组成原理习题答案

计算机组成原理复习题

一、填空题

1、计算机系统可分为＿＿硬件＿＿＿和＿＿＿软件＿＿＿两个部分。

2、计算机硬件由＿＿＿＿＿运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备＿＿＿＿、＿＿

五大部分组成。

1、中央处理器由＿＿＿＿运算器＿＿＿＿和控制器两部分组成。

2、可由硬件直接识别和执行的语言是＿＿＿机器语言＿＿＿＿。

3、计算机系统的软硬件界面是＿＿＿计算机的指令集合＿＿＿＿＿。（计算机的指令集合）3、根据采用存储映象算法，可将虚拟存储器的管理方式分成＿＿页式管理＿＿＿、＿＿段式

管理＿＿＿和＿＿＿段页式管理＿＿＿等多种。

4、在计算机总线中，传输信息有四种基本方式：＿＿＿串行传输＿＿＿＿、＿＿＿并行传输

＿＿＿、＿＿复合传输＿＿＿和＿＿＿消息传输＿＿＿。

5、总线控制方式可分为＿＿集中式控制＿＿＿和＿＿＿分布式控制＿＿＿两种。

6、磁盘存储设备的主要技术指标是：＿＿＿存储密度＿＿＿＿、＿＿＿存储容量＿＿＿、＿

＿寻址时间＿＿＿、＿＿＿数据传输率＿＿＿等。

10、实现输入输出数据传送方式有＿＿程序控制方式＿＿＿＿、＿＿＿直接存储器访问（DMA）方式＿＿和＿＿＿通道方式＿＿＿等。

二、单项选择题

1、一个完整的计算机系统应包括（ B ）两大部分。

A、程序和数据

B、硬件和软件

C、主机和外设

D、整机和电源

2、指令中地址码所给出的就是操作数的有效地址，被称为（ B ）。

A、立即寻址

B、直接寻址

C、基址寻址

D、相对寻址

3、程序计数器PC用来存放指令地址，每当执行完一条指令后，通常由程序计数器提供后继指令地址，其位数和（D）位数相同。

A、指令寄存器IR

B、指令译码器ID

C、程序状态寄存器PS

D、主存地址寄存器MAR

4、DMA方式的数据交换不是由CPU执行一段程序来完成，而是（D）之间建立一条直接数据通路，即由硬件来实现的。

A、CPU与主存之间

B、外设与外设之间

C、外设与CPU之间

D、外设与主存之间

5.从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为( D )。

A.时钟周期

B.机器周期

C.工作周期

D.指令周期

6.假设寄存器R中的数为200，主存地址为200和300的存储单元中存放的内容分别是300和400，若访问到的操作数为200，则所采用的寻址方式为( D )。

A.立即寻址#200

B.寄存器间接寻址(R)

C.存储器间接寻址(200)

D.直接寻址200

7.表示主存容量的常用单位为( B )。

A.数据块数

B.字节数

C.扇区数

D.记录项数

8、将十六进制的IEEE单精度代码42E48000转换成十进制数值表示为：(A )

A 114.25

B 50.25

C -114.25

D -50.25

9、对四位有效信息1101做CRC编码，生成多项式为G(x)=3x+x+1 ( Ａ)

A 1111111

B 0000000

C 1000111

D 1110111

10、与组合电路的控制器比较，微程序控制器所不具有的优点是（Ｃ）

A 规整

B 可维护 C速度快 D 灵活

11、（27.25）10转换成十六进制数为（Ｃ）

A (B1.4)16

B (1B.19)16

C (1B.4)16

D (33.4)16

12、下列数中，最小的数是（Ａ）

A (101001)2

B (52)8

C (2B)16

D 45

13.反映计算机基本功能的是( Ｃ )。

A.操作系统

B.系统软件

C.指令系统

D.数据库系统

14.总线从设备是( Ｃ )。

A.掌握总线控制权的设备

B.申请作为从设备的设备

C.被主设备访问的设备

D.总线裁决部件

15、存储器芯片的容量通常用a*b的形式表示起其中a为字数，b为位数，64K*8的存储器芯片有多少地址线和数据线：Ｃ

A 64，8

B 16，3

C 16，8

D 64，3

三、简答题

1、什么是总线裁决？总线裁决有哪几种方式？

答：总线裁决是指决定总线由哪个设备进行控制。总线裁决有集中式控制和分布

式控制两种方式。

2、模数转换（ADC）用于将输入的模拟信号转换成数字信号，列举出几个ADC的

例子并说明输入的是什么数据。

答：:模数转换的例子有:

在扫描仪中，将图象的颜色信息转换成像素的代码；在音频输入设备中，将声音信号的振幅大小转换成整数代码；在游戏杆输入设备中，将输入的位置信息转换成数据代码。

3、总线的同步传输方式与异步传输方式有何区别？各适合于哪些场合？

答：总线通信同步方式规定了实现总线数据传输的定时规则，也就是总线

协议。在同步方式中，所有的设备都从同一个公共的时钟信号中获得定时信息。数据的传输在一个共同的时钟信号控制下进行，总线的操作有固定的时序。这种方式时序关系简单，实现也比较简单，有利于提高总线传输速度，适用于系统中各个设备、各种总线的操作速度固定而且一致的场合。

