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计算机组成原理课后答案(白中英主编_第五版_立体化教材) 2

计算机组成原理课后答案(白中英主编_第五版_立体化教材) 2
计算机组成原理课后答案(白中英主编_第五版_立体化教材) 2

计算机组成原理第五版习题答案

第一章 (1)

第二章 (3)

第三章 (14)

第四章 (19)

第五章 (21)

第六章 (27)

第七章 (31)

第八章 (34)

第九章 (36)

第一章

1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0 和 1 表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。

2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。

3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。4.主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。

5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号,称为单元地址。如果某字代表要处理的数据,称为数据字。如果某字为一条指令,称为指令字。6.计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。

7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。

8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。

9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。

10.在早期的计算机中,人们是直接用机器语言来编写程序的,这种程序称为手编程序或目的程序;后来,为了编写程序方便和提高使用效率,人们使用汇编语言来编写程序,称为汇编程序;为了进一步实现程序自动化和便于程序交流,使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机,人们又创造了算法语言,用算法语言编写的程序称为源程序,源程序通过编译系统产生编译程序,也可通过解释系统进行解释执行;随着计算机技术的日益发展,人们又创造出操作系统;随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展,要求大量处理某些数据,建立和检索大量的表格,于是产生了数据库管理系统。

11.第一级是微程序设计级,这是一个实在的硬件级,它由机器硬件直接执行微指令;

第二级是一般机器级,也称为机器语言级,它由程序解释机器指令系统;第三级是操作系统级,它由操作系统实现;第四级是汇编语言级,它给程序人员提供一种符号形式语言,以减少程序编写的复杂性;第五级是高级语言级,它是面向用户的,为方便用户编写应用程序而设置的。用一系列的级来组成计算机的接口对于掌握计算机是如何组成的提供了一种好的结构和体制,而且用这种分级的观点来设计计算机对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。

计算机组成原理第五版习题答案

12 因为任何操作可以由软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬

件完成,也可以由软件来完成。实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。13.计算机应用和应用计算机在概念上是不等价的。

计算机应用是计算机学科与其他学科相结合的交叉学科,是计算机学科的组成部分,分为数值计算和非数值应用两大领域。

应用计算机是借助计算机为实现特定的信息系统功能的手段。在计算机系统的层次结构中,应用计算机是多级计算机系统层次结构的最终目标,是高级语言级之上的服务层次。

( 2

= = = ( 2

= = = ( 2

=

=

=

计算机组成原理第五版习题答案

第二章

1.(1) 35 =?100011)

[ 35]原 10100011

[ 35]补 11011100

[ 35]反 11011101

(2)

[127]原=01111111

[127]反=01111111

[127]补=01111111

(3) 127 =?1111111)

[ 127]原 11111111

[ 127]补 10000001

[ 127]反 10000000

(4) 1 =?00000001)

[ 1]原 10000001

[ 1]补 11111111 [ 1]反 11111110

2.[x]补 = a 0. a 1a 2…a 6

解法一、

(1) 若 a 0 = 0, 则 x > 0, 也满足 x > -0.5

此时 a 1→a 6 可任意

(2) 若 a 0 = 1, 则 x <= 0, 要满足 x > -0.5, 需 a 1 = 1

即 a 0 = 1, a 1 = 1, a 2→a 6 有一个不为 0

解法二、

-0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1, 100000 (1) 若 x >= 0, 则 a0 = 0, a 1→a 6 任意即可

? (1 2 )

即: 2 2 ? 2

(最接近 0 的负数)即: 2 2 ? (2 + 2 [ 2 2 ? 2 ? (1 2 ) ] [ 22 1 ? ( 1) , 2 2 ? (2 1 + 2 ) ] [x]补 = x = a 0. a 1a 2…a 6

(2) 若 x < 0, 则 x > -0.5

只需-x < 0.5, -x > 0

[x]补 = -x, [0.5]补 = 01000000 即[-x]补< 01000000

01 2a 6 < 01000000

a 0 * a 1 * a 2 a 6 < 00111111

a 0 a 1a 2 a 6 > 11000000

即 a 0a 1 = 11, a 2→a 6 不全为 0 或至少有一个为 1(但不是“其余取 0”)

3.字长 32 位浮点数,阶码 8 位,用移码表示,尾数 23 位,用补码表示,基为 2

Es

E 1→E 8

Ms

M 21

M 0

(1) 最大的数的二进制表示

E = 11111111

Ms = 0, M = 11…1(全 1)

1 11111111 01111111111111111111111

(2) 最小的二进制数

E = 11111111

Ms = 1, M = 00…0(全 0) 1 11111111 1000000000000000000000

(3) 规格化范围

正最大

E = 11…1, M = 11…1, Ms = 0

8 个

22 个

即: 22

7

1

22

正最小

E = 00…0, M = 100…0, Ms = 0

8 个

7

1

21 个

负最大

E = 00…0, M = 011…1, Ms = 1

8 个 21 个

负最小

7 1

E = 11…1, M = 00…0, Ms =1 8 个

22 个

22 )

即: 22

? ( 1) 规格化所表示的范围用集合表示为:

7 1

, 22

7

1

22 7 7 22

4.在 IEEE754 标准中,一个规格化的 32 位浮点数 x 的真值表示为:

X=

( 1)s ×(1.M )× 2 E 127

(1)27/64=0.011011=1.1011× 2

2

E= -2+127 = 125= 0111 1101 S= 0

M= 1011 0000 0000 0000 0000 000

最后表示为:0 01111101 10110000000000000000000 (2)-27/64=-0.011011=1.1011× 2

2

E= -2+127 = 125= 0111 1101 S= 1

M= 1011 0000 0000 0000 0000 000

最后表示为:1 01111101 10110000000000000000000 5.(1)用变形补码进行计算:

[x]补=00 11011 [y]补=00 00011

[x]补 = [y]补 = [x+y]补

00 11011 + 00 00011 00 11110

结果没有溢出,x+y=11110

(2) [x]补=00 11011 [y]补=11 01011

[x]补 = [y]补 = [x+y]补=

00 11011 + 11 01011 00 00110

结果没有溢出,x+y=00110

(3)[x]补=11 01010 [y]补=11 111111

[x]补 = [y]补 = [x+y]补=

00 01010 + 00 11111 11 01001

结果没有溢出,x+y=?10111

6.[x-y]补=[x]补+[-y]补 (1)[x]补=00 11011

[-y]补=00 11111

[x]补 =

00 11011 [-y]补 = + 00 11111 [x-y]补= 01 11010

结果有正溢出,x?y=11010

(2)[x]补=00 10111

[-y]补=11 00101

[x]补 =

00 10111 [-y]补 = + 11 00101 [x-y]补结果没有溢出,x?y=?00100

(3)[x]补=00 11011 [-y]补=00 10011

[x]补= 00 11011

[-y]补= + 00 10011

[x-y]补= 01 01110

结果有正溢出,x?y=10010

7.(1)用原码阵列乘法器:

