計算機組成原理習題集習題和解析第一部分《計算機組成原理》中各章習題的解析及補充題的解析。第1章計算機系統(tǒng)概論1習題解析一、選擇題.在下列四句話中，最能準確反映計算機主要功能的是。A.計算機可以存儲大量信息B.計算機能代替人的腦力勞動C.計算機是一種信息處理機D.計算機可實現(xiàn)高速運算解：答案為C。1946年2月，在美國誕生了世界上第一臺電子數(shù)字計算機，它的名字叫，1949年研制成功的世界上第一臺存儲程序式的計算機稱為。1)A.EDVACB.EDSACC.ENIACD.UNIVAC-I2)A.EDVACB.EDSACC.ENIACD.UNIVAC-I解：答案為⑴C,⑵A?.計算機硬件能直接執(zhí)行的只能是。A.符號語言B.機器語言C.匯編語言D.機器語言和匯編語言解:答案為B。.運算器的核心部件是。A.數(shù)據(jù)總線B.數(shù)據(jù)選擇器C.累加寄存器D.算術(shù)邏輯運算部件解：答案為Do.存儲器主要用來oA.存放程序B.存放數(shù)據(jù)C.存放微程序D.存放程序和數(shù)據(jù)解：答案為D。.目前我們所說的個人臺式商用機屬于。A.巨型機B.中型機C.小型機D.微型機解：答案為D。.至今為止，計算機中所含所有信息仍以二進制方式表示，其原因是。A.節(jié)約元件B.運算速度快C.物理器件性能決定D.信息處理方便解:答案為案.對計算機軟、硬件資源進行管理，是的功能。A.操作系統(tǒng)B.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)C.語言處理程序D.用戶程序解：答案為案.企事業(yè)單位用計算機計算、管理職工工資，這屬于計算機的應(yīng)用領(lǐng)域。A.科學計算B.數(shù)據(jù)處理C.過程控制D.輔助設(shè)計解：答案為B。.微型計算機的發(fā)展以技術(shù)為標志。A.操作系統(tǒng)B.微處理器C.硬盤D.軟件解：答案為B。二、填空題1.操作系統(tǒng)是一種（1）,用于（2）,是（3）的接口。A.系統(tǒng)程序B.應(yīng)用程序C.用戶程序D.中間件A.編碼轉(zhuǎn)換B.操作計算機C.管理和控制計算機的資源D.把高級語言程序翻譯成機器語言程序A.軟件與硬件B.主機與外設(shè)C.用戶與計算機D.高級語言與機器語言機解：答案為⑴A⑵C⑶Co.計算機的硬件包括、、、、五部分。解：答案為運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。.存儲器分為和.在CPU運行程序時，必須把程序放在。解：答案為內(nèi)（主）存儲器，外（輔助）存儲器，內(nèi)存。.存儲器的存儲容量一般以為單位，一臺微機的內(nèi)存容量是128MB,應(yīng)是個這樣的單位。20解：答案為字節(jié)，128X2字節(jié)。.計算機的運算精度主要由計算機的決定，越，則計算機的運算精度越高。解：答案為字長，字長，長。.馮.諾依曼結(jié)構(gòu)計算機的基本特點是。解：答案為程序存儲。.總線一般可分為三類，它們分別是，和。解：答案為數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。.計算機軟件一般可分為，和o解：答案為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、工具軟件。.郵局對信件進行自動分揀，使用的計算機技術(shù)是。解：答案為模式識別。.微型計算機的分類以微處理器的來劃分。解：答案為規(guī)格。三.簡答題.會計電算化屬于計算機應(yīng)用的哪個領(lǐng)域?答：在計算機的應(yīng)用領(lǐng)域中，會計電算化屬于計算機數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用領(lǐng)域。.兼容性是計算機的一個重要性能，請解釋一下何為向上兼容？答：所謂向上兼容是指舊型號計算機的軟件可以不加修改地在新型號計算機上運行。系列機通常具有這種兼容性。.按照馮.諾依曼原理，現(xiàn)代計算機應(yīng)具備哪些功能？答：按照馮.諾依曼原理，現(xiàn)代計算機應(yīng)具備以下5個功能：⑴輸入輸出功能：能把原始數(shù)據(jù)和解題步驟及中間結(jié)果接收下來（輸入），把計算結(jié)果與計算過程中出現(xiàn)的情況告訴（輸出）給用戶。