下载文档原格式
第2章练习题参考答案一、判断题（正确Y，错误N）1. CPU在很大程度上决定了计算机的性能，CPU的运算速度又与CPU的工作频率密切相关。
因此，在其它配置相同时，使用主频为500MHz的Pentium4作为CPU 的PC机，比使用主频为1GHz Pentium4作为CPU的PC机速度快。
N2. 近年来，PC机中使用的1394接口比USB传输速度更快。
Y3. Cache存储器的存取速度比主存储器要快得多。
因此，为了提高程序的运行速度，在软件开发时，应尽可能多地使用Cache存储器。
N4. 主存储器在物理结构上由若干插在主板上的内存条组成。
目前，内存条上的芯片一般选用DRAM而不采用SRAM。
Y5. 在Pentium处理器中，整数ALU和浮点运算器可以分别对整数和实数同时进行运算处理。
Y6. RAM是随机存取存储器的缩写，其中“随机”的含义是：不论从(向)哪个地址读出或写入数据，所需时间都是相同的。
N7. 3.5英寸软盘的角上有一个小口，当滑动保护片将其盖住时，软盘就不能进行读写操作了。
N8. CPU工作时，它所执行的指令和处理的数据都是直接从磁盘或光盘中取出，处理结果也直接存入磁盘。
N9. 一般情况下，计算机加电后自动执行BIOS中的程序，将所需的操作系统软件装载到内存中，这个过程称为“自举”或“引导”。
Y10. 若某台PC机主板上的CMOS信息丢失，则该机器将不能正常运行，此时只要将其他计算机中的CMOS信息写入后，该机器便能正常运行。
N11. BIOS芯片和CMOS芯片实际上是一块芯片的两种叫法，是启动计算机工作的重要部件。
N12. 一个完整的计算机系统的两个基本组成部分是操作系统和数据库系统.N13. USB接口是一种高速的并行接口。
N14. 计算机中总线的重要指标之一是带宽，它指的是总线中数据线的宽度，用二进位数目来表示（如16位，32位总线）。
N15. 在BIOS中不包含扫描仪、打印机等设备的驱动程序。
习题二一、选择题1. 微型计算机的运算器、控制器、内存储器构成计算机的C。
A）CPU B）硬件软件C）主机D）外设2. 下列存储器中，存取速度最快的是D。
A）软盘B）硬盘C）光盘D）内存3. 关于存储器的特性，下列说法中不正确的是B。
A）存储单元新的信息未写入之前，原来的信息保持不变B）存储器可分为RAM和ROMC）主存储器简称“内存”D）存储单元写入新的信息后，该单元中原来的内容便自动丢失4. 在表示存储器的容量时，一般用MB作为单位，其准确的含义是B。
A）1024万B）1024KB C）1000KB D）1024B5. I/O接口位于A。
A）总线和设备之间B）CPU和I/O设备之间C）主机和总线之间D）CPU和主存储器之间6. 下面各组设备中依次为输入设备、输出设备和存储设备的是C。
A）ALU、CPU、ROM B）磁带、打印机、激光打印机C）鼠标器、绘图仪、光盘D）磁盘、鼠标器、键盘7. 显示器分辨率指的是整个屏幕可以显示B的数目。
A）扫描线B）像素C）中文字符D）ASCII字符8. 指挥、协调计算机工作的设备是D。
A）输入设备B）输出设备C）存储器D）控制器9. 下列4个不同数制表示的数中，数值最大的是A。
A）（11011101）B B）（334）OC）（219）D D）（DA）H10. 汉字在计算机系统内使用的编码是B。
A）输人码B）机内码C）字型码D）地址码11. 按照汉字的“输入→处理→输出打印”的处理流程，不同阶段使用的汉字编码分别是C。
A）国际码→交换码→字型码B）输入码→国际码→机内码C）输入码→机内码→字型码D）拼音码→交换码←字型码·2·2.1 计算机系统概述12. 一个72点阵的汉字，其字型码所占的字节数是C。
A）288 B）128 C）648 D）7213. R进制的基本符号是D。
A）0～R B）1～R C）1～R-1 D）0～R-114. 计算机能够识别的计算机语言是B。
第 2 章计算机组成原理★考核知识要点、重点、难点精解★考点 1 * ：计算机硬件的组成及其功能计算机硬件主要包括中央处理器（CPU ）、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备等，它们通过系统总线互相连接1. 输入设备（1）输入设备的概念用来向计算机输入信息的设备通称为“输入设备”。