[x]原=0 11011 [y]原=1 11111

因符号位单独考虑,|x|=11011 |y|=11111

1 1 0 1 1

×) 1 1 1 1 1

——————————————————————————

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x×y]原=1 1101000101

用补码阵列乘法器:

[x]补=0 11011 [y]补=1 00001

乘积符号位为:1

|x|=11011 |y|=11111

1 1 0 1 1

×) 1 1 1 1 1

——————————————————————————

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x×y]补=1 0010111011

(2) 用原码阵列乘法器:

[x]原=1 11111 [y]原=1 11011

因符号位单独考虑,|x|=11111 |y|=11011

1 1 1 1 1

×) 1 1 0 1 1

——————————————————————————

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x×y]原=0 1101000101

用补码阵列乘法器:

[x]补=1 00001 [y]补=1 00101

乘积符号位为:1

|x|=11111 |y|=11011

1 1 1 1 1

×) 1 1 0 1 1

——————————————————————————

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

1

1

1

1

1

[x×y]补=0 1101000101

8.(1) [x]原=[x]补=0 11000

[-∣y ∣]补=1 00001

被除数 X 0 11000 +[-|y|]补 1 00001

----------------------------------------------------

余数为负 1 11001 →q0=0

左移 1 10010 +[|y|]补

0 11111

----------------------------------------------------

余数为正 0 10001 →q1=1

左移 1 00010 +[-|y|]补

1 00001

----------------------------------------------------

余数为正 0 00011 →q2=1

左移 0 00110 +[-|y|]补

1 00001

----------------------------------------------------

余数为负 1 00111 →q3=0

左移 0 01110 +[|y|]补

0 11111

----------------------------------------------------

余数为负 1 01101 →q4=0

左移 0 11010 +[|y|]补

0 11111

----------------------------------------------------

余数为负 1 11001 →q5=0

+[|y|]补

0 11111 ----------------------------------------------------

余数 0 11000

故 [x÷y]原=1.11000 即 x÷y= ?0.11000 余数为 0 11000

(2)

[∣x ∣]补=0 01011

[-∣y ∣]补=1 00111

被除数 X 0 01011 +[-|y|]补 1 00111

----------------------------------------------------

余数为负 1 10010 →q0=0

x+y= 1.010010*2 = 2 *-0.101110

左移 1 00100 +[|y|]补 0 11001

----------------------------------------------------

余数为负 1 11101 →q1=0

左移 1 11010 +[|y|]补

0 11001

----------------------------------------------------

余数为正 0 10011 →q2=1

左移 1 00110 +[-|y|]补

1 00111

----------------------------------------------------

余数为正 0 01101 →q3=1

左移 0 11010 +[-|y|]补

1 00111

----------------------------------------------------

余数为正 0 00001 →q4=1

左移 0 00010 +[-|y|]补

1 00111

----------------------------------------------------

余数为负 1 01001 →q5=0 +[|y|]补

0 11001

----------------------------------------------------

余数 0 00010

x÷y= ?0.01110

余数为 0 00010

9.(1) x = 2-011*0.100101, y = 2-010*(-0.011110)

[x]浮 = 11101,0.100101 [y]浮 = 11110,-0.011110 Ex-Ey = 11101+00010=11111 [x]浮 = 11110,0.010010(1)

x+y 0 0. 0 1 0 0 1 0 (1)

+ 1 1. 1 0 0 0 1 0

1 1. 1 1 0 1 0 0 (1)

规格化处理: 1.010010 阶码

11100

-4 -4

x-y

0 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 0 0. 0 1 1 1 1 0

0 0 1 1 0 0 0 0 (1) 规格化处理:

0.110000

阶码

11110

x-y=2-2*0.110001

(2) x = 2-101*(-0.010110), y = 2-100*0.010110

[x]浮= 11011,-0.010110 [y]= 11100,0.010110

Ex-Ey = 11011+00100 = 11111 [x]浮= 11100,1.110101(0) x+y 1 1. 1 1 0 1 0 1

+ 0 0. 0 1 0 1 1 0

0 0. 0 0 1 0 1 1

规格化处理: 0.101100 x+y= 0.101100*2

阶码

-6

11010

x-y

1 1.1 1 0 1 0 1 + 1 1.1 0 1 0 1 0

1 1.0 1 1 1 1 1

规格化处理: 1.011111 阶码

11100

x-y=-0.100001*2

-4

10.(1) Ex = 0011, Mx = 0.110100

Ey = 0100, My = 0.100100 Ez = Ex+Ey = 0111 Mx*My 0. 1 1 0 1

* 0.1 0 0 1

01101 00000 00000 01101 00000 001110101

规格化:

26*0.111011

(2) Ex = 1110, Mx = 0.011010

Ey = 0011, My = 0.111100 Ez = Ex-Ey = 1110+1101 = 1011 [Mx]补 = 00.011010

[My]补 = 00.111100, [-My]补 = 11.000100

计算机组成原理第五版习题答案

00011010 +[-My]

11000100 11011110 10111100

+[My]

00111100 11111000 11110000

0.0 +[My]

00111100 00101100 01011000

0.01 +[-My]

11000100 00011100 00111000

0.011 +[-My]

11000100 11111100 11111000

0.0110 +[My]

00111100 00110100 01101000

0.01101 +[-My]

1 1 0 00 1 0 0 0 0 1 0 1 10 0

0.01101 商 = 0.110110*2-6, 11.

