1、第11頁/共11頁計算機組成原理期末復習導學（專升本）一、考試目標和范圍通過考核使學生在熟悉計算機各功能部件的基本組成及工作原理的基礎上，掌握計算機的工作過程及各部分之間的聯系，明確數據流和控制流在機內的流動，從而建立起整機概念，為學習其它專業基礎課和專業課打下一個良好的基礎，并通過面向問題求解能力的培養提高學生的創新能力。課程考核的命題嚴格限定在教材的第1章至第8章內，重難點為第2、3、4、5、7章內容。二、考核方式課程成績= 平時成績*30% + 考試成績*70%平時學習成績百分制占課程成績的30%【離線作業】占平時成績60%，3次作業，滿分100分/次【在線測試】占平時成績10%，1個模

2、擬測試，做一遍即可得滿分【課程答疑】占平時成績15%，10分/問，課程內容有效提問【課程論壇】占平時成績15%，3個活動，10分/貼期末考試成績百分制占課程成績的70%開卷，筆試，題型：一、單選題（10題2分=20分）二、判斷改錯題（5題2分=10分）三、簡答題（2題10分=20分）四、計算題（2題15分=30分）五、應用設計（1題20分=20分）三、復習資源與復習方式教材：計算機組成原理（第三版）薛勝軍主編 華中理工大學出版社課件：“課程學習”/光盤課件期末輔導視頻：平臺中【交互課堂】中2012年6月19日視頻回放三次離線作業：平臺中【離線作業】中的第1、2、3階段作業一次模擬測試：平臺中【

3、在線測試】中“我的測試”中的模擬測試復習方法：按照【導學資料】中的期末復習導學的范圍和重難點，使用以上復習資源進行復習，遇到問題請及時在【課程答疑】中提出，教師將給予回復。四、復習重難點注意：結合各章導學、3個階段離線作業 進行復習第1章 概述（結合“第1章導學”）計算機的發展中四個階段的主要特點；計算機硬件系統的組成（結合教材中圖1-1）及各組成部分的作用；計算機軟件系統的組成和分類；計算機系統的層次結構及各層間的關系（結合教材中圖1-3）。第2章 運算方法與運算器（結合“第2章導學”）數的計算機碼表示，掌握原碼、補碼、反碼、移碼的范圍、表示方法；數的定點和浮點表示，浮點數的規格化、范圍、溢

4、出問題；字符的表示；定點補碼加、減法，掌握加、減法運算規則，溢出判斷；注意教材中例2.2、例2.3、例2.4、例2.5、例2.6、例2.7、例2.8；原碼一位乘的運算，注意教材中例2.9；補碼一位乘的運算，注意教材中例2.10；原碼一位除的運算，注意教材中例2.17；補碼一位除的運算，注意教材中例2.18、例2.19；定點運算器的基本結構（結合教材中圖2-26）；浮點數的加法和減法運算，注意對階、求和、規格化、舍入、判斷溢出等步驟，注意教材中例2.21； 第3章 存儲器及存儲系統（結合“第3章導學”）存儲器的分級結構，理解圖3-1各存儲器之間的關系；主存儲器的技術指標（存儲容量、存取時間、存取

5、周期）；主存儲器的基本結構和基本操作；掌握半導體存儲器的分類、優點和缺點；結合四管動態存儲單元電路圖3-9，理解其讀、寫、刷新的工作過程；存儲器與CPU的連接方法：位并聯法和地址串聯法；注意課件中第21講和第22講中相關例題；高速緩沖存儲器的功能和基本原理；虛擬存儲器的基本概念。第4章 指令系統（結合“第4章導學”）指令和指令系統的概念；指令的格式，指令由操作碼和地址碼組成，各種地址碼的格式；掌握常見的操作數的尋址方式，各尋址方式的表示形式、如何尋址計算有效地址；第5章 中央處理器（結合“第5章導學”）結合圖5-1，掌握CPU中控制器的組成和運算器的組成；結合圖5-3，掌握指令周期的的基本概念

6、：指令周期、機器周期、時鐘周期；理解時序信號的作用和體制；掌握CPU的三種常用控制方式的實現方法；理解微程序設計中的基本概念：微指令、微程序、控制存儲器；掌握微指令的基本格式；結合圖5-21，理解微指令周期與CPU周期的關系；結合圖5-22，理解微指令與機器指令的關系；結合圖5-27，理解微程序控制器的組成原理。第6章 系統總線（結合“第6章導學”）總線的概念和分類；總線的結構：地址線、數據線、控制線的作用；總線的三種結構連接方式（單總線、雙總線、三總線）的結構特點掌握信息的四種傳送方式（串行傳送、并行傳送、并串行傳送、分時傳送）的特點；理解接口的概念、分類、功能；結合圖6-19，掌握總線的三

7、種控制方式（鏈式查詢方式、計數器定時查詢方式、獨立請求方式）的工作方法、優缺點；結合圖6-20和圖6-21，掌握總線的兩種通信方式（同步通信、異步通信）的工作原理、適用情況。第7章 I/O系統（結合“第7章導學”）掌握信息交換的五種控制方式和各方式的特點；掌握設備的兩種編址方法：統一編址和單獨編制；掌握中斷的基本概念；CPU響應中斷的條件；結合圖7-8，掌握中斷處理的過程；掌握判斷中斷的條件和方法； 掌握DMA的概念；掌握DMA傳送的幾種方式；掌握簡單的DMA控制器的組成、工作原理、數據傳送流程；掌握通道的基本概念和通道的類型。第8章 外圍設備（結合“第8章導學”）外圍設備的概念、功能、分類；

