计算机组成原理1-3习题ppt课件

计算机组成原理1-3章习题,姓名：杨慧晶单位：软件学院Email：yanghuijing,软件学院,一、已知计算机框图如下图所示，以加法指令“ADDM”（M为主存地址）为例，写出完成该指令的信息流程（从取指令开始）。,第一章习题,2,软件学院,二、设主存储器容量为64K32位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。写出下图中各寄存器的位数，并指出哪些寄存器之间有信息通路。三、指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？,第一章习题,3,软件学院,第一章习题,一、已知计算机框图如下图所示，以加法指令“ADDM”（M为主存地址）为例，写出完成该指令的信息流程（从取指令开始）。指令“ADDM”的真实含义是将地址为M的存储单元中的加数取出并送至运算器中，然后和存放在运算器的被加数通过ALU（算逻部件）相加，结果仍放在运算器中。结合图1.1，设运算器中ACC存放被加数，X存放加数，求和结果存放在ACC中。故完成“ADDM”指令的信息流程为：取指令PCMARMMDRIR分析指令OP(IR)CU执行指令Ad(IR)MARMMDRXACCALU，同时XALUALUACC,4,软件学院,第一章习题,二、设主存储器容量为64K32位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。写出上图中各寄存器的位数，并指出哪些寄存器之间有信息通路。由主存容量为64K32位得21664K.故MAR为16位，PC为16位，MDR为32位。因指令字长存储字长机器字长则IR、ACC、MQ、X均为32位寄存器之间的信息通路有：PCMARAd(IR)MARMDRIR取数MDRACC，存数ACCMDRMDRX,5,软件学院,第一章习题,三、指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？通常完成一条指令可分为取指阶段、分析阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出；在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样，虽然指令和数据都是以0、1代码形式存在存储器中，但CPU可以判断出在取指阶段访存取出的0、1代码是指令；在执行阶段访存取出的0、1代码是数据。例如，完成ADDM指令需两次访存：第一次访存是取指阶段，CPU根据PC给出的地址取出指令；第二次访存是执行阶段，CPU根据存于IR的指令中M给出的地址取出操作数。可见，CPU就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来区分指令和数据的。这一概念随着学习的深入，会逐步加深印象。另外也可通过地址来源区分，从PC指出的存储单元取出的是指令，由指令地址码部分提供操作数地址。,6,软件学院,第三章习题,一、（1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等以一个时钟周期，总线的时钟频率为33MHz，问总线的带宽是多少？（2）如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟频率为66MHz，则总线的带宽是多少？（3）分析哪些因素影响带宽？二、一个16位的总线系统中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为5个时钟周期传输一个字。试计算总线的数据传输率。三、在异步串行传输系统中若每个数据帧包括包括1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个结束位，比特率为160b/s，求波特率为多少。,7,软件学院,第三章习题,四、在异步串行传输系统中，假设每秒可传送20个数据帧，一个数据帧包括1个起始位、7个数据位、1个奇校验位、1个结束位，试计算其波特率和比特率。五、画图说明用异步串行传输方式发送8位二进制数据（十六进制表示为95H）。要求字符格式为：1位起始位，8位数据位，1位偶校验位，1位终止位。六、试比较链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求方式各自的特点。七、画一个具有双向传送功能的总线逻辑框图。,8,软件学院,第三章习题,一、（1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等以一个时钟周期，总线的时钟频率为33MHz，问总线的带宽是多少？（2）如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟频率为66MHz，则总线的带宽是多少？（3）分析哪些因素影响带宽？（1）总线带宽=4B33106/S=132MB/S（2）总线带宽=8B66106/S=528MB/S（3）总线的带宽是总线能够提供的数据传送速率，通常用每秒种传送信息的字节数来表示。影响总线带宽的主要因素有，总线的宽度、传送的距离、总线发送和接收电路的工作频率限制以及数据传送的形式。,9,软件学院,第三章习题,二、一个16位的总线系统中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为5个时钟周期传输一个字。试计算总线的数据传输率。T=1/F=0.01uS5T=0.05uS每次传送字节数=16/8=2数据传送率=2B/0.05uS=40MB/S三、在异步串行传输系统中若每个数据帧包括包括1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个结束位，比特率为160b/s，求波特率为多少。波特率：总线上每秒种传送的数据位数。比特率：总线上每秒种传送的有效数据位数。每秒种传输的数据帧数为160/8=20波特率=（1+8+1+1）20=220b/s,10,软件学院,第三章习题,四、在异步串行传输系统中，假设每秒可传送20个数据帧，一个数据帧包括1个起始位、7个数据位、1个奇校验位、1个结束位，试计算其波特率和比特率。波特率=（1+7+1+1）20=200b/s比特率=720=140b/s五、画图说明用异步串行传输方式发送8位二进制数据（十六进制表示为95H）。要求字符格式为：1位起始位，8位数据位，1位偶校验位，1位终止位。异步串行传送在起始位之后传输的是数据位的最低位（95H的最低位D0=1），而且数据位的最高位（95H的最高位D7=1）传输之后传输校验位，最后是终止位。数据95H的偶校验位为0，其波形图如图所示。,11,软件学院,第三章习题,六、试比较链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求方式各自的特点。链式查询方式只需1根总线请求线（BR），1根总线忙线（BS）和1根总线同意线（BG）。BG线像链条一样，串连所有的设备，设备的优先级是固定的，结构简单，容易扩充设备，但对电路故障十分敏感，一旦第i个设备的接口电路有故障，则第i个设备以后的设备都不能进行工作。计数器定时查询方式的总线请求（BR）和忙（BS）线是各设备共用的，但还需log2N（N设备数）根设备地址线实现查询。设备的优先级可以不固定，控制比链式查询复杂，电路故障不如链式查询方式敏感。独立请求方式控制线数量多，N个设备共有N根总线请求线和N根