1、計算機組成原理習題集部分參考答案計算機組成原理習題集部分參考答案說明:這里給出了習題部分答案，僅供參考。名詞解釋、簡答題以及論述題的答案均可以在教材以及其它參考書上找到，請各位同學自行完成。一.選擇題（每小題2分，共20分1.B2.C3.B4.A5.B6.A7.B8.B9.A10.A11. C12.C13.D14.B15.D16. A17.D18.B19.C20.C21. D22.B23.B24.D25.A26.D27. D28.D29.B30.A31. D32.D33.D34.D、C35.D36.C37. B38.B39.B40.C43.B二.填空題（每小題1分，共20分1 .輸入編碼內碼字

2、模碼2 .加、減法浮點運算3 .2102304 .算術運算邏輯運算5 .程序地址6 .存儲周期存儲器7 .順序尋址方式跳躍尋址方式8,并行串行復用9 .符號位數值域10.控制器運算器11.系統軟件應用軟件系統軟件12.帶寬單總線、雙總線（或三總線。答2個即可13.并行空間并行時間并行14.先進后出寄存器存儲器15 .軟件系統16.集中式分布式17 .寄存器主存18.為計算機各部件的協調工作提供時間標志。19 .硬、軟件系統器件性能決定20 .輸入編碼（或輸入碼內碼（或機內碼字模碼21 .內外存貯器指令寄存器22.存儲容量存取時間23 .程序控制類操作數下一條指令24 .寄存器寄存器型寄存器布儲

3、器型25 .精簡指令系統計算機復雜指令系統計算機26.統一編址單獨編址27 .總線I/O設備（或輸入輸出設備28.輸入設備輸出設備29.三半導體發光二極管顯示器30.程序斷點PC程序狀態字PSW31 .cache主存32.二進制代碼地址碼33 .存儲周期存儲器帶寬34.算術135 .地址線數據線控制線36.外圍設備DMA控制器內存三.簡答題1 .計算機主要由：CPU子系統、存貯子系統以及輸入輸出子系統。在計算機體系的建構過程中，輸入輸出子系統是變化最多子系統。主機與外圍設備主要連接方式有：星型連接、輻射型連接、通道控制方式連接以及輸入輸出機（IOP方式。2 .答:指令周期是完成一條指令所需的時

4、間。包括取指令、分析指令和執行指令所需的全部時間。機器周期也稱為CPU周期,是指被確定為指令執行過程中的歸一化基準時間，通常等于取指時間（或訪存時間。時鐘周期是時鐘頻率的倒數，也可稱為節拍脈沖或T周期,是處理操作的最基本單位。一個指令周期由若干個機器周期組成,每個機器周期又由若干個時鐘周期組成。3 .答:Cache是高速緩存，位于CPU與存貯器之間;其傳送速率比主存高56倍，在操作系統的支持下,把主存的信息傳送到Cache中，對于提高CPU的利用率和信息的處理速度起非常關鍵的作用。4 .答:RISC主要指精簡指令集計算機系統，它的主要特點有：1指令總數一般不超過100條;2基本尋址方式限制在2

5、3種；3指令格式一般也限制在23種，長度一致；4除取數和存數指令外，大部分指令在單周期內完成；5只有取數和存數指令能訪問存貯器，其它指令限制在寄存器間進行。5 .為了不斷提供刷新圖像的信號，必須把一幀圖像信息存儲在刷新存儲器，也叫視頻存儲器。其存儲容量由圖像灰度級決定。分辨率越高,灰度級越多，刷新存儲器容量越大。6 .時間上講，取指令事件發生在“取指周期”，取數據事件發生在“執行周期“。從空間上講，從內存讀出的指令流流向控制器(指令寄存器。從內存讀出的數據流流向運算器(通用寄存器。7 .當多個用戶共享主存時,為使系統能正常工作，應防止由于一個用戶程序出錯而破壞其它用戶的程序和系統軟件，還要防止

6、一個用戶程序不合法的訪問不是分給它的主存區域。為此,系統提供存儲保護。通常采用的方法是:存儲區域保護和訪問方式保護。8 .RISC是精簡指令系統計算機，它有以下特點：(1選取使用頻率最高的一些簡單指令，以及很有用但不復雜的指令。(2指令長度固定，指令格式種類少，尋址方式種類少。(3只有取數/存數指令訪問存儲器，其余指令的操作都在寄存器之間進行。(4大部分指令在一個機器周期內完成。(5CPU中通用寄存器數量相當多。(6以硬布線控制為主，不用或少用微指令碼控制。一般用高級語言編程，特別重視編譯優化工作，以減少程序執行時間。9 .答:計算機系統可分為:微程序機器級，一般機器級(或稱機器語言級，操作系