异步通信采用握手信号代替时钟信号，总线操作周期时间不是固定的，操作的每个步骤都有一个信号表示。异步方式允许总线周期有较大变化范围，可适合各种工作速度的设备，缺点时对噪声较敏感。

4、简述中断的响应过程。

答：中断的响应过程如下：

（1）关中断；

（2）保存现场信息；

（3）识别发出中断的设备，判别中断条件，以确定中断服务程序的入口地址；

（4）执行中断服务程序；

（5）从中断服务程序返回，恢复现场信息，包括恢复PC值；

（6）开中断，继续执行原程序

四、名词解释

1、虚拟存储器：由外存和内存通过采用存储映象算法构成的不明显降低平均访存速度前提下

增加程序的访存空间的存储系统。

2、中断：是一种在发生了外部事件是调用相应的处理程序（或称服务程序）的过程，这个过

程中包括了程序的返回。

3、粹发式数据传输模式：是在一个总线周期传输存储地址连续的多个数据字的总

线传输方式。

4、水平型微指令：一次定义并执行多个并行操作控制信号的微指令。

五、计算题

1、x=0.0011，y=0.1001，用补码的减法求x－y。结果用补码表示。

解：[x]

补 =0.0011.[-y]

补

= 1.0111

[x-y]

补= [x]

补

+[-y]

补=0.0011+1.0111

=1.1010

2、在异步串行传输方式下，起始位为1位，数据位为8位，偶校验位1位，停止

位1位。如果波特率为1200bps,这时的比特率是多少?

答：在这样一个数据帧中，有效数据位时8位，传输过程中发送的代码位共有

1+8+1+1=11位，所以比特率为：

1200×（8/（1+8+1+1+1））=872.72bps

3、一个DMA模块采用周期挪用方式从一个速率为9600b/s的设备向存储器传输字

符。CPU读取指令的速率为每秒100万条，每条指令一个字，问DMA模块对于CPU速率的影响有多少？

答：外设向存储器读写的速率为9600/32=300W/s。

CPU访问存储器的速率为1000000I/s。

输入输出访问操作占全部存储器带宽的比例为300/1000000=0.03%。

当存储器进行输入输出访问时，CPU的访存就要等待，所以DMA模块对于CPU速率的影响就是DMA占用

六、分析题

1、在一个16位总线中，时钟频率为50MHz，总线数据传输的周期是4个时钟周期传输一个字；

(1)问总线的数据传输率是多少？

(2)为了提高数据传输率，将总线的数据线改为32位，问这时总线的数据传输率是多少？

(3)在(1)的情况下，将时钟频率加倍，问这时总线的数据传输率是多少？

答：（1）传输周期：Ｔ＝4/50MHz=4×20×10-9=80×10-9S,

传输率：R＝2B/T=2/80×10-9=25×106B/S,

（2）传输率：R＝2B/T=４/80×10-9=50×106B/S,

（3）传输率：R＝2*2/T=50×109=50×106B/S。

2、在一个单地址指令的计算机系统中有一个累加器，给定以下存储器数值：

地址为20的单元中存放的内容为30；地址为30的单元中存放的内容为40；地址为40的单元中存放的内容为50；地址为50的单元中存放的内容为60。问以下指令分别将什么数值装入到累加器中；

（1）load #20;

（2）load 20;

（3）load (20);

（4）load #30;

（5）load 30;

（6）load (30);

答、（1）20 （2）30 （3）40 （4）30 （5）40 （6）50

3、假设寄存器R中的数值为1000，地址为1000的存储器中存储的数据为2000，地址为2000的存储器中存储的数据为3000，PC的值为4000，问在以下寻址方式下访问到的指定指令操作数的值是什么？

（1）寄存器寻址，操作数为R；

（2）寄存器间接寻址，操作数为（R）；

（3）直接寻址，操作数为：1000；

（4）存储器间接寻址，操作数为（1000）；

（5）相对寻址，操作数为-2000（PC）；

（6）立即数寻址，操作数为#2000。

答：（1）寄存器寻址，操作数为R中的数值，即1000；

（2）寄存器间接寻址，操作数在内存中，其地址为R中的数值，即地址为1000，地址为1000的存储器中存储的数据为2000，所以访问到的指令操作数为2000；

（3）直接寻址，操作数在内存中，其地址为1000，地址为1000的存储器单元中存储的数据为2000，所以访问到的指令操作数为2000；

（4）存储器间接寻址，操作数在内存中，其地址为内存中的地址为1000的存储单元存储的数据2000，地址为2000的存储器单元中存储的数据为3000，所以访问到的指令操作数为3000；