4 位加法器如上图,

C i = A i B i + A i C i 1 + B i C i 1 = A i B i + ( A i + B i )C i 1 = A i B i + ( A i B i )C i 1

(1)串行进位方式

余数=0.101100*2-6

C 1 = G 1+P 1C 0 C 2 = G 2+P 2C 1 C 3 = G 3+P 3C 2 C 4 = G 4+P 4C 3 其中:G 1 = A 1B 1

G 2 = A 2B 2

G 3 = A 3B 3 G 4 = A 4B 4

P1 = A 1⊕B 1(A 1+B 1 也对) P 2 = A 2⊕B 2 P 3 = A 3⊕B 3 P 4 = A 4⊕B 4

(2)并行进位方式 C 1 = G 1+P 1C 0

C 2 = G 2+P 2G 1+P 2P 1C 0

C 3 = G 3+P 3G 2+P 3P 2G 1+P 3P 2P 1C 0

C 4 = G 4+P 4G 3+P 4P 3G 2+P 4P 3P 2G 1+P 4P 3P 2P 1C 0

“计算机组成原理第五版习题答案

12.(1)组成最低四位的74181 进位输出为:

C4 = C n+4 = G+PC n = G+PC0,C0为向第0 位进位

其中,G = y3+y2x3+y1x2x3+y0x1x2x3,P = x0x1x2x3,所以

C5 = y4+x4C4

C6 = y5+x5C5 = y5+x5y4+x5x4C4

(2)设标准门延迟时间为T,与或非”门延迟时间为1.5T,则进位信号C0,由最低位传

送至C6需经一个反相器、两级“与或非”门,故产生C0的最长延迟时间为

T+2*1.5T = 4T

(3)最长求和时间应从施加操作数到ALU 算起:第一片74181 有3 级“与或非”门(产

生控制参数x0, y0, C n+4),第二、三片74181 共 2 级反相器和 2 级“与或非”门(进

位链),第四片74181 求和逻辑(1 级与或非门和 1 级半加器,设其延迟时间为3T),故总的加法时间为:

t0 = 3*1.5T+2T+2*1.5T+1.5T+3T = 14T

13.设余三码编码的两个运算数为X i和Y i,第一次用二进制加法求和运算的和数为S i’,进位为C i+1’,校正后所得的余三码和数为S i,进位为C i+1,则有:

X i = X i3X i2X i1X i0

Y i = Y i3Y i2Y i1Y i0

S i’ = S i3’S i2’S i1’S i0’

s i3 s i2 s i1 s i0

Ci+1

FA FA FA FA

十进校正

+3V

FA s i3'

FA

s i2'

FA

s i1'

FA

s i0'

二进加法

X i3 Y i3 X i2 Y i2 X i1 Y i1 X i0 Y i0

当C i+1’ = 1时,S i = S i’+0011

并产生C i+1

当C i+1’ = 0时,S i = S i’+1101

根据以上分析,可画出余三码编码的十进制加法器单元电路如图所示。14.

Si=AiBiCi+ AiBiCi+ AiBiCi+ AiBiCi

图如下:

≥1 & 计算机组成原理第五版习题答案

Si

Ai Bi Ci

15.设计思想:电路由三部分构成:ALU 完成定点加减法运算和逻辑运算,专用的阵列乘

法器完成乘法运算,专用的阵列除法器完成除法操作。逻辑图可参考主教材图 2.7 和图 2.9。16.设计思想:因为有八种运算,所以控制信号采用三位,S0,S1,S2。加法和减法操作利用

4 位补码加减法器完成;加1 操作可以单独设计电路实现,也可以将被加数强制为+1 利用加减法器实现;传送操作可以利用加减法器实现,第二加数强制为0;逻辑乘和取反操作可

设计单独的逻辑运算电路,用与门和反相器实现;取补电路单独设计,参见主教材图 2.6;

乘法操作可单独设计高速乘法器,电路参见主教材图 2.7。

17. 设计思想:将74181 的S3~S0 及M 等五个控制信号缩减为S2~S0 三根信号,主教材表 2.5(功能表中的算术运算和逻辑运算相应进行简化,去除冗余操作和可替代操作:

000: 逻辑0

001: AB

010: A+B

011: A⊕B

100: A 加B

101: A 减B 减1

110: A 加A

111: A

其中,000~011 为四种逻辑运算,100~111 为四种算术运算。根据功能表可以很容易地设

计出简化的函数发生器。

2. (1) 2 / 2 =4(块)

(2) ( 2 / 2 )×(64 位/8 位)=32(片)

第三章

1. (1) 2 * 32 8

= 4M 字节

(2)

1024K * 32 512K * 8

= 2 * 4 = 8片 (3)1 位地址作芯片选择

26 24

24 22

(3)主存共需 DRAM 芯片为:4×32=128 (片)

每个内存条有 32 片 DRAM 芯片,容量为 16M×64 位,需 24 根地址线(A23~A0)完成内 存条内存储单元寻址。一共有 4 块内存条,采用 2 根高位地址线(A25~A24),通过 2:4 译 码器译码产生片选信号对各模块板进行选择。

3. (1)根据题意,存储总容量为 64KB ,故地址总线需 16 位。现使用 16K*8 位 DRAM 芯片, 共需 16 片。芯片本身地址线占 14 位,所以采用位并联与地址串联相结合的方法来组成整 个存储器,其组成逻辑图如图所示,其中使用一片 2:4 译码器。

(2)根据已知条件,CPU 在 1us 内至少访存一次,而整个存储器的平均读/写周期为 0.5us , 如果采用集中刷新,有 64us 的死时间,肯定不行

如果采用分散刷新,则每 1us 只能访存一次,也不行所以采用异步式刷新方式。

假定 16K*1 位的 DRAM 芯片用 128*128 矩阵存储元构成,刷新时只对 128 行进行异步方 式刷新,则刷新间隔为 2ms/128 = 15.6us ,可取刷新信号周期 15us 。

刷新一遍所用时间=15us ×128=1.92ms

CS 3

CS 2

CS 1

CS 0

A 13~A 0

D 0~D 7

2:4 译码器

A 14

A 15

4. (1)

1024K * 32

128K * 8

= 32片 (2)

A0?A16 CPU D0?D31

Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8

A17?A19

3:8译码器

(3)如果选择一个行地址进行刷新,刷新地址为A0-A8,因此这一行上的2048 个存储元同

时进行刷新,即在8ms 内进行512 个周期。刷新方式可采用:在8ms 中进行512 次刷新操作的集中刷新方式,或按8ms/512 = 15.5us 刷新一次的异步刷新方式。

5. 所设计的存储器单元数为1M,字长为32,故地址长度为20 位(A19~A0),所用芯片存

储单元数为256K,字长为16 位,故占用的地址长度为18 位(A17~A0)。由此可用位并联方式与地址串联方式相结合的方法组成组成整个存储器,共8 片RAM 芯片,并使用一片2:4 译码器。其存储器结构如图所示。

