第1章计算机系统概述作业
1、什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。
2、什么是主机？什么是CPU？什么是存储器？简述它们的功能。
3、计算机的硬件指标有哪些？
4、解释英文缩写的含义：MIPS、CPI、FLOPS。
5、什么是机器字长、指令字长、存储字长？
第3章系统总线
1、解释下列概念
（1）总线（2）系统总线（3）通信总线
（4）总线主设备（5）总线从设备（6）总线仲裁
2、什么是总线通信控制？为什么需要总线通信控制？
3、什么是总线标准？为什么要制定总线标准？
4、在高档PC机中，流行使用三总线(系统总线、PCI总线、ISA总线)结构。说明这三种总线的连接关系，并举例说明每组总线上所连接的部件。
5、某总线在一个总线周期中可并行传送8个字节数据。假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线的时钟周期频率为66MHz，求总线的带宽。
第4章存储器
1、试比较主存、辅存、缓存、控存、虚存。
2、试比较RAM和ROM。
3、试比较静态RAM和动态RAM。
4、名词解释：存取周期、存取时间、存储容量。
5、什么是存储密度？什么是数据传输率？
6、存储器的主要功能有哪些？如何衡量存储器的性能？为什么要把存储系统分成若干不同的层次？主要有哪些层次？每层由什么存储介质实现？
7、什么是刷新？刷新有几种方式？简要说明之。
8、简述主存的读/写过程。
9、提高存储器的速度可采取哪些措施？简要说明之。
10、设有16个固定磁头的磁盘，每磁道存储容量为62500B，磁盘驱动器转速为2400rpm，试求最大数据传输率。
11、什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理？
12、试比较Cache管理中各种地址映像的方法。
13、在Cache管理中，当新的主存块需要调入Cache时，有几种替换算法？各有何特点？哪种算法平均命中率高？
14、设CPU共有16根地址线、8根数据线，并用MREQ作为访存控制信号(低电平有效)，用WR作为读/写控制信号(高电平为读，低电平为写)。现有下列存储芯片：1K×4位RAM、4K×8位RAM、2K×8位ROM以及72138译码器和各种门电路。画出CPU与存储芯片的连接图，要求：
（1）主存地址分配：8000H-87FFH为系统程序区；8800H-8BFFH为用户程序区。（2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片。
（3）详细画出存储芯片的片选逻辑。
15、设某微机的寻址范围为64KB，接有8片8KB的存储芯片，存储芯片的片选信号为CS(低电平有效)，要求：
（1）选片译码逻辑电路(可选用74138译码器)；
（2）写出每片RAM的十六进制地址范围；
（3）如果运行时发现不论往哪片RAM存放8KB的数据，以A000H为起始地址的存储芯片都有与之相同的数据，分析故障原因。
16、设某计算机采用2路组相联映像Cache，已知主存容量为4MB，Cache容量为4KB，字块长度为8个字(32位/字)。
（1）画出反映主存与Cache映像关系的主存地址各字段分配框图，并说明每个字段的名称及位数；
（2）设Cache初态为空，若CPU依次从主存第0，1，…，99号单元读出100个字(主存一次读出一个字)，并重复按此次序读10次，问命中率为多少？（3）如果Cache的存取时间是50ns，主存的存取时间是500ns，根据（2）求出的命中率，求平均存取时间；
（4）计算Cache—主存系统的效率。
17、一个磁盘存储器共有6个盘片，每面有204条磁道，每条磁道有12个扇区，每个扇区有512B，磁盘机以7200rpm速度旋转，平均定位(寻道)时间为8ms. （1）计算该磁盘存储器的存储容量；
（2）计算该磁盘存储器的平均寻址时间。
18、一个Cache—主存系统，采用50MHz的时钟，存储器以每一个时钟周期(简称周期)传输一个字的速率，连续传输8个字，以支持块长为8个字的Cache，每字4个字节。假设读操作所花的时间是：1个周期接收地址，3个周期延迟、8个周期传输8个字；写操作所花的时间是：1个周期接收地址，2个周期延迟、8个周期传输8个字，3个周期恢复和写入纠错码。求出对应下述几种情况的存储器最大带宽。
（1）全部访问为读操作；
（2）全部访问为写操作；
（3）65%的访问为读操作，35%的访问为写操作。
19、主存储器容量为4MB，虚存容量为1GB(1×109B)，虚拟地址和物理地址各为多少位?根据寻址方式计算出来的有效地址是虚拟地址还是物理地址?如果页面大小为4kB，页表长度是多少?