（5）相对寻址，操作数在内存中，其地址为PC的值加-2000，即

4000-2000=2000，地址为2000的存储器单元中存储的数据为3000，所以访问到的指令操作数为3000；

（6）立即数寻址，指令中直接给出操作数，即2000。

4、4、程序查询的输入输出方式的系统中，有三个不同的外围设备。假定一个查询操作需要100个时钟周期，CPU的时钟频率为50MHz。求CPU在以下三种情况下为输入输出查询所花费的时间比率（百分率），假定进行足够的查询以避免数据丢失。（1）鼠标器必须在每秒进行30次查询。

（2）软盘与CPU的数据传输以16位的单位进行，数据传输速率为50KB/s。

（3）硬盘传输数据以32位的字为单位，传输速率2MB/s。

在程序查询方式下，传输数据需要由CPU不断地检测外设的状态。数据传输启动之后，CPU要不断地观测外设接口，看看是否可以传输下一个数据。CPU用一个循环程序等待外设的状态，直到接口的状态显示可以进行数据传输为止。

题中所指的输入输出查询所花费的时间百分率是指在单位时间内CPU对该设

备查询所花费的周期数与CPU本身的周期数的比值。下面我们来看一下这道题目的解答：

（1）对于鼠标器，查询的时钟周期为：

30×100=3000 （每秒周期数）

占用的CPU时间比率为：

300/(50×1000000)=0.006%

对鼠标器的查询基本不影响CPU的性能。

（2）对于软盘，查询的速率为：

50KB/2B=25K=25600 （每秒查询次数）查询的时钟周期数为：

25600×100=2560000

占用的CPU时间比率为：

2560000/(50×1000000)=5%

对软盘的查询开销大得多，但仍然是可承受的。

（3）对于硬盘，查询的速率为：

2MB/4B=512K (每秒查询次数) 查询的时钟周期数为：

512×1024×100=52.４×1000000占用的CPU时间比率为：

52.4/50=105%

即CPU将全部时间用于对硬盘进行查询也不能满足硬盘传输要求。

计算机组成原理练习题-答案

一、填空题 1．对存储器的要求是速度快，_容量大_____，_价位低_____。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。 2．指令系统是表征一台计算机__性能__的重要因素，它的____格式__和___功能___不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。 3．CPU中至少有如下六类寄存器__指令____寄存器，__程序_计数器，_地址__寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，缓冲寄存器。 4．完成一条指令一般分为取指周期和执行周期，前者完成取指令和分析指令操作，后者完成执行指令操作。 5．常见的数据传送类指令的功能可实现寄存器和寄存器之间，或寄存器和存储器之间的数据传送。 6．微指令格式可分为垂直型和水平型两类，其中垂直型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。 7．对于一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出操作数的地址，其中一个操作数通常隐含在累加器中 8．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为 2^127(1-2^－23) ，最小正数为 2^－129 ，最大负数为 2^－128(-2^－1-2^－23) ，最小负数为 -2^127 。 9．某小数定点机，字长8位（含1位符号位），当机器数分别采用原码、补码和反码时，其对应的真值范围分别是 -127/128 ～+127/128 -1 ～+127/128 -127/128 ～+127/128 （均用十进制表示）。 10．在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止CPU访问主存、周期挪用和DMA和CPU交替访问主存。 11．设 n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做 8 次移位和最多 8 次加法，补码Booth算法需做 8 次移位和最多 9 次加法。 12．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为，最小正数为，最大负数为，最小负数为。 13．一个总线传输周期包括申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段四个阶段。 14．CPU采用同步控制方式时，控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。

计算机组成原理课后答案

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 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。 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、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。 CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。 PC：Program Counter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数

计算机组成原理实验报告

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系：计算机科学与技术专业：计算机科学与技术年级： 09级 姓名：张文绮学号： 091150022 实验课程：计算机组成原理 实验室号：___田405 实验设备号： 43 实验时间：2010.12.19 指导教师签字：成绩： 实验一算术逻辑运算实验 1．实验目的和要求 1. 熟悉简单运算器的数据传送通路； 2. 验证4位运算功能发生器功能(74LS181)的组合功能。 2．实验原理 实验中所用到的运算器数据通路如图1-1所示。其中运算器由两片74181

以并/串形式构成8位字长的ALU。运算器的输出经过一个三态门(74245)和数据总线相连，运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器(74373)锁存，锁存器的输入连接至数据总线，数据开关INPUT DEVICE用来给出参与运算的数据，并经过一个三态门(74245)和数据总线相连，数据显示灯“BUS UNIT”已和数据总线相连，用来显示数据总线内容。 图1-2中已将用户需要连接的控制信号用圆圈标明(其他实验相同，不再说明)，其中除T4为脉冲信号，其它均为电平信号。由于实验电路中的时序信号均已连至W/R UNIT的相应时序信号引出端，因此，在进行实验时，只需将W/R UNIT 的T4接至STATE UNIT的微动开关KK2的输出端，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲，而S3，S2，S1，S0，Cn，LDDR1，LDDR2，ALU-B，SW-B各电平控制信号用SWITCH UNIT中的二进制数据开关来模拟，其中Cn，ALU-B，SW-B为低电平控制有效，LDDR1，LDDR2为高电平有效。 3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境） ZYE1603B计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。 4．操作方法与实验步骤

