在不同的输入信号作用下,触发器可以置成0,也可以置成1。当输入信号消失后,触发器能保持其状态不变。

2. 触发器控制信号

触发器的外部控制信号分为三类:

(1)置位信号、复位信号:置位信号和复位信号有高有效或低有效、同步或异步之分。置位信号D

R是低有效的异步信号,当信号有效时,

S和复位信号D

触发器置1或清零,D

R不能同时有效。

S和D

(2)时钟脉冲信号:时钟脉冲信号为触发器的控制端,决定触发器的状态何时转换。

(3)外部激励信号:外部激励信号在CP脉冲作用下控制触发器的状态转换。

3. 触发器类型

触发器有不同的分类方法,按触发方式分类,有:电位触发方式、主从触发方式和边沿触发方式。按逻辑功能分类,有:RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。

4. 触发器逻辑功能描述方法

触发器的逻辑功能是指触发器的次态与现态以及输入信号之间的逻辑关系。描述触发器的逻辑功能常用方法有:

(1)状态转换表与激励表 (2)特征方程 (3)状态转换图 (4)时序图

(二)触发器的基本类型 1. 基本RS 触发器

基本RS 触发器没有同步触发脉冲,输入信号直接控制输出端的状态。只要输入变化,输出立即变化。

基本RS 触发器的特征方程为:?????=++=+1

D D D D 1S R Q R S Q n n

2. 同步RS 触发器

同步RS 触发器在时钟脉冲CP 有效时,如CP =1期间,触发器的输出随输入信号的变化而改变。在时钟脉冲有效期间,其特征表、特征方程与基本RS 触发器完全相同。同步RS 触发器为电平触发方式,特点是在CP =1整个时间内,触发器输出都会随输入信号的变化而变化。这种现象称为“空翻”。

3. 主从RS 触发器

主从RS 触发器由主触发器和从触发器两部分组成,主从RS 触发器在CP =1期间把输入信号送入主触发器,整个触发器的状态并不改变。当CP 下降沿到来时再将触发器的状态传入从触发器,触发器的状态才可能翻转。主从RS 触发器克服了同步RS 触发器的“空翻”现象。主从RS 触发器在时钟脉冲CP 下降沿时,其特征表、特征方程与基本RS 触发器完全相同。

4. 主从JK 触发器

主从JK 触发器的工作过程与主从RS 触发器相同,分为 两步:CP =1期间,接收J 、K 端的外部信号并存入主触发器,从触发器状态不变;在CP 由1变为0时,主触发器状态不变,从触发器状态翻转;CP =0期间,主触发器不接收J 、K 端的外部信号,触发器的状态不变。在一个时钟周期内,主从JK 触发器状态只在CP 下降沿发生一次变换。在CP =1期间,如果J 、K 端的信号发生

变化,主触发器的状态能够也只能够变化一次,称为主从JK 触发器的一次变化。

JK 触发器的特征方程为:n n n Q K Q J Q +=+1 5. 边沿JK 触发器

边沿JK 触发器在时钟脉冲的下降沿触发翻转。要求J 、K 信号在时钟脉冲CP 的下降沿之前一段时间到来。在CP =1、CP =0及CP 上升沿期间,J 、K 信号的任何变化都不会影响触发器的输出结果,因此,电路具有更强的抗干扰能力。其特征方程、激励表与主从JK 触发器完全一样。

6. 维持阻塞D 触发器

维持阻塞D 触发器为边沿触发器。在CP 脉冲上升沿状态翻转,翻转结果取决于CP 上升沿到达瞬间输入信号D 的状态。

D 触发器的特征方程为:D Q n =+1 (三)时序电路的基本概念

数字逻辑电路可分为两大类:组合逻辑电路和时序逻辑电路,前者简称组合电路,后者简称时序电路。在逻辑电路中,如果任一时刻的输出信号不仅取决于该时刻输入信号,而且还与电路原来的状态有关,或者说与电路原来的输入信号有关,具备这种功能的电路被称为时序逻辑电路。

1. 时序电路的特点

时序电路具有记忆能力,能保存电路原来的输入状态;时序电路含有存储电路,这些存储电路多数由触发器构成。时序电路有两大类:同步时序电路和异步时序电路。

2. 时序电路与组合电路的区别

时序电路在某一时刻的输出不仅取决于该时刻电路的输入,还取决于该电路原来的状态,也就是说与电路原来的输入有关。而组合电路在某一时刻的输出仅仅取决于该时刻电路的输入。 3. 同步时序电路

电路中有一个统一的时钟脉冲源,存储电路里所有触发器的状态变化都与同

一个时钟脉冲同步。在电路结构上,存储电路中各触发器的时钟脉冲端接同一个时钟脉冲源。

4. 异步时序电路

电路中没有统一的时钟脉冲,触发器状态的变化不与时钟脉冲同步。

(四)同步时序电路的分析与设计

l. 同步时序电路的分析

时序电路完成的逻辑功能不同,组成结构不同,其分析步骤也有所不同。对具体电路分析时,应能做到灵活应用。

同步时序电路分析的一般步骤如下:

(1)根据给定的同步时序电路列写方程:时序电路的输出方程,各触发器的驱动方程。

(2)将触发器的驱动方程代入对应触发器的特征方程,求出时序电路的状态方程。

(3)根据时序电路的输出方程和状态方程,计算时序电路的状态转换表、画出状态转换图或时序图。状态转换表、状态转换图或时序图三种形式之间可以互相转换。

(4)根据上述分析结果,用文字描述给定同步时序电路的逻辑功能。

2. 同步时序电路的设计

设计是根据给定具体的逻辑问题,给出符合其功能要求的时序电路。设计是分析的逆过程,设计又称为综合。这里只给出用小规模集成电路进行设计的步骤,设计的基本思想是用最少的触发器和门电路实现符合要求的时序电路。

(1)根据给定的逻辑功能建立原始状态转换图

分析给定的逻辑问题,定义输入变量、输出变量以及电路的状态。根据实际的逻辑问题,分析每一种输入情况下的状态变化和相应的输出,从而构成原始状态转换图或原始状态转换表。

(2)状态化简

原始状态转换图可能包含多余的状态,状态数目越多,设计的电路越复杂。

状态化简,消去多余的状态,求出最小化的状态转换图或状态转换表。

(3)状态编码

对简化后的状态转换表中每一个状态用一个二进制代码来表示,即进行状态编码,也叫做状态分配。状态编码的方案不同,所得到的电路结构及其复杂程度不同,状态编码应当以有利于触发器驱动方程的简化为原则。

