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计算机组成原理作业

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《计算机组成原理》大作业学号：_________________ 班级：_________________ 姓名：_________________摘要输入两个数，取出，先后经过总线到达运算器，运算结果再从运算器经过总线到达存储器，整个过程由微程序控制，并达到自动控制。

目录摘要 (1)总体设计 (3)原理图 (5)管脚分配 (6)微程序设计 (7)一、总体设计根据冯一诺伊曼计算机体系的基本思想，计算机硬件系统由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备组成。

它采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，指令和数据一样可以送到运算器运算，即由指令组成的程序是可以修改的。

同时，数据以二进制码表示，指令由操作码和地址码组成。

指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址。

机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都是通过运算器。

这个程序的过程是：从两个reg_74244中先后输入、取出两个数经过总线，分别到达两个寄存器reg_74373。

再由两个寄存器到达运算器alu_74181，在运算器里经过运算得出结果，结果再由总线传输进入存储器mem_256x8、three_state_buf，经data_out输出，或由总线输出。

整个过程由微程序控制。

鉴于运算器为四位，为统一位数，故将原八位的reg_74244，reg_74373，以及data_bus由微程序控制由8位改为四位，而romc则由原来的四位输出改为二十位，即：s0、 s1、s2、s3、oen1、oen2、cs、we、out1、gwe1、gwe2、oen_n1、M、s00、s01、s02、s03、we1、we2、we3。