⑵記憶功能：應(yīng)能“記住”原始數(shù)據(jù)、解題步驟及中間結(jié)果。⑶計算功能：應(yīng)能進行一些最基本的運算。這些基本運算能組成人們所需要的復(fù)雜運算。（4）判斷功能：計算機在進行一步操作后，應(yīng)能從預(yù)先無法確定的幾種方案中選擇一種操作方案。⑸自我控制功能：計算機應(yīng)能保證程序執(zhí)行的正確性和各部件間的協(xié)調(diào)性。.答：計算機的大部分功能既能由硬件完成，也能由軟件完成，從邏輯上講，兩者是等效的。通常用硬件實現(xiàn)執(zhí)行速度快、成本高、修改困難，而軟件剛好相反。兩者之間沒有固定的界限。.如何理解軟、硬件之間的等價性？答：計算機的大部分功能既能由硬件完成，也能由軟件完成，從邏輯上講，兩者是等效的。通常用硬件實現(xiàn)執(zhí)行速度快、成本高、修改困難，而軟件剛好相反。兩者之間沒有固定的界限。.何謂綠色計算機？對它有哪些要求？答：綠色計算機是指不會對人類及其生存環(huán)境造成不良影響的計算機。對它的主要要求是：⑴節(jié)能：要求計算機的耗電量要低。⑵低污染：在生產(chǎn)、包裝過程中盡量使用無毒、可再生材料，打印機噪聲要降到最小，電磁輻射要符合環(huán)保標準。⑶易回收：生產(chǎn)、運輸和使用等各環(huán)節(jié)所用的材料應(yīng)容易銷毀或回收。（4）符合人體工程學的要求。第2章數(shù)字電路基礎(chǔ)和計算機中的邏輯部件本章將給出主教材《計算機組成原理》第2章的習題及補充題的解析。2.1習題解析一.判斷題.觸發(fā)器是一種時序電路，它是構(gòu)成時序邏輯電路的基礎(chǔ)。答：正確。.組合邏輯電路的特點是它的輸出狀態(tài)僅與當時的輸入狀態(tài)有關(guān)，而與過去的輸入狀態(tài)無關(guān)。答：正確。.譯碼器是一種組合邏輯電路，而計數(shù)器是一種時序邏輯電路。答：正確。.移位寄存器除了能把存在其中的數(shù)據(jù)一位一位地向左或向右移動外，還可用它來判斷最左邊的位是0還是1。答：正確。.環(huán)形計數(shù)器不是用來計數(shù)的，而是用于發(fā)出順序控制信號的。答：正確。.J-K觸發(fā)器是組成計數(shù)器的理想記憶元件。答：正確。.計數(shù)器除了能對輸入脈沖進行計數(shù)，還能作為分頻器用。答：正確。.PLA中的“與”陣列和“或”陣列都是可編程的。答：正確。.在PAL中，“與”陣列是可編程的，而“或”陣列是固定連接的。答：正確。.PROM的“與”陣列是不可編程的，“或”陣列是可編程的。答：正確。二.選擇題4輸入端“與非”門的某一輸入端的輸入為“0”，那么它的輸出值是。A.“0"B.取決于其他輸入端的輸入C.“1”解：答案為C。CPU中有若干寄存器，其中存放存儲器中數(shù)據(jù)和指令地址的寄存器是，暫存數(shù)據(jù)和指令的寄存器是，存放CPU將要執(zhí)行的下一條指令地址的寄存器是。A.地址寄存器B.程序計數(shù)器C.數(shù)據(jù)寄存器D.指令寄存器解：答案依次為A,C,B?狀態(tài)寄存器中的各個狀態(tài)標志位是依據(jù)來置位的。A.算術(shù)邏輯部件上次的運算結(jié)果B.CPU將要執(zhí)行的指令c.CPU已執(zhí)行的指令D.累加器中的數(shù)據(jù)解:答案為答4.觸發(fā)器的狀態(tài)由時鐘脈沖的上升沿時D（數(shù)據(jù)）端的狀態(tài)決定，而與觸發(fā)器的原狀態(tài)無關(guān)，這種觸發(fā)器是.A.J-K觸發(fā)器B.R-S基本觸發(fā)器C.D型觸發(fā)器D.R-S同步觸發(fā)器解：答案為C。.在總線中起數(shù)據(jù)暫存和緩沖作用的器件是。A.總線傳輸器B.三態(tài)門C.總線控制器D.總線緩沖器解：答案為D。.為協(xié)調(diào)計算機各部件的工作，需要來提供統(tǒng)一的時鐘。A.總線緩沖器B.時鐘發(fā)生器C.總線控制器D.操作命令發(fā)生器解：答案為B。.邏輯表達式(A+B).()可化簡化()A(2)B(3)A(4)B(5)都不是解：答案為(2)B?把邏輯表達式展開并用公式進行化簡。.正邏輯下的“或-非”門是負邏輯下的。A."與"門B."或”門C.“與-非”門D."異或"門解：答案為C。三.填空題.可編程序邏輯器件的PLD實際上是兩級結(jié)構(gòu)的器件。解：答案為“與”和“或”。.計算機中常用的時序電路有、和等。解：答案為觸發(fā)器、計數(shù)器和寄存器。.