20、某程序对页面要求的序列为P3P4P2P6P4P3P7P4P3P6P3P4P8P4P6。设主存容量为4个页面，求FIFO和LRU替换算法时各自的命中率(假设开始时主存为空)。
第5章输入输出系统
1、为什么外围设备要通过接口与CPU相连？接口有哪些功能？
2、I/O的编址方式有几种？各有何特点？
3、试从下面七个方面比较程序查询、程序中断和DMA三种I/O控制方式。（1）传输数据依赖软件还是硬件；
（2）传输数据的基本单位；
（3）并行性；
（4）主动性；
（5）传输速度；
（6）经济性；
（7）应用对象。
4、什么是通道？通道的基本功能是什么？
5、在什么条件和什么时间，CPU可以响应I/O的中断请求？
6、假设某设备向CPU传送数据的最高频率是40KHz,而相应的中断处理程序其执
行时间为40μs，试问该外设是否可用程序中断方式与主机交换信息，为什么？
第6章计算机的运算方法
1、设浮点数字长为16位，其中阶码4位(含1位阶符)，尾数12位(含1位数符)，
将(51/128)
10
转换成二进制规格化浮点数及机器数(其中阶码采用移码，基数为2，尾数采用补码)，并回答此浮点格式的规格化数表示范围。
2、设浮点数字长16位，其中阶码8位(含1位阶符)，尾数8位(含1位数符)，阶码采用移码表示，基数为2，尾数采用补码表示，计算：
（1）机器数为81D0H的十进制数值；
（2）此浮点格式的规格化表示范围。
3、给定下列十六进制数，若将此数分别视为无符号数、原码、补码和移码表示，写出其对应的十进制数值(有符号数的符号位占一位)。
00H,05H,7FH,80H,85H,FEH,FFH。
4、简述算术移位和逻辑移位的区别，举例说明。
5、在浮点机中如何判溢出？
6、已知十进制数x=-41, y=+101，设机器数字长8位(含1位符号位)，计算
[x+y]
补和[x-y]
补
，并给出相应的Z(零标志)、V(溢出标志)、C(进位标志)。
7、已知二进制数x=1010, y=-0110，用原码一位乘法计算[x×y]
原
，并还原成真值。
8、设浮点数x=2010×0.110101, y=2100×(-0.101010)，若阶码取3位，尾数取6位(均不包括符号位)，按补码运算步骤计算x+y。
9、画出并行补码定点加减运算器框图(设机器数采用2位符号位)，并描述其信息加工过程。
10、影响加减运算速度的关键问题是什么？可采取哪些改进措施？举例说明。
第7章指令系统
1、指令字中有哪些字段？各有何作用？如何确定这些字段的位数？
2、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？
3、设某机器共能完成78种操作，若指令字长为16位，试问单地址格式的指令其地址码可取几位？若想使指令的寻址范围扩大到216，可采取什么办法？举出三种不同的例子加以说明。
4、若机器采用三地址格式访存指令，试问完成一条加法指令共需要访问几次存储器？若该机共能完成54种操作，操作数可在1K地址范围内寻找，试画出该机器的指令格式。
5、某机主存容量为64K×16位，并且指令字长、机器字长和存储字长相等，采用单字长一地址指令，共有60条。试设计四种寻址方式的指令格式，并说明每一种寻址方式的寻址范围及有效地址计算方法。
6、RISC指令系统具有哪些主要特点？
7、某指令系统指令字长16位，如果操作码固定为4位，则三地址格式的指令共有几条？如果采用扩展操作码技术，对于三地址、二地址、一地址和零地址这四种格式的指令，每种指令最多可以安排几条？写出它们的格式。
8、假设某RISC机有加法和减法指令，其功能如下：
ADD R
i ,R
j
,R
k
完成(R
i
)+(R
j
)→(R
k
)操作
SUB R
i ,R
j
,R
k
完成(R
i
)-(R
j
)→(R
k
)操作
若设R
寄存器恒为0，如何利用上述指令完成寄存器之间的传送，寄存器清“0”
和寄存器内容取负。
第8章 CPU的结构和功能
1、CPU有哪些功能？画出其内部组成框图，并说明图中每个部件的作用。
2、什么是指令周期，指令周期是否有一个固定值？为什么？
3、画出指令周期的流程图，分别说明图中每个子周期的作用。
4、根据CPU访存的性质不同，可将CPU的工作周期分为哪几类？
5、存储器中有若干数据类型：指令代码、运算数据、堆栈数据、字符代码和BCD 码，计算机如何区别这些代码？
6、什么是指令流水？画出指令二级流水和四级流水的示意图，它们中的哪个更能提高处理器速度？为什么？
7、当遇到什么情况时，流水将受阻？举例说明。
8、写一组指令序列，说明因数据相关会影响该程序的执行结果。
9、假设指令流水线分成8个过程段，若每个过程段所需的时间为T，试问完成100条指令需多少时间？
10、今有四级流水线，分别完成取指(IF)、译码并取数(ID)、执行(EX)、写结果(WR)四个步骤，假设完成各步操作的时间依次为100ns、100ns、70ns、50ns。（1）流水线的时钟周期应取何值？
（2）若相邻的指令发生数据相关，那么第二条指令安排推迟多少时间才能不发生错误？
（3）若相邻两条指令发生数据相关，而不推迟第二条指令的执行，可采取什么措施？
第9章控制单元的功能
1、何谓同步控制？何谓异步控制？各适用于何种控制场合？举例说明。
2、计算机操作的最小单位时间是什么？
3、什么是计算机的主频？主频和机器周期有什么关系？
4、设计器A的主频为8MHz，机器周期含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期。每个指令周期包含几个机器周期？如果机器B的主频为12MHz，且机器周期也含4个时钟周期，试问B 机的平均指令执行速度为多少MIPS？
5、在取指令操作之后，程序计数器PC中存放的是哪条指令的地址？
6、控制部件发出什么信号？这些信号经由什么线路、流向哪里？
7、控制部件发出的信号叫什么命令？执行部件执行此命令的操作叫什么操作？
图9.4所示，此外还设有B、C、D、E、H和L 6 8、设CPU内部结构如教科书P
381
个寄存器，它们各自的输入和输出端都与内部总线相通，并分别受控制信号控制为寄存器B的输入控制信号，Bo为寄存器B的输出控制信号)。要求从取
(如B
i
指令开始，写出完成下列指令所需的全部微操作和控制信号。
（1）ADD B, C ((B)+(C)→B)
（2）SUB A, H ((AC)-(H)→AC)
图9.5所示，其中M为主存，XR为变址寄9、设单总线计算机结构如教科书P
384
存器，EAR为有效地址寄存器，LATCH为锁存器。假设指令地址已存于PC中，画出“LDA *D”和“SUB X,D”指令周期信息流程图，并列出相应的控制信号序列。说明：
（1）“LDA *D”指令字中*表示相对寻址，D为相对位移量；
（2）“SUB X,D”指令字中X为变址寄存器XR，D为形式地址；
（3）寄存器的输入和输出均受控制信号控制，例如，PC
i
表示PC的输入端控制信号；MDRo表示MDR的输出控制信号；
（4）凡是需要经过总线实现寄存器之间的传送，需在流程图中注明，如：
PC→BUS→MAR，相应的控制信号为PCo和MAR
i
。
第10章控制单元设计
1、通常控制单元的设计可分为哪两类？各类的核心部件是什么？
2、在微程序控制器中，机器指令与微指令具有什么样的关系？
3、什么是水平微指令？什么是垂直微指令？各有何特点？
4、在控制器的控制信号中，何谓相容的控制信号？何谓相斥的控制信号？
5、微指令字中操作控制字段有哪些控制方法？各有何特点？
6、说明下一微指令地址(简称下地址)有几种形成方式，并说明每种方式如何形
成下一微指令地址。
7、下表给出8条微指令I
1～I
8
及所包含的微命令控制信号，设计微指令操作控
制字段格式，要求所使用的控制位最少，而且保持微指令本身内在的并行性。
8、设某一运算器通路如教科书P
423
图所示，假设操作数a和b(均为补码)已分别
放在通用寄存器R
1和R
2
中，ALU有+、-、M(传送)三种操作功能。
（1）指出互斥性微操作和相容性微操作；
（2）采用字段直接编码控制方式，设计适合此运算器的微指令格式；
