现代计算机组成原理 - 华侨大学
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现代计算机组成原理
该系统将计算机组成原理的理论体系与现代FPGA相结合,由计算机主机系统、系统内数据通路和控制信号、系统的指令三大部分组成。
本系统中各单元部件都以计算机结构模型部局,清晰易懂,其中含有算术/逻辑运算部件、通用寄存器、程序计数器、指令寄存器、控制部件、时序系统、主存储器等几大部件,密切配合革新科技开发平台相关外设资源,如:LED、七段数码管、按键等。
本系统涉及计算机组成与现代电子系统设计相关知识,理论学习与工程设计、知识传授与自主创新能力培养相结合,同时也与国际上大多数高校的计算机组成原理课中的实验内容与教学方法相接轨。
硬件配置
∙GX-SOC/SOPC-CIDE综合创新开发实验平台
∙Cyclone、Cyclone Ⅱ、Cyclone Ⅲ系列核心板
∙USB Blaster下载线
∙GX-EDA/现代计算机组成原理模块
软件配置
∙Windows版Quartus Ⅱ软件
结构框架图
应用领域
∙高校计算机、微电子、通信、自动化等相关专业课程
∙芯片设计∙......。
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)。
华侨大学计算机科学与技术学院848计算机组成原理历年考研真题汇编最新资料,WORD格式,可编辑修改!目录第一部分历年考研真题汇编 (3)2015年华侨大学计算机科学与技术学院848计算机组成原理考研真题 (3)第二部分兄弟院校真题汇编 (9)2014年北京科技大学869计算机组成原理考研真题 (9)2013年北京科技大学869计算机组成原理考研真题 (18)2009年北京科技大学829计算机组成原理考研真题 (27)第一部分历年考研真题汇编2015年华侨大学计算机科学与技术学院848计算机组成原理考研真题第二部分 兄弟院校真题汇编2014年北京科技大学869计算机组成原理考研真题试题编号:869试题名称:计算机组成原理适用专业:计算机科学与技术、软件工程、计算机技术(专业学位)、软件工程(专业学位)说明:所有答案必须写在答题纸上,做在试题或草稿纸上无效。
一、填空(满分40分,每题2分)1.存储程序原理是指=_______________,它是=_______________型计算机体系结构的核心思想。
2.设浮点数长16位,高8位是阶码,含1位阶符,低8位是尾数,含1位数符,阶码和尾数均用补码表示,基值(底)为2,尾数为规格化、无隐藏位,机器数为FC60H 的十进制真值是=_______________,十进制真值ll/128的规格化浮点编码是=_______________(16进制助记形式)。
3.已知[x]补=x 0.x 1x 2...x n ,则[-x]补=_______________。
4.设机器数长8位,定点小数,最高位是符号位,12823的原码是=_______________,6435-的补码是=_______________。
5.若浮点数格式中阶码的底一定,且尾数采用规格化表示法,则浮点数的表示范围取决于=_______________的位数,而精度取决于______________的位数。
华侨大学2012年硕士研究生入学考试专业课试卷(答案必须写在答题纸上)招生专业模式识别与智能系统科目名称微机原理科目代码848一、填空题(答案写在答题纸上;25个空,3分/每空,共75分)1.独立的I/O端口编址方式,采用(1)指令实现对I/O端口的读/写操作。
2.8086CPU执行存储器读写指令时,控制线M/IO输出(2)电平;执行I/O输入输出指令时,控制线M/IO输出(3)电平。
3.中断类型号为16H的中断向量存放在内存的1个4字节单元中,该单元的地址完全由中断类型号确定,该地址的段址部分为(4),偏址部分为(5)。
4.当存储器的读取时间大于CPU的读出时间时,8086CPU根据控制线READY的状态,应在周期(6)之间插入(7)周期;若8086CPU不执行总线操作时,应在周期(8)之后插入(9)。
5.8086/8088CPU的初始取指地址是(10),因为复位操作使得CS和IP的初始值分别为(11)和(12)。
6.在计算机中,波特率含义为(13)。
7.响应NMI请求的必要条件是(14)。
8.在进入DMA工作方式之前,DMA控制器被当做CPU总线上的一个(15)。
9.8086CPU读写一次存储器或I/O端口所需的时间称为一个(16)。
10.8259A的控制字分成两类:初始化命令字ICW和操作命令字OCW。
其中,要求按固定的顺序写入8259A的是(17);为实现中断结束方式的设定,应将(18)写入8259A;为实现中断请求信号触发方式的设定,应将(19)写入8259A。
11.数据端口是双向的,状态端口只作(20),控制端口只作(21)。
12.INT n指令中断是由(22)产生的?13.IBM PC/XT开机后,中断向量表将存放在(23)。
14.8086CPU有两种工作方式,分别为(24)和(25)。