是構(gòu)成時序電路的基礎(chǔ)。解：答案為觸發(fā)器。.設(shè)“異或”門的二個輸入端為A和B,輸出為Y,當A接1時，輸出為 ,當A接0時，輸出為 。解：答案為B,B..計算機中常用的組合邏輯電路有、等。解：答案為譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器。.計算機中常用或來驅(qū)動總線。解：答案集電極開路門、三態(tài)門。。.當時鐘脈沖CP到來時，各觸發(fā)器的輸入端的數(shù)據(jù)可被鎖定至輸出端以備輸出的寄存器是。解：答案為并行寄存器。.寄存器常用于乘、除法運算中。解：答案為移位寄存器。因為乘法需要對部分積和乘數(shù)進行右移操作，除法要對被除數(shù)和余數(shù)進行左移操作。四.綜合題1.設(shè)A,B,C是三個二進制數(shù)碼，用邏輯表達式寫出A=B=C的判斷條件。(提示：先iffll出真值表)。解：設(shè)判斷函數(shù)為F,則F與A、B、C的關(guān)系用以下的真值表表示。ABCFABC0001100001010101001100110111由此可得到F=A.B.C2.請畫出下列函數(shù)的真值表:(1)Fl(A,B,C)=A?B+B?C⑵F2(A,B,C)=A+B+C解：函數(shù)的真值表如下：ABCFlF2ABCFl000011000OOI111011010001101Oil011111.試用三種基本門(與、或、非門)組成下列邏輯電路(1)異或門⑵同或門⑶與非門⑷或非門解：以“與非”門為例，“與非”門的邏輯表達式是F=A.B,故電路連接如左圖。其他三種情況的做法類似，略。.利用布爾代數(shù)的基本定律證明下列等式⑴A+B?C=(A+C)?(A+B)(A+B+C)?A=0解：證明⑴等式右邊=(A+C)?(A+B)=A?A+A?B+C?A+C?B=A+A?B+C?A+C?B=A?(1+B)+C?A+C?B=A?(1+C)+C?B=A+C,B=等式左邊因此，A+C?B=(A+C)?(A+B(2)用摩爾定理，等式左邊展開為A?B?C?A=A?A?B?C=0=右邊第3章信息表示與運算基礎(chǔ)習題解析一、判斷題.在數(shù)字計算機中所以采用二進制是因為二進制的運算最簡單。答：正確。.在所有的進位計數(shù)制中，整數(shù)部分最低位的權(quán)都是1。答：正確。.某R進位計數(shù)制，其左邊一位的權(quán)是其相鄰的右邊一位的權(quán)的R倍。答：正確。.計算機表示的數(shù)發(fā)生溢出的根本原因是計算機的字長有限。答：錯誤。.表示定點數(shù)時，若要求數(shù)值0在計算機中唯?地表示為全0,應(yīng)采用補碼。答：正確。.浮點數(shù)的取值范圍由階碼的位數(shù)決定，而精度由尾數(shù)的位數(shù)決定。答：正確。.CRC校驗碼的生成和檢驗大多采用軟件實現(xiàn)。答：正確。.若浮點數(shù)的尾數(shù)用補碼表示，那么規(guī)格化的浮點數(shù)是指尾數(shù)數(shù)值位的最高位是0(正數(shù))或是1(負數(shù))。答：正確。.在實際應(yīng)用中，奇偶校驗多采用奇校驗，這是因為奇校驗中不存在全“0”代碼，在某些場合下更便于判別。答：正確。.顯示圖形時要經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)學計算，因此占用的時間要比位圖圖像的時間長。答：正確。二、選擇題.下列各種數(shù)制的數(shù)中最小的數(shù)是。A.(101001)2B.(101001)BCDC.(52)8D.(233)H解:答案為B。.下列各種數(shù)制的數(shù)中最大的數(shù)是?A.(1001011)2B.75C.(112)8D.(4F)H解:答案為D。.1010AH是oA.表示一個二進制數(shù)B.表示一個十六進制數(shù)C.表示一個十進制數(shù)D.表示一個錯誤的數(shù)解：答案為B。.二進制數(shù)215轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)是(1),轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)是(2),轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)是(3).