（3）画出计算(a-b)/2→R
2
的微程序流程图，试问执行周期需要几条微指令？（4）按设计的微指令格式，写出（3）要求的微指令码点。
9、某机共有55个微操作控制信号，构成5个相斥类的微命令组，各组分别包含
4、7、8、12和24个微命令。已知可判定的外部条件有CY和ZF两个，微指
令字长30位。
（1）给出采用断定方式的水平微指令格式；
（2）指出控制存储器的容量。
完
计算机组成原理作业三 1．设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64，29/128 2．设机器字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算下列各题。 （1）A=9/64，B=-13/32，求A+B； 解： （1）A=9/64=（0.001 0010）2 B= -13/32=（-0.011 0100）2 [A]补=0.001 0010 [B]补=1.100 1100 [A+B]补= 0. 0 0 1 0 0 1 0 + 1. 1 0 0 1 1 0 0 1. 1 0 1 1 1 1 0 ——无溢出 A+B=（-0.010 0010）2 = -17/64 （2）A=19/32，B=-17/128，求A-B； 解： （2）A=19/32=（0.100 1100）2 B= -17/128=（-0.001 0001）2 [A]补=0.100 1100 [B]补=1.110 1111 [-B]补=0.001 0001 [A-B]补= 0. 1 0 0 1 1 0 0 + 0. 0 0 1 0 0 0 1 0. 1 0 1 1 1 0 1 ——无溢出 A-B=（0.101 1101）2 = 93/128 3. 试比较基址寻址和变址寻址。 答：基址寻址需设有基址寄存器BR，其操作数的有效地址EA等于指令字中的形式地址与基址寄存器中的内容(称作基地址)相加。即EA＝A+(BR) 变址寻址有效地址EA等于指令字中的形式地址A与变址寄存器IX的内容相加之和。即EA＝A+(IX) 变址寻址与基址寻址的有效地址形成过程极为相似。 两者的不同： 基址寻址主要用于为程序或数据分配存储空间，故基址寄存器的内容通常由操作系统或管理程序确定，而指令字中的A是可变的。 在变址寻址中，变址寄存器的内容是由用户设定的，在程序执行过程中其值可变，而指令字中的A是不可变的。变址寻址主要用于处理数组问题，在数组处理过程中，可设定A为数组的首地址，不断改变变址寄存器IX的内容，便可很容易形成数组中任一数据的地址，特别适合编制循环程序。 4．什么是中断？设计中断时需考虑哪些问题？ 答：当主机正在繁忙地处理它的具体事务时，某个外设向主机提出需要临时处理问题的请求，于是主机响应外设请求暂时中断正在执行的程序，转去处理外部事件，处理完后再返回到被中断程序的断点处继续执行原程序的过程，称为中断。
第3章习题参考答案 2、已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M ×8位的DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用存条结构形式，问； (1) 若每个存条为16M ×64位，共需几个存条? (2) 每个存条共有多少DRAM 芯片? (3) 主存共需多少DRAM 芯片? CPU 如何选择各存条? 解： (1) 共需 条464 1664 226=??M 存条 (2) 每个存条共有 328 464 16=??M M 个芯片 (3) 主存共需多少 1288 464 648464226=??=??M M M 个RAM 芯片， 共有4个存条，故CPU 选择存条用最高两位地址A 24 和A 25通 过2：4译码器实现；其余的24根地址线用于存条部单元的选择。 3、用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，要求： (1) 画出该存储器的组成逻辑框图。 (2) 设存储器读/写周期为0.5μS ，CPU 在1μS 至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少? 解： (1) 用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，需要用 16448 1632 64=?=??K K 个芯片，其中每4片为一组构成16K ×32 位——进行字长位数扩展(一组的4个芯片只有数据信号线不互连——分别接D 0~D 7、D 8~D 15、D 16~D 23和D 24~D 31，其余同名引脚互连)，需要低14位地址(A 0~A 13)作为模块各个芯片的部单元地址——分成行、列地址两次由A 0~A 6引脚输入；然后再由4组进行存储器容量扩展，用高两位地址A 14、A 15通过2：4译码器实现4组中选择一组。画出逻辑框图如下。 (2) 设刷新周期为2ms ，并设16K ?8位的DRAM 结构是128?128?8存储阵列，则对所有单元全部刷新一遍需要128次(每次刷新
计算机组成原理 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。 1.[X]补＝1.000……0，它代表的真值是( )。 A.－0 B.－1 C.＋1 2.16. CPU响应中断的时间是( )。 A.一条指令结束； B.外设提出中断； C.取指周期结束。 3.存储字是指( )。 A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合 B．存放在一个存储单元中的二进制代码个数 C．存储单元的集合。 4.下列说法中( )是正确的 A.指令周期等于机器周期； B.指令周期大于机器周期； C.指令周期是机器周期的两倍 5.计算机只懂机器语言，而人类熟悉高级语言，故人机通信必须借助( )。, A．编译程序； B．编辑程序； C．连接程序； D．载入程序。 6.补码10110110代表的是十进制负数( )。 A．-74
B．-54 C．-68 D．-48 7.设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式(含一位符号位)。对应于十进制数-27，寄 器内容为( )。 A.27H B.9DH C.E5H。 8.堆栈指针SP的内容是( )。 A.栈顶单元内容 B.栈顶单元地址 C.栈底单元内容 D.栈底单元地址 9.单地址指令( )。 A.只能对单操作数进行加工处理 B.只能对双操作数进行加工处理 C.无处理双操作数的功能 D.既能对单操作数进行加工处理，也能在隐含约定另一操作数(或地址)时，对双操 作数进行运算 10.电子计算机的算术／逻辑单元、控制单元及存储器合称为( )。 A.CPU B.ALU C.主机； D.UP 11.挂接在总线上的多个部件（）。 A.只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据 B.只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据 C.可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据