A19 A18 Y0

Y1

Y2

Y3

CS 0 ~ CS 3

D31?D16(高16位) CS 0 CS 1 CS 2 CS 3

CPU

256k

*16

256k

*16

W / R

W / R

A17?A16 CS 0 CS 1 CS 2 CS 3

D15?D0(低16位) W / R

6.(1)系统16 位数据,所以数据寄存器16 位

(2)系统地址128K=217,所以地址寄存器17 位(3)共需要8 片

(4)组成框图如下

计算机组成原理第五版习题答案

CPU 32K

*8 32K

*8

32K

*8

32K

*8

地址寄存器

32K *8 32K

*8

32K

*8

32K

*8

数据CS3 CS2 CS1 CS0 寄存器

A16

2:4

译码器

A15

7.(1)组内地址用A12~A0

(2)小组译码器使用3:8 译码器

(3)RAM1~RAM5各用两片8K*8 的芯片位并联连接CS0 ~ CS3

0000H 4000H 6000H 8000H A000H C000H E000H ROM

RAM1 RAM2 RAM3 RAM4 RAM5

计算机组成原理第五版习题答案

A0?A12

ROM RAM

8K*8 RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

D0?D15

CPU RAM

8K*8 RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

RAM

8K*8

3:8译码器

A13?A15

8.顺序存储器和交叉存储器连续读出m = 8 个字的信息总量都是:

q = 64 位*8 = 512 位

顺序存储器和交叉存储器连续读出8 个字所需的时间分别是:t1 = mT = 8*100ns = 8*10-7s

t 2 = T + (m 1)τ = 100ns + 7 * 50ns = 450ns = 4.5 *10 7 ns 顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是:

W1 = q / t1 = 512 ? (8 *10 7 ) = 64 ?10 7 [位/ s]

W2 = q / t 2 = 512 ? (4.5 *10 7 ) = 113.8 ?10 7 [位/ s]

9.cache 的命中率

H = N c

N c + N m

2420

2420 + 80

= 0.968

r = T m

T c 240

40

= 6

cache/主存系统效率e 为

e =

1

r + (1 r )H

*100% =

1

6 + (1 6) * 0.968

*100% = 86.2%

平均访问时间T a为

T a = T c

e

40ns

= 46.4ns

10. h*t c+(1-h)*t m = t a

h = t a t m

t c t m

50 200

40 200

= 93.75%

计算机组成原理第五版习题答案

11.设取指周期为T,总线传送周期为τ,指令执行时间为t0

(1)t = (T+5τ+6t0)*80 = 80T+400τ+480 t0

(2) t = (T+7τ+8t0)*60 = 60T+420τ+480 t0

故不相等。

12.D

计算机组成原理第五版习题答案

第四章

1.不合理。指令最好半字长或单字长,设 16 位比较合适。

2.70 条指令,所以操作码至少为 7 位。 双操作数指令格式可以为:

7

单操作数指令格式可以为:

7

无操作数指令格式可以为:

7

12

25

12

3.(1)RR 型指令 (2)寄存器寻址

(3)单字长二地址指令

(4)操作码字段 OP 可以指定 26=64 种操作

4.(1)双字长二地址指令,用于访问存储器。操作码字段可指定 64 种操作。

(2)RS 型指令,一个操作数在通用寄存器(共 16 个),另一个操作数在主存中。 (3)有效地址可通过变址寻址求得,即有效地址等于变址寄存器(共 16 个)内容加上位移 量。 5.(1)双操作数指令 (2)23=8 种寻址方式 (3)24=16 种操作 6.(1)直接寻址方式 (2)相对寻址方式 (3)变址寻址方式 (4)基址寻址方式 (5)间接寻址方式 (6)基址间接寻址方式

7.40 条指令至少需要操作码字段 6 位,所以剩下的长度为 26 位。主存的容量为 64M 字,则 设寻址模式(X )2 位,格式如下:

31 26 25 24 23 0

OP

X

D

X= 0 0 直接寻址 有效地址 E=D

X= 0 1 立即寻址 D 字段为立即数

X= 1 0 变址寻址 有效地址 E= (RX)+D (可寻址 64M 个存储单元) X= 1 1 相对寻址 有效地址 E=(PC )+D (可寻址 64M 个存储单元)

其中 RX 为变址寄存器(32 位),PC 为程序计数器(32 位)。在相对寻址时,位移量 D

机械原理课后答案-高等教育出版社

机械原理作业 第一章结构分析作业 1.2 解: F = 3n-2P L-P H = 3×3-2×4-1= 0 该机构不能运动,修改方案如下图: 1.2 解: (a)F = 3n-2P L-P H = 3×4-2×5-1= 1 A点为复合铰链。(b)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×6-2= 1 B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

(c)F = 3n-2P L-P H = 3×5-2×7-0= 1 FIJKLM为虚约束。1.3 解: F = 3n-2P L-P H = 3×7-2×10-0= 1 1)以构件2为原动件,则结构由8-7、6-5、4-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图a)。 2)以构件4为原动件,则结构由8-7、6-5、2-3三个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅱ级机构(图b)。 3)以构件8为原动件,则结构由2-3-4-5一个Ⅲ级杆组和6-7一个Ⅱ级杆组组成,故机构为Ⅲ级机构(图c)。 (a) (b) (c)

第二章 运动分析作业 2.1 解:机构的瞬心如图所示。 2.2 解:取mm mm l /5=μ作机构位置图如下图所示。 1.求D 点的速度V D 13P D V V =

而 25241314==P P AE V V E D ,所以 s mm V V E D /14425241502524=?== 2. 求ω1 s r a d l V AE E /25.11201501===ω 3. 求ω2 因 98382412141212==P P P P ωω ,所以s rad /46.0983825.1983812=?==ωω 4. 求C 点的速度V C s mm C P V l C /2.10154446.0242=??=??=μω 2.3 解:取mm mm l /1=μ作机构位置图如下图a 所示。 1. 求B 2点的速度V B2 V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B 3点的速度V B3 V B3 = V B2 + V B3B2 大小 ? ω1×L AB ? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 取mm s mm v /10=μ作速度多边形如下图b 所示,由图量得: mm pb 223= ,所以 s mm pb V v B /270102733=?=?=μ 由图a 量得:BC=123 mm , 则 mm BC l l BC 1231123=?=?=μ 3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E 利用速度影像在速度多边形,过p 点作⊥CE ,过b 3点作⊥BE ,得到e 点;过e 点作⊥pb 3,得到d 点 , 由图量得: mm pd 15=,mm pe 17=, 所以 s mm pd V v D /1501015=?=?=μ , s mm pe V v E /1701017=?=?=μ;

计算机组成原理_第四版课后习题答案(完整版)[]

