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第1章计算机系统概论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(1)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；(2)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；(3)指令和数据均用二进制表示；(4)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；(5)指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；(6)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：课本P9-10(1)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。
(2)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）。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
(7)存储字长：一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。
(8)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）。
(9)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。
(10)指令字长：机器指令中二进制代码的总位数。
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。
计算机组成技术作业参考答案习题11．ENIAC、莫克利、埃克特、巴贝奇、冯.诺依曼5．图灵、图灵机8．第一代：电子管计算机。
采用电子管作为逻辑元件，能够处理定点数，用机器语言或汇编语言编程，应用仅局限于科学计算第二代：晶体管计算机。
采用晶体管作为逻辑元件，用磁芯做主存，磁带磁鼓纸带卡片机等做外设。
采用algol60等高级语言。
除科学计算外，还应用于数据处理和工业过程控制。
第三代：集成电路计算机。
采用集成电路代替分离的晶体管元件，半导体存储器，微程序控制技术，操作系统成熟，并行、多处理机、虚拟存储、系列机、图形用户界面等技术。
高级语言编程，除上述外还用于企业管理、人工智能等第四代：大规模集成电路计算机。
采用大规模集成电路，半导体存储器，UNIX操作系统，微处理器与个人计算机。
采用高级语言、组件技术编程，应用于工作及生活的方方面面。
第五代：巨大规模集成电路。
具有广泛知识、能推理、会学习的智能计算机。
10．第一代：4位微处理器和微型计算机。
4004CPU及MCS-4微型机，用机器语言或汇编语言编程，进行十进制算术运算。
第二代：8位微处理器和微型计算机。
指令系统较完善，具有典型的计算机组成结构以及中断、DMA等控制功能。
软件丰富，汇编语言、高级语言编程，采用操作系统。
第三代：16位微处理器和微型计算机。
采用高级语言编程，操作系统、数据库系统较完善，性能开始超越小型机，第四代：32位微处理器和微型计算机。
性能大幅提高，可做多媒体处理。
采用图形用户界面。
用于工作、生活、娱乐等。
第五代：64位微处理器和微型计算机。
性能进一步提升，采用多核、并行处理技术。
13．每18个月微处理器内部的晶体管数目增加一倍，同时计算性能翻一番，而价格保持不变。
摩尔定律是科学规律，从科学角度看这是大规模集成电路的发展方向。
习题22．(1)计算机由运算器、存储器、输入/输出设备和控制器组成，并以运算器为中心连接在一起。
(2) 存储器由一组一维排列、线性编址的存储单元组成，每个存储单元的位数是相等且固定的，存储单元按位置访问。
练习题参考答案：一、选择1. D2. A3. A，C4. B5. B6. B7. B8. B9. A 10. D11．B 12．C 13．C 14．D 15．B 16．D 17．C 18．C 19. C 20. A二、填空1. A.（38）102．A．高速缓冲B．主存C．速度3. A.多 B.一 C.高速4. A. 二进制代码 B.操作码 C.地址码5．A．停止CPU访问内存B．周期挪用C．DMA和CPU交替访内6．A．阶码B．尾数7．A．操作特性与功能B．操作数的位置8. A. 并行 B. 4 C. 数据缓冲9. A.符号位S B.基值 C.偏移量10. A.存储容量B.存储时间C.存储周期11. A.操作，特征与功能 B.操作数的地址12. A.符号位 B. 数值域 C. 纯小数13. A.容量大 B. 速度快 C. 成本低14. A.Cache B. 