《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》教学大纲 本门课程的教学目标和要求： 《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握计算机系统的基本组成、计算机中数据的表示方法、计算机各硬件部件的功能和工作原理等，为学生学习计算机专业课打下坚实的基础。要求学生： 1.从总体上了解计算机硬件、软件、计算机主要部件的基本概念； 2.掌握计算机中各种数据的表示方法； 3.掌握运算器的功能、组成和工作原理； 4.掌握广泛使用的各类半导体存储器的工作原理和特性、主存储器系统的设计、多级存储器层次结构； 5.掌握CPU的组成、CPU各个部件在计算机运行过程中的作用、如何实现各条指令的功能； 6.掌握指令的格式、常见的寻址方式和指令的主要类型； 7.掌握总线的概念、特性和几种常用的总线标准； 8.掌握几种基本的信息交换方式和常用的外围设备的工作原理。 教学重点和难点： 本课程重点是：运算方法和运算器、存储系统、中央处理器。 本课程难点是：存储系统和中央处理器。 教学对象：计算机科学与技术专业本科大学生。 教学方式：采用多媒体教学。 教学时数：60学时。 教学具体内容及学时分配：
第一章概论（2学时） 教学目标和要求： 通过学习本章，使学生了解计算机硬件、软件的概念和计算机的基本组成，从总体上认识计算机。要求学生： 1.了解计算机的分类和应用领域； 2.了解计算机硬件的概念和基本组成； 3.了解计算机层次结构。 教学重点和难点： 本章重点：计算机硬件、软件的概念和计算机的基本组成。 无难点。 教学方式：课堂讲授2学时。 第一节计算机系统简介（0.5学时） 一、计算机系统简介 计算机软件、硬件概念。 二、计算机层次结构 将计算机的层次结构。 第二节计算机的基本组成（1学时） 一、数字计算机的硬件组成 介绍数字计算机的基本组成。 二、计算机的工作步骤 介绍数字计算机的工作步骤。 第三节计算机硬件的主要技术指标（0.5学时）计算机硬件的主要技术指标。
《微机原理及应用》第一章习题答案 习题与思考题 1.1、在计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？二进制数有哪两种缩写形式？[解] 二进制数只有两个状态，而十进制数有十个状态，…… 有八进制和十六进制两种缩写形式：xxxxQ,xxxxH。 1.2、将下列十进制数转换为二进制数：50, 0.83, 24.31, 79.75, 199, 73.25 [解] 50→00110010B; 0.83→0.1101010001…B; 24.31→11000.01001111…B 79.75→01001111.11B; 199→11000111B; 73.25→1001001.01B 1.3、将下列十进制数转换为八进制和十六进制数：39，99.735，54.625，127，119 [解] 39→47Q→27H; 99.735→123.5702Q→63.BC28H; 54.625→66.5Q→36.AH 127→177Q→7FH; 119→167Q→77H 1.4、将下列二进制数转换为十进制数： 11 1101.101B, 10 0101.11B, 1001 1001.001B, 110 0110.011B 1101 1010.1101B [解] 11 1101.101B→61.625; 10 0101.11B→37.75; 1001 1001.001B→153.125 110 0110.011B→102.375; 1101 1010.1101B→218.8125 1.5、完成下列转换： （1）10 110.10 111B 转换为十六进制数； （2）34.97H转换为八进制数和十进制数； （3）0BA.7FH转换为二进制数和八进制数； （4）43.27Q转换为二进制数和十六进制数； [解] （1）10 110.10 111B→16.B8H; （2）34.97H→64.456Q→52.59 (3)0BA.7FH→10111010.01111111B→272.376Q （4）43.27Q→100011.010111B→23.5CH 1.6、设机器字长为8位，写出下列用真值表示的二进制数的原码、补码和反码： ＋0010101，＋1111111，＋1000000，－0010101，－1111111，－1000000 [解] ＋0010101的原码、补码和反码均为00010101B; ＋1111111的原码、补码和反码均为01111111B; ＋1000000的原码、补码和反码均为01000000B; －0010101的原码为10010101B, 补码为11101011B, 反码为11101010B; －1111111的原码为11111111B, 补码为10000001B, 反码为10000000B; －1000000的原码为11000000B, 补码为11000000B, 反码为10111111B。 