(4)选择触发器

选择不同类型的触发器,设计出的电路不同。利用编码后的状态转换表,根据选定触发器的类型,求驱动方程和输出方程。

(5)画逻辑电路图

(6)画全状态转换图

全状态转换图指的是包含触发器所有状态组合的转换图。检查电路是否符合设计要求,符合要求,则设计完毕。否则,需修改设计。

(五)异步时序电路

同步时序电路中有统一的时钟信号,异步时序电路没有统一的时钟信号。因此,异步时序电路的分析与设计与同步时序电路有所不同。

1. 异步时序电路的分析

(1)分析电路,列写各触发器的驱动方程和时钟方程;

(2)根据触发器的特征方程,求出电路的状态方程;

(3)求状态转换表;求解状态转换表时,首先分析触发器有无时钟信号,在有时钟信号的前提下,再计算状态的转换。

(4)确定电路的逻辑功能。

2. 异步时序电路的设计

(1)根据设计要求,确定状态数目、选择状态编码,列写状态转换表。

(2)确定触发器类型,选择每个触发器的时钟信号,求时钟方程、驱动方程和输出方程;

(3)画出逻辑电路图或波形图。

第三章计算机中的信息表示

本讲目的:了解计算机中数的表示

本讲要求:掌握二进制、十六进制和带符号数的表示以及BCD码、ASCII码

本讲重点:十六进制数和补码

本讲难点:负数的补码表示

授课内容

一、数与数制

1、十进制记数法

在十进制记数中,用0,1,2,…,9这10个符号来表示数量,无论多大的数,都是用这10个符号的组合来表示的。

例如,十进制数3758可用上面的法则来表示:

(3758)10=3×103+7×102+5×101+8×100

根据同样的法则,也可以表示十进制小数,小数点的右边各位的权为10-1,10-2,10-3,…。例如,十进制数275.368可以用上述法则写

成:

(275.368)10=2×102+7×101+5×100+3×10-1+6×10-2+8×10-3 2、二进制记数法

二进制记数法用来表示数量的符号只有两个,就是0和1。二进制数中的任何一个0或1称为比特(bit)。

例如,二进制数110101可以表示为

(110101)2=1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20

3、二进制数与十进制数的相互转换

①二进制数转换成十进制数

如上所述,只要将二进制数的每一位乘上它的权然后加起来就可以求得二进制数的十进制数值。例如,二进制数101101.11换算成十进制数为:

(101101.11)2 =1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2

=(45.75)10

②十进制数转换成二进制数

十进制数转换为二进制数的方法分两步进行。

例如,欲将十进制数175.71875转换为二进制数,其过程如下:

第一步: 175÷2=87 ----------- 余数为 ------------ 1

87÷2=43 ------------------------------- 1 43÷2=21 ------------------------------- 1 21÷2=10 ------------------------------- 1 10÷2=5 -------------------------------- 0 5÷2=2 -------------------------------- 1 2÷2=1 -------------------------------- 0 1÷2=0 -------------------------------- 1 得到结果:(175)10=(10101111)2。

第二步:将十进制小数0.71875转换成二进制小数,其过程如下: 0.71875×2=1.4375 ---- 取整数部分 ------------------- 1 0.4375×2=0.875 ------------------------------------ 0 0.875×2=1.75 -------------------------------------- 1 0.75×2=1.5 ---------------------------------------- 1 0.5×2=1.0 ----------------------------------------- 1

得到结果:(0.71875)10=(0.10111)2。

综上所述,一个十进制整数的二进制转换方法就是“除2取余”;而一个十进制小数的二进制转换方法就是“乘2取整”。若一个十进制数既包含整数部分

又包含小数部分,它的二进制转换就是将它的整数部分和小数部分用上述方法分别进行转换,最后将转换好的两部分结合在一起形成要转换的二进制数,例如, (175.71875)10=(10101111.10111)2

4、八进制记数法

例如,八进制数372.01,根据各位的权不同可以写成:

(372.01)8=3×82+7×81+2×80+0×8-1+1×8-2

将上式中各位与其权相乘而后加到一起,就可以得到八进制数372.01的十进制数为:

(372.01)8=(250.015625)10

这也表明了八进制数转换为十进制数的过程。

十进制数转换为八进制数的方法是:对于十进制整数采用“除8取余”的方法转换为八进制整数;对于十进制小数则采用“乘8取整”的方法转换为八进制小数。例如,将十进制数194.46875转换成八进制数时,应将整数部分和小数部分分别转换,最后再合到一起就得到要转换的八进制数:

194÷8=24 余数为 2 0.46875×8=3.75 整数部分 3

24÷8=3 0 0.75×8=6.0 6

3÷8=0 3

所以,(194.46875)10=(302.36)8二进制数转换成八进制数的方法就是从小数点起,把二进制数每三位分成一组,然后写出每一组的等值八进制数,顺序排列起来就得到所要求的八进制数。例如,将二进制数11101111010.1011转换为八进制数:

(011 101 111 010 . 101 100)2

(3 5 7 2 . 5 4)8

依据同样的思想,即一位八进制数用三位二进制数表示,就可以直接将八进制数转换成二进制数。例如,将八进制数712.46转换为二进制数,其过程如

下:

( 7 1 2 . 4 6)8

(111 001 010 . 100 110)2

5、十六进制记数法

十六进制记数法中,0~9的表示与十进制相同,用A表示10、B表示11、C 表示12、D表示13、E表示14、F表示15。“逢16进1”。

例如,十六进制数E5D7.A3可以表示为:

(E5D7.A3)16 =E×16 3+5×16 2+D×16 1+7×16 0+A×16 -1+3×16 -2 又如,将(47632.78125)10转换成十六进制数,其过程如下:

整数部分: 47632÷16=2977 余数 0→16进制数 0

2977÷16=186 1→ 1 18÷16=11 10→ A

11÷16=0 11→ B

小数部分: 0.78125×16=12.5 整数 12→ C

0.5×16=8.0 8→ 8

最后得到(47632.78125)10=(BA10.C8)16。

由于一位十六进制数可以用四位二进制数来表示,因此二进制数与十六进制数的相互转换就比较容易。二进制数到十六进制数的转换是由小数点开始,每四位二进制数为一组,将每一组用相应的一位十六进制数来表示,即可得到正确的十六进制数,例如:

(1 1101 0100 1011 0111 . 0101 1110 1010)2

(1 D 4 B 7 . 5 E A )16

二、十进制数与字符的编码表示

1、BCD码

把十进制数转换为其等值的二进制数称之为BCD编码(如表1.1所示)。

表1.1 BCD 码与其它数制的对应关系

制数859用BCD 码表示为:(859)10=(1000 0101 1001)BCD

只要熟记十进制数0~9与BCD 码的对应关系,则它们之间的相互转换是十分方便的。例如:(0110 1001 0101 . 0010 0111 1001) BCD =(695.279) 10