浮点 C. 存储15. A.指令条数少 B.指令长度固定 C.指令格式和寻址方式三、计算1、解：[X]补＝1．0110，（1分）[Y]补= 0．1111，将数据X=(1)．0110 Y=(0)．1111，送入并行补码乘法电路(1) ．0110×(0) ．1111(1) 0110(1) 0 110(1) 0 1 10(1) 0 1 1 0(1)．0 1 1 0 1010[X*Y]补= 1．01101010X*Y= - 0．100101102、解：因为X+Y+1≤2Y ，X=4 所以Y＝3111 110 101 100 011 010 001 000B4 B3 B2 P3 B1 P2 P1P3=B4 ⊕B3 ⊕B2 =1⊕1 = 1P2=B4 ⊕B3 ⊕B1 = 1⊕1⊕0 = 0P1=B4 ⊕B2 ⊕B1 = 1⊕1⊕0 = 0得到海明校验码： 1 1 1 1 0 0 0如果接收方检查结果为S3 S2 S1=101，说明在传递过程中校验位B2出错，将其取反即可。
计算机组成测试题及其答案您的姓名：［填空题］*1、随机存储器简称()o ［单选题］*A:ROMB:RAM(正确答案)C:ROMED:RAME2、把硬盘的数据传送到计算机的内存中，称为()o ［单选题］* A:显示B:读盘(正确答案)C:输入D:写盘3、操作系统是计算机系统中的()o ［单选题］*A:核心系统软件(正确答案)B:关键的硬件部件C:广泛使用的应用软件D:外部设备4、下列叙述中，正确的选项是()o ［单选题］*A:计算机系统是由硬件系统和软件系统组成三确答案)B:程序语言处理系统是常用的应用软件C:CPU可以直接处理外部存储器中的数据D:汉字的机内码与汉字的国标码是一种代码的两种名称5、下列关于计算机系统硬件的说法中，正确的是（）o ［单选题］*A:键盘是计算机输入数据的唯一手段B:显示器和打印机都是输出设备（正确答案）C:计算机硬件由中央处理器和存储器组成D:内存可以长期保存信息6、输入设备是指（）。
［单选题］*A:从磁盘上读取信息的电子线路B:磁盘、光盘等C:键盘、鼠标器和打印机等D:从计算机外部获取信息的设备（正确答案）7、在计算机领域中，通常用英文单词“Byte”来表示（）。
［单选题］*A:字B:字长C:二进制位D：字节（正确答案）8、一台完整的计算机硬件系统是由存储器、输入/输出设备和（）o ［单选题］求A:加法器B:控制器C:驱动器D:中央处理器正确答案）9、存储器可分为（）o ［单选题］*A:RAM 和ROMB:硬盘与软盘C:内存储器和外存储器（正确答案）D:ROM 和EPROM10、在计算机中，（）字节称为1MB。
［单选题］*A:10KB:100KC:1024K（正确答案）D:1000K11、PC机的中文含义是（）。
［单选题］*A:通用计算机B:小型计算机C:专用计算机D:个人计算机正确答案）12、计算机术语中CPU是指（）。
［单选题］*A:运算器B:控制器C:中央处理器（正确答案）D:存储器13、微型计算机硬件系统中最核心的部件是（）。
第1章计算机系统概论一、选择题1．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是。
A．计算机可以存储大量信息B．计算机能代替人的脑力劳动C．计算机是一种信息处理机D．计算机可实现高速运算解：答案为C。
2．1946年2月，在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机，它的名字叫ENIAC ，1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机称为EDV AC 。
3．计算机硬件能直接执行的只能是。
A．符号语言 B．机器语言C．汇编语言 D．机器语言和汇编语言解：答案为B。
4．运算器的核心部件是。
A．数据总线 B．数据选择器 C．累加寄存器 D．算术逻辑运算部件解：答案为D。
5．存储器主要用来。
A．存放程序 B．存放数据 C．存放微程序 D．存放程序和数据解：答案为D。
6．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．微型机解：答案为D。
7．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是。
A．节约元件 B．运算速度快C．物理器件性能决定 D．信息处理方便解：答案为C。
8．对计算机软、硬件资源进行管理，是的功能。
A．操作系统 B．数据库管理系统C．语言处理程序 D．用户程序解：答案为A。
9．企事业单位用计算机计算、管理职工工资，这属于计算机的应用领域。
A．科学计算 B．数据处理C．过程控制 D．辅助设计解：答案为B。
10．微型计算机的发展以技术为标志。
A．操作系统 B．微处理器C．硬盘 D．软件解：答案为B。
二、填空题1．操作系统是一种（1），用于（2），是（3）的接口。