1.7、设机器字长为8位，最高位为符号位，用二进制补码运算法则对下列各式进行运算： （1） 17＋7；（2）8＋18；（3）9＋（－7）；（4）－26＋6；（5）8－18； （6）19－（－17）；（7）－25－6；（8）87－15 [解] （1） 17＋7 （2）8＋18 （3）9＋（－7） [17]补→00010001B [ 8]补→00001000B [ 9]补→00001001B +) [ 7]补→00001111B +) [18]补→00010010B +) [-7]补→11111001B 00011000B→24 00011010B→26 00000010B→2
《计算机组成原理》电子教案 课程名称：计算机组成原理 适用专业：计算机科学与技术网络工程课程总学时：80学时 编写时间： 2006年9月
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、运算方法和运算器 3、存储器 4、计算机指令系统 5、控制器 6、总线系统 7、外围设备 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 《计算机组成原理》白中英.科学出版社， 四、参考教材： 主要参考书： 1、李亚明.《计算机组成与系统结构》.清华大学出版社.2001
2、王爱英.《计算机组成与结构》.清华大学出版社.1998 3、江义鹏.《计算机组成原理》.人民邮电出版社.1998 4、胡越明.《计算机组成和系统结构》.上海科学技术文献出版社.1999 五、教学手段：多媒体课件+版书 六、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。） 1、计算机系统概论 教学内容： 1、计算机系统的基本构成 2、计算机系统的层次结构 3、计算机系统结构、组成及其实现 4、计算机的性能评价 5、计算机发展简史 6、计算机的应用 基本要求： 通过本章的学习，要求了解整个计算机系统由硬件和软件两部分构成，其中硬件部分包括运算器、控制器、存储器、输入输出设备等五大功能部件构成。通过总线相互连成一个完整的硬件系统；软件部分包括系统软件、应用软件两大部分。通过对计算机层次结构的了解，明确计算机组成原理课程的任务和目的。了解计算机中的一些基本概念，包括性能指标、计算机发展简史以及计算机的应用。 教学重点： 1、计算机系统的基本构成 2、计算机系统的层次结构 3、计算机系统结构、组成及其实现 教学难点：计算机系统的层次结构、系统结构、组成及其实现的关系。明确计算机组成原理课程的任务和目的。 其它： 4、计算机的性能评价（字长、容量、速度、时间、MIPS） 5、计算机发展简史（ENIAC、冯氏计算机、其它自学） 6、计算机的应用（科学计算与数据处理的区别）
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。
微机原理第七章答案 7.3 设AX=1122,BX=3344H,CX=5566H,SS=095BH,SP=0040H,下述程序执行 后AX ，BX ，CX ，DX 4个通用寄存器内容是多少？画出堆栈存储器的物理地址及存储内容和SP 指向的示意图。 PUSH AX PUSH BX PUSH CX POP BX POP AX POP DX 参考答案：(BX)=5566H, (AX)=3344H, (DX)=1122H ，(CX)=5566H 堆栈段物理地址=SS*16(左移4位)+SP
7.4 设SP=0040H,如果用进栈指令存入5个数据，则SP=0036H，若用出栈指令取出两个数据，则SP=003AH 。 7.5将表中程序段各指令执行后AX的值用十六进制数填入表中 参考答案： 7.6用十六进制数填下表，已知DS=1000H,ES=2000H,SS=0FC0H,通用寄存器的值为0。 参考答案：逻辑地址=段基址：段内偏移地址 BP以SS为默认段基址，其余寄存器以DS为默认段基址 ES：为段前缀，以ES为段基址
7.7 试给出执行完下列指令后OF、SF、ZF、CF4个可测试标志位的状态（用十六进制给出FLAG的值，其余各位为0） (1)MOV AX,2345H (2) MOV BX,5439H ADD AX,3219H ADD BX,456AH (3)MOV CX,3579H (4) MOV DX,9D82H SUB CX,4EC1H SUB DX,4B5FH