根据微程序控制，二的五次方大于二十，故需要五位输入，即s0、s1、s2、s3、s4。

书写控制代码，发现romc四位输入控制即可，但未防止调试过程中出现考虑不周等问题，将仍采用五位输入，绘制原理图时将s4放开。

当它们分别在相同时刻有效或无效时，表示一条微指令，则在不同时刻有不同微指令，而这些微指令则组成了实现程序过程的指令，从而实现程序。

为了省去人工输入的麻烦，将使用计数器，自身数据跳动控制，节省人力和时间。

二、原理图三、管脚分配###------------CLOCK-----------NET "clk" LOC = "L15";####-------------Atlys led output-------------------#NET "atlys_led[0]" LOC = U18; #Atlys LD0#NET "atlys_led[1]" LOC = M14; #Atlys LD1#NET "atlys_led[2]" LOC = N14; #Atlys LD2#NET "atlys_led[3]" LOC = L14; #Atlys LD3#NET "atlys_led[4]" LOC = M13; #Atlys LD4#NET "atlys_led[5]" LOC = D4; #Atlys LD5#NET "atlys_led[6]" LOC = P16; #Atlys LD6#NET "atlys_led[7]" LOC = N12; #Atlys LD7####-----------Atlys Switch input-------------------#NET "atlys_sw[0]" LOC = A10; # Atlys sw0#NET "atlys_sw[1]" LOC = D14; # Atlys sw1#NET "atlys_sw[2]" LOC = C14; # Atlys sw2#NET "atlys_sw[3]" LOC = P15; # Atlys sw3#NET "atlys_sw[4]" LOC = P12; # Atlys sw4#NET "atlys_sw[5]" LOC = R5; # Atlys sw5#NET "atlys_sw[6]" LOC = T5; # Atlys sw6#NET "atlys_sw[7]" LOC = E4; # Atlys sw7####------------EES261 switch input----------#NET "swt[19]" LOC = "U11"; #SW20#NET "swt[18]" LOC = "R10"; #SW19#NET "swt[17]" LOC = "U10"; #SW18#NET "swt[16]" LOC = "R8"; #SW17#NET "Address[3]" LOC = "M8"; #SW16NET "Address[2]" LOC = "U8"; #SW15NET "Address[1]" LOC = "U7"; #SW14NET "Address[0]" LOC = "N7"; #SW13#NET "Din2[3]" LOC = "T6"; #SW12NET "Din2[2]" LOC = "R7"; #SW11NET "Din2[1]" LOC = "N6"; #SW10NET "Din2[0]" LOC = "U5"; #SW9#NET "Din1[3]" LOC = "V5"; #SW8NET "Din1[2]" LOC = "P7"; #SW7NET "Din1[1]" LOC = "T7"; #SW6NET "Din1[0]" LOC = "V6"; #SW5#NET "C_n" LOC = "P8"; #SW4#NET "swt[2]" LOC = "V7"; #SW3NET "CE" LOC = "V8"; #SW2NET "rst" LOC = "N8"; #SW1###----------EES261 leds output------------ NET "data_out[0]" LOC = "U16"; #LED1 NET "data_out[1]" LOC = "U15"; #LED2 NET "data_out[2]" LOC = "U13"; #LED3 NET "data_out[3]" LOC = "M11"; #LED4#NET "led<4>" LOC = "R11"; #LED5#NET "led<5>" LOC = "T12"; #LED6#NET "led<6>" LOC = "N10"; #LED7NET "C_n_plus4" LOC = "M10"; #LED8####-------hex7seg-------------------# NET "an<0>" LOC = "V16";# NET "an<1>" LOC = "V15";# NET "an<2>" LOC = "V13";# NET "an<3>" LOC = "N11";## NET "a_to_g<0>" LOC = "T8"; #a# NET "a_to_g<1>" LOC = "V10"; #b# NET "a_to_g<2>" LOC = "T10"; #c# NET "a_to_g<3>" LOC = "V11"; #d# NET "a_to_g<4>" LOC = "N9"; #e# NET "a_to_g<5>" LOC = "P11"; #f# NET "a_to_g<6>" LOC = "V12"; #g# NET "dp" LOC = "T11"; #dp###--------------END----------四、微程序设计library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use ieee.std_logic_unsigned.all; entity romc isPort ( s0 : in STD_LOGIC;s1 : in STD_LOGIC;s2 : in STD_LOGIC;s3 : in STD_LOGIC;oen1 : out STD_LOGIC; oen2 : out STD_LOGIC; cs : out STD_LOGIC; we : out STD_LOGIC;out1 : out STD_LOGIC;gwe1 : out STD_LOGIC;gwe2 : out STD_LOGIC;oen_n1 : out STD_LOGICoen_n2 : out STD_LOGIC;M : out STD_LOGIC;s00 : out STD_LOGIC;s01 : out STD_LOGIC;s02 : out STD_LOGIC;s03 : out STD_LOGIC;we1 : out STD_LOGIC;we2 : out STD_LOGIC;we3 : out STD_LOGIC);end romc;architecture Behavioral of romc is signal addr :std_logic_vector(3 downto 0);--inputsignal rdata :std_logic_vector(16 downto 0); --outputbeginaddr <= s3 & s2 & s1 & s0 ;process(addr)begincase (addr) iswhen "0000" => rdata <= "01000001110111000";when "0001" => rdata <= "01000110110111100";when "0010" => rdata <= "01000010110111100";when "0011" => rdata <= "10000011110111010";when "0100" => rdata <= "10000010110111010";when "0101" => rdata <= "11000010110111000";when "0110" => rdata <= "11110000010111001";when others => rdata <= "00000000010111000";end case;end process;oen1 <= rdata(0);oen2 <= rdata(1);cs <= rdata(2);we <= rdata(3);out1 <= rdata(4);gwe1 <= rdata(5);gwe2 <= rdata(6);oen_n1 <= rdata(7);oen_n2 <= rdata(8);M <= rdata(9);s00 <= rdata(10);s01 <= rdata(11);s02 <= rdata(12);s03 <= rdata(13);we1 <= rdata(14);we2 <= rdata(15);we3 <= rdata(16);end Behavioral;。

