计算机原理与设计习题课
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单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案第4章4-2 试述指令MOV A,R0和MOV A,@R0的区别两条指令的目的操作数相同,两条指令的区别在于源操作数来源不同:MOV A,R0 指令的源操作数就是R0寄存器的内容;而MOV A,@R0 指令的源操作数是位于存储器单元内,且存储器单元的地址是R0寄存器的内容。
4-3 试述指令MOV A,20H和MOV A,#20H的区别MOV A,20H 源操作数是直接寻址,20H表示源操作数所在存储器单元的地址。
MOV A,#20H 源操作数是立即数寻址,#20H是立即数,也就是源操作数。
4-4 说明一下指令中源操作数所在的存储器类型。
(1)MOV A,#30H; 立即数#30H,就是源操作数,存在于指令中,所以位于程序存储器。
(2)MOV A,30H; 30H是源操作数所在数据存储单元的地址,所以源操作数位于数据存储器。
(3)MOVC A,@A+DPTR;源操作数是变址寻址, 助记符MOVC表示源操作数位于程序存储器。
(4)MOVX A,@DPTR; 源操作数是寄存器间接寻址, 助记符MOVX表示源操作数位于外部数据存储器。
4-5 判断下列指令书写是否正确:(1)MOV A,B; ✔(2)MOV A,#3000H ; ✘,因为A是8位寄存器,而#3000H是16位数值,没法全部存到A里(3)INC,#20H ; ✘只能INC A/direct/Rn/@Ri/DPTR(4)MOV 5,A ; ✔,注意目的操作数是直接寻址方式,不是立即寻址(5)MOV 30H,40H; ✔(6)MOV B,@DPTR ; ✘,@DPTR寻址用于MOVX指令,不能用于MOV指R(7)CJNE 30H,#80H,NEXT ; ✘,CJNE指令格式只能是CJNE A/Rn/@Ri,#data,rel或CJNE A,direct,rel(8)POP A ; ✘只能是直接寻址方式POP direct,正确的是POP ACC(9)PUSH ACC; ✔(10)SJMP 2000H ; ✘rel的范围是-128~127(用补码表示其值)共256B范围4-6 设ACC=12H,B=64H,SP=60H,30H中存放的是78H,试分析下列程序执行后,ACC、B、30H、SP中的内容分别为多少,并画出堆栈示意图。
第6章习题课1.相对于微程序控制器,硬布线控制器的特点是A.指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展容易B.指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展难C.指令执行速度快,指令功能的修改和扩展容易D.指令执行速度快,指令功能的修改和扩展难2. 下列寄存器中,汇编语言程序员可见的是A.存储器地址寄存器(MAR)B.程序计数器(PC)C.存储器数据寄存器(MDR)D.指令寄存器(IR)3. 下列选项中,不.会引起指令流水线阻塞的是A.数据旁路(转发)B.数据相关C.条件转移D.资源冲突4.5. 某16位计算机中,带符号整数用补码表示,数据Cache和指令Cache分离。
下表给出了指令系统中部分指令格式,其中Rs和Rd表示寄存器,mem表示存储单元地址,(x)表示寄存器x 或存储单元x的内容。
表指令系统中部分指令格式该计算机采用5段流水方式执行指令,各流水段分别是取指(IF)、译码/读寄存器(ID)、执行/计算有效地址(EX)、访问存储器(M)和结果写回寄存器(WB),流水线采用“按序发射,按序完成”方式,没有采用转发技术处理数据相关,并且同一个寄存器的读和写操作不能在同一个时钟周期内进行。
请回答下列问题。
(1)若int型变量x的值为-513,存放在寄存器Rl中,则执行指令“SHR R1” 后, R1的内容是多少? (用十六进制表示)(2)若某个时间段中,有连续的4条指令进入流水线,在其执行过程中没有发生任何阻塞,则执行这4条指令所需的时钟周期数为多少?(3)若高级语言程序中某赋值语句为x=a+b, x、a和b均为int型变量,它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a]和[b],该语句对应的指令序列及其在指令流水线中的执行过程如题下图所示。
I1 LOAD R1,[a]I2 LOAD R2,[b]I3 ADD R1, R2I4 STORE R2,[x]则这4条指令执行过程中,I3的ID段和I4的IF段被阻塞的原因各是什么?(4)若高级语言程序中某赋值语句为x=2*x+a, x和a均为unsigned int类型变量,它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a],则执行这条语句至少需要多少个时钟周期?要求模仿题上图画出这条语句对应的指令序列及其在流水线中的执行过程示意图。
计算机组成原理·第六版(课后习题)第⼀章第⼀章计算机系统概论1. ⽐较电⼦数字计算机和电⼦模拟计算机的特点电⼦数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量,运算过程是不连续的;电⼦模拟计算机中处理的信息是连续的变化的物理量,运算过程是连续的。
