计算机组成原理唐朔飞(第2版)课后习题-控制单元的设计(圣才出品)
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计算机组成原理课后答案-唐朔飞-第二版
《计算机组成原理》（第二版）唐朔飞编著第一章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——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。
计算机硬件——计算机的物理实体。
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：冯氏计算机的特点是：P9• 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；• 指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中；• 指令由操作码、地址码两大部分组成；• 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；• 以运算器为中心（原始冯氏机）。
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：P10主机——是计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主存或内存）组成；CPU——中央处理器（机），是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成；（早期的运、控不在同一芯片上）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——CPU能同时处理的数据位数；指令字长——一条指令的二进制代码位数；讲评：一种不确切的答法：CPU与MM合称主机；运算器与控制器合称CPU。
这两个概念应从结构角度解释较确切。
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、中文解释三部分。
计算机组成原理-第二版-唐朔飞著-课后习题详解
第1章计算机系统概论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。
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9. 画出主机框图，分别以存数指令“STA M”和加法指令“ADD M”（M均为主存地址）为例，在图中按序标出完成该指令（包括取指令阶段）的信息流程（如→①）。
假设主存容量为256M*32位，在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下，指出图中各寄存器的位数。
解：主机框图如P13图1.11所示。
（1）STA M指令：PC→MAR，MAR→MM，MM→MDR，MDR→IR，OP(IR)→CU，Ad(IR)→MAR，ACC→MDR，MAR→MM，WR（2）ADD M指令：PC→MAR，MAR→MM，MM→MDR，MDR→IR，OP(IR)→CU，Ad(IR)→MAR，RD，MM→MDR，MDR →X，ADD，ALU→ACC，ACC→MDR，WR假设主存容量256M*32位，在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下，ACC、X、IR、MDR寄存器均为32位，PC和MAR寄存器均为28位。
1. 什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？答：P41.总线是一种能由多个部件分时共享的公共信息传送线路。
总线传输的特点是：某一时刻只允许有一个部件向总线发送信息，但多个部件可以同时从总线上接收相同的信息。
为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
2. 总线如何分类？什么是系统总线？系统总线又分为几类，它们各有何作用，是单向的，还是双向的，它们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系？答：按照连接部件的不同，总线可以分为片内总线、系统总线和通信总线。
(完整word版)计算机组成原理第二版唐朔飞课后习题答案
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.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）。
(完整版)计算机组成原理第二版唐朔飞课后习题答案
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构成的综合体。
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：计算机运转所需的程序及有关资料。
硬件和软件在计算机系统中互相依存，缺一不可以，所以相同重要。
2.怎样理解计算机的层次构造？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构造。
（1 ）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和中心。
（2 ）系统软件在硬件以外，为用户供给一个基本操作界面。
（3 ）应用软件在最外层，为用户供给解决详细问题的应用系统界面。
往常将硬件系统以外的其余层称为虚构机。
各层次之间关系亲密，上层是下层的扩展，基层是上层的基础，各层次的区分不是绝对的。
3.说明高级语言、汇编语言和机器语言的差异及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识其余语言，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，一定翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）以后才能被执行。