参考答案：（这里除了上面4个标志还考虑了奇偶标志PF和辅助进位标志AF）（1）AX=555EH FLAG=0000H （2）BX=99A3H FLAG=0894H （3）CX=E6B8 FLAG=0081H （4）DX=5223 FLAG=0014H 7.8AX 中有一负数，欲求其绝对值，若该数为补码，则使用指令NEG AX；若为原码则用指令AND AX，7FFFH。。 7.9 分别写出实现如下功能的程序段： （1）将AX中间8位（做高8位），BX低4位和DX高4位（做低4位）拼成一个新字。（注意：左移右移操作） AND AX，0FF0H MOV CL,04H
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）。
李伯成《微机原理》习题第一章 本章作业参考书目： ①薛钧义主编《微型计算机原理与应用——Intel 80X86系列》 机械工业出版社2002年2月第一版 ②陆一倩编《微型计算机原理及其应用（十六位微型机）》 哈尔滨工业大学出版社1994年8月第四版 ③王永山等编《微型计算机原理与应用》 西安电子科技大学出版社2000年9月 1.1将下列二进制数转换成十进制数： X=10010110B= 1*27+0*26+0*25+1*24+0*23+1*22+1*21 +0*21 =128D+0D+0D+16D+0D+0D+4D+2D=150D X=101101100B =1*28+0*27+1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+0*20 =256D+0D+64D+32D+0D+16D+4D+0D=364D X=1101101B= 1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21 +1*20 =64D+32D+0D+8D+4D+0D+1D=109D 1.2 将下列二进制小数转换成十进制数： （1）X=0.00111B= 0*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+1*2-5= 0D+0D+0.125D+0.0625D+0.03125D=0.21875D (2) X=0.11011B= 1*2-1+1*2-2+0*2-3+1*2-4+1*2-5= 0.5D+0.25D+0D+0.0625D+0.03125D=0.84375D (3) X=0.101101B= 1*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+0*2-5+1*2-6= 0.5D+0D+0.125D+0.0625D+0D+0.015625D=0.703125D 1.3 将下列十进制整数转换成二进制数： （1）X=254D=11111110B （2）X=1039D=10000001111B （3）X=141D=10001101B 1.4 将下列十进制小数转换成二进制数： （1）X=0.75D=0.11B (2) X=0.102 D=0.0001101B (3) X=0.6667D=0.101010101B 1.5 将下列十进制数转换成二进制数 (1) 100.25D= 0110 0100.01H (2) 680.75D= 0010 1010 1000.11B 1.6 将下列二进制数转换成十进制数 (1) X=1001101.1011B =77.6875D
微机原理与应用作业 答案
1. 若二进制数为 010111.101，则该数的十进制表示为（ B ：23.625 ）。 2. 11000110为二进制补码，该数的真值为（ C +58 ）。 3. 01000110为二进制补码, 该数的真值为（ A +70 ）。 4. 8位二进制数的原码表示范围为（ C -127 ～ +127 ）。 5. n 位二进制数的原码表示范围为（ C 12~1211-++---n n ）。 6. 8位二进制数的反码表值范围为（ C -127～ +127 ）。 7. n 位二进制数的反码表示范围为（ C 12~1211-++---n n ）。 8. 8位二进制数的补码表值范围为（ B -128 ～ +127 ）。 9. n 位二进制数的补码表示范围为（ B 12~211-+---n n ）。 10. 8位二进制数的无符号数表值范围为（ A 0 ～ 255 ）。 11. 决定计算机主要性能的是（ A 中央处理器 ）。 12. M I P S 用来描述计算机的运算速度，含义是（ C 每秒执行百万条指令 ）。 13. 