（1）A．系统程序 B．应用程序 C．用户程序 D．中间件（2）A．编码转换 B．操作计算机 C．管理和控制计算机的资源D．把高级语言程序翻译成机器语言程序解：答案为⑴A⑵ C ⑶ C。
2．计算机的硬件包括、、、、五部分。
解：答案为运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
3．存储器分为和。
在CPU运行程序时，必须把程序放在。
第一阶段在线作业单选题 (共19道题)∙A、巨型机∙B、中型机∙C、小型机∙D、微型机我的答案：D 此题得分：2.5分∙A、（7CD）16∙B、（7D0）16∙C、（7E0）16∙D、（7F0）16我的答案：B 此题得分：2.5分∙A、（10011001）2∙B、（227）8∙C、（98）16∙D、（150）10我的答案：A 此题得分：2.5分∙A、（10011001）2∙B、（227）8∙C、（98）16∙D、（150）10我的答案：D 此题得分：2.5分∙A、BCD码∙B、16进制∙C、格雷码∙D、ASCⅡ码我的答案：D 此题得分：2.5分6.（2.5分）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，又做逻辑运算我的答案：D 此题得分：2.5分7.（2.5分）六七十年代，在美国的______州，出现了一个地名叫硅谷。
该地主要工业是______它也是____∙A、马萨诸塞，硅矿产地，通用计算机∙B、加利福尼亚，微电子工业，通用计算机∙C、加利福尼亚，微电子工业，微处理机∙D、加利福尼亚，硅生产基地，小型计算机和微处理机我的答案：C 此题得分：2.5分∙A、阶符与数符相同为规格化数∙B、阶符与数符相异为规格化数∙C、数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数∙D、数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数我的答案：C 此题得分：2.5分∙A、-215 ~ +（215 -1）∙B、B -（215 –1）~ +（215 –1）∙C、-（215 + 1）~ +215∙D、-215 ~ +215我的答案：A 此题得分：2.5分∙A、多指令流单数据流∙B、按地址访问并顺序执行指令∙C、堆栈操作∙D、存贮器按内容选择地址我的答案：B 此题得分：2.5分∙A、原码∙B、补码∙C、数码∙D、反码我的答案：B 此题得分：2.5分∙A、原码运算的二进制减法器∙B、补码运算的二进制减法器∙C、原码运算的十进制加法器∙D、补码运算的二进制加法器我的答案：D 此题得分：2.5分13.（2.5分）现代计算机内部一般采用二进制形式，我国历史上的______即反映了二值逻辑的思想，它最∙A、八卦图、论衡、二∙B、算筹、周脾算经、二∙C、算筹、九章算术、一∙D、八卦图、周易、三我的答案：D 此题得分：2.5分∙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、克雷我的答案：B 此题得分：2.5分∙A、11001011∙B、11010110∙C、11000001∙D、11001001我的答案：D 此题得分：2.5分∙A、全串行运算的乘法器∙B、全并行运算的乘法器∙C、串—并行运算的乘法器∙D、并—串型运算的乘法器我的答案：B 此题得分：2.5分∙A、A 运算器、存储器、控制器；∙B、B 外部设备和主机；∙C、C 主机和实用程序；∙D、D 配套的硬件设备和软件系统；我的答案：D 此题得分：2.5分∙A、A．节约元件；∙B、B 运算速度快；∙C、C 物理器件的性能决定；∙D、D 信息处理方便；我的答案：C 此题得分：2.5分∙A、-127∙B、32∙C、-122∙D、-3我的答案：C 此题得分：2.5分判断题 (共21道题)收起∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分22.（2.5分）用16位字长（其中1位符号位）表示定点整数时，所能表示的整数的数值范围是[ 0，21∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分23.（2.5分）在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有溢出判断电路，它一般用异或∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分26.（2.5分）我国在1946年研制成功了第一台电子数字计算机，第一台晶体管数字计算机于1958年∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分29.（2.5分）用16位字长（其中一位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围是0≤│N│≤1-2-∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分35.