计算机组成原理_第四版课后习题答案(完整版)[]

第一章 1．比较数字计算机和模拟计算机的特点 解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。两者主要区别见 P1 表 1.1 。 2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、 中型机、小型机、微型机和单片机六类。分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、 指令系统规模和机器价格等因素。 3．数字计算机有那些主要应用？（略） 4．冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？ 解：冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB MB GB来度量，存储 容 量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地 址。 数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。 6．什么是指令？什么是程序？ 解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。 7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。

计算机组成原理复习题及答案

中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案 《计算机组成原理》 一、选择题： 1．定点运算器用来进行 [ ] A．十进制数加法运算 B．定点数运算 C．浮点数运算 D．即进行定点数运算也进行浮点数运算 2．某SRAM芯片，其存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为[ ] A．64，16 B．16，64 C．64，8 D．16，16 3. 目前的计算机中，代码形式是 [ ] A．指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放 B．指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放 C．指令和数据都以二进制形式存放 D．指令和数据都以十进制形式存放 4. 采用DMA 方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个 [ ] A．指令周期 B．数据周期 C．存储周期 D．总线周期 5．冯.诺依曼机工作方式的基本特点是 [ ]

A．多指令流单数据流 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 6．某机字长32位。其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点整数表示，则最大正整数为 [ ] A．+(231-1) B．+(230-1) C．+(231+1) D．+(230+1) 7．下列数中最大的数是 [ ] A. 2 B. （227） 8 C. （98） 16 D. （152） 10 8．哪种表示法主要用于表示浮点数中的阶码 [ ] A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 9. 由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用下列哪个来规定 [ ] A．主存中读取一个指令字的最短时间 B．主存中读取一个数据字的最长时间C．主存中写入一个数据字的平均时间 D．主存中取一个数据字的平均时间 10. 下面叙述的概念中哪个是正确的 [ ] A．总线一定要和接口相连 B．接口一定要和总线相连 C．通道可以代替接口 D．总线始终由CPU控制和管理

组成原理复习题

一、单项选择题 1．CPU包括（）两部分。 A．ALU和累加器 B．ALU和控制器 C．运算器和控制器 D．ALU 和主存储器 2.CPU与主存合称为（）。 A、中央处理器 B、微机 C、主机 D、接口 3．下列数值中与二进制数10000相等的是（）。 A．10 B． 10BCD C．0FH D．10Q 4、在8421码表示的二一十进制数中，代码1001表示（）。 A、3 B、6 C、9 D、1 5．若某数的二进制编码为0010101，采用奇校验后，该数的校验码为（）。 A．10010101 B． 00010101 C．00110101 D．00101001 6．用8位二进制数补码整数的表示范围，其所能表示的数据个数分别为（）。 A．-128~127 B．-127~127 C．-127~128 D．-128~128 7、定点数作加减运算时，其符号位与数位一起参与运算的编码是（）。 A、原码与补码 B、补码与反码 C、反码与原码 D、原码8．定点数作加减运算时，其符号位与数位一起参与运算的编码是（）。 A．原码与补码 B．补码与反码 C．反码与原码 D．原码 9、在浮点数表示中，为保持真值不变，尾数向右移2位，阶码要（）。 A、加1 B、减1 C、加2 D、减2 10．浮点数的尾数右移2位，为了保证其值不变，阶码要（）。 A．左移1位 B．右移1位 C．左移2位 D．右移2位11．若某数的二进制编码为0010101，采用奇校验后，该数的校验码为（）。 A．10010101 B． 00010101 C．00110101 D．00101001 12．用于表示下一条将要执行的指令的地址寄存器为（）。 A．AC B．IR C．DR D．PC 13．设[X]补=10000000，则X的真值为（）。

组成原理课后答案分析

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）。 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：

计算机组成原理实验报告

重庆理工大学 《计算机组成原理》 实验报告 学号 __11503080109____ 姓名 __张致远_________ 专业 __软件工程_______ 学院 _计算机科学与工程 二0一六年四月二十三实验一基本运算器实验报告