完整的计算机系统应包括（ D 硬件设备和软件系统）。 14. 计算机硬件主要由C P U 、内存、I /O 设备和（ B 三总线 ）组成。 15. 包含在8086C P U 芯片内部的是（ A 算术逻辑单元）。 16. 在机器数（ B 补码）中，零的表示形式是惟一的。 17. 程序计数器P C 的作用是（ A 保存将要执行的下一条指令的地址）。 18. 8086当前被执行的指令存放在（ D CS ：IP ）。 19. 运算器执行两个补码表示的整数加法时，产生溢出的正确叙述为（ D 相加结果的符号位与两 同号加数的符号位相反则产生溢出）。 20. 8086中，存储器物理地址形成算法是（ B 段地址左移4位/16/10H+偏移地址 ）。 21. 下列逻辑地址中对应不同的物理地址的是（ 03E0H ：0740H ）。 A ：0400H ：0340H B ：0420H ：0140H D ：03C0H ：0740H 22. 存储字长是指（ B 存储单元中二进制代码个数）。 23. 8086系统中，每个逻辑段的最多存储单元数为（ C 64KB ）。
《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=（0111 1101 ）B =（175 ）O=（7D ）H=（0001 0010 0101 ）BCD B）10110110B=（182 ）D =（266）O=（B6 ）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-127 ~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=11001001B SF=1 ZF=0 CF=0 OF=0 B）11011101+10110011=10010000B SF=1 ZF=0 CF=1 OF=0 4.十六进制数2B．4Ｈ转换为二进制数是_0010 1011.0100B ，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，一般需要操作，求和之后还需要进行和 舍入等步骤。 6.三态门有三种输出状态：低电平、高电平、高阻态状态。 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。 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。 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整数和小数两部分组成。 12.微处理器中对每个字所包含的二进制位数叫字节。 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
《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）
第一章测试 1 【单选题】(2分) 在CPU的框架中，主要包括哪三个组成部分 A. 运算器、控制器、处理器 B. 运算器、执行器、寄存器 C. 存储器、执行器、寄存器 D. 运算器、控制器、寄存器 2 【多选题】(2分) 微型计算机包括 A. 存储器 B. 输入输出接口电路 C. CPU D. 存储器接口电路
3 【多选题】(2分) 微型计算机从设计的复杂程度和应用领域可以分为哪两大类 A. 专用微型计算机 B. 通用微型计算机 C. 超级计算机 D. 高速计算机 4 【单选题】(2分) 单片微型计算机是以()为核心的 A. 输入输出接口电路 B. CPU C. 存储器接口电路 D. 存储器
5 【单选题】(2分) 单片微型计算机具有微型计算机的全部功能和特征，是微型计算机的（）存在形式。 A. 集成 B. 缩小 C. 放大 D. 特殊 6 【单选题】(2分) 1956年8月5日，我国第一个计算机技术研究机构，中国科学院计算机技术研究所筹备委员会成立，著名数学家（）任主任。 A. 陈景润 B. 华罗庚 C. 陈省身 D. 苏步青
第二章测试 1 【单选题】(2分) 我们选择的研究范例ATMEGA16是（）位的单片微型计算机 A. 16位 B. 8位 C. 32位 D. 4位 2 【单选题】(2分) ATMEGA16单片微型计算机有（）个引脚 A. 40 B. 24 C.
48 D. 64 3 【单选题】(2分) ATMEGA16的内部CPU执行指令过程中，算数运算和逻辑运算由（）执行。 A. 程序存储器 B. 数据存储器 C. 通用寄存器 D. 算数逻辑运算单元（ALU） 4 【多选题】(2分) ATMEGA16的内部CPU执行完毕一条指令后，其结果可能送到（） A.