（2.5分）设32位浮点数中，符号位为1位，阶码为8位，尾数位为23位，则它所能表示的最大∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分39.（2.5分）某机字长16位，定点表示，尾数15位，数符1位，则定点法原码整数表示的最大正数为∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分∙正确∙错误我的答案：错误此题得分：2.5分-------------------------------------------------分割-----------------------------------------------------------第二阶段在线作业单选题 (共21道题)∙A、RAM存贮器∙B、ROM存贮器∙C、主存贮器∙D、cache、主存贮器和外存贮器我的答案：D 此题得分：2.5分∙A、存放一个二进制信息位的存贮元∙B、存放一个机器字的所有存储元集合∙C、存放一个字节的所有存贮元集合∙D、存放两个字节的所有存贮元集合我的答案：B 此题得分：2.5分∙A、地址方式∙B、堆栈方式∙C、内容指定方式∙D、地址方式与堆栈方式我的答案：C 此题得分：2.5分∙A、基值寄存器内容加上形式地址（位移量）∙B、堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）∙C、变址寄存器内容加上形式地址（位移量）∙D、程序记数器内容加上形式地址（位移量）我的答案：C 此题得分：2.5分∙A、64，16∙B、16，64∙C、64，8∙D、16，16 。
计算机组成原理课后习题答案(一到九章) 作业解答第一章作业解答1.1 基本的软件系统包括哪些内容？答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。
系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。
包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。
1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。
输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。
输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。
存储器的主要功能是存储信息，用于存放程序和数据。
运算器的主要功能是对数据进行加工处理，完成算术运算和逻辑运算。
控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤，控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。
1.3 冯・诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？答：冯・诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。
在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。
1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。
同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。
计算机部件组成试题及答案（正文开始）一、选择题1. 下列哪个是计算机的主要输入设备？A. 鼠标B. 打印机C. 显示器D. 麦克风答案：A2. 下列哪个是计算机的主要输出设备？A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 扬声器答案：C3. 以下哪个不是计算机的存储设备？A. 内存条B. 硬盘C. U盘D. 显示器答案：D4. 以下哪项是计算机的运算设备？A. 显示器B. CPUC. 鼠标D. 打印机答案：B5. 下列哪个是计算机的控制设备？A. 主板B. 鼠标C. 键盘D. 显示器答案：A二、填空题1. 计算机的核心部件是__CPU__。
2. 内存条是计算机的__主要存储设备__。
3. 操作系统是计算机的__控制软件__。
4. 二进制是计算机的__基本数据表示形式__。
5. 计算机中的最小存储单位是__字节__。
三、简答题1. 请简要描述计算机的四个基本组成部分。
答：计算机的四个基本组成部分包括输入设备、输出设备、存储设备和运算设备。