2、ASCII 码

ASCII 码是美国标准信息交换码的简称,现在为各国所广泛采用。 通常,ASCII 码由7位二进制编码来表示,用于微处理机与它的外部设备之间进行数据交换以及通过无线或有线进行数据传送。

代表上述字符或控制功能的ASCII 码是由一个4位组和一个3位组构成的,

形成7位二进制编码,其格式为:

4位组

3位组

1

2

3

4

5

6

根据ASCII码的构成格式,可以很方便地从附录A中ASCII表查出每一个字符或特殊控制功能的编码。例如,大写英文字母A,从表中查出其3位组为(100)2,4位组为(0001)2,故构成字母A的ASCII编码为(1000001)2或(41)16。

三、二进制算术运算

1、二进制加法

二进制加法与十进制加法相类似,所不同的是,二进制加法中是“逢二进一”,其法则为:

0+0=0; 1+0=1; 0+1=1; 1+1=0 并进位

例如,两个二进制数相加:

10110101

+ 10001110

101000011

2、二进制减法

在二进制减法中,同样有如下法则:

0-0=0; 1-0=1; 1-1=0; 0-1=1 有借位当不够减时需要借位,高位的1等于下一位的2,即“借一当二”。

例如,两个二进制数相减:

10110100

- 01010111

01011101

3、二进制乘法

二进制乘法与十进制乘法是一样的。但因为二进制数只由0和1构成,因此,二进制乘法更简单。其法则如下:

0×0=0; 1×0=0; 0×1=0; 1×1=1 例如,二进制数1101.1与101.1相乘:

1101.1 被乘数(13.5) 10

× 101.1 乘数(5.5) 10

1101 1

11011

00000

+ 11011

1001010.01 乘积 (74.25) 10再看下面的例子:(1011)2×(1101)2

1011 被乘数(11) 10

× 1101 乘数(13) 10

1011

0000

1011

+ 1011

10001111 乘积(143)

4、二进制除法

二进制除法是乘法的逆运算,其方法与十进制除法是一样的,而且二进制数仅由0,1构成,做起来更简单。

例如,求二进制数100111除以110的商的方法如下:

110.1

110 100111

110

111

计算机原理试题与答案

全国2004年4月高等教育自学考试 计算机原理试题 课程代码:02384 第一部分选择题(共25分) 一、单项选择题(本大题共25小题,每小题1分,共25分) 在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.计算机中一次处理的最大二进制位数即为() A.位B.字节 C.字长D.代码 2.下列算式中属于逻辑运算的是() A.1+1=2 B.1-1=0 C.1+1=10 D.1+1=1 3.下图所示的门电路,它的逻辑表达式是() A.F=CD AB B.F=ABCD C.F=AB+CD D.F=ABCD 4.八进制数中的1位对应于二进制数的() A.2位B.3位 C.4位D.5位 5.下列叙述正确的是() A.原码是表示无符号数的编码方法 B.对一个数据的原码的各位取反而且在末位再加1就可以得到这个数据的补码

C.定点数表示的是整数 D.二进制数据表示在计算机中容易实现 6.浮点数0.00100011B×2-1的规格化表示是() A.0.1000110B×2-11B B.0.0100011B×2-10B C.0.0100011B×20B D.0.1000110B×21B 7.两个定点数作补码加法运算,对相加后最高位出现进位1的处理是() A.判为溢出B.AC中不保留 C.寄存在AC中D.循环加到末位 8.运算器中通用寄存器的长度一般取() A.8位B.16位 C.32位D.等于计算机字长 9.目前在大多数微型机上广泛使用宽度为32/64位的高速总线是() A.ISA B.EISA C.PCI D.VESA 10.某计算机指令的操作码有8个二进位,这种计算机的指令系统中的指令条数至多为 ()A.8 B.64 C.128 D.256 11.间接访内指令LDA @Ad的指令周期包含CPU周期至少有() A.一个B.二个 C.三个D.四个 12.在程序中,可用转移指令实现跳过后续的3条指令继续执行。这种指令的寻址方式是() A.变址寻址方式B.相对寻址方式

《计算机原理与应用》复习题参考答案

《计算机原理与应用》复习题参考答案 一、填空题 1. 2.运算器控制器 3.奇偶 4.11111.1B 5.1.1011B 6.[-x]补,右 7.对阶向右规格化 8.静态,动态 9. 10.磁表面存储器半导体存储器 11. 12.组合逻辑,微程序控制器(或微程序) 13.指令操作码微地址产生部件 14.时间分割,成组(或数据块) 15.传送前预处理传送后处理 16.内码代码转换程序 17、 18、存 19、对主存速度影响小且无明显死区控制电路复杂

20、扩大存储器容量平衡主存与CPU之间的速度 21、奇偶校验法海明校验法循环冗余校验法 22、程序直接控制方式程序中断方式DMA方式通道和IOP方式 23、对阶尾数相加规格化 24、内码代码转换程序 25、数据通路宽度主存容量指令浮点(或:典型四则、四则) 26、 27、ASCII BCD 28、容量 29、双稳态触发器电容 30、单元地址 31、后进先出主存储器 32、指令系统 33、程序计数器(或:PC)程序状态字(或:PSW) 34、中断并行 35、通道 36. 指令寄存器,程序计数器,程序状态字 37、阶码,尾数,数符 38、模块,并行,多个 39、 40、水平,垂直 41、堆栈指针,栈顶

42、触发器,电容 43、40F4H 二、选择题 1.B 2.B 3.A 4.C 5.C 6. 7.C 8.A 9.D 10.D 11、(4)12、(3)13、(1)14、(1)15、16、(2)17、(2)18、(3)19、20、(3)21.B 22.D 23. 24.C 25.A 26.AC 27.B 28. 29.C 30.C 31.D 32. 33.B 34.A 35. 36.A 37.C 38.C 39.A 40.C 41B、42D、43A 、44 D、45C、46A、47B、48C、49B、50.C 三、判断题 1、√ 2、 3、× 4、× 5、、 6、√, 7、╳, 8、, 9、╳, 10、√, 11、,12、, 13、╳, 14、, 15、√ 四、名词解释 1.基数:各数位允许选用的数码个数。或:各数位允许选用的最大数码值加1(不乘位权)。或:产生进位的该位数码值(不乘位权)。 2.DRAM: 3.高速缓存:为提高访存速度在CPU和主存间增设的一种高速存储器。

计算机组成原理试题及答案

A .(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A .(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中, ______ 是正确的 A. 只做算术运算,不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器, Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设]X ]补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸,X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1,X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 A.控制器 B. 控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU 和主存 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量,同时加快存取速 度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯 片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 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 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 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 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0)16 D. ( 152)10 o D. ASC H 码 只做加法 既做算术运算,又做逻辑运算 只读存储器 光擦除可编程的只读存储器 位微处理器。