8、鍵盤的布局和鍵開關，掌握鍵盤的工作原理；打印機的分類方式；掌握點陣式串行打印機的工作原理；顯示設備的分類； CRT顯示器的分類，掌握性能指標和顯示原理；LCD顯示器的參數；磁記錄原理、讀寫原理、技術指標、性能特點；硬盤的基本結構和分類、掌握硬盤的信息分布、尋址過程，會簡單計算磁盤存儲器的參數。五、典型例題一、單選題例題例1若x=-10101100，則x補=（ ）。答案：CA、110101100B、101010011C、101010100D、001010100例2下列數中最大的數是（ ）。答案：BA、（10010101）2B、（227）8C、（143）10D、（96）16例3. 采用虛擬存儲器的

9、目的是（ ）。答案：CA、提高主存速度B、擴大外存的存取空間C、擴大存儲器的尋址空間D、擴大內存容量例4. 周期挪用方式常用于（ ）方式的輸入/輸出中。答案：AA、DMAB、中斷C、程序傳送D、通道例5. 中斷向量地址是（ ）。答案：BA、子程序入口地址B、中斷源服務程序入口地址 C、中斷服務程序入口地址D、中斷返回地址二、判斷改錯題例題例1操作數在寄存器中，稱為直接尋址方式。答案：錯誤，操作數在寄存器中，稱為寄存器尋址方式。例2凡是由主機外部事件引起的中斷都稱外中斷，外中斷均是強迫中斷。答案：正確例3堆棧指針SP存放的是棧底單元地址。答案：錯誤，堆棧指針SP存放的是棧頂單元地址。三、簡答題例

10、題例1簡述指令周期、機器周期、時鐘周期的含義，并畫圖說明三者間關系。答案：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）。例2簡要說明外圍設備的I/O控制方式的分類及各自特點。答案：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

11、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。四、計算題例題例1已知x=0.10111，y=0.11011，用補碼加減法計算x+y補和x-y補，并指出結果是否溢出。答案：x補=00.11011 ） y補=00.11011 x+y補=01.10110 結果正向溢出 x補=00.10111 ） y補=11.00101 xy補=11.11100 結果是無溢出例2. 已知x=-001

12、1，y=-0101，試用原碼一位乘求x*y。答案：|x|=00 0011（用雙符號表示） |y|=0 0101（用單符號表示） 部分積乘數ynyn+1說明 00 00000 0101 +00 0011yn=1，+|x| 00 0011 00 00011 0 010右移一位 +00 0000yn=0，+0 00 00011 00 000011 0 01右移一位 +00 0011yn=1，+|x| 00 001111 00 0001111 0 0右移一位 +00 0000yn=0，+0 00 0001111 00 00001111 0 右移一位 符號=11=0，xy原=01111 xy=1111

13、例3一條雙字長的 load 指令存儲在地址為 200 和 201 的存儲位置，該指令將地址碼指定的存儲內容裝入累加器 AC 。指令的第一個字是指定操作碼和尋址方式，第二個字是地址部分。 PC 寄存器的值是 200 。通用寄存器 R1 的值是 400 ，變址寄存器 XR 的內容是 100 （如下圖所示），指令的尋址方式字段可指定任何一種尋址方式。問在以下各尋址方式中，裝入 AC 的值是多少？1）立即數尋址2 ）間接尋址3）相對尋址4 ）變址尋址5）寄存器（ R1）尋址答案：1 ）在立即數尋址方式下，指令地址碼部分就是操作數而不是地址，所以將 500 裝入 AC （實際上有效地址是 201 ）。2

14、）在間接尋址方式下，操作數的有效地址存儲在地址為 500 的單元中，由此得到有效地址 800 ，操作數是 300 。 3 ）在相對尋址方式下，有效地址是 500 +202 = 702 ，所以操作數是 325 。在該指令的執行階段， PC 寄存器的內容已經更新為下一條指令的地址 202 。4）在變址尋址方式下，有效地址是 XR + 500 =100 + 500 = 600 ，操作數是 900 。5 ）在寄存器尋址方式下， R1內容 400 裝入 AC ，這時不存在有效地址。五、應用設計例題例1用4KB8位的存儲器芯片構成8KB16位的存儲器。要求：1）該存儲器能存儲多少個字節的信息？2）需要多少片DRAM芯片？3）需要多少位地址作芯片選擇？4）畫出該存儲器組成的邏輯框圖。答案：1）存儲器能存儲16KB信息；2）需4片；3）地址線總需13位，芯片本身地址線占12位，1位地址作芯片選擇，所以采用位并聯與地址串聯相結合的方法來組成整個存貯器。4）邏輯連接圖如下： 六、典型練習題說明：請務必認真掌握平臺中的在線測試中的作業和模擬測試中的題目，這些題目與期末考試題型相同題目類似，難度相當，均提供有參考答案，請在