第一章计算机基础知识 一、微机系统的基本组成 1. 微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。 (1) 硬件: ①冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备，输入 设备。其特点是以运算器为中心。 ②现代主流的微机是由冯●诺依曼型改进的，以存储器为中心。 ③冯●诺依曼计算机基本特点： 核心思想：存储程序； 基本部件：五大部件； 信息存储方式：二进制； 命令方式：操作码（功能）+地址码（地址），统称机器指令； 工作方式：按地址顺序自动执行指令。 (2) 软件: 系统软件：操作系统、数据库、编译软件 应用软件：文字处理、信息管理（MIS）、控制软件 二、微型计算机的系统结构 大部分微机系统总线可分为 3 类：数据总线DB(Data Bus) ，地址总线AB(Address Bus)，控制总线CB(Control Bus) 。 总线特点：连接或扩展非常灵活，有更大的灵活性和更好的可扩展性。 三、工作过程 微机的工作过程就是程序的执行过程, 即不断地从存储器中取出指令, 然后执行指令的过程。★例：让计算机实现以下任务：计算计算7+10=？ 程序：mov al,7 Add al,10 hlt
指令的机器码： 10110000 （OP ） 00000111 00000100 （OP） 00001010 11110100 （OP ） 基本概念： 2. 微处理器、微型计算机、微型计算机系统 3. 常用的名词术语和二进制编码 （1）位、字节、字及字长
（2）数字编码 （3）字符编码 （4）汉字编码 4. 指令、程序和指令系统 习题： 1.1 ，1.2 ，1.3 ，1.4 ，1.5 第二章8086／8088 微处理器 一、8086／8088 微处理器 8086 微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独立逻辑单元组成，即执行单元EU和总线 接口单元BIU。 执行单元EU包括：4 个通用寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16 位，又可拆位，拆成 2 个8 位）、4 个16 位指针与变址寄存器（BP，SP，SI ，DI）、16 位标志寄存器FLAG（6 个状 态标志和 3 个控制标志）、16 位算术逻辑单元(ALU) 、数据暂存寄存器； EU功能：从BIU 取指令并执行指令；计算偏移量。 总线接口单元BIU 包括：4 个16 位段寄存器（CS(代码段寄存器) 、DS(数据段寄存器) 、SS(堆 栈段寄存器) 和ES(附加段寄存器) ）、16 位指令指针寄存器IP （程序计数器）、20 位地址加 法器和总线控制电路、 6 字节（8088 位4 字节）的指令缓冲队列； BIU 功能：形成20 位物理地址；从存储器中取指令和数据并暂存到指令队列寄存器中。 3、执行部件EU和总线接口部件BIU 的总体功能：提高了CPU的执行速度；降低对存储器的 存取速度的要求。 4、地址加法器和段寄存器 由IP 提供或由EU按寻址方式计算出寻址单元的16 位偏移地址( 又称为逻辑地址或简称为偏 移量) ，将它与左移 4 位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加，最后形成一个 20 位的实际地址( 又称为物理地址) ，以对应存储单元寻址。 要形成某指令码的物理地址（即实际地址），就将IP 的值与代码段寄存器CS（Code Segment）左移 4 位后的内容相加。 【例假设CS＝4000H，IP ＝0300H，则指令的物理地址PA＝4000H× 1 0H＋0300H＝40300H。
第一章 计算机按其使用的逻辑元件的不同被分为哪几代？ 微型计算机是哪一代计算机的分支？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。微型计算机属于第四代计算机的分支。 2. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想。 答：冯·诺伊曼基本设计思想为 ①以二进制形式表示指令和数据。②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并加以执行。③由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等五大部件组成计算机系统。 3 微型计算机系统由哪几部分组成？ 答: 微机系统分硬件和软件 硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出借口 软件包括软件系统和应用软件。 4何谓微型计算机硬件 它由哪几部分组成 并简述各部分的作用。 