微机原理实验8255并行口实验PA输入、PB输出讲课教案

微机原理实验8255并行口实验P A输入、P B输出

8255A并行口实验PA输入、PB输出利用LED等显示 程序 LCD EQU 07FE0H LCDWI EQU LCD+0 ;写命令 LCDWD EQU LCD+1 ;写数据 LCDRS EQU LCD+2 ;读状态 LCDRD EQU LCD+3 ;读数据 PA EQU 0FFD8H PB EQU 0FFD9H PC EQU 0FFDAH PCTL EQU 0FFDBH code segment assume cs:code lin db 0 col db 0 num db 0 dis_num db 0 temp0 db 0 temp1 db 0 count db 0 org 1000h start: MOV DX,PCTL MOV AL,90H OUT DX,AL call init_lcd mov al,3 call delay2 mov count,0 mov bx,offset tab0 mov lin,0 mov col,0 mov num,16 call dis_english GOON: MOV DX,PA IN AL,DX TEST AL,01H JE GOON1 TEST AL,02H JE GOON2

TEST AL,04H JZ GOON3 TEST AL,08H JE GOON4 TEST AL,10H JE GOON5 TEST AL,20H JE GOON6 TEST AL,40H JE GOON7 TEST AL,80H JZ GOON8 JMP GOON9 GOON1: JMP KEY1 GOON2: JMP KEY2 GOON3: JMP KEY3 GOON4: JMP KEY4 GOON5: JMP KEY5 GOON6: JMP KEY6 GOON7: JMP KEY7 GOON8: JMP KEY8 GOON9: mov bx,offset tab9 mov lin,1 mov col,0 mov num,16 call dis_english MOV DX,PB MOV AL,0FFH OUT DX,AL JMP GOON KEY1: MOV DX,PB MOV AL,0FEH OUT DX,AL mov bx,offset tab1 mov lin,1 mov col,0 mov num,16 call dis_english JMP GOON KEY2: MOV DX,PB MOV AL,0FDH OUT DX,AL

《计算机原理与应用》习题(1-3章)

第1章微机系统导论 1.2微处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有何联系与区别? 答:微处理器是微型计算机的中央处理器,微型计算机是微型计算机系统硬件部分的核心部件。 微处理器是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件。 微型计算机又称主机,是指以微处理器为核心,配上存储器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机。 微型计算机系统是指以微型计算机为中心,配以相应的外围设备(如硬盘、显示器、键盘、鼠标等)、电源和辅助电路(统称硬件)以及指挥微型计算机工作的软件系统(如系统软件、应用软件)所构成的系统。 1.3一个基本的微机硬件系统的组成部分包括哪几部分?实际微机硬件系统一般都由哪些 部件组成? 答:一个基本的微机硬件系统的组成包括微处理器芯片、存储器芯片与输入输出接口芯片。微处理器芯片是微机的运算和控制中心,存储器芯片(内存)用来存储程序和数据,输入输出接口芯片是微机与外设之间的接口。 主流微机硬件系统一般由主机(包括CPU、主存储器RAM、CPU外围芯片组和总线插槽)、外设接口卡、外部设备(如显示器、键盘、鼠标)及电源等部件组成。 1.6 一个最基本的微处理器由哪几部分组成?它们各自的主要功能是什么? 答:一个最基本的微处理器由运算器、控制器和内部寄存器阵列3个部分组成。 运算器又称为算术逻辑单元(ALU),用来进行算术或逻辑运算以及位移循环等操作;控制器包括指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、可编程逻辑阵列(PLA),三者共同作用完成取指控制、执指控制等操作;内部寄存器的数量和类型视具体的微处理器类型而定,一般包括累加器、数据寄存器、程序计数器、地址寄存器和标志寄存器等,用以存放对应的数据,供控制器和运算器使用。 1.7 试说明程序计数器PC在程序执行过程中的具体作用与功能特点。 答:PC中存放着正待取出的指令的地址。根据PC中的指令地址,CPU准备从存储器中取出将要执行的指令。通常程序按顺序逐条执行。任何时刻PC都指示要取的下一个字节或下一条指令(对单字节指令而言)所在的地址。因此,PC具有自动加1功能。 1.8 试说明标志寄存器F的基本功能是什么?它在程序执行过程中有何作用? 答:标志寄存器F用来寄存CPU执行指令时所产生的结果或状态的标志信号。如进行算术或逻辑运算时是否产生进位、半进位、溢出、结果等于零、奇偶性等状态的变化,通常需要将标志寄存器中这些运算后的结果或状态作为一种条件,用于判断程序是否转移。不同型号的微处理器对应的标志位的具体设置与功能也不同。 1.9 存储器的基本功能是什么?程序和数据是以何种代码形式来存储信息的? 答:存储器是计算机的存储和记忆部件,用来存放数据(包括原始数据、中间结果与最终结果)和程序。程序和数据在计算机内部都是用0、1二进制代码的形式来表示的,每一个0或1就叫做1位信息。 1.10 试说明位、字节、字长的基本概念及三者之间的关系。 答:位(bit)是用0或1表示的一个二进制信息最基本单位;字节(Byte)是由8位二进制代码表示的一个叫做位组的基本信息单位;字(Word)是指由2个字节组成的16位信息单位。字长是指计算机内部CPU一次可以处理二进制数字的位数,它通常是字节的整数倍。

计算机组成原理试题及答案

二、填空题 1 字符信息是符号数据,属于处理(非数值)领域的问题,国际上采用的字符系统是七单位的(ASCII)码。P23 2 按IEEE754标准,一个32位浮点数由符号位S(1位)、阶码E(8位)、尾数M(23位)三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值(e)加上一个固定的偏移值(127)。P17 3 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构,其中前者采用(空间)并行技术,后者采用(时间)并行技术。P86 4 衡量总线性能的重要指标是(总线带宽),它定义为总线本身所能达到的最高传输速率,单位是(MB/s)。P185 5 在计算机术语中,将ALU控制器和()存储器合在一起称为()。 6 数的真值变成机器码可采用原码表示法,反码表示法,(补码)表示法,(移码)表示法。P19-P21 7 广泛使用的(SRAM)和(DRAM)都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快,但集成度不如后者高。P67 8 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、(存储周期)和(存储器带宽)。P67 9 形成指令地址的方法称为指令寻址,通常是(顺序)寻址,遇到转移指令时(跳跃)寻址。P112 10 CPU从(主存中)取出一条指令并执行这条指令的时间和称为(指令周期)。 11 定点32位字长的字,采用2的补码形式表示时,一个字所能表示