第一章 1.比较数字计算机和模拟计算机的特点 解:模拟计算机的特点:数值由连续量来表示,运算过程是连续的;数字计算机的特点:数值由数字量(离散量)来表示,运算按位进行。两者主要区别见 P1 表 1.1 。 2.数字计算机如何分类?分类的依据是什么? 解:分类:数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、 中型机、小型机、微型机和单片机六类。分类依据:专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、 指令系统规模和机器价格等因素。 3.数字计算机有那些主要应用?(略) 4.冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些主要组成部分? 解:冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是:存储程序和程序控制。存储程序:将解题的程序(指令序列)存放到存储器中;程序控制:控制器顺序执行存储的程序,按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有:控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5.什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字? 解:存储容量:指存储器可以容纳的二进制信息的数量,通常用单位KB MB GB来度量,存储 容 量越大,表示计算机所能存储的信息量越多,反映了计算机存储空间的大小。单元地址:单元地址简称地址,在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号,称为单元地 址。 数据字:若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据,则称数据字。指令字:若某计算机字代表一条指令或指令的一部分,则称指令字。 6.什么是指令?什么是程序? 解:指令:计算机所执行的每一个基本的操作。程序:解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序,简称程序。 7.指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据? 解:一般来讲,在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息;而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。

计算机组成原理第五版 白中英(详细)第4章习题参考答案

第4章习题参考答案 1.ASCII码是7位,如果设计主存单元字长为32位,指令字长为12位,是否合理?为什么? 答:不合理。指令最好半字长或单字长,设16位比较合适。一个字符的ASCII 是7位,如果设计主存单元字长为32位,则一个单元可以放四个字符,这也是可以的,只是在存取单个字符时,要多花些时间而已,不过,一条指令至少占一个单元,但只占一个单元的12位,而另20位就浪费了,这样看来就不合理,因为通常单字长指令很多,浪费也就很大了。 2.假设某计算机指令长度为32位,具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式,指令系统共有70条指令,请设计满足要求的指令格式。 答:字长32位,指令系统共有70条指令,所以其操作码至少需要7位。 双操作数指令 单操作数指令 无操作数指令 3.指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。 答:该指令格式及寻址方式特点如下: (1) 单字长二地址指令。 (2) 操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3) 源和目标都是通用寄存器(可分指向16个寄存器)所以是RR型指令,即两个操作数均在寄存器中。 (4) 这种指令结构常用于RR之间的数据传送及算术逻辑运算类指令。 4.指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。 15 10 9 8 7 4 3 0 答:该指令格式及寻址方式特点如下: (1)双字长二地址指令,用于访问存储器。 (2)操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3)RS型指令,一个操作数在通用寄存器(选择16个之一),另一个操作数 在主存中。有效地址可通过变址寻址求得,即有效地址等于变址寄存器(选择16个之一)内容加上位移量。

计算机组成原理第五版 白中英(详细)第5章习题参考答案

第5章习题参考答案 1.请在括号内填入适当答案。在CPU中: (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是(IR ); (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是(AR ) (3)算术逻辑运算结果通常放在(DR )和(通用寄存器)。 2.参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl,(R2)”的指令周期流程图,其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解: STO R1, (R2)的指令流程图及微操作信号序列如下:

STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3.参见图5.15的数据通路,画出取数指令“LAD (R3),R0”的指令周期流程图,其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中,标出各微操作控制信号序列。 解: LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下:

PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4.假设主脉冲源频率为10MHz ,要求产生5个等间隔的节拍脉冲,试画出时序产生器的逻辑图。 解:

5.如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲;T l =200ns ,T 2=400ns ,T 3=200ns ,试画出时序产生器逻辑图。 解:取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ,即,其频率为5MHz.;由于要输出3个节拍脉冲信号,而T 3的宽度为2个时钟周期,也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期,所以除了C 4外,还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3;并令 211C C T *=;321C C T *=;313C C T =,由此可画出逻辑电路图如下:

计算机组成原理试题及答案

2. (2000)10化成十六进制数是______。 A.(7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7F0)16 3. 下列数中最大的数是______。 A.(10011001)2 B.(227)8 C.(98)16 D.(152)10 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 D. ASCⅡ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. 只做加法 C.能暂时存放运算结果 D. 既做算术运算,又做逻辑运算 7. EPROM是指______。 A. 读写存储器 B. 只读存储器 C. 可编程的只读存储器 D. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器,Pentium是______位微处理器。 A.16B.32C.48D.64 9. 设[X]补=1.x1x2x3x4,当满足______时,X > -1/2成立。 A.x1必须为1,x2x3x4至少有一个为1 B.x1必须为1,x2x3x4任意 C.x1必须为0,x2x3x4至少有一个为1 D.x1必须为0,x2x3x4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______。 1

计算机组成原理课后复习资料白中英主编第五版立体化教材

计算机组成原理第五版习题答案计算机组成原理第五版习题答案 第一章 (1) 第二章 (3) 第三章 (14) 第四章 (19) 第五章 (21) 第六章 (27) 第七章 (31) 第八章 (34) 第九章 (36)

1

计算机组成原理第五版习题答案第一章 1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0 和 1 表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。 2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。4.主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。 5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号,称为单元地址。如果某字代表要处理的数据,称为数据字。如果某字为一条指令,称为指令字。6.计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。 7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。 8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。 9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。 10.在早期的计算机中,人们是直接用机器语言来编写程序的,这种程序称为手编程序或目的程序;后来,为了编写程序方便和提高使用效率,人们使用汇编语言来编写程序,称为汇编程序;为了进一步实现程序自动化和便于程序交流,使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机,人们又创造了算法语言,用算法语言编写的程序称为源程序,源程序通过编译系统产生编译程序,也可通过解释系统进行解释执行;随着计算机技术的日益发展,人们又创造出操作系统;随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展,要求大量处理某些数据,建立和检索大量的表格,于是产生了数据库管理系统。 11.第一级是微程序设计级,这是一个实在的硬件级,它由机器硬件直接执行微指令; 第二级是一般机器级,也称为机器语言级,它由程序解释机器指令系统;第三级是操作系统级,它由操作系统实现;第四级是汇编语言级,它给程序人员提供一种符号形式语言,以减少程序编写的复杂性;第五级是高级语言级,它是面向用户的,为方便用户编写应用程序而设置的。用一系列的级来组成计算机的接口对于掌握计算机是如何组成的提供了一种好的结构和体制,而且用这种分级的观点来设计计算机对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。

计算机组成原理试题及答案 (1)#精选.