將二進制數(shù)01100100轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)是(4),轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)是(5),轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)是(6).A.111010UBB.11101010BC.10100001BD.110101UBA.327B.268.75C.252D.326A.137HB.C6HC.D7HD.EAHA.101B.100C.110D.99A.123B.144C.80D.800A.64B.63C.100D.0AD解：答案依次為⑴D(2)A(3)B(4)B(5)B(6)A?ASCH碼是對(1)進行編碼的一種方案，它是(2)的縮寫。A.字符B.漢字C.圖形符號D.聲音A.余3碼B.十進制數(shù)的二進制編碼C.格雷碼D.美國標準信息交換代碼解：答案依次為⑴A⑵D。6.在一個8位二進制數(shù)的機器中，補碼表示數(shù)的范圍從(1)(小)到(2)(大)，這兩個數(shù)在機器中的補碼表示分別為(3)和(4),而數(shù)0的補碼表示為(5).(1)、(2)A.-256B.-255C.-128D.-127E.0F.+127G.+128H.+255I.+256,(4)、(5)：A.00000000B.10000000C.01111111D.11111111E.00000000或10000000F.01111111或11111111G.00000000或11111111H.10000000或01111111解:答案依次為C,F,B,C,A?7.將十進制數(shù)15/2表示成二進制浮點規(guī)格化數(shù)(階符1位，階碼2位，數(shù)符1位，尾數(shù)4位)是。A.01101111B.01101110C.01111111D.11111111解：答案為A。.十進制數(shù)5的單精度浮點數(shù)IEEE754代碼為。0100000010100000000000000000000011000000101000000000000000000000011000001010000000000000000000001100000010I000000000000000000000解:答案為A。.能發(fā)現(xiàn)兩位錯誤并能糾正一位錯的編碼是。A.CRC碼B.海明碼C.偶校驗碼D.奇校驗碼解：答案為B。.在大量數(shù)據(jù)傳送中常用的且有效的檢驗法是。A.CRC碼B.海明碼C.偶校驗碼D.奇校驗碼解：答案為案三、填空題.計數(shù)制中使用的數(shù)據(jù)個數(shù)被稱為。答：基。.在用表示的機器數(shù)中，零的編碼是唯一的。答：補碼。.信息的數(shù)字化編碼是指。答：是指用“0”或“1”的二進制編碼，并選用一定的組合規(guī)則來表示信息。.一個定點數(shù)由和兩部分組成。根據(jù)小數(shù)點位置不同，定點數(shù)據(jù)有和兩種表示方法。答：符號位，數(shù)值域，純小數(shù)，純整數(shù)（順序可變）。.BCD碼中，每一位十進制數(shù)字由位二進制數(shù)碼組成，用ASCII碼表示一個字符通常需要位二進制數(shù)碼。答：4,7o.移碼常用來表示浮點數(shù)的部分，移碼和補碼比較，它們除外，其他各位都。答：階碼，符號位，相同。.碼距的定義是。答：編碼系統(tǒng)中任兩個合法碼之間的最少二進制位數(shù)的差異。.8421碼用二進制求和時，當和超過時，需要做修正。答：9,加6調(diào)整。.有二進制數(shù)D4D3D2DL奇偶校驗值用p表示，則奇校驗為，偶校驗為，奇偶校驗只能檢測，無法檢測。答：P=D4?D3?D2?D1,P=D4?D3?D2?DI,奇數(shù)個錯，偶數(shù)個錯。.在浮點加減法運算中，當運算結(jié)果的尾數(shù)的絕對值大于1時，需要對結(jié)果進行，其操作是。答：向右規(guī)格化，尾數(shù)右移一位，右邊補一個0,階碼減1,直到尾數(shù)絕對值20.5。四、計算題.用二進制數(shù)表示一個四位十進制的整數(shù)最少需要幾位(不含符號位)。解:2X=104,N=4X1/她2=14位。.某機器字長32位，定點表示，其中31位表示尾數(shù)，1位是符號位，問：⑴定點原碼整數(shù)表示時，最大正數(shù)是多少？最小負數(shù)是多少？⑵定點原碼小數(shù)表示時，最大正數(shù)是多少？