二、填空题(答案写在答题纸上;10个空,4分/每空,共40分)1.下列程序段实现了用DMA方式从网络接收数据存入内存缓冲区,使用8237A的通道2;8237A端口地址00H~0FH;面地址寄存器地址83H;内存缓冲区地址为21030H;总长度不超过200字节MOV AL,00000100B;检测前,先禁止8237A的工作OUT08H,?[1];命令字送命令寄存器OUT0DH,AL;?[2]:这条指令的作用MOV AL,00000110B;?[3]:这条方式字的内容是什么OUT0BH,ALMOV AL,02HOUT83H,AL;?[4]:这条指令的作用OUT0CH,AL;清先/后触发器MOV AL,30HOUT02H,AL;写低位地址(30H)MOV AL,?[5];OUT02H,AL;写高位地址(10H)MOV AX,299;传输字节数OUT03H,AL;?[6]:这条指令的作用MOV AL,?[7];OUT03H,AL;写字节数高位MOV AL,00000010BOUT0AH,AL;清除通道2屏蔽CALL RECEIVE;从串口接受数据PUSH DSMOV AX,2103HMOV DS,AX;?[8]:这条指令的作用WAIT:OUT0CH,AL;?[9]:这条指令的作用IN AL,05HMOV BL,ALIN AL,05HMOV BH,AL;未传输字节数送BXCMP BX,0JNZ WAIT;没完成则等待。
2021年华侨大学计算机应用技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)一、选择题1、存储器采用部分译码法片选时,()。
A.不需要地址译码器B.不能充分利用存储器空间C.会产生地址重叠D.CPU的地址线全参与译码2、对36位虚拟地址的页式虚拟存储系统,每页8KB,每个页表项为32位,页表的总容量为()。
A.1MBB.4MBC.8MBD.32MB3、组成一个运算器需要多个部件,但下面所列()不是组成运算器的部件。
A.通用寄存器组B.数据总线C.ALUD.地址寄存器4、float型数据通常用IEEE754标准中的单精度浮点数格式表示。
如果编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中,且x=-8.25,则FR1的内容是()。
A.C1040000HB.C2420000HC. C1840000HD.CIC20000H5、某计算机字长为32位,按字节编址,采用小端(Litle Endian)方式存放数据。
假定有一个double型变量,其机器数表示为1122334455667788H,存放在00008040H开始的连续存储单元中,则存储单元00008046H中存放的是()。
A.22HB.33HC.66HD.77H6、总线宽度与下列()有关。
A.控制线根数B.数据线根数C.地址线根数D.以上都不对7、假设某存储器总线采用同步通信方式,时钟频率为50MHz,每个总线事务以突发方式传输8个字,以支持块长为8个字的Cache行读和Cache行写,每字4B.对于读操作,方式顺序是1个时钟周期接收地址,3个时钟周期等待存储器读数,8个时钟周期用于传输8个字。
请问若全部访问都为读操作,该存储器的数据传输速率为()。
A.114.3MB/sB.126.0MB/sC.133.3MB/sD.144.3MB/s8、下列关于配备32位微处理器的计算机的说法中,正确的是()。
该机器的通用寄存器一般为32位Ⅱ.该机器的地址总线宽度为32位Ⅲ.该机器能支持64位操作系统IV.一般来说,64位微处理器的性能比32位微处理器的高A.I、ⅡB.I、ⅢC.I、ⅣD.I、IⅡ、Ⅳ9、冯·诺依曼型计算机的设计思想主要有()。
2022年华侨大学计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、不同系列的机器之间,实现软件移植的途径不包括( )A.用统一的高级语言B.用统一的汇编语言C.模拟D.仿真2、下列说法中不正确的是( )A.软件设计费用比软件重复生产费用高B.硬件功能只需实现一次,而软件功能可能要多次重复实现C.硬件的生产费用比软件的生产费用高D.硬件的设计费用比软件的设计费用低3、浮点数尾数下溢处理时,最大误差最大,但下溢处理不需要时间,平均误差又趋于0的方法是( )。
A.截断法B.舍入法C.ROM查表法D.恒置"1"法4、若输入流水线的指令既无局部性相关,也不存在全局性相关,则()。
A.可获得高的吞吐率和效率B.流水线的效率和吞吐率恶化C.出现瓶颈D.可靠性提高5、静态流水线是指( )A.只有一种功能的流水线B.功能不能改变的流水线C.同时只能完成一种功能的多功能流水线D.可同时执行多种功能的流水线6、计算机组成设计不考虑()A.专用部件设置B.功能部件的集成度C.控制机构的组成D.缓冲技术7、IBM360/91对指令中断的处理方法是()A.不精确断点法B.精确断点法C.指令复执法D.对流水线重新调度8、直接执行微指令的是( )A.汇编程序B.编译程序C.硬件D.微指令程序9、全相联地址映象是指()。