计算机组成原理试题及答案 一、填空(12分) 1.某浮点数基值为2,阶符1位,阶码3位,数符1位,尾数7位,阶码 和尾数均用补码表示,尾数采用规格化形式,用十进制数写出它所能表示的最大正数,非0最小正数,最大负数,最小负数。 2.变址寻址和基址寻址的区别是:在基址寻址中,基址寄存器提 供,指令提供;而在变址寻址中,变址寄存器提供,指令提供。 3.影响流水线性能的因素主要反映在和 两个方面。 4.设机器数字长为16位(含1位符号位)。若1次移位需10ns,一次加 法需10ns,则补码除法需时间,补码BOOTH算法最多需要时间。 5.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间 叫,它通常包含若干个,而后者又包含若干个。组成多级时序系统。 二、名词解释(8分) 1.微程序控制 2.存储器带宽 3.RISC 4.中断隐指令及功能

三、简答(18分) 1. 完整的总线传输周期包括哪几个阶段?简要叙述每个阶段的工作。 2. 设主存容量为1MB,Cache容量为16KB,每字块有16个字,每字32位。 (1)若Cache采用直接相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。 (2)若Cache采用四路组相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。 3. 某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1,写出各中断源的屏蔽字。

4. 某机主存容量为4M ×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。 (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)一次间址的寻址范围; (4)相对寻址的寻址范围。 四、(6分) 设阶码取3位,尾数取6位(均不包括符号位),按浮点补码运算规则 计算 [25169?] + [24)16 11 (-?] 五、画出DMA 方式接口电路的基本组成框图,并说明其工作过程(以输入设备为例)。(8分)

机械原理课后答案第章

第6章作业6—1什么是静平衡?什么是动平衡?各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么? 6—2动平衡的构件一定是静平衡的,反之亦然,对吗?为什么?在图示(a)(b)两根曲 上平衡。机构在基座上平衡的实质是平衡机构质心的总惯性力,同时平衡作用在基座上的总惯性力偶矩、驱动力矩和阻力矩。 6—5图示为一钢制圆盘,盘厚b=50 mm。位置I处有一直径φ=50 inm的通孔,位置Ⅱ=0.5 kg的重块。为了使圆盘平衡,拟在圆盘上r=200 mm处制一通孔,试求处有一质量m 2 此孔的直径与位置。(钢的密度ρ=7.8 g/em3。)

解根据静平衡条件有: m 1r I +m 2 r Ⅱ +m b r b =0 m 2r Ⅱ =0 . 5×20=10 kg.cm m 1r 1 =ρ×(π/4) ×φ2×b×r 1 =7.8 ×10-3×(π/4)×52×5 ×l0=7.66 kg.cm 6, 。 m 2r 2 =0.3×20=6 kg.cm 取μ W =4(kg.cm)/cm作质径积矢量多边形如图 m b =μ W W b /r=4×2.4/20=0.48 kg,θ b =45o 分解到相邻两个叶片的对称轴上

6—7在图示的转子中,已知各偏心质量m 1=10 kg,m 2 =15 k,m 3 =20 kg,m 4 =10 kg它们的 回转半径大小分别为r 1=40cm,r 2 =r 4 =30cm,r 3 =20cm,方位如图所示。若置于平衡基面I及 Ⅱ中的平衡质量m bI 及m bⅡ 的回转半径均为50cm,试求m bI 及m bⅡ 的大小和方位(l 12 =l 23 =l 34 )。 解根据动平衡条件有 以μ W 作质径积矢量多边形,如图所示。则 6 。若 m bⅡ=μ W W bⅡ /r b =0.9kg,θ bⅡ =255o (2)以带轮中截面为平衡基面Ⅱ时,其动平衡条件为 以μw=2 kg.crn/rnm,作质径积矢量多边形,如图 (c),(d),则 m bI =μ W W bI /r b ==2×27/40=1.35 kg,θ bI =160o

计算机组成原理试题(DOC)

计算机组成原理试卷1 一、选择题(共20分,每题1分) 1.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。 2.下列说法中___c___是正确的。 A.加法指令的执行周期一定要访存;B.加法指令的执行周期一定不访存; C.指令的地址码给出存储器地址的加法指令,在执行周期一定访存; D.指令的地址码给出存储器地址的加法指令,在执行周期不一定访存。 3.垂直型微指令的特点是___c___。 A.微指令格式垂直表示;B.控制信号经过编码产生; C.采用微操作码;D.采用微指令码。 4.基址寻址方式中,操作数的有效地址是___A___。 A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);B.程序计数器内容加上形式地址; C.变址寄存器内容加上形式地址;D.寄存器内容加上形式地址。 5.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。 6.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。 7.在运算器中不包含___D___。 A.状态寄存器;B.数据总线;C.ALU;D.地址寄存器。 8.计算机操作的最小单位时间是__A____。 A.时钟周期;B.指令周期;C.CPU周期;D.中断周期。 9.用以指定待执行指令所在地址的是_C_____。 A.指令寄存器;B.数据计数器;C.程序计数器;pc D.累加器。 10.下列描述中____B__是正确的。 A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果; B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元; C.所有的数据运算都在CPU的控制器中完成; D.以上答案都正确。 11.总线通信中的同步控制是__B____。 A.只适合于CPU控制的方式;B.由统一时序控制的方式; C.只适合于外围设备控制的方式;D.只适合于主存。 12.一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是B______。14+32=46 A.48;B.46;C.36;D.32。 13.某计算机字长是16位,它的存储容量是1MB,按字编址,它的寻址范围是A______。1mb/2b=1024kb/2b=512k A.512K;B.1M;C.512KB;D.1MB。 14.以下__B____是错误的。(输入输出4) A.中断服务程序可以是操作系统模块;B.中断向量就是中断服务程序的入口地址; C.中断向量法可以提高识别中断源的速度; D.软件查询法和硬件法都能找到中断服务程序的入口地址。 15.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; C.阶码的位数和尾数的位数;D.阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。