2. 数字计算机如何分类?分类的依据是什么?分为专⽤计算机和通⽤计算机分类依据是计算机性能、速度、价格、运⾏的经济性3. 数字计算机有哪些应⽤ ?科学计算、⼈⼯智能、家⽤电器、测量等4. 冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些组成部分?主要设计思想:1)采⽤存储程序的⽅式编织好的程序和数据都存放在同⼀存储器中,2)计算机可以在⽆⼈⼲预的请扩下⾃动完成逐条指令的取出和执⾏指令的任务3)指令和数据均以⼆进制码的形式存储在计算机中组成部分:运算器、存储器、I/O设备、逻辑器、5. 什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据⾃?什么是指令字?存储容量:存储器中所有存储单元的总数单元地址:每个存储单元的编号数据字:某字代表要处理的数据指令字:某字为⼀条指令6. 什么是指令?什么是程序?指令:计算机硬件可以直接执⾏的每⼀个基本的算术运算或逻辑运算的操作程序:解算某⼀问题的⼀串指令寻列7. 指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分他们是指令还是数据?指令:取指周期中从内存读出的信息流数据:执⾏器周期中内存读取的信息流8. 计算机的系统软件包括哪⼏部分?说明他们的⽤途。
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来保存⼆进制数据运算器和控制器合称中央处理器,简称CPU ⽤来控制计算机以及进⾏算术逻辑运算配适器是外围设备与主机联系的桥梁,相当于转换器,使主机和外围设备并⾏协调⼯作9. 计算计的系统软件包括哪⼏类?说明他们的⽤途包括系统程序和应⽤程序。
系统程序⽤于简化程序设计,提⾼计算机使⽤效率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. 现代计算机系统如何进⾏多级划分?这种分级观点对计算机设计会产⽣什么影响?微程序设计级机器语⾔级操作系统级汇编语⾔级⾼级语⾔级⽤⼀系列的级来组成计算机的借⼝对于掌握计算机是如何组成的提供了良好的结构和体制分级的挂念来设计计算机保证产⽣⼀个良好的系统结构也是很有帮助的11. 为什么软件能够转化为硬件?硬件能转化为软件?实现这种转化的媒介是什么?应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软件完成,也可以由硬件完成,实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答徐洁,俸远祯电子工业出版社第1章习题一1.什么是程序存储工作方式?答:计算机的工作方式——存储程序工作方式。
即事先编写程序,再由计算机把这些信息存储起来,然后连续地、快速地执行程序,从而完成各种运算过程。
2.采用数字化方法表示信息有哪些优点?用数字化方法表示信息的优点:(1)抗干扰能力强, 可靠性高。
(2)依靠多位数字的组合,在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。
(3)数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。
(4)可表示的信息类型与范围及其广泛,几乎没有限制。
(5)能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理,这就形成了计算机硬件设计的基础。
3.如果有7×9点阵显示出字符A的图像,请用9个七位二进制代码表示A的点阵信息。
4.数字计算机的主要特点是什么?1. (1)能在程序控制下自动连续地工作;(2|)运算速度快;(3)运算精度高;(4)具有很强的信息存储能力;(5)通用性强,应用领域及其广泛。
5.衡量计算机性能的基本指标有哪些?答:衡量计算机性能的基本指标:(1)基本字长——参加一次运算的数的位数;(2)数据通路宽度——数据总线一次能并行传送的位数;(3)运算速度——可用①CPU的时钟频率与主频,②每秒平均执行指令数,③典型四则运算的时间来表示。
(4)主存储器容量——可用字节数或单元数(字数)×位数来表示。
(6)配备的外围设备及其性能。
(7)系统软件配置。
7.系统软件一般包括哪些部分?列举你所熟悉的三种系统软件。
系统软件一般包括操作系统,编译程序、解释程序、各种软件平台等。
例如WINDOWS98操作系统,C 语言编译程序等,数据库管理系统。
8.对源程序的处理有哪两种基本方式?对源程序的处理通常有两种处理方式:解释方式和编译方式。
第2章习题二1.将二进制数(101010.01)2 转换为十进制数及BCD码。
解:(101010.01)2 = (42.25)10 = (01000010.00100101)BCD2.将八进制数(37.2)8转换为十进制数及BCD码.解:(37.2)8 = (31.25)10 =(00110001.00100101)BCD3.将十六进制数(AC.E)转换为十进制数及BCD码.解: (AC.E)16 =(172.875)10 = (000101110010.100001110101)BCD4.将十进制数(75.34)10转换为8位二进制数及八进制数、十六进制数。
