计算机组成原理作业

1、计算机组成原理作业一、填空1电子数字计算机从1946年诞生至今，按其工艺和器件特点，大致经历了四代变化。第一代从1946年开始；第二代从1955年开始；第三代从1965年开始，采用晶体管；第四代从1971年开始，采用大规模集成电路。2移码常用来表示浮点数阶码部分，移码和补码除符号位相反外，其他各位相同。3三态逻辑电路其输出信号的三个状态是：高电平、低电平、高阻态。4动态半导体存储器的刷新有集中式、分散式和异步式三种方式，之所以刷新是因为有电荷泄漏，和需定期补充。5I/O设备的编址方式通常有单独编址与主存储器统一编址两种。在没有设置专门I/O指令的系统中，主机启动外围设备的方法可以是对接口控制状

2、态寄存器启动位置。6D/A转换是将数字信号转换为模拟信号。78086CPU芯片的结构特点是将运算部件与总线接口部件分开，目的是减少总线的空闲时间，提高指令执行速度。8中断屏敝技术的作用可概括为两点：当处理某级中断时，屏敝本级和更低级的中断请求 改变中断源的优先。9为了减轻总线负载，总线上的部件大都应具有三态逻辑10主机与外围设备之间数据交换的方式有：直接程序传送 ，程序中断数据传送 ，存储器直接存取（DMA）， 通道传送11指令通常由操作码 和 地址码两部分组成。12显示器的刷新存储器（或称显示缓冲器）的容量是由图象分辨率 和 灰度级决定的。13波特率表示每秒传送的二进制代码位置，1波特等于1

3、 bit/s。14设备控制器的主要职能是：对设备进行启停控制 ： 进行信息的输入输出操作控制或读写控制指示设备的正常和异常工作状态 ：辅助操作的控制15软件通常分为系统软件 和 应用软件两大类。16八进制数37.4O转换成二进制数为11111.1B。17集中式总线控制部件分为如下三种方式：链式查询方式 ， 计数器定时查询方式 ， 独立请求方式18一般来说，外围设备由那三个基本部分组成：存储介质，他具有保存信息的物理特征； 驱动装置，他用于移动存储介质控制电路；他向存储介质发送数据或从存储介质接收数据19计算机硬件由运算器 控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。20.DMA数据传送过程

4、可以分为传送前预处理、数据块传送和传送后处理三个阶段。211986年世界十大科技成果中，其中一项是美国制成了由65000多台处理器组成的大型计算机，其最高速度每秒可执行70亿条指令 。22定点字长16位补码运算的计算机，用8进制写出最大正数的补码是（0.77777），最小负数补码是（1.77777）。23与存储有关的物理过程本身有时是不稳定的，因此所存放的信息在一段时间之后可能丢失，有三种破坏信息的重要存储特性，他们是破坏性读出 动态存储 断电后信息丢失。24半导体静态RAM靠触发器存储信息，半导体动态RAM则是靠电荷存储器件存储信息。25典型的接口通常具有如下六种功能：控制 缓冲器 状态 转

5、换 整理 程序中断二、选择1完整的计算机系统应包括（D ）A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统2冯诺依曼机工作方式的基本特点是（ B）A.多指令单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存储器按内容选择地址3在三种集中式总线控制中，（ C）方式响应时间最快。A. 链式查询 B. 计数器定时查询C. 独立请求4存储周期是指（C ）A.存储器的读出时间 B.存储器的写入时间C.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔D. 存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔5EPROM是指（D ）A. 随机读写存储器 B.只读存储器C.可编

6、程的只读存储器D.可擦可编程的只读存储器6计算机系统中的存储器系统是指（D）A. RAM存储器B.ROM存储器C.主存储器D. 主存器和外存储器7若十进制数据为137.5则其八进制数为（B）A89.8 B.1.4 C211.5 D1011111.1018多总线结构的计算机系统，采用（C）方法，对提高系统的吞吐率最有效A. 多口存储器B. 提高主存的速度C. 交叉编址多模存储器D. 高速缓冲存储器9活动头磁盘存储器的平均存取时间是指（C）A. 最大找道时间与最小找道时间之和 B. 平均找道时间C. 平均找道时间与平均等待时间之和D. 平均等待时间10单向量中断与多向量中断区别在于（B）A. 单向