一、实验名称 基本运算器实验 二、完成学生：张致远班级115030801 学号11503080109 三、实验目的 1．了解运算器的组成结构。 2．掌握运算器的工作原理。 四、实验原理： 两片74LS181 芯片以并/串形式构成的8位字长的运算器。右方为低4位运算芯片，左方为高4位运算芯片。低位芯片的进位输出端Cn+4与高位芯片的进位输入端Cn相连，使低4位运算产生的进位送进高4位。低位芯片的进位输入端Cn可与外来进位相连，高位芯片的进位输出到外部。 两个芯片的控制端S0～S3 和M 各自相连，其控制电平按表2.6-1。为进行双操作数运算，运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1、DR2（用锁存器74LS273 实现）来锁存数据。要将内总线上的数据锁存到DR1 或DR2 中，则锁存器74LS273 的控制端LDDR1 或LDDR2 须为高电平。当T4 脉冲来到的时候，总线上的数据就被锁存进DR1 或DR2 中了。 为控制运算器向内总线上输出运算结果，在其输出端连接了一个三态门（用74LS245 实现）。若要将运算结果输出到总线上，则要将三态门74LS245 的控制端ALU-B 置低电平。否则输出高阻态。数据输入单元(实验板上印有INPUT DEVICE)用以给出参与运算的数据。其中，输入开关经过一个三态门（74LS245）和内总线相连，该三态门的控制信号为SW-B，取低电平时，开关上的数据则通过三态门而送入内总线中。 总线数据显示灯（在BUS UNIT 单元中）已与内总线相连，用来显示内总线上的数据。控制信号中除T4 为脉冲信号，其它均为电平信号。 由于实验电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”单元中的相应时序信号引出端，因此，需要将“W/R UNIT”单元中的T4 接至“STATE UNIT”单元中的微动开关KK2 的输出端。在进行实验时，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲。 S3、S2、 S1、S0 、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B 各电平控制信号则使用“SWITCHUNIT”单元中的二进制数据开关来模拟，其中Cn、ALU-B、SW-B 为低电平有效，LDDR1、LDDR2 为高电平有效。 对于单总线数据通路，作实验时就要分时控制总线，即当向DR1、DR2 工作暂存器打入数据时，数据开关三态门打开，这时应保证运算器输出三态门关闭；同样，当运算器输出结果至总线时也应保证数据输入三态门是在关闭状态。 运算结果表

计算机组成原理课后习题答案解析

作业解答 第一章作业解答 1.1 基本的软件系统包括哪些内容？ 答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。 系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。 1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？ 答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。 输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。 输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。 存储器的主要功能是存储信息，用于存放程序和数据。 运算器的主要功能是对数据进行加工处理，完成算术运算和逻辑运算。 控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤，控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。 1.3 冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？ 答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面： 1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。 2) 采用二进制形式表示数据和指令。 3) 采用存储程序方式。 存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。在解题

过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。 1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？ 答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。 随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。为了适应发展的需要，现代计算机组织结构逐步转变为以存储器为中心。 1.5 什么叫总线？总线的主要特点是什么？采用总线有哪些好处？ 答：总线是一组可为多个功能部件共享的公共信息传送线路。 总线的主要特点是共享总线的各个部件可同时接收总线上的信息，但必须分时使用总线发送信息，以保证总线上信息每时每刻都是唯一的、不至于冲突。 使用总线实现部件互连的好处： ①可以减少各个部件之间的连线数量，降低成本； ②便于系统构建、扩充系统性能、便于产品更新换代。 1.6 按其任务分，总线有哪几种类型？它们的主要作用是什么？ 答：按总线完成的任务，可把总线分为：CPU内部总线、部件内总线、系统总线、外总线。 1.7 计算机的主要特点是什么？ 答：计算机的主要特点有：①能自动连续地工作；②运算速度快；③运算精度高；④具有很强的存储能力

计算机组成原理练习题答案

一、选择题 １、完整得计算机系统应包括运算器、存储器、控制器。 一个完整得计算系统应该就是：硬件系统与软件系统,硬件系统应该包括运算器，控制器,存储器,输入设备与输出设备，软件系统包括系统软件与应用软件、而您给得答案中B与D就是可以排除得，也就就是不能选，A与C两个中A得可能性最大,答案只能选A、 3、冯、诺依曼计算机工作方式得基本特点就是按地址访问并顺序执行指令. 4、移码表示法主要用于表示浮点数中得阶码。 5、动态RAM得刷新就是以行为单位得。 8、在定点运算器中产生溢出得原因就是运算得结果得超出了机器得表示范围。 10、在指令得地址字段中，直接指出操作数本身得寻址方式，称为立即寻址. １1、目前得计算机,从原理上讲指令与数据都以二进制形式存放. 13、计算机问世至今，新型机器不断推陈出新,不管怎样更新，依然保有“存储程序”得概念，最早提出这种概念得就是冯、诺依曼。 1６、在CＰU中,跟踪后继指令地址得寄存器就是程序计数器。 20、系统总线中地址总线得作用就是用于选择指定得存储单元或外设。 ２1、计算机中得主机包含运算器、控制器、存储器。 23、原码一位乘运算，乘积得符号位由两个操作数得符号进行异或运算. ２4、对于真值“0”表示形式唯一得机器数就是移码与补码。 25、若［X］补=0、01０0１10,则［Ｘ]反= 0、0１00110。－-ｘ为正数 26、在CPU中，存放当前执行指令得寄存器就是指令寄存器。 保存当前正在执行得指令得寄存器称为（指令寄存器)。 指示当前正在执行得指令地址得寄存器称为（程序计数器或指令计数器）。 27、下列编码中通常用作字符编码得就是ASCII码。 ASCIＩ ASCIＩ(Ａｍeｒｉcan Ｓtaｎdａrd CodｅfoｒＩnｆorｍaｔiｏｎInteｒchange,美国信息互换标准代码）就是基于拉丁字母得一套电脑编码系统.它主要用于显示现代英语与其她西欧语言。它就是现今最通用得单字节编码系统，并等同于国际标准ＩSO/ＩＥC646。２8、在下列存储器中，半导体存储器可以作为主存储器. 3０、在CPU中跟踪指令后继地址得寄存器就是PＣ。 ３１、EＰＲOM就是指光擦除可编程得只读存储器。