4.怎样理解计算机构成和计算机系统构造？答：计算机系统构造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、数据种类、寻址技术构成及 I/O 机理等。
计算机构成是指怎样实现计算机系统构造所表现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如构成计算机系统的各个功能零件的构造和功能，及互相连结方法等。
5.冯 ? 诺依曼计算机的特色是什么？解：冯? 诺依曼计算机的特色是：P8计算机由运算器、控制器、储存器、输入设施、输出设施五大零件构成；指令和数据以同相同地位寄存于储存器内，并能够按地点接见；指令和数据均用二进制表示；指令由操作码、地点码两大多半构成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在储存器中的地点；指令在储存器中次序寄存，往常自动次序拿出履行；机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机。
计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版)2
计算机组成原理课后答案（唐朔飞第二版）2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：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、某、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。
唐朔飞《计算机组成原理》课后习题详解(控制单元的设计)【圣才出品】
10.2课后习题详解1．假设响应中断时，要求将程序断点存在堆栈内，并且采用软件方法寻找中断服务程序的入口地址，试写出中断隐指令的微操作及节拍安排。
答：设软件查询程序的首址为0号内存单元，则中断隐指令的微操作及节拍安排如表10-1所示。
表10-12．写出完成下列指令的微操作及节拍安排（包括取指操作）。
（1）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。
（2）指令“ISZ X”完成将主存X单元的内容增1，并根据其结果若为0，则跳过下一条指令执行。
答：（1）指令“ADD R1,X”的微操作及节拍安排如表10-2所示。
取指周期：表10-2（a）执行周期：表10-2（b）（2）指令“ISZ X”的微操作及节拍安排如表10-3所示。
取指周期：表10-3（a）执行周期1：表10-3（b）执行周期2：表10-3（c）3．按序写出如表10-4所示程序所需的全部微操作命令及节拍安排。
表10-4答：（1）LDA 306指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-5所示。
取指周期：表10-5（a）执行周期：表10-5（b）（2）ADD 307指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-6所示。
取指周期：表10-6（a）执行周期：表10-6（b）（3）BAN 304指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-7所示。
取指周期：表10-7（a）执行周期：（设N为结果为负标志）表10-7（b）（4）STA 305指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-8所示。
取指周期：表10-8（a）执行周期：表10-8（b）（5）STP指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-9所示。
取指周期：表10-9（a）执行周期：表10-9（b）4．在单总线结构的计算机中，用该总线连接了指令寄存器IR、程序计数器PC、存储器地址寄存器MAR、存储器数据寄存器MDR、通用寄存器R0～R7的输入和输出端。
ALU 的两个输入端分别与总线和寄存器Y的输出端相连，ALU的输出端与寄存器2的输入端相连。
计算机组成原理-第二版-唐朔飞著-课后习题详解
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。
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）。
计算机组成原理-第二版-唐朔飞著-课后习题详解
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。
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）。
计算机组成原理-第二版-唐朔飞著-课后习题详解
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。
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）。
计算机组成原理 唐朔飞第二版 课后习题答案完整版
是什么？ 解：冯氏计算机的特点是： P8 · 由运算器、控制器、存 储器、输入设备、输出设备五大 部件组成； · 挃令和数据以同一形式 （二迕制形式）存亍存储器中； · 挃令由操作码、地址码 两大部分组成； · 挃令在存储器中顺序存 放，通常自劢顺序叏出执行； · 以运算器为中心（原始 冯氏机）。
系统总线
第三章
1. 什么是总线？总线传输有何 特点？为了减轻总线的负载，总线上 的部件都应具备什么特点？ 解：总线是多个部件共享的传输 部件； 总线传输的特点是：某一时刻只 能有一路信息在总线上传输，即分时 使用； 为了减轻总线负载，总线上的部 件应通过三态驱劢缓冲电路不总线连 通。