7、統級，匯編語言級，高級語言級。9.答:指令周期是指取出并執行一條指令的時間，指令周期常常用若干個CPU周期數來表示,CPU周期也稱為機器周期，而一個CPU周期又包含若干個時鐘周期(也稱為節拍脈沖或T周期。U.(l外設發出DMA請求；(2CPU響應請求,DMA控制器從CPU接管總線的控制；(3由DMA控制器執行數據傳送操作；(4向CPU報告DMA操作結束。主要優點是數據數據速度快12 .答:程序查詢方式，數據在CPU和外圍設備之間的傳送完全靠計算機程序控制，優點是硬件結構比較簡單，缺點是CPU效率低，中斷方式是外圍設備用來“主動“通知CPU,準備輸入輸出的一種方法，節省了CPU時間，但硬件結構相

8、對復雜。13 .(1將控制器所需要的命令,以代碼(微碼的形式編寫成微指令，存入一個ROM構成的控制存貯器，當CPU執行指令時，從控制器中取出微指令；14 將各種機器指令操作分解成若干微操作系列。微命令、微指令以及微程序的關系表述為:一條微指令=若干微命令控制一條機器指令=若干微指令(一段微程序14.CPU主要有以下四方面的功能：(1.指令控制:程序的順序控制，稱為指令控制。(2操作控制:CPU管理并產生由內存取出的每條指令的操作信號,把各種操作信號送往相應部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。(3時間控制:對各種操作實施時間上的控制，稱為時間控制。(4數據加工:對數據進行算術運算和邏輯運

9、算處理，完成數據的加工處理。15 .外圍設備的I/O控制方式分類及特點：(1程序查詢方式:CPU的操作和外圍設備的操作能夠同步，而且硬件結構比較簡單；(2程序中斷方式:一般適用于隨機出現的服務,且一旦提出要求應立即進行，節省了CPU的時間，但硬件結構相對復雜一些；(3直接內存訪問(DMA方式:數據傳輸速度很高，傳輸速率僅受內存訪問時間的限制。需更多硬件，適用于內存和高速外設之間大批交換數據的場合；(4通道方式:可以實現對外設的統一管理和外設與內存之間的數據傳送，大大提高了CPU的工作效率；(5外圍處理機方式:通道方式的進一步發展，基本上獨立于主機工作，結果更接近一般處理機。16 .指令周期是指

10、取出并執行一條指令的時間，指令周期常常用若干個CPU周期來表示,CPU周期也稱為機器周期，而一個CPU周期又包含若干個時鐘周期（也稱為節拍脈沖或T周期。四.應用題L原碼11110001反碼10001110補碼10001111移碼000011112 .x補=00.1011X補=00/011+y補=1L1OU+.y補=00.010100.011001.0000x+y=+0.0110xy產生溢出3 ,二進制表示為（9分值反=10000000區補=100000016移=000000014 .解:X補=1.10001.X補=0.01111Y補=0.11001.Y補=1.00111X補=11.10001X

11、補=11.10001+Y1b=00.11001+-Yb=l1.0011100.0101010.11000X+Y=+0.01010X-Y結果發生溢出5 .原碼:1,補碼:-127,反碼:-126,移碼:+1。6 .單機系統總線結構主要有三種方式，結構如下：單總線結構:圖C4.2雙總線結構：三總線結構(省略7 .中斷處理過程流程圖(略。8.(218x8/(32kx8=8,故需8個模塊；(32kx8/(4kx4=16,故需16片芯片；共需8x16=128片芯片；為了選擇各模塊,需使用3:8譯碼器；即3根地址線選擇模塊。；9.存儲器容量為64Kxi6位淇地址線為1砸(A15A0,數據線也是16位(D1

12、5D0SRAM芯片容量為16Kx8位，其地址線為14位，數據線為8位，因此組成存儲器時須字位同時擴展。字擴展采用2:4譯碼器，以16K為一個模塊，共4個模塊。位擴展采用兩片串接。10.解:(132片256K(Ibit的RAM可構成256K(32bit的存儲器；(2如果采用32bit的字編址濡要18條地址線,2的18次方=256K;(3與CPU連接及主要連接線(略11.1所需芯片總數(64Kx32+(16Kxl6=8片；2因此存儲器可分為4個模塊，每個模塊16Kx32位,；3各模塊通過A15、A14進行2:4譯碼;4圖省略:;12.(1中斷的定義：CPU暫時中止現行程序的執行，轉去執行為某個隨機或設定事件的中斷處理程序，處理完畢后自動恢復原程序的執行。中斷事件出現的隨機性或設