的整数范围是(-2的31次方到2的31次方减1 )。P20 12 IEEE754标准规定的64位浮点数格式中,符号位为1位,阶码为11位,尾数为52位,则它能表示的最大规格化正数为(+[1+(1-2 )]×2 )。 13 浮点加、减法运算的步骤是(0操作处理)、(比较阶码大小并完成对阶)、(尾数进行加或减运算)、(结果规格化并进行舍入处理)、(溢出处理)。P54 14 某计算机字长32位,其存储容量为64MB,若按字编址,它的存储系统的地址线至少需要(14)条。64×1024KB=2048KB(寻址范32围)=2048×8(化为字的形式)=214 15一个组相联映射的Cache,有128块,每组4块,主存共有16384块,每块64个字,则主存地址共(20)位,其中主存字块标记应为(9)位,组地址应为(5)位,Cache地址共(13)位。 16 CPU存取出一条指令并执行该指令的时间叫(指令周期),它通常包含若干个(CPU周期),而后者又包含若干个(时钟周期)。P131 17 计算机系统的层次结构从下至上可分为五级,即微程序设计级(或逻辑电路级)、一般机器级、操作系统级、(汇编语言)级、(高级语言)级。P13 18十进制数在计算机内有两种表示形式:(字符串)形式和(压缩的十进制数串)形式。前者主要用在非数值计算的应用领域,后者用于直接完成十进制数的算术运算。P19 19一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同,

计算机组成原理试题库(含答案)

计算机组成原理试题 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在题干前面的括号内。) 1.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C)。 A.64K B.32KB C.32K D.16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是(C)。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

5.寄存器间接寻址方式中,操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7.CPU响应中断的时间是_C_____。 A.中断源提出请求;B.取指周期结束;C.执行周期结束;D.间址周期结束。8.常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A.主存-辅存;B.Cache-主存;C.Cache-辅存;D.主存—硬盘。 9.DMA访问主存时,让CPU处于等待状态,等DMA的一批数据访问结束后,CPU再恢复工作,这种情况称作__A____。 A.停止CPU访问主存;B.周期挪用;C.DMA与CPU交替访问;D.DMA。10.浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A.阶码的位数和尾数的机器数形式;B.阶码的机器数形式和尾数的位数;

微机原理及应用教案(二)

2.1 微型计算机系统(4) 教学目的: 1、理解掌握计算机软件及分类; 2、了解机器语言、汇编语言、高级语言的区别; 3、了解三种语言处理程序的区别; 4、了解程序设计工具; 5、了解数据库及数据库管理系统; 6、了解诊断程序; 7、了解应用软件及分类。 教学过程: 一、引入 [问题1]. 同学们都知道计算机分为硬件和软件两大系统,前面我们了解硬件系统,那么软件指什么?你们都用过或听过那些软件?(学生边回答,教师边在黑板上分类写) 如:Windows 98 Word flash VB Photoshop Windows xp Excel VC Windows 2003 WPS VF [问题2]. 请同学们说一说这些软件的用途 二、新课 1、计算机软件:指为运行、维护、管理、应用计算机所编制程序的总和。 软件? ??应用软件系统软件 2、系统软件及其分类 系统软件??? ?? ??系统工具集数据库管理系统程序设计系统软件 操作系统 ①操作系统:是计算机硬件和软件的接口, 也是用户与计算机的接口, 管理计算机软、硬资源――充分发挥计算机的系统效率(存储器管理、I/O 设备管理、文 件管理) 组织协调计算机的运行――增强计算机系统处理能力 提供人机有的对话接口。

②计算机语言 机器语言: 指令:计算机执行各种操作的命令 机器指令:用二进制编码表示的指令 机器语言:用机器指令编写的程序 机器语言的特点:能被计算机直接识别理解,但编程困难 汇编语言:用与机器语言一一对应的字母代码表示的语言,便于理解记忆,不具有通用性。 高级语言:又称算法语言,英文单词+数学语言,不受机种限制,有很强通用性,目前有数百种。 ③语言处理程序――“翻译” 目标程序―――机器语言程序 源程序――――汇编语言程序和高级语言程序 由于计算机只能直接执行用机器语言编写的目标程序,因而“源程序”必须“翻译”成目标程序,计算机才能执行。把源程序“翻译”成目标程序的翻译程序叫语言处理程序。一般分为以下三种: 汇编程序:汇编语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 解释程序:将高级语言源程序????→?逐句翻译并执行 目标程序 编译程序:将高级语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 ④程序设计工具集 文本编辑程序 连接程序 调试程序 ⑤数据库及数据库管理系统 ⑥诊断程序 3、应用软件:利用计算机所提供的系统软件,为解决各种实际问题而编制的程序。分为:通用软件和专用软件。 三、小结与作业 小结: 1、计算机软件系统的分类。 2、系统软件与应用软件的区别。 作业: 课本40页,练习1、④⑤ 2、①

微型计算机原理及应用试题库答案

微型计算机原理及应用试题库及答案 一、填空 1.数制转换 A)125D=( 11111101 )B =( 375 )O=( 0FD )H=(0001 0010 0101 )BCD B)10110110B=( 182 )D =( 266 )O=( 0B6 )H=(0001 1000 0010 )BCD 2.下述机器数形式可表示的数值范围是(请用十进制形式写出):单字节无符号整数0~255;单字节有符号整数-128~+127。 注:微型计算机的有符号整数机器码采用补码表示,单字节有符号整数的范围为-128~+127。 3.完成下列各式补码式的运算,并根据计算结果设置标志位SF、ZF、CF、OF。指出运算结果有 效否。 A)00101101+10011100= B)11011101+10110011= 4.十六进制数2B.4H转换为二进制数是__00101011.0100,转换为十进制数是__43.25____。 5.在浮点加法运算中,在尾数求和之前,一般需要(对阶)操作,求和之后还需要进行(规格化) 和舍入等步骤。 6.三态门有三种输出状态:高电平、低电平、(高阻)状态。 7.字符“A”的ASCII码为41H,因而字符“E”的ASCII码为(45H),前面加上偶校验位后代 码为(C5)H。 8.数在计算机中的二进制表示形式称为(机器数)。 9.在计算机中,无符号书最常用于表示(地址)。 10.正数的反码与原码(相等)。 11.在计算机中浮点数的表示形式有(阶码)和(尾码)两部分组成。 12.微处理器中对每个字所包含的二进制位数叫(字长)。 13.MISP是微处理的主要指标之一,它表示微处理器在1秒钟内可执行多少(百万条指令) 14.PC机主存储器状基本存储单元的长度是(字节). 15.一台计算机所用的二进制代码的位数称为___字长_________,8位二进制数称为__ 字节____。 16.微型计算机由(微处理器)、(存储器)和(I/O接口电路)组成。 17.8086CPU寄存器中负责与I/O端口交换数据的寄存器为(AX,AL) 18.总线有数据总线、地址总线、控制总线组成,数据总线是从微处理器向内存储器、I/O接口 传送数据的通路;反之,它也是从内存储器、I/O接口向微处理器传送数据的通路,因而它可以在两个方向上往返传送数据,称为(双向总线)。 19.一个微机系统所具有的物理地址空间是由(地址线的条数)决定的,8086系统的物理地址空间 为(1M)字节。 20.运算器包括算术逻辑部件(ALU),用来对数据进行算术、逻辑运算,运算结果的一些特征由 (标志寄存器)存储。 21.控制寄存器包括指令寄存器、指令译码器以及定时与控制电路。根据(指令译码)的结果, 以一定的时序发出相应的控制信号,用来控制指令的执行。 22.根据功能不同,8086的标志为可分为(控制)标志和(状态)标志位。 23.8086/8088CPU内部有(14)个(16位)的寄存器。 24.在8086/8088的16位寄存器中,有(4)各寄存器可拆分为8位寄存器使用。他们是 (AX,BX,CX,DX),他们又被称为(通用寄存器)。 25.8086/8088构成的微机中,每个主存单元对应两种地址(物理地址)和(逻辑地址)。 26.物理地址是指实际的(20)为主存储单元地址,每个存储单元对应唯一的物理地址,其范围 是(00000H-FFFFFH)。