几种？各有何特点？哪种方式响 应时间最快？哪种方式对电路故 障最敏感？ 解：总线判优控制解决多 个部件同时申请总线时的使用权 分配问题； 常见的集中式总线控制有 三种： 链式查询、计数器查询、独立请 求； 特点：链式查询方式连线 简单，易亍扩充，对电路故障最 敏感；计数器查询方式优先级设 置较灵活，对故障丌敏感，连线
线带宽、总线复用、总线的主设备 （戒主模块）、总线的从设备（戒 从模块）、总线的传输周期、总线 的通信控制。 解： 总线宽度——挃数据总线的位 （根）数，用bit（位）作单位。 总线带宽——挃总线在单位时 间内可以传输的数据总量，相当亍 总线的数据传输率，等亍总线工作 频率不总线宽度（字节数）的乘积。 总线复用——挃两种丌同性质 丏丌同时出现的信号分时使用同一 组总线，称为总线的“多路分时复
存储总线
CPU MM I/O1 I/O2 …… I/On
这个方案的错误是： 不合题意。按题意要求应画出逻辑线路图而 不是逻辑框图。
12. 设数据总线上接有A、 B、C、D四个寄存器，要求 选用合适的74系列芯片，完 成下列逡辑设计： （1） 设计一个电路，在同 一时间实现D→A、D→B和 D→C寄存器间的传送； （2） 设计一个电路，实现 下列操作： T0时刻完成D→总线； T1时刻完成总线→A； T2时刻完成A→总线； T3时刻完成总线→B。
(完整版)计算机组成原理第二版唐朔飞课后习题答案
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。
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）。
唐朔飞《计算机组成原理》(第2版)配套题库-课后习题-系统总线【圣才出品】
第3章系统总线1．什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线的负载，总线上的部件都应具备什么特点？答：计算机系统的五大部件之间的互连方式有两种，一种是各部件之间使用单独的连线，称为分散连接；另一种是将各部件连到一组公共信息传输线上，称为总线连接。
总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质；总线的特点是当多个部件与总线相连时，如果出现两个或两个以上部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突，传输无效。
因此，在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接收相同的信息。
为了减少总线的负载，可以采用多条总线或者总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
2．总线如何分类？什么是系统总线？系统总线又分为几类，它们各有何作用，是单向的，还是双向的，它们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系？答：总线的应用很广泛，从不同角度可以有不同的分类方法：按数据传送方式可分为并行传输总线和串行传输总线。
在并行传输总线中，又可按传输数据宽度分为8位、16位、32位、64位等传输总线；若按总线的使用范围划分，则又有计算机（包括外设）总线、测控总线、网络通信总线等；按连接部件不同，分为片内总线，系统总线和通信总线；按系统总线传输信息的不同，又可分为三类：数据总线：数据总线用来传输各功能部件之间的数据信息，它是双向传输总线，其位数与机器字长、存储字长有关，一般为8位、16位或32位。
地址总线：地址总线主要用来指出数据总线上的源数据或目的数据在主存单元的地址或I/O设备的地址，它是单向传输，地址线的位数与存储单元的个数有关.控制总线：由于数据总线、地址总线都是被挂在总线上的所有部件共享的，如何使各部件能在不同时刻占有总线使用权，需依靠控制总线来完成，因此控制总线是用来发出各种控制信号的传输线。
通常对任一控制线而言，它的传输是单向的。
3．常用的总线结构有几种？不同的总线结构对计算机的性能有什么影响？举例说明。
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④STORE mem，R2
5．假设 CPU 在中断周期用堆栈保存程序断点，而且进栈时指针减 1（具体操作是先修 改栈指针后存数），出栈时指针加 1。分别写出组合逻辑控制和微程序控制在完成中断返回 指令时，取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。
答：假设进栈操作是先修改堆栈指针后存数，则出栈操作是先读数后修改堆栈指针。 （1）完成中断返回指令组合逻辑控制的微操作命令及节拍安排： 取指阶段
执行阶段：
（2）完成中断返回指令微程序控制的微操作命令及节拍安排：
取指阶段
T0
PC→MAR，1→R
T1
Ad（CMDR）→CMAR
T2
M（MAR）→MDR，（PC）+1→PC
T3
Ad（CMDR）→CMAR
T4
MDR→IR
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执行周期：
⑤STP 指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
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执行周期：
4．在单总线结构的计算机中，用该总线连接了指令寄存器 IR、程序计数器 PC、存储 器地址寄存器 MAR、存储器数据寄存器 MDR、通用寄存器 R0～R7 的输入和输出端。ALU 的两个输入端分别与总线和寄存器 Y 的输出端相连，ALU 的输出端与寄存器 2 的输入端相 连。Y 的输入端与总线连接，2 的输出端与总线连接该机有下列指令：
T5
OP（IR）→微地址形成部件→CMAR
执行阶段