1.说明SRAM的组成结构:与DRAM相比在电路组成上有什么不同? P902.DRAM存储器为什么要刷新?DRAM存储器采用何种方式刷新? P903.清华版教材P126习题中第四题P924.设有一个1MB容量的存储器,字长为32位,问:(1)按字节编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大?(2)按半字编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大?(3)按字编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大? P935.设主存容量1MB,高缓容量16KB,块的大小为512字节.(1)写出主存位置格式.(2)Cache位置格式(3)页表的容量为多大(4)画出直接方式位置映象及变换示意图P1246.有一个Cache的容量2K字,每块为16字,问:(1)该Cache 可容纳多少块?(2)如果主存的容量是256K字,则有多少块?(3)主存的位置有多少位?Cache 的位置有多少位?(4)在直接映射方式下,主存中的第I块映射到Cache中的哪一块?(5) 在进行位置映射时,存储器位置分成哪几段,各段分别有多少位? P1267. 指令和数据均放在内存中,CPU如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据? P1588.已知指令字长为16位,每个位置码为4位,采用扩展操作码的方式,设计15条三位置指令, 15条二位置指令,15条一位置指令,16条零位置指令.画出扩展图和指令译码逻辑. P173 9. 假设计算机指令字长为32 位,具有二位置,一位置,零位置3种指令格式,每个操作数位置规定用8位表示,若操作码字段固定为8位,现已设计出K条二位置指令,L条零位置指令.那么最多设计出多少条单位置指令. P17510. 有一个主频为25MHZ的微处理器,平均每条指令的执行时间为2个机器周期,每个机器周期由2个时钟脉冲组成(1) 假定存储器为”0”等待,请计算机器速度.(2) 假如存储器速度较慢,每2个机器周期中有一个访问存储器周期,需插入2个时钟周期的等待时间,请计算机器速度. P26011. CPU主频为8MHZ,设每个CPU周期平均包括4个节拍周期(主频周期),且该机平均指令执行速度为1MIPS.(1)求该机的平均指令周期.(2)求每个指令周期包含的平均CPU周期.(3)若该用主频周期为0.01μS的CPU芯片,计算平均指令执行速度可提升到多少MIPS.P26212. 若某机主频200MHZ,每个指令周期平均为2.5CPU周期,每个CPU周期平均包括2个主频周期,问:(1)该机平均指令执行速度为多少MIPS?(2)若主频不变,但每条指令平均包括5个CPU周期,每个CPU周期又包含4个主频周期,平均指令执行速度为多少MIPS? P26313. 在一个16位的总线系统中,若时钟频率位100MHZ,总线数据周期为5个时钟周期传输一个字,试计算总线的数据传输率? P283 14.(1) 某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据,假设一个总线周期等于一个时钟周期,总线时钟频率为33MHZ,问总线带宽时多少?(2)如果一个总线周期中并行传送64位数据,总线时钟频率升为66MHZ,问总线带宽时多少?(3) 分析哪些因素影响带宽? P28315.把外围设备接入计算机系统时,必须解决哪些基本问题?通过什么手段解决这些问题?P31716. 试述程序查询方式下计算机进行输入输出操作的过程. P31717. 与中断方式比较,DMA方式的优点是什么? P31718. 列举三种中断向量产生的方法. P31719.(1) 进入中断周期的条件时什么? P318(2)进入中断周期INTC之前是什么CPU周期?(3)中断周期结束后又是什么CPU周期?(4)中断周期完成的主要操作是什么?(5)进入DMA 周期NMAC之前可以是什么CPU周期?(6)DMA结束之后又是什么CPU周期?(7)在DMAC中CPU处在什么状态?20. 中断处理过程包括哪些操作步骤? P31821. 一次程序中断大致可分为哪些过程? P31822. 简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点. P31823. 说明程序I/O与中断I/O方式的差别. P31924. 中断控制方式和DMA方式有何异同? P31925. 某显示器的分辨率为800ⅹ600, 灰度级为256色,试计算为达到这一显示效果需要多少字节? P34826. 清华习题P293的第8.6题P14127. 习题P360 第10.11题, P32028. P360 第10.7题, P32029.若需要显示一幅1024ⅹ768象素且有256种颜色的图象,试问:(1)显示系统的帧存容量为多少?(2)若要在屏幕上得到逼真的动态图象,假设每秒传送50帧(逐行扫描),其传送速率应为多少?(3)若要显示汉字,机器内设置ROM杭州库,存放一级汉字和二级汉字. 汉字采用16ⅹ16点阵,其汉字库的容量是多少? P34930. 一台计算机的主存容量为1MB,字长为32位,直接映像的Cache容量位512字.试设计主存位置格式. P124(1)Cache块长为1字.(2)Cache块长为8字.友情提示:部分文档来自网络整理,供您参考!文档可复制、编制,期待您的好评与关注!。
计算机组成原理答案第一章计算机系统概论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。
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)(CPU的两部分组成)、存储器、输入设备、输出设备(I/O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: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。