最小負數(shù)是多少？。3131解：⑴定點原碼整數(shù)表示時，最大正數(shù)=(2-1)；最小負數(shù)=一(2-1)-31-31⑵定點原碼小數(shù)表示時，最大正數(shù)=(1-2)；最小負數(shù)=一(1-2).寫出下列二進制數(shù)的原碼、反碼、補碼和移碼。(1)±1011(2)±0.1101(3)±0解：①(+1011)原=01011(-1011)原=11011(+1011)反=01011(-1011)反=10100(+1011)補=01011(-1011)補=10101(+1011)移=11011(一1011)移=00100②(+0.1101)原=0.1101(-0.1101)原=1.1101(+0.1101)反=0.1101(-0.1101)瓜=1.0010(+0.1101)補=0.1101(-0.1101)補=1.0011(+0.1101)移=0.1101(-0.1101)移=0.0011③(+0.0000)原=00000(-00000)原=10000(+0.0000)反=00000(-00000)反=11111(+0.0000)補=00000(-00000)原=00000(+0.0000)移=10000(-00000)原=10000.某機器字長16位，浮點表示時，其中含1位階符、5位階碼、1位尾符、9位尾數(shù),請寫出它能表示的最大浮點數(shù)和最小浮點數(shù)。+21-9解：最大浮點數(shù)=2X(1-2)+31-9最小浮點數(shù)=-2X(1-2)o.字符“F”的ASCII碼為46H,請寫出它的奇校驗碼和偶校驗碼(假定校驗位加在最高位)O解：字符“F”的ASCII碼為46H,奇校驗碼為10110110(B6H),偶校驗碼為00110110(36H)o.已知被校驗的數(shù)據(jù)為101101,求其海明校驗碼。提示：先決定校驗位的位數(shù)r=4,然后根據(jù)編碼規(guī)則決定海明校驗位的位置和數(shù)據(jù)位的位置，最后用偶校驗法求出校驗位的值。答案應(yīng)為1011100100。解：⑴先定校驗位的位數(shù)，當r=4時，共有16種狀態(tài)，大于k+r+l=ll,故選用r=4,校驗位至少取4位。⑵決定校驗位的位置：按海明碼生成法規(guī)定，海明校驗位第i位應(yīng)放在2的海明位置上。⑶決定數(shù)據(jù)位的位置：數(shù)據(jù)位應(yīng)由低到高依次插空放在其他海明位上。即D6D5P4D4D3P3D1P2Pio⑷決定被校驗數(shù)據(jù)位由哪幾位校驗位進行校驗：按海明碼生成法規(guī)定，每個數(shù)據(jù)位由多個校驗位進行校驗，但被校驗數(shù)據(jù)的海明位號要等于校驗該位數(shù)據(jù)的各位校驗位的海明位號之和。⑸決定各個校驗位之值：按海明碼生成法規(guī)定，用偶校驗法生成校驗位，校驗位之值為各被校驗位數(shù)據(jù)之和。P1=D1?D2?D4?D5P2=D1?D3?D4?D6P3=D2?D3?D4P4=D5?D6在本例中，被校數(shù)據(jù)為101101,即Dl=l,D2=0,D3=l,D4=l,D5=0,D6=l,故P1=D1?D2?D4?D5=0P2=D1?D3?D4eD6=0P3=D2?D3?D4=lP4=D5?D6=1最后得到被校驗數(shù)據(jù)101101的海明碼為1011100100。.已知被檢信息為1010,選擇的生成多項式是G(X)為X3+X+1,求CRC校驗碼，并求循環(huán)余數(shù)，說明其校驗原理。解：⑴生成多項式為K+1位的X3+X+1,即G(X)=1011o⑵確定校驗位的位數(shù)為K=3o⑶在有效數(shù)據(jù)位后面添3(K=3)個0,然后用它與G(X)進行模2除法運算，所得余數(shù)即為所求的校驗位。運算過程如下：10011011V1010100101110001001011余數(shù)為011,所以被檢數(shù)據(jù)的CRC校驗碼為1010011。(4)求循環(huán)余數(shù)：在上述余數(shù)011的基礎(chǔ)上添0繼續(xù)進行模2除法。余數(shù)循環(huán)如下：011—110—111—101—001—010—100-Olio除法過程略。.將二進制數(shù)1011010轉(zhuǎn)換成8421碼。解：先把二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)，(1011011)2=91=(10010001)8421=五、簡答題.