（2）输入设备的分类输入设备有多种，例如，数字和文字输入设各（键盘、写字板等），位置和命令输入设备（鼠标器、触摸屏等），图形输入设备（扫描仪，数码相机等），声音输入设各（麦克风、MIDI 演奏器等），视频输入设备（摄像机），温度、压力输入设备．（温度、压力传感器）等。
注意：输入到计算机中的信息都使用二进位（“0”和“ 1 " ）来表示。
2 中央处理器（CPU）负责对输入信息进行各种处理（例如计算、排序、分类、检索等）的部件称为“处理器”。
注意：一台计算机中往往有多个处理器，它们各有其不同的任务，有的用于绘图，有的用于通信．其中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为“中央处理器（CPU），它是任何一台计算机必不可少的核心组成部件。
3 ．内存储器( l ) 内存储器的概念计算机的一个重要特性是它具有强大的“记忆”功能，能够把程序和数据（包括原始数据、中间运算结果与最终结果等）储存起来，具有这种功能的部件就是“存储器”。
( 2 ) 内存的工作原理内存是存取速度快而容量相对较小（因成本较高）的一类存储器。
内存储器直接与CPU 相连接，是计算机中的工作存储器，它用来存放正在运行的程序和需要立即处理的数据。
CPU 工作时，它所执行的指令及处理的数据都是从内存中取出的，产生的结果也存放在内存中。
4 ．外存储器外存则是存取速度较慢而容量相对很大的一类存储器。
外存储器也称为辅助存储器，其存储容量很大，它能长期存放计算机系统中几乎所有的信息。
计算机执行程序时，外存中的程序及相关的数据必须先传送到内存，然后才能被CPU 使用。
第2章存储器2.1微计算机存储器概述存储器是微型计算机系统用以存放程序和数据的基本单元或设备。
任何CPU构成的微机系统必须配备一定存储器容量的存储器，其主要职能就是用来存放系统工作时的信息，即程序和数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
因此，有了它，微机才有记忆功能，才能保证正常工作。
存储器的容量越大，存储器存放的信息就越多，计算机的功能就越强。
存储器的容量的大小，已经成为衡量一个计算机系统能力的重要指标。
另外，计算机的操作大部分是与存储器进行信息交换，因此，存储器的存取速度是影响计算机的运算速度的重要因素之一。
存储器的容量是指存储器存放二进制的总位数，微型机中常以字节B（Byte）为单位，外存中为了表示更大的容量，用KB、MB、GB、TB为单位。
存储器中每8位组成一个字节，1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B,1TB=240B。
设存储器芯片的地址线和数据线分别为m和n，则存储芯片的编址存储单元总量为2m个单位，该存储芯片的总容量为存储容量=存储单元个数m×每个存储单元的位数n（数据线位数）存储器的存取速度可以用“存取时间”和“存储周期”这两个时间参数来衡量。
“存取时间是指CPU发出有效存储器地址从而启动一次存储器读/写操作，到该读/写操作完成所经历的时间。
存取时间越小，存取速度就越快。
目前，高速缓存（Cache）的存取时间已小于20ns，中速存储器在60ns-100ns之间，低速存储器在100ns以上。
“存取周期”是指连续两次独立的存储读/写操作所需要的最小间隔时间。
由于存储器在读出数据后还要用一定的时间来完成内部操作，这一时间称为恢复时间，素以通常存储器的存储周期略大于存储器的存取时间。
从计算机的应用需要来说，总是希望存储器的存储容量要大，存取速度要快，而价格/位要便宜。
但实际上，存储器的这些性能指标往往是相互矛盾的，互相制约的。
解决这一问题的较好方法是，把他们合理地组织起来，设计一个快慢搭配、具有层次结构的存储系统如图2.1所示。