《计算机组成原理》作业(三) 学完6-7章后可以完成作业(二)。作业总分100分,将作为平时成绩记入课程总成绩。 一、简答题(每题6分,共30分) 1、什么就是总线？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:总线就是连接各个部件的信息传输线,就是各个部件共享的传输介质。总线 上信息传输的特点: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。 以CPU片内总线为例,在每个需要将信息送至总线的寄存器输出端接三态门,由三态 门控制端控制什么时刻由哪个寄存器输出。当控制端无效时,寄存器与总线之间呈 高阻状态。 2、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？ 答: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:链式查询、计数器定时查询、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;计数器定时查询方式 优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控制过程较复杂;独立请求方式速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高。 3、简要说明程序中断接口中IM、IR、EI、RD、BS五个触发器的作用。 五个触发器的作用: 中断屏蔽触发器(IM):CPU就是否受理中断或批准中断的标志。Im标志为“0” 时,CPU 可受理外界中断请求。 中断请求触发器(IR):暂存中断请求线上由设备发出的中断请求信号,IR标志为“1” 时, 表示设备发出了中断请求。 允许中断触发器(EI):用程序指令来置位,控制就是否允许某设备发出中断请求。IE 为“1”时,某设备可以向CPU发出请求。 准备就绪的标志(RD):一旦设备做好一次数据的接收或发送,便发出一个设备动作完 毕信号,使RS标志为“1”。 工作触发器(BS):设备“忙”的标志。BS=1,表示启动设备工作
第1章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解： 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 2. 如何理解计算机的层次结构？ 答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。 （1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 （3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。 通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。 3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语
言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。 4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大 部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访 问； ●指令和数据均用二进制表示； ●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的 性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； ●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ●机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。
计算机组成原理-平时作业一 （注意：请独立完成作业，若作业为雷同将有可能被评为0分。为保证特殊字符的准确识别，如您的作业需要用到“ √ 或× ”的字符，请您直接在答题处复制。）1、解释下列概念：总线宽度、总线带宽、总线复用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备（或从模块）、总线的传输周期和总线的通信控制。 答：（1）总线宽度：指的是总线能同时传送的数据的二进制位（bit）数； （2）总线带宽：指的是总线本身所能达到的最高数据传输速率，单位是兆字节每秒（MB/s），这是衡量总线性能的重要指标，总线带宽越宽，传输效率也就越高； （3）总线复用：指既传送地址信息，又传送数据信息，在不同的时间间隔中完成传送地址和传送数据的任务； （4）总线的主设备（主模块）：指一次总线传输期间，拥有总线控制权的设备（模块）； （5）总线的从设备（从模块）：指一次总线传输期间，配合主设备完成数据传输的设备（模块），它只能被动接受主设备发来的命令； （6）总线的传输周期：指总线完成一次完整而可靠的传输所需时间； （7）总线的通信控制：指总线传输过程中双方的时间配置方式。 2、控制器有哪几种控制方式？各自有什么特点？ 答：控制器的控制方式可以分为3种，分别有：同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。 （1）同步控制控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲； 特点：这种控制方式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。
（2）异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间； 特点：异步控制方式没有时间上的浪费，因而提高了机器的效率，但是控制比较复杂。 （3）联合控制是同步控制和异步控制结合的方式； 特点：一种情况是，大部分操作序列安排在固定的集齐周期中，对某些时间难以确定的操作则以执行部件的“回答”信号作为本次操作的结束。另一种情况是，及其周期的节拍脉冲数固定，但各条指令周期的集齐周期数不固定。 3、什么是微指令和微操作？微程序和机器指令有何关系？微程序和程序之间有何关系？ 答：（1）微指令：是控制计算机各部件完成某个基本微操作的命令，是微程序级的命令，属于硬件； （2）微操作是指计算机中最基本的、不可再分解的操作； （3）微程序是机器指令的实时解释器，每一条机器指令都对应一个微程序； （4）微程序和程序是两个不同的概念。微程序是由微指令组成的，用于描述机器指令，实际上是机器指令的实时解释器，微程序是由计算机的设计者事先编制好并存放在控制存储器中的，一般不提供给用户；程序是由机器指令组成的，由程序员事先编制好并存放在主存放器中； 4、外部设备在系统中如何编址，如何与主机连接？ 答：通常根据与存储器地址的关系，有两种编址方式。 （1）统一编址：指外设接口中的I/O寄存器和主存单元一样看待，将它们和主存单元组合在一起编排地址；或者说，将主存的一部分地址空间用作I/O地址空间。这样就可以用访问主存的指令去访问外设的某个寄存器，因而也就不需要专门的I/O指令，可以简化CPU的设计；
计算机组成原理薛胜军题库 第1章概述 一、选择题 o冯·诺依曼（Von Neumann）机工作方式的基本特点是。 A．指令流单数据流 B．按地址访问并顺序执行指令 C．堆栈操作 D．存储器按内容选择地址 o下列描述中是正确的。 A．控制器能够识别、解释和执行所有的指令及存储结果 B．计算机主要由输入输出单元、控制器、存储器和算术逻辑单元构成 C．所有的数据运算都在控制器中完成 D．以上三者都正确 o计算机系统中的存储器系统是指。 A．RAM存储器； B．ROM存储器； C．主存储器； D．主存储器和外存储器。 o计算机科技文献中，英文缩写CAI代表。 A．计算机辅助制造 B．计算机辅助教学 C．计算机辅助设计 D．计算机辅助管理 o能够被计算机硬件直接识别的语言是。 A．汇编语言 B．高级语言 C．机器语言 D．应用语言o计算机软件分为两大类，他们是。 A．操作系统与应用软件 B．操作系统与系统软件 C．操作系统与CAD软件 D．系统软件与应用软件 o完整的计算机系统是由组成的。 A．主机与外设 B．CPU与存储 C．ALU与控制器 D．硬件系统与软件系统 o高级语言源程序不能直接在计算机上运行，需要有相应的语言处理程序翻译成程序后才能运行。 A．C语言 B．汇编语言 C．机器语言 D．宏汇编语言