試比較定點帶符號數(shù)在計算機內(nèi)的四種表示方法。答：帶符號數(shù)在計算機內(nèi)部的表示方法有原碼、反碼、補碼和移碼。原碼表示方法簡單易懂，實現(xiàn)乘、除運算簡單，但用它實現(xiàn)加、減運算比較復(fù)雜。補碼的特點是加、減法運算規(guī)則簡單，正負數(shù)的處理方法一致。反碼通常只用來計算補碼，由于用反碼運算不方便，在計算機中沒得到實際應(yīng)用。移碼由于保持了數(shù)據(jù)原有的大小順序，便于進行比較操作，常用于浮點數(shù)中的階碼，使用比較方便。.試述浮點數(shù)規(guī)格化的目的和方法。答：浮點的規(guī)格化是為了使浮點數(shù)尾數(shù)的最高數(shù)值位為有效數(shù)位。當尾數(shù)用補碼表示時，若符號位與小數(shù)點后的第一位不相等，則被定義為已規(guī)格化的數(shù)，否則便是非規(guī)格化數(shù)。通過規(guī)格化，可以保證運算數(shù)據(jù)的精度。通常，采用向左規(guī)格化(簡稱左規(guī))，即尾數(shù)每左移一位，階碼減1,直至規(guī)格化完成。.在檢錯碼中，奇偶校驗法能否定位發(fā)生錯誤的信息位？是否具有糾錯功能？答：⑴在檢錯碼中，奇偶校驗法不能定位發(fā)生錯誤的信息位。奇偶校驗沒有糾錯能力。4.簡述循環(huán)冗余碼(CRC)的糾錯原理。4.簡述循環(huán)冗余碼(CRC)的糾錯原理。答：CRC碼是一種糾錯能力較強的校驗碼。在進行校驗時，先將被檢數(shù)據(jù)碼的多項式用生成多項式G(X)來除，若余數(shù)為0,說明數(shù)據(jù)正確；若余數(shù)不為0,則說明被檢數(shù)據(jù)有錯。只要正確選擇多項式G(X),余數(shù)與CRC碼出錯位位置的對應(yīng)關(guān)系是一定的，由此可以用余數(shù)作為判斷出錯位置的依據(jù)而糾正出錯的數(shù)據(jù)位。第4章存儲系統(tǒng).1習題解析—.判斷題.計算機的主存是由RAM和ROM兩種半導(dǎo)體存儲器組成的。答：正確。.CPU可以直接訪問主存，而不能直接訪問輔存。答：正確。.外(輔)存比主存的存儲容量大、存取速度快。答：錯誤。.動態(tài)RAM和靜態(tài)RAM都是易失性半導(dǎo)體存儲器。答：正確。.Cache的功能全部由硬件實現(xiàn)。答：正確。.引入虛擬存儲器的目的是為了加快輔存的存取速度。答：錯誤。.多體交叉存儲器主要是為了解決擴充容量的問題。答：錯誤。多體交叉存儲器主要是為了提高存取速度，增加帶寬。.Cache和虛擬存儲器的存儲管理策略都利用了程序的局部性原理。答：正確。.多級存儲體系由Cache、主存和輔存構(gòu)成。答：正確。.在虛擬存儲器中，當程序正在執(zhí)行時，由編譯器完成地址映射。答：錯誤（由操作系統(tǒng)完成）。二.選擇題.主（內(nèi)）存用來存放。A.程序B.數(shù)據(jù)C.微程序D.程序和數(shù)據(jù)解：答案為D。.下列存儲器中，速度最慢的是。A.半導(dǎo)體存儲器B.光盤存儲器C.磁帶存儲器D.硬盤存儲器解：答案為C?.某一SRAM芯片，容量為16Kxi位，則其地址線有。A.14根B.16K根C.16根D.32根解：答案為A。.下列部件（設(shè)備）中，存取速度最快的是。A.光盤存儲器B.CPU的寄存器C.軟盤存儲器D.硬盤存儲器解：答案為Bo.在主存和CPU之間增加Cache的目的是。A.擴大主存的容量.增加CPU中通用寄存器的數(shù)量C.解決CPU和主存之間的速度匹配D.代替CPU中的寄存器工作解:答案為C。.計算機的存儲器采用分級存儲體系的目的是。A.便于讀寫數(shù)據(jù)B.減小機箱的體積C.便于系統(tǒng)升級D.解決存儲容量、價格與存取速度間的矛盾解：答案為Do.相聯(lián)存儲器是按進行尋址的存儲器。A.地址指定方式B.堆棧存取方式C.內(nèi)容指定方式D.地址指定與堆棧存取方式結(jié)合解：答案為C。.某SRAM芯片，其容量為1KX8位，加上電源端和接地端后，該芯片的引出線的最少數(shù)目應(yīng)為oA.23B.25C.50D.20解:答案為D。.常用的虛擬存儲器由兩級存儲器組成，其中輔存是大容量的磁表面存儲器。A.主存一輔存B.快存一主存C.快存一輔存D.通用寄存器一主存解：答案為A。.在Cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映射到Cache內(nèi)的任意一快的位置上，則這種方法稱為。A.全相聯(lián)映射B.直接映射C.組相聯(lián)映射D.混合映射解：答案為A。三.填空題.對存儲器的要求是、、，為解決這三者的矛盾，計算機、采用體系結(jié)構(gòu)。答：速度快、容量大、成本低，分級存儲體系。.CPU能直接訪問和，但不能訪問和。答：主存、CACHE,外存、I/O設(shè)備。.Cache的映射方式有、和三種。其中方式，適度地兼顧了前兩者的優(yōu)點又盡量避免其缺點，比較理想。答：直接映象、全相聯(lián)映象、組相聯(lián)映象，組相聯(lián)映象。.廣泛使用的和都是半導(dǎo)體存儲器。前者的速度比后者快，不如后者高。它們的共同缺點是斷電后保存信息。答：依次為SRAM、DRAM、隨機讀寫、集成度、不能。.閃速存儲器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及能力，為現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)帶來巨大變化，因此作為用于便攜式電腦中。答：瞬時啟動、存儲器、固態(tài)盤。.相聯(lián)存儲器不按地址而是按訪問的存儲器，在Cache中用來存放，在虛擬存儲器中用來存放。答：內(nèi)容，行地址表，段表、頁表和快表。.虛擬存儲器指的是層次，它給用戶提供了一個比實際空間大得多的。答：主-輔存，主存，虛擬地址。.磁盤的地址格式由、、、四部分組成。答：臺號、柱面號（磁道號）、盤面號（磁頭號）、扇區(qū)號。.溫徹斯特硬盤的特點是、和。答：固定盤片、活動磁頭和密封結(jié)構(gòu)。10.一個完整的磁盤存儲器由三部分組成，其中又稱磁盤機或磁盤子系統(tǒng)，是獨立于主機的一個完整的設(shè)備，是磁盤機與主機的接口部件，用于保存信息。答：驅(qū)動器、控制器、盤片。四.計算題.設(shè)有一個具有24位地址和8位字長的存儲器，求：(1)該存儲器能存儲多少字節(jié)的信息？(2)若存儲器由4Mxi位的RAM芯片組成，需要多少片？(3)需要哪種譯碼器實現(xiàn)芯片選擇？24解：⑴存儲單元數(shù)為2=16M=16777216,故能存儲16M字節(jié)的信息。⑵由于存儲容量為16MB(8位字長)，每4M字節(jié)需要4片(位并聯(lián)方式)，故需芯片數(shù)為16/4X8=32片。⑶若用32片組成一個16M(8位字長)，地址總線的低22位可直接連到芯片的A0-A21管腳，而地址總線的高2位(A22,A23)需要通過2：4線譯碼器進行芯片選擇。存儲器組成方案為位并聯(lián)和地址串聯(lián)相結(jié)合的方式。.某計算機系統(tǒng)的內(nèi)存由Cache和主存構(gòu)成，Cache的存取周期為45ns,主存的存取周期為200ns。已知在一段給定的時間內(nèi)，CPU共訪問內(nèi)存4500次，其中340次訪問主存，求：Cache的命中率是多少？CPU訪問內(nèi)存的平均訪問時間是多少？Cache-主存系統(tǒng)的效率是多少？解：⑴命中率H=(4500-340)/4500=0.92.2)CPU訪存的平均時間T=0.92X45+(1-0.92)X200=57.4ns⑶cache-主存系統(tǒng)的效率e=45/57.4=78%.下圖表示使用頁表的虛實地址轉(zhuǎn)換條件，頁表存放在相聯(lián)存儲器中，其容量為8個存儲單元，求：

頁號該頁在主存中的起始地址33420002538000L9600066000044000015800005500003070000虛擬地址頁號頁內(nèi)地址22)當CPU按虛擬地址2去訪問主存時，主存的實地碼是多少？(3)當CPU按虛擬地址3去訪問主存時，主存的實地碼是多少？解：⑴用虛擬地址為1的頁號15作為頁表檢索項，查得頁號為15的頁在主存中的起始地址為80000,故將80000與虛擬地址中的頁內(nèi)地址碼0324相加，求得主存實地址碼為80324o⑵同理，主存實地址碼=96000+0128=96128。⑶虛擬地址為3的頁號為48,查頁表時，發(fā)現(xiàn)此頁面沒在頁表中，此時操作系統(tǒng)暫停用戶作業(yè)程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去查頁表程序。