输入设备用于将外部信息输入到计算机中，如键盘、鼠标等；输出设备用于将计算机处理后的结果输出，如显示器、打印机等；存储设备用于存储计算机的数据和程序，如硬盘、内存等；运算设备由中央处理器（CPU）组成，用于执行计算机的各种运算和逻辑操作。
2. 请简要说明计算机的工作原理。
答：计算机的工作原理可以简单地概括为输入、处理和输出三个步骤。
首先，用户通过输入设备将需要处理的信息输入到计算机中；然后，计算机使用中央处理器（CPU）对输入的信息进行计算和处理；最后，计算机将处理后的结果通过输出设备展示给用户。
四、解答题1. 请简要解释二进制和十进制之间的转换方法。
答：二进制是计算机中最基本的数据表示形式，其由0和1两个数字组成。
而十进制是我们常用的十个数字（0-9）组成的表示方法。
二进制和十进制之间的转换方法主要包括以下几步：- 从二进制转换为十进制：将二进制数按权展开，然后将对应位上的数相加。
作业一解答一、名词解释：地址：寻址存储器中存储单元的二进制编号。
字长：计算机（或CPU）并行处理的数据字的位数。
二、简答题：说明软件与硬件的逻辑等价性。
答案：计算机的逻辑功能可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；计算机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。
对于某一具体功能采用硬件方案还是软件方案，取决于器件价格、速度、可靠性、存储容量、变更周期等因素。
简述计算机系统的多级层次结构，为什么会形成这种多级层次结构？答案：计算机系统通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成的多层次结构。
形成这种结构的原因主要有两个方面：这种多层次结构是人们对于计算机一种深入的、本质的认识和应用，是人们对于计算机系统在不同层次上进行一种抽象的思维；这种多层次结构解决了计算机功能扩展问题，抽象数据结构的层次越高计算机系统的复用性越好、通用性越强。
作业二解答一、已知x =11011，y =－10101，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。
答案：[x]补= 0011011（或011011），[y]补=1101011（或101011）[x]补0 0 1 1 0 1 1双符号位相同，无溢出，x+y=110二、已知x =11011, y =－10011，用变形补码计算x－y，同时指出结果是否溢出。
答案：[x]补= 0011011（或011011），[y]补=1101101（或101101）[-y]补=0010011（或010011）[x]补0 0 1 1 0 1 1+ [-y]补0 0 1 0 0 1 1[x-y]补0 1 0 1 1 1 0双符号位不同，结果溢出。
三、已知x = 0.11011，y =－0.11111，用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算x×y。
答案：[x]原= 011011，[y]原= 111111 [x]补= 011011，[y]补= 100001符号位= 0⊕1 = 1，符号位= 0⊕1 = 1，[x]补、[y]补算前求补：| x | = 11011，| y |=11111 | x | = 11011，| y |=11111 无符号阵列乘法：11011 无符号阵列乘法：11011×11111 ×1111111011 1101111011 1101111011 1101111011 11011+ 11011 + 110111101000101 1101000101 乘积符号位是1，则：乘积符号位是1，算后求补：[x×y]原= 11101000101 [x×y]补= 10010111011作业三解答一、利用181和182芯片，画出32位的三级先行进位逻辑结构。
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）。
6. 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机系统的主要技术指标。
答：计算机硬件组成框图如下：控制器运算器CPU主机存储器输入设备接口输出设备接口外设各部件的作用如下：控制器：整机的指挥中心，它使计算机的各个部件自动协调工作。
运算器：对数据信息进行处理的部件，用来进行算术运算和逻辑运算。
存储器：存放程序和数据，是计算机实现“存储程序控制”的基础。
输入设备：将人们熟悉的信息形式转换成计算机可以接受并识别的信息形式的设备。
输出设备：将计算机处理的结果（二进制信息）转换成人类或其它设备可以接收和识别的信息形式的设备。
计算机系统的主要技术指标有：机器字长：指CPU一次能处理的数据的位数。
通常与CPU的寄存器的位数有关，字长越长，数的表示范围越大，精度也越高。
机器字长也会影响计算机的运算速度。
数据通路宽度：数据总线一次能并行传送的数据位数。