o当前设计高性能计算机的重要技术途径是___。 A.提高CPU主频 B.扩大主存容量 C.采用非冯·诺依曼结构 D.采用并行处理技术 o下列体系结构中，最适合多个任务并行执行的体系结构是___。 A.流水线向量机结构 B.堆栈处理机结构 C.共享存储多处理机结构 D.分布存储多计算机结构 二、填空题 o电子计算机从诞生至今，按其工艺和器件特点，大致经历了四代。第一代从 A 年开始，采用 B ；第二代从 C 年开始，采用 D ；第三代从 E 年开始，采用 F ；第四代从 G 年开始，采 用 H 。 o计算机的硬件是指 A ，软件是指 B 。 o计算机将部分软件存储在只读存储器中，称之为 A 。 o将许多电子元件集成在一块芯片上称为 A 。 o系统软件是 A ，应用软件是 B ，操作系统是 C 。 o数据库是 A ，数据库管理系统是 B 。 o计算机系统结构的发展和演变看,早期的计算机是以 A 为中心的系统结构,而近代的计算机是以 B 为中心的系统结构。 o在下列常用术语后面,写出相应的中文名称： VLSI__ A ___MPP___ B___RISC____ C__DMA___ D__ o在由n台计算机构成的并行计算机中，其运行程序的加速比一般都小于n，其主要原因是___ A__和__ B____。 o在计算机系统当中，根据应用条件和硬件资源的不同，数据传输方式可以采用 A___传送、 B __传送和 C___传送三种方式。 o为了使计算机能够直接处理十进制形式的数据，采用 A___形式和 B___形式两种表示形式。前者主要用在 C___计算的应用领域。 o字符信息是_ A_ _数据，属于处理 B___领域的问题。国际上采用的字符系统是七单位的 C___码。 三、问答题 o冯·诺依曼计算机体系的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成？ o计算机的系统软件和应用软件的作用是什么？ o试说明冯·诺依曼计算机结构的特点。 o计算机一般有哪些分类方法？ o试说明计算机的层次结构。 o简述计算机的工作特点。
课程作业 第一次作业 1．冯·诺伊曼型计算机的主要特点是什么？ 2．现代计算机系统如何进行多级划分？ 3．如何理解“软件与硬件的逻辑等价性”？ 4．写出下列各数的原码、反码、补码表示（用8位二进制数）。其中MSB是最高位（又是符号位），LSB是最低位。如果是小数，小数点在MSB之后；如果是整数，小数点在LSB 之后 (1)-35/64 (2)11/128 (3)用小数表示-1 (4)用整数表示-1 5．有一个字长为32位的浮点数，符号位1位；阶码8位，用移码表示；尾数23位，用补码表示；基数为2。请写出：(1)最大数的二进制表示，(2)最小数的二进制表示，(3)规格化数所能表示的数的范围。 6．将十进制数-27/64表示成32位浮点规格化数，格式同第5题所示。 7．已知x＝0.11011，y=-0.10101，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。 8．已知x＝0.11011，y=-0.11111，用变形补码计算x-y，同时指出结果是否溢出。 9．某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1，低位来的进位信号为C0，请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式。 (1)串行进位方式(2)并行进位方式 10．一个定点数由______和______两部分组成。根据小数点位置不同，定点数有______和纯整数之分。 第二次作业 1．设一个具有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SRAM芯片组成，需要多少片？ (3)需要多少位地址作芯片选择？ 2．已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用256K×16位的DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，问： (1)若每个模块板为1024K×64位，共需几个模块板？ (2)每个模块板内共有多少DRAM芯片？ (3)主存共需多少DRAM芯片？CPU如何选择各模块板？ 3．用16K×8位的DRAM芯片构成64K×32位存储器，要求： (1)画出该存储器的组成逻辑图。
计算机组成原理A形考作业3参考解答 一、选择题 1.下列部件(设备)中，存取速度最快的是____B____。 A.光盘存储器 B.CPU的寄存器 C.软盘存储器 D.硬盘存储器 2.某SRAM芯片，其容量为1K×8位，加上电源端和接地端，该芯片引出线的最少数目应为___D___。 A.23 B.25 C.50 D.20 3.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中的寄存器工作 4.在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠___A___来区分的。 A.不同的地址和指令代码 B.不同的数据和指令代码 C.不同的数据和地址 D.不同的地址 5.随着CPU速度的不断提升，程序查询方式很少被采用的原因是__C____。 A.硬件结构复杂 B.硬件结构简单 C.CPU与外设串行工作 D.CPU与外设并行工作 6.在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在___B___之间建立直接的数据通路。 A.CPU与外设 B.主存与外设 C.CPU与主存 D.外设与外设 二、判断题判断下列说法是否正确，并说明理由。 1.CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容量越大，访问存储器所需的时间越长。 错。CPU访问存储器的时间不取决于存储器容量，而取决于存储器存取周期和存储器带宽。 2.引入虚拟存储系统的目的，是为了加快外存的存取速度。 错。引入虚拟存储系统的目的，是为了解决主存容量小、运行成本高的问题。 3.按主机与接口间的数据传送方式，输入/输出接口可分为串行接口和并行接口。 错。应该是按主机与外设间的数据传送方式，输入/输出接口可分为串行接口和并行接口。 4.DMA控制器通过中断向CPU发DMA请求信号。 错。应该是当结束数据传送时，DMA控制器通过中断向CPU发出请求信号。 三、简答题 1.在三级存储体系中，主存、外存和高速缓存各有什么作用？各有什么特点？ 答：由主存、外存和高速缓存组成的三级存储体系是为了解决存储器的速度、容量的成本之间的矛盾。
一、填空题 1.按IEEE754规范，一个浮点数由、、三 个域组成，其中的值等于指数的加上一个固定。 2.在进行浮点加法运算时，需要完成为、、、、 和等步骤。 3.对阶时，使阶向阶看齐，使阶的尾数向移位， 每移一位，其阶码加一，直到两数的阶码相等为止。 4.提高加法器运算速度的关键是。先行进位的含义是。 5.现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织。按其总线数不同，大体有、 和三种形式。 6.浮点运算器由和组成，它们都是运算器。只要求能 执行运算，而要求能进行运算。 7.两个BCD码相加，当结果大于9时，修正的方法是将结果，并产生进位输出。 8.设有七位二进制信息码0110101，则低位增设偶校验码后的代码为。 二、单项选择题 1.某数在计算机中用8421BCD码表示为0111 1000 1001，其真值是 A．789D B．789H C．1887D D．11110001001B 2.若某数x的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用的编码方法 是码 A．原B．补C．反D．移 3.一个8位二进制整数，采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则其最小 值是 A．-127 B．-32 C．-125 D．-3 4.下列数中最小的数为 A．101001B B．