6．已知带返转指令的含义如下所示，写出机器在完成带返转指令时，取指阶段和执行 阶段所需的全部微操作及节拍安排。
答：取指周期：
执行周期：
7．画出组合逻辑控制单元的组成框图，根据指令处理过程，结合有关部件说明其工作 原理。
答：组合逻辑控制器框图如下：
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取指周期：
执行周期 1：
执行周期 2：
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（2）指令 ISZ X 的微操作及节拍安排 执行周期 1： 执行周期 2：
3．按序写出下列程序所需的全部微操作命令及节拍安排。
答：①LDA 306指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
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答：组合逻辑控制器的设计思想是采用硬连线逻辑。首先根据指令系统，写出对应所有
机器指令的全部微操作及其节拍安排，然后列出操作时间表，再写出每一种微操作的逻辑表
2．写出完成下列指令的微操作及节拍安排（包括取指操作）。 （1）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 Rl 的操作。 （2）指令“ISZ X”完成将主存 X 单元的内容增 1，并根据其结果若为 0，则跳过下一 条指令执行。 答：（1）指令 ADD R1，X 的微操作及节拍安排如下：
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完成一条指令要经过取指和执行两个阶段。首先将取指操作微程序的首地址送至 CMAR，读出该条微指令，并送至 CMDR。此时微指令的操作控制字段发出各种微命令， 同时下地址字段指出下一条微指令的地址，然后重复取微指令、执行微指令的操作，直接按 PC 指出的存储单元中的指令读至 IR，并自动修改后即指令地址。这一过程为取指阶段。接 着根据指令的操作码，经过微地址形成部件，产生对应该机器指令的微程序首地址并送至 CMAR，然后从控制存储器中读出微指令送至 CMDR。此时操作控制字段发出各种微命令， 且下地址字段指出下一条微指令地址，然后重复取微指令、执行微指令的操作，指导对应该 机器指令的操作全部执行完毕，并指出取指微程序的首地址。这一过程为执行机器指令的阶 段。
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第 10 章 控制单元的设计
1．假设响应中断时，要求将程序断点存在堆栈内，并且采用软件方法寻找中断服务程 序的入口地址，试写出中断隐指令的微操作及节拍安排。
答：设软件查询程序的首址为 0 号内存单元，则中断隐指令的微操作及节拍安排如下：
写出控制器执行上述指令的微操作及节拍安排。 答：（1）四条指令的取值周期的微操作命令及节拍安排如下：
（2）四条指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下： ①ADD R1，R2，R3 指令
②JMP * K 指令
③LOAD R1，mem
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可见，每完成一条机器指令，需相应完成两个微程序：一个是取指微程序，另一个是执 行对应该机器指令操作的微程序。而且所有的微程序都是由控制存储器中的微指令发出的。
9．试比较组合逻辑设计和微程序设计的设计步骤和硬件组成，说明哪一种控制速度更
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快，为什么?
执行周期： ②ADD 307 指令所需全部微操作命令及节拍安排：
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取指周期：
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执行周期 1：
执行周期 2：
③BAN 304 指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
执行周期：（设 N 为结果为负标志）
④STA 305 指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
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完成一条指令经过取指阶段和执行阶段。 取指阶段完成的任务是：根据 PC 给定的地址发出读命令，访存后取出相应的指令送至 IR，再经过指令译码器 ID 给出信号，控制微操作命令序列形成部件，并修改 PC。 执行阶段完成的任务是：微操作命令序列形成部件同时还接受状态控制条件、中断系统 以及时序电路发来的时序信号，在译码输出的共同作用下，按指令操作码的含义，发出一系 列微操作命令信号，控制相应部件操作，实现指令功能。 8．画出微程序控制单元的组成框图，根据指令处理过程，结合有关部件说明其工作原 理。 答：微程序控制器框图如下：
5．假设 CPU 在中断周期用堆栈保存程序断点，而且进栈时指针减 1（具体操作是先修 改栈指针后存数），出栈时指针加 1。分别写出组合逻辑控制和微程序控制在完成中断返回 指令时，取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。
答：假设进栈操作是先修改堆栈指针后存数，则出栈操作是先读数后修改堆栈指针。 （1）完成中断返回指令组合逻辑控制的微操作命令及节拍安排： 取指阶段
执行阶段：
（2）完成中断返回指令微程序控制的微操作命令及节拍安排：
取指阶段
T0
PC→MAR，1→R
T1
Ad（CMDR）→CMAR
T2
M（MAR）→MDR，（PC）+1→PC
T3
Ad（CMDR）→CMAR
T4
MDR→IR