A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置B.一个虚页只装进固定的主存实页位置C.组之间是固定的,而组内任何虚页可以装入任何实页位置D.组间可任意装入,组内是固定装入10、程序员编写程序时使用的地址是( )。
A.有效地址B.逻辑地址C.辅存实地址D.主存地址二、判断题11、二进制数表示数据信息较之二一十进制数表示,其存贮空间利用率低,运算速度要快。
()12、多处理机中,两个程序段之间若同时有先写后读和先读后写2种相关,以交换数据为目的时,则必须并行执行,读写要完全同步,允许顺序串行和交换串行。
第一章A1、掌握数制和编码的内容(原码、补码、ASCII码、BCD码)。
A2、二进制数、十进制数和十六进制数间的转换。
A3、二进制数的加减运算、与或非运算。
A4、理解基于简单CPU模型的程序执行过程。
A5、了解微机系统的基本组成结构,熟悉典型微处理器和存储器的内部结构,掌握总线的两种分类方式及其特点。
A6、了解软件的层次(系统、应用、编程),语言的基本分类及特点(机器、汇编、高级)。
A7、掌握微处理器、微计算机、微机系统、微处理器系统的概念第二章B1、掌握8086的主要资源(字长、内存空间、I/O空间、中断源)。
B2、掌握8086内部结构的组成B3、掌握8086 CPU寄存器的结构和使用,标志位的功用。
B4、掌握8086的地址分段概念(代码段、堆栈段、数据段、扩展段),能计算实际地址、逻辑地址、段地址和偏移地址。
B5、掌握存储器组织结构及数据存放规则,堆栈及操作。
B6、掌握最小系统与最大系统的区别。
理解8086最小系统典型系统结构,能画出并分析该系统结构原理图。
掌握常见地址锁存器、数据收发(缓冲)器、地址译码器、存储器的功用。
B7、掌握时钟周期、总线周期、等待周期、空闲周期、指令周期等概念及其关系。
掌握8086总线周期操作时序(各状态的相关引脚信号状态)。
第三、四章C1、机器码、指令、伪指令、宏指令的基本知识。
8086指令、伪指令的基本语法规则。
C2、汇编、汇编语言、汇编程序的概念。
语法错误、逻辑错误的概念。
C3、8086的各种寻址方式:立即数寻址、寄存器寻址、存储器寻址(注意正确使用寄存器)、I/O端口寻址,这些寻址方式所使用的寄存器等参数,能计算出相关地址并正确存取数据。
C4、主要标志位CF、OF、ZF、PF、SF的含义及其是如何变化的?C5、无符号/有符号数运算的注意事项。
C6、掌握的基本指令:数据传输类指令:MOV,PUSH(POP), IN(OUT),XLAT,LEA等算术运算类指令: ADD/ADC, INC;SUB/SBB, CMP, DEC;MUL/IMUL; DIV/IDIV, CBW, CWD等。
华侨大学2012—2013学年第一学期期末考试《计算机组成原理》考试试卷(A卷)学院课程名称考试日期姓名专业学号一、选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分))1、完整的计算机系统应包括_______。
A.CPU和主存B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件系统和软件系统2、有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中,称之为_______。
A.硬件B.软件C.固件D.辅助存储器3、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4、浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和溢出判断等步骤。
设浮点数的阶码和尾数都采用补码表示,且位数分别为5位和7位(均含2位符号位)。
若有两个数X=27*29/32、Y=25*5/8,则浮点加法计算X+Y的最终结果是_____。
A.00111 1100010 B.00101 0001000C.01000 0010001 D.发生溢出5、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D.RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少6、在微机中,系统日期、硬盘参数与计算机配置信息等均存储在_______。
A.Cache B.ROM C.EPROM D.CMOS7、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困难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困难8、下列有关RAM和ROM的叙述中,正确的是_______。
① RAM是易失性存储器,ROM是非易失性存储器② RAM和ROM都是采用随机存取方式进行信息访问③ RAM和ROM都可用做Cache ④ RAM和ROM都需要进行刷新A.仅①②B.仅②③C.仅①②③D.仅②③④9、下列不会引起指令流水阻塞的是_______。