52Q C．29D D．233H 三、简答题 1.说明定点运算器的主要组成 2.说明双符号位法检测溢出的方法 四、计算与分析题 1.将十进制数（24/512）表示成浮点规格化数，要求阶码4位（含符号），移码表示； 尾数6位（含符号），用补码表示 2.写出十进制数-5的IEEE754编码 3.教材P69-5.1：已知x和y，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出 1)X=0.11011，y=0.00011 4.教材P70-7.1：试用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器、直接补码并行乘法计算x ×y 1)X=0.11011，y=-0.11111 5.教材P70-8.1：用原码阵列除法器计算x÷y 1)X=0.11000，y=-0.11111 6.教材P70-9.1：设阶码3位，尾数6位，按浮点运算方法，完成以下取值的[x+y]、 [x-y]运算 1)X=2-011×0.100101，y=2-010×（-0.011110） 一、填空题 1.符号位S，阶码E，尾数M，阶码E，真值e，偏移值 2.零操作数检查，对阶，尾数求和，结果规格化，舍入处理，溢出处理 3.小，大，小，右，右 4.降低进位信号的传播时间，低有效位的进位信号可以直接向最高位传递 5.单总线结构，双总线结构，三总线结构
计算机组成原理大作业 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
计算机组成原理 大作业 院（系）：物联网工程学院 专业: 计算机科学与技术 班级： 学号: 姓名： 摘要 1.计算机硬件系统：到目前为止，计算机仍沿用由冯.诺依曼首先提出的基于总线的计算机硬件系统。其基本设计思想为： a.以二进制形式表示指令和数据。 b.程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行。 c.由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机硬件系统。 2.计算机软件系统：所谓软件，就是为了管理、维护计算机以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和。计算机的工作就是运行程序，通过逐条的从存储器中取
出程序中的指令并执行指令所规定的操作而实现某种特定的功能。微型计算机的软件包括系统软件和用户（应用）软件。 关键词：计算机系统硬件存储器控制器运算器软件 目录 摘要 (2) 第一章总体设计 (4) 问题描述 (4) 实验环境 (4) 软件介绍 (4) 模块介绍 (4) 实验目的 (5) 实验内容 (5) 第二章原理图 (6) 第三章管脚分配 (7) 第四章微程序设计 (8) 1. alu_74181 (8)
2. romc (9) 第一章总体设计 问题描述 从两个reg_74244中分别取出两数经过总线，各自分别到达两个寄存器reg_74373，再由两个寄存器到达运算器alu_74181，在运算器里经过运算得出结果，结果再由总线传输进入另外的一个寄存器reg_74373，输出。 实验环境 软件介绍 ISE的全称为Integrated Software Environment，即“集成软件环境”，是Xilinx公司的硬件设计工具。它可以完成FPGA开发的全部流程，包括设计输入、仿真、综合、布局布线、生成BIT文件、配置以及在线调试等，功能非常强大。ISE除了功能完整，使用方便外，它的设计性能也非常好，拿ISE 9.x来说，其设计性能比其他解决方案平均快30%，它集成的时序收敛流程整合了增强性物理综合优化，提供最佳的时钟布局、更好的封装和时序收敛映射，从而获得更高的设计性能。 模块介绍 微程序控制器 微程序控制器是一种控制器，同组合逻辑控制器相比较，具有规整性、灵活性、可维护性等一系列优点，因而在计算机设计中逐渐取代了早期采用的组合逻辑控制器，并已被
南京信息工程大学实验（实习）报告 实验（实习）名称在印刷电路板上实现元器件日期 2012.4.1得分指导教师马利 系计软院专业计科年级2010班次1班姓名学号 一、实验目的 1．初步了解印制电路板； 2．学会如何在印制电路板上布置元器件； 3.实现手动与自动布线。 二、实验内容 1.完成图纸设置（改图纸号）； 2.添加元器件库； 3.用若干片2114组成2KX8位的存储器，译码器采用74LS138,CPU采用8088，地址锁 存器采用8282，数据缓存器采用8286； 4.绘出完整的原理图，并生成网络表； 5.在印纸电路板中进行元器件布置。 三、实验步骤 1.本实验的前四个步骤与第一次实验相同，下面是实验一的最终原理图； 2.在印制电路板上的进行元器件布置；
建立一个PCB文件，然后双击打开该文件。 3.选择KeepOutLayer; 在这一层上，画上一个6*6的正方形框
4.选择Design→Load Nets ，在PCB文件中导入网络表。
选择执行（EXcute），在PCB文件中生成印制板元件封装图。 然后将它们一个一个整齐的放入框中，放完之后的原理图如下； 5.布置电源线，一般横线在顶板TopLayer上，而竖线在底板BottomLayer上，然后布线。
6.上面的几步骤均为手动布线，现在进行自动布线，点击AutoRoute并且选择ALL,
7.执行之后的原理图。 8.保存工作空间后，关闭文件并退出。 四、实验总结 通过这一次的实验课，进一步了解了该软件的操作流程，更是在上一次的基础上学会了手动布线跟自动布线，学会了不少东西啊。
14春13秋 13春电子科大《计算机组成 14春13秋 13春电子科大《计算机组成原理》在线作业3 1 2 试卷总分：100 测试时间：-- 单选题、单选题（共 25 道试题，共 100 分。） 1. 以下描述中基本概念不正确的是（）。 A. PCI总线是层次总线 B. PCI总线采用异步时序协议和分布式仲裁策略 C. Futurebus+总线能支持64位地址 D. Futurebus+总线适合于高成本的较大规模计算机系统满分：4 分 2. 双端口 存储器所以能高速进行读写，是因为采用（）。 A. 高速芯片 B. 两套相互独立的 读写电路 C. 流水技术 D. 新型器件满分：4 分 3. 在集中式总线仲裁中,（）方式对电路故障最敏感。 A. 链式查询 B. 计数器定时查询 C. 独立请求满分：4 分 4. 存储单元是指（）。 A. 存放一个机器字的所有存储元 B. 存放一个二进制信息位的存 储元 C. 存放一个字节的所有存储元的集合 D. 存放两个字节的所有存储元的集合 满分：4 分 5. 从信息流的传送效率来看，（）工作效率最低。 A. 三总线系统 B. 单总线系统 C. 双总线系统 D. 多总线系统满分：4 分 6. 程序控制类指令的功能是（）。 A. 进行算术运算和逻辑运算 B. 进行主存和CPU之间的数据传送 C. 进行CPU和I/O设备之间的数据传送 D. 改变程序执行的顺序满分：4 分 7. 带有处理器的设备一般称为（）设备。 A. 智能化 B. 交互式 C. 远程通信 D. 过程控制满分：4 分 8. 至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是（）。 A. 节约元件 B. 运算速度快 C. 物理器件性能决定 D. 信息处理方便满分：4 分 9. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在（）。 A. 通用寄存器 B. 程序计数器 C. 堆栈 D. 主存 单元满分：4 分 10. 对计算机的产生有重要影响的是（）。 A. 牛顿、维纳、图灵B. 莱布尼兹、布尔、图灵 C. 巴贝奇、维纳、麦克斯韦 D. 莱布尼兹、布尔、克雷 满分：4 分 11. 描述汇编语言特性的概念中，有错误的句子是（）。 A. 对程序员 的训练要求来说，需要硬件知识 B. 汇编语言对机器的依赖性高 C. 用汇编语言编制程序的难度比高级语言小 D. 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快满分：4 分 12. 中断向量地址是（）。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的指示器 D. 中断返回地址满分：4 分 13. 在微型机系 统中,外围设备通过（）与主板的系统总线相连接。 A. 适配器 B. 设备控制器 C. 计数器 D. 寄存器满分：4 分 14. 某一SRAM芯片，其容量为512×8位，考