存储容量：指能存储信息的最大容量，通常以字节来衡量。
一般包含主存容量和辅存容量。
运算速度：通常用MIPS（每秒百万条指令）、MFLOPS（每秒百万次浮点运算）或CPI（执行一条指令所需的时钟周期数）来衡量。
《计算机组成原理》模拟题1一、名词解释1．总线2．指令系统3．微指令4．溢出二、填空题1．按冯·诺依曼设计原则，其硬件是由（）、（）、（）、（）和（）组成。
2．计算机系统是由（）和（）两大部分构成。
3．计算机最主要的三大性能指标是（）、（）、和（）。
4．一个完善的指令系统应满足（）、（）、（）、和（）的要求。
5．堆栈的硬件是由（）和（）构成，存取是按（）原则。
6．通常控制器的设计可分为（）和（），前者采用的核心器件是（），后者采用的核心器件是（）。
7．主机与外设的连接方式有（）、（）和（）。
8．目前在微型机中主机与外设广泛采用的信息交换方式是（）和（）。
三、简答题1．简述中断的处理过程。
它与程序查询方式有何不同点？2．按通道的工作方式，通道分哪几类？简述其特点。
3．画图说明存储系统的层次结构，并说明各种存储器的特点。
参考答案：1．答案要点：中断的处理过程大致可分为五个步骤：1）中断请求2）中断排队3）中断响应4）中断处理5）中断返回与程序查询方式的不同点：1）在程序中断方式下，CPU和外设可并行工作；而程序查询方式下，CPU与外设是串行工作的。
2）程序中断方式适合于对外界随机事件的处理。
而程序查询方式不具备这样的能力。
2．答案要点：按通道的工作方式，通道可分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道三种类型。
特点：字节多路通道：1）有多个子通道，设备间可（分时）并行操作。
2）数据以字节为单位交叉传送。
3）适合于连接大量的低速设备。
选择通道：1）被选中的外设采用独占方式使用通道。
2）数据以成组（数据块）方式进行传输。
3）适合于连接高速外设。
数组多路通道：是将前二者的优点结合在一起的一种通道结构。
数组多路通道含有多个子通道，可同时执行多个通道程序，数据以成组方式进行传送。
既具有多路并行操作能力，又有很高的数据传输率，可用来连接多台中高速的外设。
3．答案要点：存储系统的层次结构如图所示：存储器的特点：1）高速缓存：存放当前要执行的程序和数据。
1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？略。
1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？略。
1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1．4 计算机通常有哪些分类方法？你比较了解的有哪些类型的计算机？。
1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些？答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。
1．6 什么是机器字长？它对计算机性能有哪些影响？答：指CPU 一次能处理的数据位数。
它影响着计算机的运算速度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。
1．7 什么是存储容量？什么是主存？什么是辅存？答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。
它包括主存容量和辅存容量。
主存指的是CPU 能够通过地址线直接访问的存储器。
如内存等。
辅存指的是CPU 不能直接访问，必须通过I/O 接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u 盘等。
1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短语只能使用一次。
（1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形显示器、键盘和鼠标。
（2）计算机中的核心部件，它执行程序中的指令。
它具有加法、测试和控制其他部件的功能。
（3）计算机的一个组成部分，运行态的程序和相关数据置于其中。
（4）处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O 设备做什么的部件。
（5）嵌入在其他设备中的计算机，运行设计好的应用程序实现相应功能。
（6）在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
（7）管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
（8）将高级语言翻译成机器语言的程序。
（9）将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