计算机组成原理复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 计算机组成原理(专科) 一、单项选择题： 1.磁盘存储器的等待时间通常是指 [ ] A.磁盘旋转半周所需的时间 B.磁盘转2/3周所需时间 C.磁盘转1/3周所需时间 D.磁盘转一周所需时间 2.CPU 包含 [ ] A.运算器 B.控制器 C.运算器、控制器和主存储器 D.运算器、控制器和cache 3.CPU 的控制总线提供 [ ] A.数据信号流 B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.B和C两项 4.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用 [ ] A.通用寄存器 B.堆栈 C.存储器 D.外存 5.下述I/O控制方式中，( )主要由程序实现。 [ ] A.PPU(外围处理机) B.中断方式 C.DMA 方式 D.通道方式 6.目前的计算机中，代码形式是 [ ] A.指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放 B.指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放 C.指令和数据都以二进制形式存放 D.指令和数据都以十进制形式存放 7.下列数中最大的是 [ ] A.(10010101)2 B.(227)8 C.(96)16 D.(143)10 8.设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式（一位符号位），对应于十进制数-27，寄存器内为 [ ] A．（27）16 B．（9B）16 C．（E5）16 D．（5A）16 9.计算机的存储器系统是指 [ ] A.RAM 存储器 B.ROM 存储器 C.主存储器 D.主存储器和外存储器 10.由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用( )来规 定。 [ ] A.主存中读取一个指令字的最短时间 B.主存中读取一个数据字的最长时间 C.主存中写入一个数据字的平均时间 D.主存中取一个数据字的平均时间 11.在定点二进制运算器中，减法运算一般通过( )来实现。 [ ] A.原码运算的二进制减法器 B.补码运算的二进制减法器 C.补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器 12.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.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 C.可以直接访问外存 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 13.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是 [ ] A.主存地址寄存器 B.程序计数器 C.指令寄存器 D.状态条件寄存器 14.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个 [ ] A.指令周期 B.数据周期 C.存储周期 D.总线周期 15.至今为止，计算机中的所有信息以二进制方式表示的理由是 [ ] A.节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能决定 D.信息处理方便 16.程序控制类指令的功能是 [ ] A.进行算术运算和逻辑运算 B.进行主存于CPU之间的数据传送 C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送 D.改变程序执行的顺序 17.某机字长32位。其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点整数表示，则最大正整数为 [ ]

计算机组成原理上机实验报告

《计算机组成原理实验》课程实验报告 实验题目组成原理上机实验 班级1237-小 姓名 学号 时间2014年5月 成绩

实验一基本运算器实验 1.实验目的 （1）了解运算器的组成原理 （2）掌握运算器的工作原理 2.实验内容 输入数据，根据运算器逻辑功能表1-1进行逻辑、移位、算术运算,将运算结果填入表1-2。 表 1-1运算器逻辑功能表 运算类 A B S3 S2 S1 S0 CN 结果 逻辑运算65 A7 0 0 0 0 X F=( 65 ) FC=( ) FZ=( ) 65 A7 0 0 0 1 X F=( A7 ) FC=( ) FZ=( ) 0 0 1 0 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 0 0 1 1 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 0 1 0 0 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 移位运算0 1 0 1 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 0 1 1 0 0 F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 F=( ) FC=( ) FZ=( ) 0 1 1 1 0 F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 F=( ) FC=( ) FZ=( ) 算术运算 1 0 0 0 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 0 0 1 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 0 1 0X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 0 1 0X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 0 1 1 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 1 0 0 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 1 1 0 1 X F=( ) FC=( ) FZ=( ) 表1-2运算结果表

计算机组成原理第二版课后习题答案全唐朔飞

计算机组成原理第二版课后习题答案全唐朔飞第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。 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、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。

计算机组成原理练习题

练习题 一.单项选择题（每小题2分，共20分） 1. 在调频制记录方式中，记录1时写入电流（） （1）只在本位起始处变化一次 （2）在本位起始处和位单元中间位置各变化一次 （3）只在位单元中间位置变化一次 （4）只在本位起始处正向变化一次 2. 在下面的结论中，（）正确。 （1）主存是主机的一部分，不能通过系统总线被访问 （2）主存可以和外围设备一样，通过系统总线被访问 （3）主存是主机的一部分，必须通过专用总线进行访问 （4）主存是主机的一部分，必须通过内总线进行访问 3. 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（）。（1）立即寻址 （2）变址寻址 （3）寄存器寻址 （4）隐地址 4. 异步控制方式常用于（）。 （1） CPU控制 （2）微程序控制 （3）系统总线控制 （4） CPU内部总线控制 5. 采用微序控制的目的是（）。