答:微型计算机硬件是指组成微型计算机的硬件实体 它由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成 中央处理器由运算器和控制器集成在一块芯片上形成 简称CPU 是微型计算机的心脏 它的性能决定了整个微型机的各项关键指标。存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。存储器包括随机存储器 RAM 和只读存储器 ROM 。输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。输出设备是计算机向外界输出信息的装置。总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线.它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。 5.何为计算机软件？它是如何分类的？（略） 6 .何谓总线 有哪几类 作用如何 答: 总线是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道。根据所传送的信息的内容与作用不同 总线可分为三类 地址总线、数据总线、控制总线。这三类总线作用为计算机各功能部件间传送地址、数据、控制信息的。
八十九年度第一學期 微算機概論 授課老師：駱宏海 tel: 4252 EL327 e-mail: loh@https://www.doczj.com/doc/7c11504470.html,.tw https://www.doczj.com/doc/7c11504470.html,.tw/~islab/ 第一章微算機系統 微算機即微電子計算機(Microcomputer)之簡稱，又簡稱微電腦。在微算機未出現之前，電腦已經出現，但價格昂貴，功能有限，故未能普及。直至積體電路(Integrated Circuit)出現後，微電子技術開始被應用於中央處理器(CPU, Central Processor Unit)之製造，稱之為微處理器(Microprocessor)。自此微處理器開始廣泛被用於各式各樣電腦中，而以微處理器為CPU之電腦系統即被泛稱為微算機(Microcomputer)或微處理器系統(Microprocessor System)。本章即對微算機之歷史沿革、架構及主要元件等作一概括介紹。 1.1 歷史回顧 電腦系統之出現早在二次大戰結束後，基於軍事用途的需要，即已初具雛型。其中von Neumann等人於一九四六年即提出「von Neumann machines」記憶體結構，仍被大部份的電腦系統沿用至今。 所謂von Neumann machines之架構主要是以 1. 使用一個共用的記憶體以儲存指令及資料。 2. 使用指令循環。 3. 使用程式計數器。 在1.6節處，我們會進一步討論此一架構。 傳統之電腦廠商(如早期之IBM、Digital等)在微算機未出現前，通常負責電腦之全盤設計，即從CPU至鍵盤，從硬體至軟體皆一手包辦。各廠商之電腦系統間彼此互不相容，因此市場上之競爭皆以電腦之軟硬體功能比較為主，即功能較強、設計較佳之電腦在市場上便可以較高之售價出售。亦即電腦銷售是以『加值型』(Value-Added)方式存在，電腦系統之價格是以廠商針對顧客需要，所創造出來的價值來計算。 現今微算機時代與傳統電腦時代最大差別為微算機廠商不再需要負責電腦之全盤設計，CPU、主要零組件乃至於作業系統、應用軟體皆有專業廠商製
微型计算机原理及应用（第3版）（修订本）答案 习题 1 一、选择题 1.A 2.C 3.B 4.B 5.A 6.A 7.B 8.C 9.C 10.C 11.C 12.A 13.D 14.A 15.D 16.C 在GB2312-80国家标准中，16~55区为一级汉字、56~87区为二级汉字。 DBB5H－A0A0H = 3B15H 3BH = 59 DBB5H属于二级汉字。 二、完成下列不同进制数的转换 1.⑴270 = 100001110B ⑵455 =1 11000111B ⑶0.8125 = 0.1101B ⑷720.3125 = 1011010000.0101B 2.⑴1001001B = 73 ⑵11001100B = 204 ⑶0.0101B = 0.3125 ⑷11011.1011B = 27.6875 3.⑴11100011B = E3H ⑵10001111B = 8FH ⑶0.0011101B = 0.3AH ⑷110011011.01011B = 19B.58H 4.⑴A21H = 101000100001H ⑵4B7H = 10010110111B ⑶0.00A3H = 0.0000000010100011B ⑷2E8.0D5H = 1011101000.000011010101B 三、完成下列机器数和真值的转换 1.