（10）计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语：1、汇编器2、嵌入式系统3、中央处理器（CPU）4、编译器5、操作系统6、控制器7、机器指令8、台式机或个人计算机9、主存储器10、VLSI答：（1）8，（2）3，（3）9，（4）6，（5）2，（6）10，（7）5，（8）4，（9）1，（10）7计算机系统有哪些部分组成？硬件由哪些构成？答：计算机系统硬件系统和软件系统组成。
说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言由代码“0”、“1”组成，是机器能直接识别的一种语言，也是执行效率最高的一种语言。
汇编语言是一种面向机器的一种语言，它用一些特殊的符号表示指令。
高级语言是面向用户的语言，接近自然语言，直观、通用，用具体机器无关。
画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要性能指标。
框图和各部件的作用见教材第9页，主要性能指标：机器字长存储容量运算速度见教材17页。
指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们答：取指令和取数据所处的机器周期不同：取指周期取出的是指令；执行周期取出的是数据。
取指令或数据时地址的来源不同：指令地址来源于程序计数器；数据地址来源于地址形成部件。
第四章某机字长为32位，其存储容量是64KB，按字编址其寻址范围是多少若主存以字节编址，试画出主存字地址和字节地址的分配情况。
答：按字编址其寻址范围是16K。
图略，用低位字节的地址表示字地址和用高位字节地址表示字地址均可，只需标识清楚。
一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位,8K×8位。
答：数据线32根，地址线14根，数据线地址线总和46根。
选用1K×4位芯片时需要16×8片，选用2K×8位芯片时需要8×4片，选用4K×4位芯片时需要4×8片，选用16K×1位芯片时需要32片，选用4K×8位芯片时需要4×4片，选用8K×8位芯片时需要2×4片。
试比较静态RAM和动态RAM。
答：静态RMA和动态RAM都属于随机存储器，即在程序的执行过程中既可以读出又可以写入信息。
但静态RAM靠触发器存储信息，只要电源不掉电，信息就可不丢失；动态RAM靠电容存储电荷原理存储信息，即使电源不掉电，由于电容要放电，信息也会丢失所以需要再生。
什么叫刷新为什么要刷新说明刷新有几种方法。
答：动态RMA在2ms内，将所存信息读出再重新写入，这一过程称为刷新,刷新是一行一行进行的，由CPU自动完成。
动态RAM靠电容存储电荷原理存储信息，电容上的电荷要放电，为了维持存储的信息，动态RMA在2ms内，需将所存信息读出再重新写入即刷新。
刷新方法有三种：集中刷新、分散刷新和异步刷新。
一个8K×8位的动态RAM芯片，其内部结构排列成256×256形式，存取周期为µs。
试问采用集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少答：见教材86页和87页。
某8位微型计算机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问：（1）该机所允许的最大主存空间是多少（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板（3）每个模块板内共有几片RAM芯片（4）共有多少片RAM(5)CPU如何选择各模块板答：（1）地址码为18位的8位机的最大主存空间是256K×8位。
（2）共需8个模块板。
（3）每个模块板内有16片RAM芯片。
（4）共有128片RAM。
（5）A0~A11作为4K×4位RAM芯片本身的地址线；A12~A14作为模块板内的片选地址。
采用3—8译码器，共8个输出，每个输出选择2片RAM 芯片；A15~A17作为模块板的地址。
采用3-8译码器，其每个输出分别选择8个模块板中的某一块。
写出1100的海明码。
答：因为信息位为4位，根据海明不等式可得校验位为3位。
根据海明码的编码规则可确定1100的海明码格式为110C30C2C1,若采用偶校验方式，则1100的海明码为1100001。
具体编写方法参考课件144-145页。
欲传送的二进制代码为1001101，用奇校验来确定其对应的海明码，若在第6位出错，说明纠错过程。
答：海明码的编写与上题同。
检查接收码中校验组的出错情况即可确定出错位的位置。
设机器数字长为8位，用补码运算规则计算（1）A=9/64，B=-13/32，求A+B（2）A=19/32，B=-17/128，求A-B。
答：略，具体见课件309、312页。
用补码一位乘计算（1）x=，y=.答：略，具体见课件333页和334页。