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计算机组成原理作业练习题

计算机组成原理作业练习题

第四章作业1填空题1. 计算机中的存储器是用来存放数据和程序的，随机访问存储器的访问速度与储存单元的物理位置无关。

2. 对存储器的访问包括_直接访问_和_串行访问_两类。

3. 2计算机系统中的存储器分为内存_和_外存_。

在CPU执行程序时，必须将指令存在_内存③____中。

4. 主存储器的性能指标主要是储存容量、存取速度②、存储周期和存储器带宽。

5. 存储器中用单元地址号来区分不同的存储单元，1GB=②KB。

6. 半导体存储器分为①、②、只读存储器(ROM)和相联存储器等。

7. RAM的访问时间与存储单元的物理位置①，任何存储单元的内容都能被②8. 存储揣芯片由①、②、地址译码和控制电路等组成。

9. 地址译码分为①方式和②方式。

10．双译码方式采用①个地址译码器，分别产生②和③信号。

11．若RAM芯片内有1024个单元，用单译码方式，地址译码器将有①条输出线；用双译码方式，地址译码器有②条输出线。

12．静态存储单元是由晶体管构成的①，保证记忆单元始终处于稳定状态，存储的信息不需要②。

存储器芯片并联的目的是为了①，串联的目的是为了②。

14．计算机的主存容量与①有关，其容量为②。

1. 要组成容量为4MX8位的存储器，需要①片4MXl位的存储器芯片并联，或者需要②片1MX3的存储器芯片串联。

16．内存储器容量为256K时，若首地址为00000H，那么末地址的十六进制表示是17．主存储器一般采用①存储器件，它与外存比较存取速度②、成本③。

18．三级存储器系统是指______这三级：19．表示存储器容量时KB=_①_，MB=_②_；表示硬盘容量时，KB=③，MB=④。

20．只读存储器ROM可分为①、②、③和④四种。

21．SRAM是①；DRAM是②；ROM是③；EPROM是④。

22．半导体SRAM靠①存储信息，半导体DRAM则是靠②存储信息。

23．广泛使用的①和②都是半导体③存储器。

前者的速度比后者快，但④不如后者高，它们的共同缺点是断电后⑤保存信息。

计算机组成原理-作业参考答案

计算机组成原理-作业参考答案

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。

华师《计算机组成原理》在线作业.doc

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1.中央处理器是指____。

A.运算器B.控制器C.运算器和控制器存储器D.运算器和控制器【参考答案】: D2.在计算机中进行加减运算时常采用（）A.ASCIIB.原码C.反码D.补码【参考答案】: D3.CPU 中不需要____。

A.指令寄存器B.指令译码器C.数据寄存器D.地址译码器【参考答案】: D4.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是____。

A.17B.19C.27D.36【参考答案】: C5.定点运算器主要用来进行（）A.十进制数加法算术运算B.定点数运算C.浮点数运算D.既进行定点数运算又进行浮点数运算【参考答案】: B6.下列数中，最小的数是____。

A.(101001)2B.(52)８C.(2B)16D.45【参考答案】: A7.从以下有关RISC的描述中,选择正确答案____。

A.采用RISC技术后,计算机的体系结构又恢复到早期比较简单的情况B.为了实现兼容,新设计的RISC,是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的C.RISC的主要目标是减少指令数D.RISC没有乘、除法指令和浮点运算指令【参考答案】: B8.ALU发出的中断是____。

中断A.内部B.外部C.程序D.软件【参考答案】: A9.CPU 中通用寄存器的位数取决于____。

A.存储容量B.机器字长C.指令的长度D.CPU的管脚数【参考答案】: B10.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是____。

A.实现存储程序和程序控制B.可以直接访问外存C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度【参考答案】: C11.若十进制数据为137.5则其八进制数为（）A.89.8B.211.4C.211.5D.1011111.101【参考答案】: B12.单地址指令中为了完成两个数的算术操作，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用____。

A.堆栈寻址方式B.立即寻址方式C.隐含寻址方式D.间接寻址方式【参考答案】: C13.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是A.21B.17C.19D.20【参考答案】: C14.补码运算的特点是符号位____。

计算机组成原理习题含参考答案

计算机组成原理习题含参考答案

计算机组成原理习题含参考答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在下列寻址中，（）寻址方式需要先运算再访问主存。

A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案：C2、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定，可能一条，也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案：A3、以下有关I/O端口的叙述中，错误的是（）oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号，也可以单独编号正确答案：B4、用移码表示浮点数的阶码，其好处是（）。

A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案：B5、在取指操作结束后，程序计数器中存放的是（）。

A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案：D6、微指令格式分为水平型和垂直型，水平型微指令的位数（）,用它编写的微程序（）。

A、较短，较少B、较长，较短C、较多，较长D、较少，较短正确答案：B7、用二地址指令来完成算术运算时，其结果一般存放在（）。

A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器（ACC）中D、以上都不对正确答案：A8、为了缩短指令中某个地址段（或地址码）的位数，有效的方法是采取（）。

A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案：D9、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是（）oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案：A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是（）oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案：C11、D/A转换是（）。

A、把数字量转换为模拟量，把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量，把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案：A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒，编译优化后，P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案：A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案：C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案：A15、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案：A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。