计算机组成原理作业 1 某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统能完成97种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等六种寻址方式。 （1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用。 （2）该指令直接寻址的最大范围。 （3）一次间址和多次间址的寻址范围。 （4）立即数的范围（十进制数表示。） （5）相对寻址的位移量（十进制数表示）。 （6）上述六种寻址方式的指令哪一种执行时间最短？哪一种最长？哪一种便于用户编制处理数组问题的程序？哪一种便于程序浮动？ 为什么？ （7）如何修改指令格式，使指令的直接寻址范围可扩大到4M? (8)为使一条转移指令能转移到主存的任一位置，可采取什么措施？请简要说明。 2 假设某机的指令长度可变（长度在1~4个字节内变化）。而且CPU 与存储器的数据的传送宽度为32位（每次读取32位）。试问如何区分一个存储字包含多少条指令？ 3 说明数据在存储器中可以按“边界对准”或“边界不对准”两种方式存放的特点，并分析其利弊。 4 假设指令字长为16位，操作数的地址码位6位，指令有零地址、一地址、二地址、三地址格式。
（1）设操作码固定，若零地址指令有M种，一地址指令有N种，则二地址指令最多有几种？ （2）采用扩展操作码技术，二地址指令最多有几种？ （3）采用扩展操作码技术，若二地址指令有P条，零地址指令有Q 条，则一地址指令最多有几种？ 5 某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址。机器配备有如下硬件: ACC、MAB、MDR、PC、X、MQ、IR以及变址寄存器R X和基址寄存器R B，均为16位。 （1）若采用单字长指令，共能完成105种操作，则指令可直接寻址的范围是多少？一次间址的寻址范围是多少？画出其指令格式并说明个字段的含义。 （2）若采用双字长指令，操作码位数及寻址方式不变，则指令可直接寻址的范围是多少？画出其指令格式并说明个字段的含义。（3）若存储字长不变，可采用什么方法访问容量为8MB的主存？需增设哪些硬件？ 6 设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量，用补码表示。每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1—>PC。 （1）设当前PC值为3000H，试问转移后的目标地址范围是什么？（2）设当前PC值为2000H，要求转移到201BH，则转移指令的第二字节的内容是什么？
名词解释： 1、主机 2、CPU 3、主存 4、存储单元 5、存储元件 6、存储字 7、存储字长 8、存储容量 9、机器字长 10、指令字长 11、PC 12、IR 13、CU 14、ALU 15、ACC 16、MQ 17、MAR 18、MDR 19、I/O 20、MIPS
1、说明计算机更新换代的依据。 2、设想计算机的未来。
名词解释： 1、总线 2、系统总线 3、总线宽度 4、总线带宽 5、时钟同步/异步 6、总线复用 7、总线周期 8、总线的通信控制 9、同步通信 10、比特率 11、分散连接 12、总线连接 13、存储总线 14、I/O总线 15、片内总线 16、数据总线 17、地址总线 18、通信总线 19、串行通信 20、并行通信
1、什么是全相联映射？ 2、什么是近期最少使用算法？ 3、什么是EPROM? 4、CACHE的特点是什么？ 5、什么是动态存储器刷新? 6、半导体动态RAM和静态RAM存储特点最主要的区别是什么？ 7、计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是什么？ 8、有一主存—CACHE层次的存储器，其主存容量1MB，CACHE容量是64KB，每块8KB，若采用直接映射方式，(1)写出主存的地址和CACHE 地址格式，(2)计算主存的地址各部分的位数。(3)主存地址为25301H 的单元在主存的那一块，映射到CACHE的那一块？
9、有一个组相联映像CACHE由64个存储块构成，每组包含4个存储块，主存包含4096个存储块，每块由128字节组成，(1)写出主存的地址和CACHE地址格式 (2)计算CACHE和主存地址各部分的位数。(3)主存地址为48AB9H的单元在主存的那一块，映射到CACHE的那一块？ 10、现有8K×8位的ROM芯片和8K×4位的RAM芯片组成存储器，按字节编址，其中RAM的地址为2000H～5FFFH，ROM的地址为A000H～DFFFH，（1）写出需要几片芯片组成此存储器。（2）画出此存储器结构图及与CPU的连接图。
计算机组成原理第二版课后习题答案全唐朔飞第1章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ? ? ? ? ? ? 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；指令和数据均用二进制表示； 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、
存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义： CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
计算机组成原理_在线作业_2 交卷时间：2016-06-11 14:27:15 一、单选题 1. (5分) 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为（）寻址。 ? A. 间接 ? B. 寄存器直接 ? C. 寄存器间接 ? D. 直接 纠错 得分：5 知识点：4.4 典型指令 展开解析 答案B 解析 2. (5分) 程序查询方式的接口电路中应该包括（）。 ? A. 设备选择电路、设备控制电路、设备状态标志 ? B. 设备选择电路、数据缓冲寄存器、设备控制电路
? C. 设备选择电路、数据缓冲寄存器、设备状态标志 ? D. 设备控制电路、数据缓冲寄存器、设备状态标志 纠错 得分：0 知识点：8.2 程序查询方式 展开解析 答案C 解析 3. (5分) 1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为（），1949年研制成功的第一台程序内存的计算机称为（）。 ? A. ENIAC , UNIVACI ? B. EDVAC ，MARKI ? C. ENIAC , MARKI ? D. ENIAC , EDSAC 纠错 得分：5 知识点：1.1 计算机发展概述 展开解析 答案D 解析 4. (5分) 以下四种类型的半导体存储器中，以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输
率最高的是（）。 ? A. 闪速存储器 ? B. SRAM ? C. EPROM ? D. DRAM 纠错 得分：5 知识点：3.4 高速存储器 展开解析 答案A 解析 5. (5分) 一个存储单元是指能够存放（）的所有存储单元的集合。 ? A. 两个字节 ? B. 一个字节 ? C. 一个二进制信息位 ? D. 一个机器字 纠错 得分：5 知识点：1.3 计算机的基本组成 展开解析 答案D 解析 6.