计算机组成原理参考答案汇总

红色标记为找到了的参考答案,问答题比较全,绿色标记为个人做的,仅供参考!第一章计算机系统概述 1. 目前的计算机中,代码形式是______。 A.指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放 B.指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放 C.指令和数据都以二进制形式存放 D.指令和数据都以十进制形式存放 2. 完整的计算机系统应包括______。 A. 运算器、存储器、控制器 B. 外部设备和主机 C. 主机和实用程序 D. 配套的硬件设备和软件系统 3. 目前我们所说的个人台式商用机属于______。 A.巨型机 B.中型机 C.小型机 D.微型机 4. Intel80486是32位微处理器,Pentium是______位微处理器。 A.16B.32C.48D.64 5. 下列______属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D.文本处理 6. 目前的计算机,从原理上讲______。 A.指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放 B.指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放 C.指令和数据都以二进制形式存放 D.指令和数据都以十进制形式存放 7. 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______。 A.巴贝奇 B.冯. 诺依曼 C.帕斯卡 D.贝尔 8.通常划分计算机发展时代是以()为标准 A.所用的电子器件 B.运算速度 C.计算机结构 D.所有语言 9.到目前为止,计算机中所有的信息任以二进制方式表示的理由是() A.节约原件 B.运算速度快 C.由物理器件的性能决定 D.信息处理方便 10.冯.诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,CPU区分它们的依据是() A.指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式 C.指令周期的不同阶段 D.指令和数据所在的存储单元 11.计算机系统层次结构通常分为微程序机器层、机器语言层、操作系统层、汇编语言机器层和高级语言机器层。层次之间的依存关系为() A.上下层都无关 B.上一层实现对下一层的功能扩展,而下一层与上一层无关 C.上一层实现对下一层的功能扩展,而下一层是实现上一层的基础

计算机原理试题及答案

计算机组成原理试题及答案 一、选择题(每题3分,共36分) 1、下列数中最小的数是()。B A (1010010)2 B (00101000)BCD C (512)8D(235)16 2、某机字长16位,采用定点整数表示,符号位为1位,尾数为15位,则可表示的最大正整数为(),最小负整数为()。 A A +(215-1),-(215-1) B +(215-1),-(216-1) C +(214-1),-(215-1) D +(215-1), -(1-215) 3、运算器虽由许多部件组成,但核心部分是() B A 数据总线 B 算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器 4、在定点运算器中,无论采用双符号位还是采用单符号位,都必须要有溢出判断电路,它一般用()来实现 C A 与非门 B 或非门 C 异或门 D 与或非门 5、立即寻址是指() B A 指令中直接给出操作数地址 B 指令中直接给出操作数 C 指令中间接给出操作数 D 指令中间接给出操作数地址 6、输入输出指令的功能是() C A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU与I/O设备之间的数据传送 D 改变程序执行的顺序 7、微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是() D A 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 B 一条微指令由若干条机器指令组成 C 每一条机器指令由一条微指令来执行 D 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 8、相对指令流水线方案和多指令周期方案,单指令周期方案的资源利用率和性价比()A A 最低 B 居中 C 最高 D 都差不多 9、某一RAM芯片,其容量为1024×8位,除电源端和接地端外,连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为() B A 23 B 20 C 17 D 19 10、在主存和CPU之间增加Cache的目的是()。 C A 扩大主存的容量 B 增加CPU中通用寄存器的数量 C 解决CPU和主存之间的速度匹配 D 代替CPU中寄存器工作 11、计算机系统的输入输出接口是()之间的交接界面。 B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 存储器与外围设备 D CPU与系统总线 12、在采用DMA方式的I/O系统中,其基本思想是在()之间建立直接的数据通路。B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 外设与外设 D CPU与主存 二、判断题(每题3分,共15分) 1、两个补码相加,只有在最高位都是1时有可能产生溢出。(×) 2、相对寻址方式中,操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和(√) 3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介,微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。(√)

计算机组成原理试题及答案

《计算机组成原理》试题 一、(共30分) 1.(10分) (1)将十进制数+107/128化成二进制数、八进制数和十六进制数(3分) (2)请回答什么是二--十进制编码?什么是有权码、什么是无权码、各举一个你熟悉的有权码和无权码的例子?(7分) 2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。(10分) 3.说明海明码能实现检错纠错的基本原理?为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错,校验位和数据位在位数上应满足什么条件?(5分) 4.举例说明运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?运算器中使用多累加器的好处是什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分) 二、(共30分) 1.在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?(每个2分,共8分) 2.简要说明减法指令SUB R3,R2和子程序调用指令的执行步骤(每个4分,共8分) 3.在微程序的控制器中,通常有哪5种得到下一条指令地址的方式。(第个2分,共10分) 4.简要地说明组合逻辑控制器应由哪几个功能部件组成?(4分) 三、(共22分) 1.静态存储器和动态存储器器件的特性有哪些主要区别?各自主要应用在什么地方?(7分) 2.CACHE有哪3种基本映象方式,各自的主要特点是什么?衡量高速缓冲存储器(CACHE)性能的最重要的指标是什么?(10分) 3.使用阵列磁盘的目的是什么?阵列磁盘中的RAID0、RAID1、RAID4、RAID5各有什么样的容错能力?(5分) 四、(共18分) 1.比较程序控制方式、程序中断方式、直接存储器访问方式,在完成输入/输出操作时的优缺点。(9分) 2.比较针式、喷墨式、激光3类打印机各自的优缺点和主要应用场所。(9分) 答案 一、(共30分) 1.(10分) (1) (+107/128)10 = (+1101011/10000000)2 = (+0.1101011)2 = (+0.153)8 = (+6B)16 (2) 二-十进制码即8421码,即4个基2码位的权从高到低分别为8、4、2、1,使用基码的0000,0001,0010,……,1001这十种组合分别表示0至9这十个值。4位基二码之间满足二进制的规则,而十进制数位之间则满足十进制规则。 1