用原码加减交替法和补码加减交替法计算x÷y（1）x=，y=答：略，原码加减交替法见课件343页，补码加减交替法见课件355页。
按机器补码浮点运算步骤计算[x+y]补（1）x=2-011×，y=2-010×答：略，具体见课件363页。
如何判断定点和浮点补码加减运算结果是否溢出，如何判断原码和补码定点除法运算结果是否溢出答：定点加减运算的溢出可通过双符号位和进位进行判断。
浮点补码加减运算的溢出是根据阶码来判断的，当阶码大于最大阶码时即为浮点数的溢出，当阶码小于最小阶码时按机器零处理。
有哪些功能画出其结构框图并简要说明每个部件的作用。
答：见教材338页。
设CPU内有这些部件：PC、IR、SP、AC、MAR、MDR和CU。
试画出完成间接寻址的取数指令“LDA @X”(将主存某地址单元的内容取至AC中)的数据流。
答：按取指周期、间址周期、执行周期进行描述。
取指周期的数据流见教材344页图，间址周期的数据流见教材344页图，执行周期的数据流图的形式可参考以上两图，内容包括：（1）MAR送地址码至地址总线，选定存储单元（2）CU向控制总线发控制信号，启动读操作（3）被选定单元内容经数据总线送至MDR（4）MDR中的数据送至AC。
设CPU内有这些部件：PC、IR、AC、MAR、MDR和CU。
（1）写出取值周期的全部微操作。
（2）写出减法指令SUB X、取数指令LDA X、存数指令STA X(X均为主存地址)在执行阶段所需的全部微操作。
答：（1）PC→MAR 当前指令地址送MAR，1→R启动读操作，M(MAR)→MDR当前指令从存储器读至MDR，MDR→IR 当前指令送IR，OP(IR)→CU指令的操作码送至CU译码，(PC+1)→PC 形成下一指令地址。
（2）减法指令SUB X执行阶段所需全部微操作：Ad(IR)→MAR指令的地址码送MAR，1→R启动读操作，M(MAR)→MDR操作数从存储器中读至MDR，(AC)-MDR→AC两数相减结果送至AC。
取数指令LDA X执行阶段所需全部微操作：Ad(IR)→MAR指令的地址码送MAR，1→R启动读操作，M(MAR)→MDR操作数从存储器中读至MDR，MDR→AC操作数送AC。
存数指令STA X执行阶段所需全部微操作：Ad(IR)→MAR指令的地址码送MAR，1→W启动写操作，ACC→MDR写入的数据送MDR，MDR→M(MAR)数据写入存储器中。
写出完成下列指令的微操作及节拍安排。
指令ADD R1,X完成将R1寄存器的内容和主存X单元的内容相加结果存于R1的操作。
答：取指周期：T0PC→MAR, 1→R；T1M(MAR)→MDR，(PC+1)→PC；T2MDR→IR，OP(IR)→ID。
执行周期：T0Ad(IR)→MAR，1→R；T1M(MAR)→MDR；T2(R1)+(MDR)→R1。
微指令的操作控制有几种编码方式各有何特点哪一种控制速度最快答：微指令中操作控制字段主要有三种编码方式：（1）直接控制，又称直接编码，其特点是操作控制字段的每一位代表一个微命令，优点是简单直观，输出直接用于控制，执行速度最快。
缺点是微指令字长最长，所需存储空间大。
（2）字段直接编码控制，其特点是将微指令操作控制字段分成几段，并使每个字段经译码后形成各个微操作命令。
每个字段中的微命令必须是互斥的。
这种编码方式缩短了微指令字长，但增加了译码电路，使微指令的执行速度降低。
这种编码方式又称显式编码。
（3）字段间接编码控制，这种方式一个字段的某些微命令还需由另一个字段中的某些微命令解释，故又称为隐式编码，这种编码方式更能缩短微指令字长。
还可把直接编码和字段编码混合使用。
10．11什么是垂直型微指令什么是水平型微指令各有何特点答：水平型微指令一次能定义并执行多个并行操作，其并行操作能力强，效率高。
而且水平型微指令的大多数微命令可直接控制对象，故执行时间短，水平型微指令字长较长并且可用较少的微指令来实现一条机器指令的功能。
垂直型微指令的结构类似于机器指令的结构。
通常一条微指令只能有1~2个微操作命令。
因为它要经过译码后控制对象，影响每条微指令的执行时间。
垂直型微指令字长较短，实现一条机器指令功能时需要更多条微指令。
能否说水平型微指令就是直接编码的微指令，为什么答：直接编码的微指令是水平型微指令，反之则不然。
水平型微指令一次能定义并执行多个并行操作的微指令，而直接编码的微指令是指微指令的控制字段的每一位都代表一个微命令的微指令，水平型微指令的控制字段可以是直接编码也可以是字段编码或者是两者混合的。
所以说水平型微指令不一定是直接编码的微指令。
微指令的地址有几种形成方式各有何特点答：主要有两种方式：断定方式，直接由微指令的下地址字段指出；增量方式，增设一个微程序计数器，微地址的形成方式类似于机器指令地址的形成方式，要求微程序中的微指令是顺序存储。
其他也可加上通过测试网络形成微地址、由硬件产生微程序的入口地址、根据各种标志决定微指令分支转移的地址、根据机器指令的操作码形成微地址。
（主要的微地址形成方式是前面说的两种）略。
复习以此为例讲解过。