机械原理课后题答案

选择填空: (1)当机构的原动件数目小于或大于其自由度数时,该机构将( B )确定运动。 A.有; B.没有; C.不一定; (2)在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为( A )。 A.虚约束; B.局部自由度; C.复合铰链; (3)机构具有确定运动的条件是(B )。 A.机构自由度数小于原动件数;机构自由度数大于原动件数; B.机构自由度数等于原动件数; (4)用一个平面低副联二个做平面运动的构件所形成的运动链共有( B )个自由度。 A.3; B.4; C.5; D.6; (5)杆组是自由度等于( A )的运动链。 A.0; B.1; C.原动件数。 (6)平面运动副所提供的约束为( D )。 A.1; B.2; C.3; D.1或2; (7)某机构为Ⅲ级机构,那么该机构应满足的必要充分条件是( D )。 A.含有一个原动件组; B.原动件; C.至少含有一个Ⅱ级杆组; D.至少含有一个Ⅲ级杆组; (8)机构中只有一个(D )。 A.闭式运动链; B.原动件; C.从动件; D.机架。 (9)具有确定运动的差动轮系中其原动件数目( C )。 A.至少应有2个; B.最多有2个; C.只有2个; D. 不受限制。 (10)在加速度多边形中,连接极点至任一点的矢量,代表构件上相应点的____B__加速度;而其它任意两点间矢量,则代表构件上相应两点间的______加速度。 A.法向; 切向 B.绝对; 相对 C.法向; 相对 D.合成; 切向 (11)在速度多边形中,极点代表该构件上_____A_为零的点。

A.绝对速度 B.加速度 C.相对速度 D.哥氏加速度 (12)机械出现自锁是由于( A )。 A. 机械效率小于零; B. 驱动力太小; C. 阻力太大; D. 约束反力太大; (13)当四杆机构处于死点位置时,机构的压力角_B _。 A. 为0 0; B. 为090; C. 与构件尺寸有关; (14)四杆机构的急回特性是针对主动件_D _而言的。 D. 等速运动; E. 等速移动; F. 变速转动或变速移动; (15)对于双摇杆机构,最短构件与最长构件之和_H _大于其余两构件长度之和。 G. 一定; H. 不一定; I. 一定不; (16)当铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余的两杆长之和,此时,当取与最短杆向邻的构件为机架时,机构为_K _;当取最短杆为机架时,机构为_L _;当取最短杆的对边杆为机架,机构为_J _。 J. 双摇杆机构; K. 曲柄摇杆机构; L. 双曲柄机构; M. 导杆机构; (17)若将一曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构,可将_N _。 N. 原机构曲柄为机架; O. 原机构连杆为机架; P. 原机构摇杆为机架; (18)平面两杆机构的行程速比系数K 值的可能取值范围是_S _。 Q. 10≤≤K ; R. 20≤≤K ; S. 31≤≤K ; D .21≤≤K ; (19)曲柄摇杆机构处于死点位置时_U _等于零度。 T. 压力角; U. 传动角; V. 极位夹角。 (20)摆动导杆机构,当导杆处于极限位置时,导杆_A _与曲柄垂直。 A. 一定; B. 不一定;

计算机组成原理试题集

1.数字电子计算机的主要特点是存储容量大、(运算速度快),(运算精度高)。 2.计算机各组成部件相互连接方式,从早期的以(存储器)为中心,发展到现在以(运算器)为中心。 3.指令寄存器寄存的是(C ) A、下一条要执行的指令 B、已执行完了的指令 C 、正在执行的指令D、要转移的指令 4.衡量计算机的性能指标主要有哪些(答主要的三项指标),并说明为什么? 解:衡量计算机性能的指标主要有:计算速度、存储容量和通讯带宽等,计算机速度是反映CPU性能,也是反映计算机能力的主要指标之一。存储容量反映出计算机可以处理的数据量空间的大小。带宽反映出计算机处理信息的通讯能力。 5,决定指令执行顺序的寄存器是(PC),而记录指令执行结果的状态的寄存器是(状态字寄存器) 6.最早提出“存储程序程序”概念的是(A ) A、Babbage B、V.Neumann C、Pascal D、Bell 7.如何理解计算机组成和计算机体系结构? 8.第一台电子计算机(ENIAC)是于1946年交付使用。 9.单地址指令中为了实现两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个采用(隐含)寻址方法。 10.假定指令系统有m条指令,指令操作码的位数为N位,则N至少应当等于()。 11.用n+1位字长(含一位符号位)表示原码定点整数时,所能表示的数值范围是(0﹤﹦N );用n+1位字长(含一位符号位)表示原码定点小数时,所能表示的数值范围是() 1. CPU包括()两部分。 A、ALU和累加器 B、ALU和控制器 C、运算器和控制器 D、ALU和主存储器 C 2. 计算机运算速度的单位是()。 A、MTBF B、MIPS C、MHZ D、MB B 3. 若十六进数微AC.B,则其十进制数为()。 A、254.54 B、2763 C、172.6875 D、172.625 C 4. 若十进制数据为137.5则其八进制数为()。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101

机械原理课后全部习题答案

机械原理课后全部习题答案 目录 第1章绪论 (1) 第2章平面机构的结构分析 (3) 第3章平面连杆机构 (8) 第4章凸轮机构及其设计 (15) 第5章齿轮机构 (19) 第6章轮系及其设计 (26) 第8章机械运动力学方程 (32) 第9章平面机构的平衡 (39)

第一章绪论 一、补充题 1、复习思考题 1)、机器应具有什么特征机器通常由哪三部分组成各部分的功能是什么 2)、机器与机构有什么异同点 3)、什么叫构件什么叫零件什么叫通用零件和专用零件试各举二个实例。 4)、设计机器时应满足哪些基本要求试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。 2、填空题 1)、机器或机构,都是由组合而成的。 2)、机器或机构的之间,具有确定的相对运动。 3)、机器可以用来人的劳动,完成有用的。 4)、组成机构、并且相互间能作的物体,叫做构件。 5)、从运动的角度看,机构的主要功用在于运动或运动的形式。 6)、构件是机器的单元。零件是机器的单元。 7)、机器的工作部分须完成机器的动作,且处于整个传动的。 8)、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。 9)、构件之间具有的相对运动,并能完成的机械功或实现能量转换的的组合,叫机器。 3、判断题 1)、构件都是可动的。() 2)、机器的传动部分都是机构。() 3)、互相之间能作相对运动的物件是构件。() 4)、只从运动方面讲,机构是具有确定相对运动构件的组合。()5)、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。() 6)、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。()

7)、机构中的主动件和被动件,都是构件。() 2 填空题答案 1)、构件2)、构件3)、代替机械功4)、相对运动5)、传递转换6)、运动制造7)、预定终端8)、中间环节9)、确定有用构件 3判断题答案 1)、√2)、√3)、√4)、√5)、×6)、√7)、√