图2.1 存储系统的层次结构由图2.1可见，整个存储系统分为4层：CPU内寄存器组，高速缓存（cache）,主存储器，外存储器（硬盘）和后援存储器（光盘、磁盘），整体上是一个金字塔的结构，越靠近CPU的存储器，其存储容量越小，存取速度越快，价格/位越高；越远离CPU的存储器，其存储容量越大，存取速度越慢，价格/位越低。
而就整个层次结构存储系统而言，其工作速度和价格昂贵的高速存储器接近，存储容量很便宜的低速存储器接近。
第一层存储器是位于CPU内部的寄存器组，处于整个存储系统的最高级。
它距离CPU 最近，且由高速逻辑电路构成，所以CPU能以极高的速度来访问这些寄存器，一般在单个周期内即可完成。
但由于这些寄存器位于CPU的内部，受芯片面积、功耗及管理等方面的限制，所以内部寄存器数量极为有限。
第二层存储器是高速缓存（Cache）。
目前高速缓存的容量已达几MB，有片内Cache(在CPU内部集成)和片外Cache（在CPU外部）。
高速缓存往往采用存储速度较高的静态RAM （SRAM）存储芯片结构。
第三层存储器是计算机系统的主存储器，简称主存或内存。
主存用于存放计算机运行时正在使用的程序和数据，实际上是高速缓存的后备存储器。
主存可以采用存取速度较慢（相对Cache）、价格便宜的存储芯片构成，通常采用动态RAM（DRAM），从而提高存储系统的整体性能价格比。
第四层存储器是大容量的外部存储器（外存），即计算机系统中由硬盘、磁盘和光盘等设备构成的存储器，这些存储器已不属于半导体存储器的范畴。
外存的容量最大，每位的平均价格便宜，但存储速度比主存要慢得多。
存储器按其在计算机系统中的位置可分为两大类。
第一类是内部存储器，简称内存，又称主存储器，由半导体存储器构成，是CPU可以通过系统总线直接访问的存储器，用以存放当前运行的程序和数据。
内存具有个CPU相匹配的速率，相对于外存而言，存取速率快，存储容量较小。
内存容量的大小事衡量微型计算机性能的主要指标。
第二类是外部存储器又称辅助存储器，简称外存，外存放在主机外，用来存放当前暂时不参加运行的程序和数据，以及某些需要永久保存的信息，CPU不能直接运行放在外存的程序，当CPU需呀时，把外存的数据调入到内存后，才可使用相应的数据，并可运行程序。
一般外存作为主存储器的辅助存储器使用，可以存放大量的信息和数据文件。
微机内存广泛采用的是半导体存储器。
半导体存储器由大规模的集成电路芯片组成，具有存取速率快，集成度高，体积小，功耗低等优点，并且，能够非破坏性的读出，特别是静态半导体存储器，不仅读操作不破坏原存的信息，而且不需要刷新再生，读写周期缩短，又简化控制操作。
半导体存储器从电路器件角度可分为双极型存储器和单极型存储器两种类型。
双极型存储器采用晶体管-晶体管逻辑TTL（Transistor-Transistor Logic）电路，工作速度快，但集成度较低，功耗较大，价格较贵。
计算机总的高速缓存可采用这种双极型电路。
单极型存储器采用的是金属氧化物半导体MOS电路，集成度高，功耗低，价格便宜。
目前高性能的CMOS（Complementary MOS）和HMOS（High performance MOS）存储器的工作速度已经比较接近双极型TTL存储器。
MOS存储器在计算机存储器中占据越来越重要地地位。
计算机内存根据其读写功能的不同，分为可读写存储器和只读存储器。
可读存储器又称为随机存储器RAM（Random Access Memory）,其特点是存储器中的信息可读可写，即CPU 在运行过程中能随时进行数据的读出和写入。
半导体RAM断电后信息会全部的丢失，因此，RAM是“易失性”存储器，只能用来存放暂时性的输入/输出数据、中间运算结果和用户程序，也常用它来存放外存交换信息或用作堆栈。
通常人们常说的微机内存容量就是指RAM存储器的容量。
只读存储器ROM （Read Only Memory ）的特点是只能读出其中的信息而不能随机写入新的内容。
断电后，ROM 中存储的信息仍保留不变，因此也称为“非易失性”存储器（Non-Volatile Memory ）。
微型系统中常用ROM 存放固定的程序和数据。
图2.2为微型计算机中半导体存储器的分类。
图2.2 半导体存储器的分类2.2只读存储器只读存储器ROM 主要由地址译码器、存储矩阵和输出电路等几部分组成。