计算机原理 试题及答案

计算机组成原理试卷A 一、选择题(每小题2分,共30分) 1.下列数中最小的数是______。 A.(100100)2 B.(43)8 C.(110010)BCD D.(25)16 2.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程,但从系统结构上来看,至今绝大多数计算机仍属于______型计算机。 A.实时处理 B.智能化 C.并行 D.冯.诺依曼 3.存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来______。 A.存放数据 B.存放程序 C.存放微程序 D.存放数据和程序 4.以下四种类型指令中,执行时间最长的是______。 A.RR型指令 B.RS型指令 C.SS型指令 D.程序控制指令 5. 计算机的外围设备是指______。 A.输入/输出设备 B.外存储器 C.远程通信设备 D.除了CPU和内存以外的其它设备 6.堆栈寻址方式中,设A为通用寄存器,SP为堆栈指示器,M SP为SP指示器的栈顶单元,如果操作动作是:(A)→M SP,(SP)-1→SP,那么出栈操作的动作应为______。 A.(M SP)→A,(SP)+1→SP B.(SP)+1→SP,(M SP)→A C.(SP)-1→SP,(M SP)→A D.(M SP)→A,(SP)-1→SP 7.某寄存器中的值有时是地址,因此只有计算机的______才能识别它。 A.译码器 B.判别程序 C.指令 D.时序信号 8. 寄存器间接寻址方式中,操作数处在______。 A.通用寄存器 B.主存单元 C.程序计数器 D.堆栈 9. 假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是______。 A.11001011 B.11010110 C.11000001 D.1100101 10.不是发生中断请求的条件是______。 A.一条指令执行结束 B.一次I/O操作结束 C.机器内部发生故障 D.一次DMA操作结束 11.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是______。 A实现存贮程序和程序控制B缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性C可以直接访问外存D提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 12.某SRAM芯片,其容量为512×8位,除电源和接地端外,该芯片引出线的最小数目应 是______。 A 23 B 25 C 50 D 19 13.算术右移指令执行的操作是______。 A 符号位填0,并顺次右移1位,最低位移至进位标志位;

计算机组成原理试题及答案26476

中国自考人——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 浙江省2003年7月高等教育自学考试 计算机组成原理试题 课程代码:02318 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小 题1分,共20分) 1.迄今为上,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示,其理由是( )。 A.运算速度快 B.信息处理方便 C.节约元件 D.物理器件性能决定 2.在计算机中能直接被接受的语言为( )。 A.机器语言 B.汇编语言 C.高级语言 D.数据库语言 3.设二进制代码内容为01111111,其原码对应的真值是( )。 D.+127 4.2对应的十进制数是( )。 运算器的主要功能是进行( )。 A.算术运算 B.逻辑运算 C.累加器运算 D.算术运算和逻辑运算 6.若RAM芯片的存储容量为1M×8bit,则该芯片的地址线的数目是( )。 7.某计算机字长32位,存储容量为1MB,若按字编址,它的寻址范围是( )。 8.通常人们把依据某种需要而编制的指令序列称为计算机中的( )。 A.程序 B.文件

C.记录 D.集合 9.在计算机的指令系统中,通常采用多种确定操作数的方式。当操作数的地址由某个指定的变址寄存器内容与位移量相加得到时,称为( )。 A.直接数 B.间接寻址 C.变址寻址 D.相对寻址 10.某型计算机系统的微处理器的主频为100MHZ,四个时钟周期组成一个机器周期,平均三个机器周期完成一条指 令,则它的机器周期为( )ns。 11.在计算机中的寄存器里的值有时是地址,这只有计算机的( )能识别它。 A.时序信号 B.判断程序 C.指令 D.译码器 12.程序计数器属于( )。 A.控制器 B.运算器 C.存储器 D.输入输出接口 13.计算机CPU芯片中的总线属于( )总线。 A.外部 B.内部 C.系统 D.板级 14.在串行传输时,按顺序传输表示一个数据所有二进制的脉冲信号,每次一位。通常用第一个脉冲信号表示 ( )。 A.最高有效位 B.最低有效位 C.码元 D.无符号数 15.一级汉字有3755个,假设每个汉字字模采用16×16点阵,并放在主存中,则约占( )字节。 16.在微型计算机系统中,硬盘和主机进行数据交换一般采用( )方式。 A.通道控制 (直接存储器访问) C.程序中断控制 D.程序直接控制 17.周期挪用方式常用于( )方式的输入/输出中。

微机原理实验报告

昆明理工大学微机原理及程序设计 实验指导书 段绍米编 昆明理工大学信息工程与自动化学院 自动化系 2013年10月

微机原理实验实验要求及运行环境 1、实验要求与注意事项: 交纸质版实验报告,实验要求: 实 验成绩百分制(总分10 0分)实验 过程 (50 分) 提前预习,写好实验报告,标好注释,修改好程序;10分个人按要求独立完成,填好实验结果,对实验程序进行讲解,按时交实验报告20分不做与本实验无关的事(如玩游戏、聊天、打电话、听音乐等)5分不得缺席,实验签名(两份),按要求填写设备号实验名称等,不带他人签名5分带走自己的垃圾,保持实验室卫生,电脑设备桌椅摆设整齐,保管好个人物品5分按秩序进出实验室,不拥挤,注意安全,爱护设备,保证设备完好5分实验 报告 (50 分) 报告纸要统一,全部手写并填写好表头,包括:实验名称、姓名、学号、班级任 课老师等 2分实验目的、实验内容3分程序框图5分程序清单5分读懂程序加注释(每句注释13+分段注释7)20分实验结果,实验中经老师检查过5分程序修改,实验要求的完成及结果(可用蓝/黑在原程序上标明,并加注释)10分 实 验成绩百分制(总分100分)实验 过程 (50 分) 提前预习,标好程序注释,修改好程序;10分个人按要求独立完成,填好实验结果,对实验程序进行讲解,按时交实验报告20分不做与本实验无关的事(如玩游戏、聊天、打电话、听音乐等)5分不得缺席,实验签名(两份),按要求填写设备号实验名称等,不带他人签名5分带走自己的垃圾,保持实验室卫生,电脑设备桌椅摆设整齐,保管好个人物品5分按秩序进出实验室,不拥挤,注意安全,爱护设备,保证设备完好5分实验 报告 (50 分) 报告按统一格式要求填写,包括:课程名称、姓名、学号、班级任课老师等10分实验报告包括实验目的、实验内容、程序框图、程序清单、实验要求5分读懂程序加注释(每句注释13+分段注释7)20分实验结果,实验中经老师检查过5分程序修改,实验要求的完成及结果(可用其他颜色标明添加的程序,与原程序 不同,并加注释) 10分 2、实验运行环境 在电脑中装ASM Masm for windows 集成实验环境2008。双击图标打开ASM MasM for windows 集成实验环境运行工作界面,输入实验程序代码,调试、改错、保存、运行、查看结果,进行记录。