7、量中断是单一中断源的中断，而多向量中断是多中断源的中断B. 单向量中断只有单一中断处理入口，而多向量中断有多个中断处理入口C. 单向量中断是单级中断，而多向量中断可实现多级中断D. 单向量中断不能作为隐指令，而多向量中断可以作为隐指令11目前，在纺织印染行业，使用计算机进行纺织品颜色配方是计算机在（ C ）方面的应用。A. 辅助制造 B. 数值试验 C. 图形设计 D. 自动控制12某寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的（ C ）才能识别他。A. 译码器 B. 判断程序 C. 指令 D. 时序信号13微型计算机读写控制信号的作用是（ D ）。A 决定数据总线上的数据流方向 B 控制存储器操

8、作（R/W）的类型C 控制流入、流出存储器信息的方向D 以上的任一作用14存储器是计算机系统中的记忆设备，他主要用来（ C ）。A存放数据 B 存放程序 C 存放数据和程序 D存放微程序15某一RAM芯片，其容量为512×8位，除电源端和接地端外，该芯片引出线的最小数目应为（ D ）。A 23 B 25 C 50 D 1916计算机科技文献中，英文缩写CAI代表（B ）A计算机辅助制造 B计算机辅助教学 C计算机辅助设计 D计算机辅助管理17若x补=0.1101010，则x原=（D ）。A1.0010101 B1.0010110 C0.0010110 D0.110101018在机器数

9、（C ）中，零的表示形式是唯一的。A. 原码 B.补码 C.补码和移码 D.原码和反码19周期挪用方式常用于（A ）中A. 直接内存存取方式的输入输出 B. 直接程序传送方式的输入输出C. CPU的某寄存器与存储器之间的直接程序传送 D. 程序中断方式的输入输出20通道程序是由（ B）组成A. I/O指令 B. 通道指令 C. 通道状态字 D. 上述三种情况都包括21在ROM存储器中必须有（C）电路。A.数据写入 B.再生 C.地址译码 D.刷新22DMA传送控制的周期挪用法一般适用于（A）的情况。A.I/O设备读写周期大于内存存储周期 B.CPU工作周期比内存周期长很多C.I/O设备读写周期

10、小于内存存储周期 D.CPU工作周期比内存存储周期小很多23在多级存储体系中，“cache主存”结构的作用是解决（D）的问题。A.主存容量不足  B.主存与辅存速度不匹配C.辅存与CPU速度不匹配 D.主存与CPU速度不匹配24计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构来看，至今为止绝大多数计算机仍是（D）式计算机。A.实时处理 B.智能化 C.并行 D.冯·诺依曼25某微型计算机系统，其操作系统保存在软磁盘上，其内存储器应该采用（C）A. RAM B. ROM C. RAM和ROM D. CCD三、简答1分析常见的总线结构及其特点。答：常见的总线结构有：1）

11、三总线结构：在计算机系统各部件之间采用三条各自独立的总线来构成信息通路。2） 单总线结构：利用一组总线连接整个计算机系统的各大功能部件，各大功能部件之间的所有的信息传送都通过这组总线。3） 双总线结构：他有两条总线，一条是内存总线，用于CPU、内存和通道之间进行数据传送；另一条是I/O总线，用于多个外围设备与通道之间进行数据传送。2简要说明高速缓冲存储器、外存储器、主存储器各自的用途和特点。答：名称用途特点高速缓冲存储器高速存取指令和数据存取速度快，但存储容量小主存储器存放计算机运行期间的大量程序和数据存取速度较快，存储容量不大外存储器存放系统程序和大型数据文件及数据库存储容量大，位成本低3什

12、么是多媒体技术？其特点有哪些？画出多媒体系统的层次结构图，并列举多媒体计算机的关键技术。答：多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。多媒体技术的特点：Ø 信息形式的多样化Ø 多种信息的综合与集成处理Ø 多媒体系统是一个交互式系统多媒体系统的层次结构图如下所示： 应用系统创作系统多媒体核心系统多媒体入出控制及接口多媒体实时压缩与解压缩计算机硬件多媒体计算机的关键技术：Ø 视频和音频数据的压缩和解压技术Ø 专用芯片Ø 大容量存储器Ø 适用于多媒体技术的软件4分析下图所示的电路的基本原理，