图2.3为典型ROM 的原理结构框图。
地址译码器将输入的地址代码译成相应的单元地址控制信号利用这个信号从存储矩阵中选出指定的存储单元，把此单元的数据送给输出电路。
存储矩阵由大量能固定存放一位二进制信息的存储单元组成，每个存储单元都有固定的地址。
输出电路一般用三态门作缓冲级，提高带负载能力，EN 是输出的使能端，用于实现输出的三态控制，便于和系统总线连接。
图2.3 ROM 结构原理图ROM （Read Only Memory ）从工艺上分为掩膜ROM 、PROM 、EPROM 、EEPROM 等几种类型。
1. 掩膜式ROMA n-1A 0掩膜ROM 又称固定ROM ，这种ROM 在制造时，生产厂家根据用户需要在通过“掩膜”工序将信息做到芯片里，制成以后就不能修改。
如果进行批量生产，其造价相当便宜。
掩膜ROM 可分为二极管ROM 、双极型三极管ROM 和MOS 管ROM 三种类型。
ROM 是一种编码器，有N 个输入端（字线），M 个输出端（位线），其输入地址码和输出数据间的关系是固定不变的，给一个地址码就输出一个相应的数据。
下图2.4(a)是4×4的二极管掩膜ROM 的结构图，它由2线－4线地址译码器、4×4的二极管存储矩阵和输出电路三部分组成。
地址译码器采用单译码方式，其输出为4条字选择线W 0～W 3，当输入一组地址，相应的一条字线输出高电平。
存储矩阵由二极管或门组成，有16个存储单元，输出为D 3～D 0，称为位线，在D 3～D 0位线上输出的每组4位二进制代码称作一个字。
每个十字交叉点代表一个存储单元，交叉处有二极管的单元，表示存储数据为“1”，无二极管的单元表示存储数据为“0”。
输出电路由4个驱动器组成，四条位线经驱动器由D 3～D 0输出。
ROM 的读数过程是据地址码读出指定单元中的数据。
例如，当输入地址码A 1A 0=01时，字线W 1=1，其余字选择线为0，W 1字线上的高电平通过接有二极管的位线使D 1、D 2为1，其他位线与W 1字线相交处没有二极管，为低电平，是0。
所以输出D 3D 2D 1D 0=0110，根据图2.4的二极管存储矩阵，可列出全部地址所对应存储单元内容的真值表，如表2.1所示。
W W 1W 2W 3W 0 W 1W 2W 33 2 1 0AAW 1W 2W 3输出电路（a ）二极管ROM 结构 （b ）存储矩阵简化阵列图 （c ）二极管或门电路图2.4 4×4 二极管掩膜ROM上述这种ROM 的存储矩阵可采用如图2.4(b)所示的简化阵列图表示。
字线和位线交叉处有二极管的画实心点，表示存储数据“1”，无二极管的交叉点不画点，表示存储数据“0”。
交叉点的数目对应能够存储的单元数，表示每个存储器的存储容量，记为字线×位线＝容量，如8K ×8=64KB 。
图8.2中字线和位线均为4，故其容量为4×4＝16。
显然，ROM 并不能记忆前一时刻的输入信息，因此只是用门电路来实现组合逻辑关系。
实际上，图2.4(a)的存储矩阵和电阻R 组成了4个二极管或门，以D 0为例，二极管或门电路如图2.4(c)所示，D 0=W 0+W 2+W 3 。
用MOS 三极管取代二极管便构成图2.5所示的MOS ROM 阵列。
图2.5 MOS ROM 阵列图中MOS ROM 由2线－4线地址译码器采用单译码方式。
地址A 1和A 0输入译码后，输出4条字选择线W 0～W 3，每一条选中一个字，位线输出即为一个字的各位。
在图示的存储矩阵中，有的列连有管子，有的列没有连管子，它与二极管ROM 一样，当输入一组地址，相应的一条字线输出高电平，例如，A 1A 0=10，则字线W 3=1，D 3和D 1与其相连的MOS管导通，于是该两条位线输出为“1” 其他位线与W 3字线相交处没有MOS 管，为低电平，是“0” 。
由此可知，当某一字线被选择（输出高电平）时，连有管子的位线输出为“1”，没有管子相连的位线输出为“0”。
二极管ROM 和MOS 管ROM ，都是在制造时由二次光刻版的图形（掩膜）所决定的。
这种存储矩阵的内容完全取决于芯片的制造过程，而一旦制造好以后，用户是无法变更的。