计算机组成原理蒋本珊第二版答案【篇一：计算机组成原理(蒋本珊)第六章】 有哪几种控制方式？各有何特点？ 解：控制器的控制方式可以分为３种：同步控制方式、异步控制方 式和联合控制方式。 同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周 期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲。这种控制方式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成 较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。异步控制方式 的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体 情况决定，需要多少时间，就占用多少时间。异步控制方式没有时 间上的浪费，因而提高了机器的效率，但是控制比较复杂。联合控 制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。 ２．什么是三级时序系统？ 解：三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。计算机中每个 指令周期划分为若干个机器周期，每个机器周期划分为若干个节拍，每个节拍中设置一个或几个工作脉冲。 ３．控制器有哪些基本功能？它可分为哪几类？分类的依据是什么？ 解：控制器的基本功能有： （１）从主存中取出一条指令，并指出下一条指令在主存中的位置。（２）对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信号，以便启 动规定的动作。 （３）指挥并控制cpu 、主存和输入输出设备之间的数据流动。控 制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型 ３类，分类的依据在于控制器的核心———微操作信号发生器（控 制单元cu）的实现方法不同。 ４．中央处理器有哪些功能？它由哪些基本部件所组成？ ５．中央处理器中有哪几个主要寄存器？试说明它们的结构和功能。解：cpu 中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的，它可分为通用寄存器和专用寄存器 两大类。通用寄存器可用来存放原始数据和运算结果，有的还可以 作为变址寄存器、计数器、地址指针等。专用寄存器是专门用来完 成某一种特殊功能的寄存器，如程序计数器pc 、
《计算机组成原理》作业参考答案 作业一 1.计算机的主要性能指标包括哪些？ 答：计算机的主要技术性能指标有下面几项：主频、字长、存储容量、存取周期和运算速度等。 （1）主频：主频即时钟频率，是指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数。 （2）字长：字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。字长决定了计算机的运算精度，字长长，计算机的运算精度就高。字长也 影响机器的运算速度，字长越长，计算机的运算速度越快。 （3）存储容量：计算机能存储的信息总字节量称为该计算机系统的存储容量存储容量的单位还有MB（兆字节）、GB（吉字节）和TB（太字节）。 （4）存取周期：把信息代码存入存储器，称为“写”；把信息代码从存储器中取出，称为“读”。 存储器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间(或读写时间)，而连 续启动两次独立的“读”或“写”操作(如连续的两次“读”操作)所需的最短时间，称为存 取周期(或存储周期)。 （5）运算速度：运算速度是一项综合性的性能指标。衡量计算机运算速度的单位是MIPS(百万条指令/秒)。因为每种指令的类型不同，执行不同指令所需的时间也不一样。过去以执行定点加 法指令作标准来计算运算速度，现在用一种等效速度或平均速度来衡量。等效速度由各种指 令平均执行时间以及相对应的指令运行比例计算得出来，即用加权平均法求得。 2.说明常见的计算机分类方法及其类型。 答：计算机有多种分类方法。常见的分类方法有以下几种： （1）按处理的信息形式分。可分为数字计算机和模拟计算机。用脉冲编码表示数字，处理的是数字信息，这类计算机是数字计算机；处理长度、电压、电流等模拟量的计算机称为模拟计算 机。本书介绍的是数字计算机的组成原理。 （2）按字长分。可分为 8 位机、16位机、32位机和64位机等。 （3）按结构分。可分为单片机、单板机、多芯片机与多板机。 （4）按用途分。可分为工业控制机与数据处理机等。 （5）按规模分。可分为巨型机、小巨型机、大中型机、小型机、工作站和微型机(PC机)六类。 作业二 1.计算机中为什么采用二进制数码？ 答：这是由计算机电路所采用的器件决定的。计算机中采用了具有两个稳态的二值电路，用二值电路只能代表两个数码： 0和1。比如，采用正逻辑表示，是以低电位表示数码“0”，高电位表示数码“1”；负逻辑表示，则以高电位表示数码“0”，低电位表示数码“1”。在计算机中采用二进制，具有运算规则简单，物理上实现方便，成本低廉，数码“1”和“0”正好与逻辑命题中的两个值“True”、“False”相对应，为计算机中实现逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利条件等优点。 2.不同进制之间数据的转换计算。 （1）(15.34)8 转换为对应的二进制数、十六进制数和十进制数； （2）二进制数10011100和0.01011转换为十进制数。 答：（1） (15.34)8＝(1101.0111)2＝(13.4375)10＝(E.7)16 （2） (10011100)2 ＝(156)10 (0.01011)2＝(0.34375)10