⑴[11001B]补= 00011001B ⑵[－11001B]补= 11100111B ⑶[100000B]补= 00100000B ⑷[－100000B]补= 11100000B 2.⑴[65]补= 01000001B ⑵[－75]补= 10110101B ⑶[120]补= 01111000B ⑷[－100]补= 10011100B 3.⑴[1000]补= 0000001111101000B ⑵[－12]补= 1111111111110100B ⑶[800]补= 0000001100100000B ⑷[－3212]补=1 111001*********B 4.⑴[10000001B]补= －127 ⑵[01100110B]补= +102 ⑶[0111011101110111B]补= 30583 ⑷[1000000000000001B]补= －32767 四、完成下列各数值和机器编码的转换 1.⑴01100011B=99 压缩的BCD码= 10011001 非压缩的BCD码= 0000100100001001 ⑵01010000B=80 压缩的BCD码= 10000000 非压缩的BCD码= 0000100000000000 ⑶0000001100001111B=783 压缩的BCD码= 0000011110000011 非压缩的BCD码= 000001110000100000000011 ⑷0001111111111111B=8191 压缩的BCD码= 1000000110010001 非压缩的BCD码= 00001000000000010000100100000001 2.⑴换行0AH ⑵字母“Q”51H ⑶ASCII码“7”37H ⑷空格20H ⑸汉字“隘”(国标码) 30H、2FH ⑹汉字“保”(内码) B1H、A3H 3.⑴[15]补= 00001111 ⑵15的压缩BCD数= 00010101B
第1章计算机基础知识 1. 计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？ 【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。计算机中，通过数字化编码技术，对所表示的数值、文字、符号及控制信息等进行数字编码，这种数字化表示方法不仅要适合于人的自然习惯，同时要满足机器中所用器件、线路的工作状态以及数据可靠传输与易于校验纠错等方面的要求。一个具有两种不同的稳定状态且能相互转换的器件，就可以用来表示一位二进制数，所以表示二进制的器件易于制造且工作可靠，并且二进制数的运算规则也最简单，因此目前计算机中均采用二进制数来表示各种信息及进行信息处理。 2. 写出下列用原码或补码表示的机器数的真值： (1)01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110 【解】 (1) [X]原＝01101101＝＋109 [X]补＝01101101＝＋109 (2) [X]原＝10001101＝－13 [X]补＝10001101＝－115 (3) [X]原＝01011001＝＋89 [X]补＝01011001＝＋89 (4) [X]原＝11001110＝－78 [X]补＝11001110＝－50 3. 填空： (1) (1234)10＝( )2＝( )16 (2) (34.6875)10＝( )2＝( )16 (3) (271.33)10＝( )2＝( )16 (4) (101011001001)2＝( )10＝( )16 (5) (1AB.E)16＝( )10＝( )2 (6) (10101010.0111)2＝( )10＝( )16 【解】 (1) (1234)10＝( 10011010010 )2＝( 4D2 )16 (2) (34.6875)10＝( 100010.1011 )2＝( 22.B )16 (3) (271.33)10＝( 100001111.010101 )2＝( 10F.54 )16 (4) (101011001001)2＝( 2761 )10＝( AC9 )16 (5) (1AB.E)16＝( 427.875 )10＝(110101011.111 )2 (6) (10101010.0111)2＝( 170.4375 )10＝( AA.7 )16 4. 已知X=36，Y=－136，Z=－1250，请写出X、Y、Z的16位原码、反码和补码。【解】 [X]原＝0000 0000 0010 0100 [Y]原＝1000 0000 1000 1000 [Z]原＝1000 0100 1110 0010 [X]反＝0000 0000 0010 0100 [Y]反＝1111 1111 0111 0111 [Z]反＝1111 1011 0001 1101