（3）使功能很简单的控制器能降低成本 （4）简化控制器设计与结构不再需要机器语言 6. 在同步控制方式中（）。 （1）各指令的工作周期数不变 （2）各指令的时钟周期不变 （3）每个工作周期长度固定 （4）每个时钟周期（节拍）长度固定 7. 向量中断的向量地址是（） （1）由硬件提供 （2）由中断总服务程序统一产生 （3）通过软件查询产生 （4）由处理程序直接查表获得 8. 三级时序系统提供的三级时序信号是（）。 （1）工作周期、节拍、脉冲 （2）指令周期、机器周期、时钟周期 （3）指令周期、工作周期、节拍 （4）指令周期、微指令周期, 时钟周期 9.在写磁盘过程中，适配器向主机发出DMA请求是在（）。（1）扇区缓冲器满时 （2）扇区缓冲器空时 （3）寻道完成时 （4）启动磁盘时 10. 在磁盘接口的调用过程中（） （1）采用直接程序传送方式

计算机组成原理课后答案解析

第一章计算机系统概论 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 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 如何理解计算机系统的层次结构 实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器，机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0，硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0，软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言 汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址，使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序 高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯，并且还具有较强的通用性 如何理解计算机组成和计算机体系结构 计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性 计算机组成对程序员透明，如何实现计算机体系结构所体现的属性 冯·诺依曼计算机的特点是什么 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） 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 计算机硬件各部件 运算器：ACC, MQ, ALU, X 控制器：CU, IR, PC 主存储器：M, MDR, MAR I/O设备：设备，接口 计算机技术指标： 机器字长：一次能处理数据的位数，与CPU的寄存器位数有关 存储容量：主存：存储单元个数×存储字长 运算速度：MIPS, CPI, FLOPS 解释概念 主机：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，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，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/存储基元/存储元：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，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

计算机组成原理课后习题答案

第1章习题参考答案 １．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？ 解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续 的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。 ２．冯·诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？ 解：冯·诺依曼计算机的特点如下： ①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成； ②计算机内部采用二进制来表示指令和数据； ③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。 第③点是最主要的一点。 ３．计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？ 解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件 组成。它们各自的功能是： ①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计 算机内部所能识别和接受的信息方式。 ②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。 ③存储器：用来存放程序和数据。 ④运算器：对信息进行处理和运算。 ⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自 动工作。 ４．什么叫总线？简述单总线结构的特点。 解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各 部件的信息。单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系

统总线。 C P U 与主存、C P U 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过C P U 的干预。

５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。 解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。 第０级为硬件组成的实体。 第１级是微程序级。这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。 第２级是传统机器级。这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。 第３级是操作系统级。从操作系统的基本功能来看，一方面它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另一方面它又是传统机器的延伸。 第４级是汇编语言级。这级的机器语言是汇编语言，完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序。 第５级是高级语言级。这级的机器语言就是各种高级语言，通常用编译程序来完成高级语言翻译的工作。 第６级是应用语言级。这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的，因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言。 ６．计算机系统的主要技术指标有哪些？ 解：计算机系统的主要技术指标有：机器字长、数据通路宽度、主存容量和运算速度等。 机器字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、寄存器的位数决定的。 数据通路宽度是指数据总线一次所能并行传送信息的位数。 主存容量是指主存储器所能存储的全部信息量。 运算速度与机器的主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等许多因素有关。

计算机组成原理实验

实验一基础汇编语言程序设计 一、实验目的： 1、学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法。 2、学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统。 3、学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计。 二、预习要求： 1、学习TEC-XP16机监控命令的用法。 2、学习TEC-XP16机的指令系统、汇编程序设计及监控程序中子程序调用。 3、学习TEC-XP16机的使用，包括开关、指示灯、按键等。 4、了解实验内容、实验步骤和要求。 三、实验步骤： 在教学计算机硬件系统上建立与调试汇编程序有几种操作办法。 第一种办法，是使用监控程序的A命令，逐行输入并直接汇编单条的汇编语句，之后使用G命令运行这个程序。缺点是不支持汇编伪指令，修改已有程序源代码相对麻烦一些，适用于建立与运行短小的汇编程序。 第二种办法，是使用增强型的监控程序中的W命令建立完整的汇编程序，然后用M命令对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来用G命令运行这个程序。适用于比较短小的程序。此时可以支持汇编伪指令，修改已经在内存中的汇编程序源代码的操作更方便一些。 第三种办法，是使用交叉汇编程序ASEC，首先在PC机上，用PC机的编辑程序建立完整的汇编程序，然后用ASEC对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来把汇编操作产生的二进制的机器指令代码文件内容传送到教学机的内存中，就可以运行这个程序了。适用于规模任意大小的程序。