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执行周期：
⑤STP 指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
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执行周期：
4．在单总线结构的计算机中，用该总线连接了指令寄存器 IR、程序计数器 PC、存储 器地址寄存器 MAR、存储器数据寄存器 MDR、通用寄存器 R0～R7 的输入和输出端。ALU 的两个输入端分别与总线和寄存器 Y 的输出端相连，ALU 的输出端与寄存器 2 的输入端相 连。Y 的输入端与总线连接，2 的输出端与总线连接该机有下列指令：
T5
OP（IR）→微地址形成部件→CMAR
执行阶段
6．已知带返转指令的含义如下所示，写出机器在完成带返转指令时，取指阶段和执行 阶段所需的全部微操作及节拍安排。
答：取指周期：
执行周期：
7．画出组合逻辑控制单元的组成框图，根据指令处理过程，结合有关部件说明其工作 原理。
答：组合逻辑控制器框图如下：
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取指周期：
执行周期 1：
执行周期 2：
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（2）指令 ISZ X 的微操作及节拍安排 执行周期 1： 执行周期 2：
3．按序写出下列程序所需的全部微操作命令及节拍安排。
答：①LDA 306指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
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答：组合逻辑控制器的设计思想是采用硬连线逻辑。首先根据指令系统，写出对应所有
机器指令的全部微操作及其节拍安排，然后列出操作时间表，再写出每一种微操作的逻辑表
2．写出完成下列指令的微操作及节拍安排（包括取指操作）。 （1）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 Rl 的操作。 （2）指令“ISZ X”完成将主存 X 单元的内容增 1，并根据其结果若为 0，则跳过下一 条指令执行。 答：（1）指令 ADD R1，X 的微操作及节拍安排如下：
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完成一条指令要经过取指和执行两个阶段。首先将取指操作微程序的首地址送至 CMAR，读出该条微指令，并送至 CMDR。此时微指令的操作控制字段发出各种微命令， 同时下地址字段指出下一条微指令的地址，然后重复取微指令、执行微指令的操作，直接按 PC 指出的存储单元中的指令读至 IR，并自动修改后即指令地址。这一过程为取指阶段。接 着根据指令的操作码，经过微地址形成部件，产生对应该机器指令的微程序首地址并送至 CMAR，然后从控制存储器中读出微指令送至 CMDR。此时操作控制字段发出各种微命令， 且下地址字段指出下一条微指令地址，然后重复取微指令、执行微指令的操作，指导对应该 机器指令的操作全部执行完毕，并指出取指微程序的首地址。这一过程为执行机器指令的阶 段。
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1．假设响应中断时，要求将程序断点存在堆栈内，并且采用软件方法寻找中断服务程 序的入口地址，试写出中断隐指令的微操作及节拍安排。
答：设软件查询程序的首址为 0 号内存单元，则中断隐指令的微操作及节拍安排如下：
写出控制器执行上述指令的微操作及节拍安排。 答：（1）四条指令的取值周期的微操作命令及节拍安排如下：
（2）四条指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下： ①ADD R1，R2，R3 指令
②JMP * K 指令
③LOAD R1，mem
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可见，每完成一条机器指令，需相应完成两个微程序：一个是取指微程序，另一个是执 行对应该机器指令操作的微程序。而且所有的微程序都是由控制存储器中的微指令发出的。
9．试比较组合逻辑设计和微程序设计的设计步骤和硬件组成，说明哪一种控制速度更
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执行周期： ②ADD 307 指令所需全部微操作命令及节拍安排：
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执行周期 1：
执行周期 2：
③BAN 304 指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
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④STA 305 指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
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完成一条指令经过取指阶段和执行阶段。 取指阶段完成的任务是：根据 PC 给定的地址发出读命令，访存后取出相应的指令送至 IR，再经过指令译码器 ID 给出信号，控制微操作命令序列形成部件，并修改 PC。 执行阶段完成的任务是：微操作命令序列形成部件同时还接受状态控制条件、中断系统 以及时序电路发来的时序信号，在译码输出的共同作用下，按指令操作码的含义，发出一系 列微操作命令信号，控制相应部件操作，实现指令功能。 8．画出微程序控制单元的组成框图，根据指令处理过程，结合有关部件说明其工作原 理。 答：微程序控制器框图如下：