计算机组成原理第四版课后题答案五,六章

第五章 1.请在括号内填入适当答案。在CPU中: (1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是(指令寄存器IR); (2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC); (3) 算术逻辑运算结果通常放在(通用寄存器)和(数据缓冲寄存器DR)。 2.参见下图(课本P166图5.15)的数据通路。画出存数指令"STA R1 ,(R2)"的指令周期 流程图,其含义是将寄存器R1的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信 号序列。 解:"STA R1 ,(R2)"指令是一条存数指令,其指令周期流程图如下图所示:

3.参见课本P166图5.15的数据通路,画出取数指令"LDA(R3),RO"的指令周期流程图, 其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中,标出各微操作控制信号序列。 5.如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画出 时序产生器逻辑图。 解:节拍脉冲T1 ,T2 ,T3 的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数,此时T1 = T3 =200ns , T2 = 400 ns ,所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。为了消除节拍脉冲上的毛刺,环 型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。根据关 系,节拍脉冲T1 ,T2 ,T3 的逻辑表达式如下:

T1 = C1·, T2 = , T3 = 6.假设某机器有80条指令,平均每条指令由4条微指令组成,其中有一条取指微指令是所有指 令公用的。已知微指令长度为32位,请估算控制存储器容量。 解:微指令条数为:(4-1)×80+1=241条 取控存容量为:256×32位=1KB 7. 某ALU器件使用模式控制码M,S3,S2,S1,C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。 下表列出各条指令所要求的模式控制码,其中y为二进制变量,F为

计算机组成原理考研真题与解析

2009年真题 1.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 2.一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量x,y和z,其中x和z为int 型,y为short型。当x=127,y=-9时,执行赋值语句z=x+y后,x,y和z的值分别是 A.x=0000007FH,y=FFF9H,z=00000076H B.x=0000007FH,y=FFF9H,z=FFFF0076H C.x=0000007FH,y=FFF7H,z=FFFF0076H D.x=0000007FH,y=FFF7H,z=00000076H 3.浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示,且位数分别为5和7位(均含2位符号位)。若有两个数x=27*29/32,y=25*5/8,则用浮点加法计算x+y的最终结果是A. 001111100010 B. 001110100010 C. 010********* D. 发生溢出

4.某计算机的Cache共有16块,采用2路组相联映射方式(即每组2块)。每个主存块大小为32字节,按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是A. 0 B. 1 C. 4 D. 6 5.某计算机主存容量为64KB,其中ROM区为4KB,其余为RAM区,按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器,则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是A.1,15 B.2,15 C.1,30 D.2,30 6.某机器字长16位,主存按字节编址,转移指令采用相对寻址,由两个字节组成,第一字节为操作码字段,第二字节为相对位移量字段。假定取指令时,每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H,相对位移量字段的内容为06H,则该转移指令成功转以后目标地址是A. 2006H B. 2007H C. 2008H D. 2009H 7.下列关于RISC的叙述中,错误的是 A. RISC普遍采用微程序控制器 B. RISC大多数指令在一个时钟周期内完成 C. RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多

计算机组成原理试题库集及答案

计算机组成原理试题库集及答案

第一章计算机系统概论 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:

机械原理课后答案第8章

第8章作业 8-l 铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时,该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答:转动副成为周转副的条件是: (1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和; (2)机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时,杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,机构是否一定存在急回运动,且一定无死点?为什么? 答:机构不一定存在急回运动,但一定无死点,因为: (1)当极位夹角等于零时,就不存在急回运动如图所示, (2)原动件能做连续回转运动,所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵;图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图,并说明它们为何种四杆机构,为什么? 解 机构运动简图如右图所示,ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动,而各翼板CD 绕固定轴D 转动,所以A 、D 为周转副,杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图,并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =,600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?

白中英《计算机组成原理》(第5版)教材精讲(计算机系统概论 计算机的硬件)

1.3 计算机的硬件 一、硬件组成要素 1.举例说明 要了解数字计算机的主要组成和工作原理,可从打算盘说起。假设给一个算盘、一张带有横格的纸和一支笔,要求计算这样一个题目。为了和下面讲到的内容做比较,不妨按以下方法把使用算盘进行解题的过程步骤事先用笔详细地记录在带横格的纸上。 (1)首先,将横格纸编上序号,每一行占一个序号,如l,2,3,…,n,如表1-2所示。 (2)其次,把计算式中给定的四个数a,b,c和z分别写到横格纸的第 9,10,11,12行上,每一行只写一个数。 (3)接着详细列出给定题目的解题步骤,而解题步骤也需要记在横格纸上,每一步也只写一行。第一步写到横格纸的第l行,第二步写到第2行,……依次类推。 (4)如表1-2所示,根据表中所列的解题步骤,从第l行开始,一步一步进行计算,最后可得出所要求的结果。

表1-2 解题步骤和数据记录在横格纸上 2.冯·诺依曼体系结构 计算机组成原理讨论的基础就是冯·诺依曼的计算机,其基本设计思想就是存储程序和程序控制,具有以下特点: (1)由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成计算机系统,并规定了这五部分的基本功能。

(2)采用存储程序的方式,程序和数据放在同一个存储器中,指令和数据一样可以送到运算器运算,即由指令组成的程序是可以修改的。 (3)数据以二进制数码表示。 (4)指令由操作码和地址码组成。 (5)指令在存储器中按顺序存放,由指令计数器PC 指明要执行的指令所在单元地址,一般按顺序递增,但可按运算结果或外界条件改变。 (6)机器以运算器为中心,I/O 设备与存储器间数据传送都通过运算器。 计算机硬件系统的基本构成如图1-9所示。 图1-9 冯·诺依曼型计算机 二、 运算器 算术运算和逻辑运算 ; 在计算机中参与运算的数是二进制的 ; 运算器的长度一般是8、16、32或64位。 运算器的结构示意图如图1-10所示。

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

机械原理课后答案

机械原理课后习题答案(顺序有点乱,不过不影响) 第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答:参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答:机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况,可进行运动分析,而且也可用来进行动力分析。2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况? 答:参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时,应注意哪些事项? 答:参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中,在铰链C、B、D处,被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的,那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答:不能,因为在铰链C、B、D中任何一处,被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用,所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答:参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答:参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置),试画出其机构运动简图,并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅;2)酒瓶软木塞开盖器;3)衣柜上的弹簧合页;4)可调臂台灯机构;5)剥线钳; 6)磁带式录放音机功能键操纵机构;7)洗衣机定时器机构;8)轿车挡风玻璃雨刷机构;9)公共汽车自动开闭门机构;10)挖掘机机械臂机构;…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图,并计算其自由度。 2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮j输入,使轴A连续回转;而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解:

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