在这里我们只采用第一种方法。 在TEC-XP16机终端上调试汇编程序要经过以下几步： 1、使教学计算机处于正常运行状态（具体步骤见附录联机通讯指南）。 2、使用监控命令输入程序并调试。 ⑴用监控命令A输入汇编程序 >A 或>A 主存地址 如：在命令行提示符状态下输入： A 2000↙；表示该程序从2000H（内存RAM区的起始地址）地址开始 屏幕将显示： 2000： 输入如下形式的程序： 2000: MVRD R0，AAAA ；MVRD 与R0 之间有且只有一个空格，其他指令相同 2002: MVRD R1，5555 2004: ADD R0，R1 2005: AND R0，R1 2006: RET ；程序的最后一个语句，必须为RET 指令 2007:（直接敲回车键，结束A 命令输入程序的操作过程） 若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。 ⑵用监控命令U调出输入过的程序并显示在屏幕上 >U 或>U 主存地址

计算机组成原理习题及答案

简答题 1.什么是存储程序原理？按此原理，计算机应具有哪几大功能？ 1.答：存储程序原理是用户事先编号的程序先存入主存中，然后CPU在从主存中取出指令、运行指令。按此原理，计算机应具有输入输出设备，即能把程序和数据通过输入输出设备送入主存中；还应具有存储设备，即内存能存储程序和数据；最后应具有控制器和运算器，即CPU能从主存中取出程序和数据，并按顺序一条一条取出、执行。 2.存储器与CPU连接时，应考虑哪些问题？ 2.答：应考虑（1）合理选择存储芯片，要考虑芯片的类型和数量尽量使连线简单方便；（2）地址线的连接，将CPU地址线的低位与存储芯片的地址线相连，以选择芯片中的某一单元，儿高位则在扩充存储芯片时用，用来选择存储芯片；（3）数据线的连接，CPU的数据线与存储芯片的数据线不一定相等，相等时可直接连接，不相等时要对存储芯片进行扩位，使其相等连接；（4）读/写控制线的连接，高电平为读，低电平为写；（5）片选线的连接，CPU 的高位地址来产生片选信号。 3.什么叫地址重叠区，什么情况下会产生地址重叠区？ 3.答：存储系统中的某些存储单元有多个地址，这种现象叫地址重叠区。原因是，存储系统是由多个芯片组成的，在产生片选信号时，如果只用部分高位地址来产生片选信号，则有一部分高位地址线没用，这样这部分地址线的值就不确定，可以为0也可以为1，所以存储芯片的地址空间也不确定了，出现了重复值，产生了地址重叠区。 4.什么叫“对准字”和“未对准字”，CPU对二者的访问有何不同？ 4.答：CPU访问的数据类型有字节，半字，字和双字。若字长为32位，则字节8位，半字16位，字32位，双字64位。对准字就是存储这四种数据类型时，字节的起始地址任意，半字的起始地址为2的倍数，字的起始地址为4的倍数，双字的起始地址为8的倍数。未对准字就是四种数据类型在存储时都任意，无论从哪个存储单元开始都可以。CPU访问对准字只要一个存储周期就行了，因为对准字都在同一行，能同时选中；访问未对准字需要多个存取周期，引文他们对应的存储单元可能不在同一行。 5.中断周期的前和后各是CPU的什么工作周期，如何工作？ 5.答：中断周期的前一周期是指令的执行周期，CPU根据指令的操作码，发出不同的操作指令完成指令的执行；中断周期的后一周期是取指周期，因为中断周期是指令周期的最后一个周期，若执行周期结束，有中断请求且符合中断执行的条件则进入中断周期，当中断周期结束时，就进入的下一条指令的取指周期，取指周期主要是根据程序计数器的值，从主存中把要执行的指令取到cpu中来分析、执行。 6.为什么要设置总线标准，你知道目前流行的总线标准有哪些？ 6.答：总线标准可视为系统与各模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面。如果没有总线标准，各个设备之间如果要传送数据，就必须相互了解特征、属性，计算机系统内有多种设备，每个设备的特征都各不想通过，相互之间传送数据都要有独立的数据线，这样数据线就很复杂，且设备的接口多。使用了总线标准，每个设备就只有一个接口接向总线，而不需要了解其他设备的接口特点。目前流行的总线标准有：EISA\PCI\USB\AGP\RS232等等。 计算器 1.设某机有4个中断源A、B、C、D，其硬件排队优先次序为A>B>C>D，现要求将中断处理 次序改为D>A>C>B。

计算机组成原理课后答案

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 如何理解计算机系统的层次结构？ 实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器，机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0，硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0，软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言 汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址，使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序 高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯，并且还具有较强的通用性 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性 计算机组成对程序员透明，如何实现计算机体系结构所体现的属性 冯·诺依曼计算机的特点是什么？ 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） 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 计算机硬件各部件 运算器：ACC, MQ, ALU, X 控制器：CU, IR, PC 主存储器：M, MDR, MAR

I/O设备：设备，接口 计算机技术指标： 机器字长：一次能处理数据的位数，与CPU的寄存器位数有关 存储容量：主存：存储单元个数×存储字长 运算速度：MIPS, CPI, FLOPS 解释概念 主机：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，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，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/存储基元/存储元：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，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 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 解释英文代号 CPU: Central Processing Unit PC: Program Counter IR: Instruction Register CU: Control Unit ALU: Arithmetic Logic Unit ACC: Accumulator MQ: Multiplier-Quotient Register