13、说明他属于哪种总线控制方式，并说明这种总线控制方式的优缺点。答： 根用于总线控制： BS、BR、BG。 串行的从一个I/O接口送到下一个I/O接口。假如BG到达的接口无总线请求，则继续往下查询；假如BG到达的接口有总线请求，BG信号便不再往下查询，该I/O接口获得了总线控制权。离中央仲裁器最近的设备具有最高优先级，通过接口的优先级排队电路来实现。优点：只须很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且容易扩充设备。缺点：对询问链的电路故障很敏感，如果第i个设备的接口中有关链的电路有故障，那么第i个以后的设备都不能进行工作；查询链的优先级别是固定的，如5分析哪些因素影响总线频带宽度答：总线频带宽

14、度：总线能提供的数据传送速率，通常用每秒传送信息的字节数来表示。 影响总线频带宽度的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送、接收电路工作频率限制、数据传送形式。6请用两片1K×4位的芯片组成1K×8位的存储器，画出逻辑结构图。答：7什么是多重中断处理？并根据下图写出中断请求的此序以及中断完成的此序。答：多重中断是指在处理某一个中断过程又发生了新的中断，从而中断该服务程序的执行，又转去进行新的中中断请求次序为2、3à4à2à1，而中断完成次序为2à3à4à1à28总线的同步控制与异步控制有何区别？比较他们

15、的优缺点。答：同步控制是以同步通讯手段实现的控制方式。 优点：速度快；总线控制逻辑较简单 缺点：要求总线长度较短，各个部件存取时间比较接近，并且不能及时进行通讯有效性校验 异步控制是以异步通讯手段实现的控制方式。 优点：由于采用了应答式，它能够适应于存取时间不同的部件之间的通讯，而且对总线长度没有严格的要求，还能实现有效性校验 缺点：速度一般不如同步式控制方式快，而且总线控制逻辑也相对复杂9某数据总线挂了两个设备，一个设备能发数据，另一个设备能收数据，还能从电气上和总线断开，画出他的逻辑图。答：每个设备的数据线通过双向收发器同总线的数据线相连；双向收发器的逻辑图如下所示。 这种电路可以将数据从

16、A总线传到B总线，可以通过使能输入（G）来禁止这种电路，使总线之间有效的隔开。使能G操作0A总线数据传向B1隔 开10请问用几片8K×1位的存储芯片才能够组成容量为8K的存储器？并画出逻辑结构图。答：8片。11什么是奇偶校验码？其原理及实现方法是什么？并填写下表。数 据奇校验的编码偶校验的编码0000 00000101 01000111 11111111 1111答：奇偶校验码是一种开销最小，能发现数据代码中一位出错情况的编码，常用于存储器读写检查或ASCII字符传送过程中的检查。Ø 原理：使原来合法编码码距由1增加到2，若合法编码中有一个二进制位的值出错了，由1变成0，或

17、由0变成1，这个码都将成为非法编码。Ø 实现方法：通常是为一个字节补充一个二进制位（称为校验位），用设置校验位的值为0或1，使字节的8位和该校验位含有1值的个数为奇数或偶数。奇校验：使用奇数个1 的方案进行校验。偶校验：使用偶数个1 的方案进行校验。数 据奇校验的编码偶校验的编码0000 00001 0000 00000 0000 00000101 01000 0101 01001 0101 01000111 11110 0111 11111 0111 11111111 11111 1111 11110 1111 111112试画出单管式MOS动态RAM基本单元电路，并简要说明其工作

18、原理。答： 读出信息：a) 字线上的高电平使T导通b) 若Cs存有足够多的电荷（原存信息1），经T管在数据线上产生电流，读出1；否则数据线上无电流，即读出0注意：读操作结束后，Cs的电荷释放完毕，必须再生。 写入信息：a) 字线上的高电平使T导通b) 若数据线上为高电平，经T管对Cs充电，使其存1； 否则，Cs经T管放电，使其存0四、计算题1已知：X= -0.1110，Y= -0.1101 求：X·Y原2用补码运算方法求X+Y？ （1）X0.1001 Y0.1100 （2）X-0.0100 Y0.10013磁盘组有6片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内径22cm，外径33c

19、m，道密度为40道/cm，内层位密度400位/cm，转速2400转/分。问：Ø 共有多少柱面？Ø 盘组总存储容量是多少？Ø 数据传输率是多少？Ø 采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？Ø 如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？4已知：X= 0.1001，Y= 0.1101 求：XY 补5设用补码表示的二进制浮点数，阶符取1位，阶码取2位，尾数取5位（包含1位符号位），求：（1）最大正数是多少；（2）最小正数是多少；（3）最大负数是多少；（4）最小负数是多少。（注：零除外，用十进制表示结