计算机原理及应用作业 第三次

《计算机原理与应用》作业第三次 四、缓冲技术与浮点数 1、缓存块、相联性和平均存储器访问时间(27分) 假设有16位的地址空间,时钟周期频率为2GHz。设计的缓存参数如下: 缓存大小:4Kb 块大小:1 word(4 byte) 缓存命中时间:2个周期 缓存缺失时间:100个周期 再假设,依次访问如下的地址:0x0000, 0x0004, 0x0008, 0x000c, 0x1000, 0x1004, 0x1008, 0x100c, 0x0000, 0x0004, 0x0008, 0x000c a.如果使用直接映射缓冲技术 (1)地址中的tag、set index、block offset字段分别是多少宽度?(3分) Tag:4位set index:10位block offset:2位 (2)在每次存储访问时,缓存是否命中/缺失?如果是缺失的话,请给出缺失类型 (3)请计算缓冲的缺失率,及AMAT。与没有使用缓冲技术相比,访问存储的时间

的效率提高了多少?(3分) 缺失率=100%;T=0.5ns,AMAT=(2+100*100%)T=51ns;没有缓冲技术时,AMAT=100 cycles=50ns,故缓冲技术使得效率降低2%。 b.假设缓存大小不变,而将块大小变为2字(8字节)请回答问题。 (4)地址中的tag、set index、block offset字段分别是多少宽度?(3分) 4;9;3 (5)在每次存储访问时,缓存是否命中/缺失?如果是缺失的话,请给出缺失类型(Compulsory, Capacity, or Conflict), 请将结果填入下表。(3分) (6)请计算缓冲的缺失率。注:由于增加了块大小,命中和缺失的时间都有可能增加。请在下述给出的参数中选择合理的时间参数,来计算AMAT。与没有使用 缓冲技术相比,访问存储的时间的效率提高了多少?(3分) ●Cache hit time: 1, 2, 3 cycles ●Cache miss time: 90, 100, 110 cycles hit time=2 cycles, miss time=110 cycles, 1 cycle=0.5ns; miss rate=50%; AMAT=(2+110*50%)cycles=28.5ns; 未使用缓冲时,AMAT=100 cycles=50ns,缓冲使得访问效率提高43%。 c.将b中的缓存设计,进一步提高缓存的相联性,缓存大小不变,块大小仍为2字,使用2路分组相连方式。 (7)地址中的tag、set index、block offset字段分别是多少宽度?(3分) 5;8;3 (8)在每次存储访问时,缓存是否命中/缺失?如果是缺失的话,请给出缺失类型(Compulsory, Capacity, or Conflict), 请将结果填入下表。(3分)

计算机原理-答案

《计算机原理》答案 一、填空题 1、1024 1024 1024 2、运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 1、内存储器外存储器 2、打字键区_、功能键区、游标/控制键区__、数字键区_ 3、处理器、文件、存储器、作业、 4、多任务、图形界面 5、您的计算机进入睡眠状态、关闭计算机、重新启动计算机和重新启动计算机并切换到 MS___DOS方式(M)。 6、两 7、三 8、用户的帐号 9、不同性质的概念 二、简答题 1、简述计算机的工作原理。 计算机仅有硬件,计算机只有运算的可能性,如果计算机进行计算、控制等功能的话,计算机还必须配有必要的软件。所谓软件就是指使用计算机的各种程序。(1)指令和程序的概念指令就是让计算机完成某个操作所发出的指令或命令,即计算机完成某个操作的依据。 一条指令通常有两个部分组成,前面是操作码部分,后面是操作数部分。操作码是指该指令要完成的操作,操作数是指参加运算的数或者数所在的单元地址。一台计算机的所有指令的集合,称为该计算机的指令系统。 使用者根据解决某一问题的步骤,选用一条条指令进行有许的排列。计算机执行了这一指令序列,便可完成预定的任务。这一指令序列就称为程序。显然,程序中的每一条指令必须是所用计算机的指令系统中的指令,因此指令系统是系统提供给使用者编制程序的基本依据。指令系统反映了计算机的基本功能,不同的计算机其指令系统也不相同。 (2)计算机执行指令的过程 计算机执行指令一般分为两个阶段:第一阶段,将要执行的指令从内存取到CPU内;第二阶段,CPU对屈辱的该指令进行分析译码,判断该条指令要完成的操作,然后向各部件发出完成该操作的控制信号,完成该指令的功能。当一条指令执行完后就进入下一条指令的取指操作。一般将第一阶段取指令的操作称为取指周期,将第二阶段称为执行周期。 (3)程序的执行过程 程序是一系列指令的有序集合构成,计算机执行程序就是、执行这系列指令。CPU从内存读出一条指令到CPU执行,该指令执行完,再从内存读出下一条指令到CPU内执行。CPU 不断取指令,执行指令,这就是程序的执行过程。 2、计算机有哪些应用领域? 目前,电子计算机已经在工业、农业、财贸、经济、国防、科技及社会生活的各个领域中得到极其广泛的应用。归纳起来分以下几个方面。科学计算数据处理自动控制计算机辅助工程人工智能 3、什么是操作系统? 操作系统是计算机软件系统的核心和基础,它提供了软件开发和运行的环境。有了操作系统,计算机的各个部件才得以协调工作,得到有效管理。 4、文档是如何创建、关闭和打开的?其内容是如何进行复制、删除和移动的? 创建;在WORD窗口中选择文件菜单中的新建,即可新建一个文档 关闭:所谓关闭文档,即对当前文档存盘并退出对该文档的处理,只需要在文件菜单中选择关闭命令,或者用鼠标单击文档窗口右上角的关闭按钮。如果关闭文档之前尚未保存文档,则系统会给出提示,询问是否保存对该文档的修改。 打开;(1)在WINDOWS的资源管理器中或我的电脑窗口中找到需要打开的WORD文档,然后

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