如該頁面在主存中，則將該頁號及該頁在主存中的起始地址寫入主存；如該頁面不在主存中，則操作系統(tǒng)要將該頁面從外存調(diào)入主存，然后將頁號及其主存中的起始地址寫入頁表。.頁式存儲器的邏輯地址由頁號和頁內(nèi)地址兩部分組成，若頁面大小為4KB,地址轉(zhuǎn)換過程如圖所示，圖中邏輯地址8644用十進制表示，經(jīng)頁表轉(zhuǎn)換后，該邏輯地址的物理地址（十進制）是多少？提示：把邏輯地址轉(zhuǎn)換成二進制來做。解：第一步，已知頁面大小為4KB,故可算出頁內(nèi)地址為12位（2=4096）?第二步：把邏輯地址8644轉(zhuǎn)換成二進制地址10000111000100,其中高2位為頁面號。第三步：查頁表，2號頁面的物理塊號為8,由于邏輯地址和物理地址的頁內(nèi)地址部分是相同的，即可把頁號與頁內(nèi)地址拼接，得到物理地址為10000001HOOlOOo第四步：把100000011100100轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)為33220o.設(shè)某磁盤存儲器的平均找道時間為ts,轉(zhuǎn)速每分鐘r轉(zhuǎn)，每磁道容量為N個字，每信息塊為n個字，試推導(dǎo)磁盤存儲器讀寫一塊信息所需總時間tB的公式。解：tB=ts+60/2r+60n/rN..一般，CD-ROM光盤的外緣有5mm寬的范圍不使用，故標準的播放時間為60分鐘。請計算模式1和模式2情況下光盤的存儲容量是多少？提示：光盤的模式1用于存放計算機的程序和數(shù)據(jù)，共有270000個扇區(qū)，每個扇區(qū)2048個字節(jié)，而模式2用于存放聲音、圖像等多媒體數(shù)據(jù)，共有270000個扇區(qū)，每個扇區(qū)2336個字節(jié)。解：模式1——容量C=270000X2048/1024/I024=527MB模式二——容量C=270000X2336/1024/1024=601MB.某磁盤組有4個盤片，5個記錄面，每個記錄面的內(nèi)磁道直徑為22cm,外磁道直接為33cm,最大位密度為1600b/cm,道密度為80道/cm,轉(zhuǎn)速7200轉(zhuǎn)速/分。⑴磁盤的總存儲容量（非格式化）？⑵最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少？解：⑴總?cè)萘?每面容量X記錄面數(shù)每面容量=某一磁道容量X磁道數(shù)某磁道容量=磁道長X本道位密度所以，最內(nèi)圈磁道的容量=1600X22X3.14=110528字節(jié)/道磁道數(shù)=存儲器域長X道密度=(33—22)/2X80=253616000字節(jié)⑵最大數(shù)據(jù)傳輸率=轉(zhuǎn)速X某磁道容量=7200/60X110528=13263360字節(jié)/秒.假設(shè)某計算機的cache采用直接映象，容量為4096。若CPU依次從主存單元0,1,,,,99和4096,4097, 4195交替取指令,循環(huán)執(zhí)行10次，試求此時的命中率？12解：此時CPU的命中率為0。第5章中央處理器習題解析一.判斷題.一個指令周期由若干個機器周期組成。解：答案為正確。.非訪內(nèi)指令不需從內(nèi)存中取操作數(shù)，也不需將目的操作數(shù)存放到內(nèi)存，因此這類指令的執(zhí)行不需地址寄存器參與。解：答案為錯誤。.組合邏輯控制器比微程序控制器的速度快。解：答案為正確。.流水線中的相關(guān)問題是指在一段程序的相鄰指令之間存在某種信賴關(guān)系，這種關(guān)系影響指令的執(zhí)行。解：答案為正確。.微程序控制控制方式與硬布線控制方式相比，最大的優(yōu)點是提高了指令的執(zhí)行速度。解：答案為正確。.微程序控制器中的控制存儲器可用PROM、EPROM或閃存實現(xiàn)。解：答案為正確。.指令周期是指人CPU從主存取出一條指令開始到執(zhí)行這條指令完成所需的時間。解：答案為正確。.控制存儲器是用來存放微程序的存儲器，它比主存儲器速度快。解：答案為正確。.機器的主頻最快，機器的速度就最快。解：答案為正確。.80X86的數(shù)據(jù)傳送指令MOV,不能實現(xiàn)兩個內(nèi)存操作數(shù)的傳送。解：答案為正確。二.選擇題.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是。A.實現(xiàn)程序控制和快速查找存儲器地址B.可以直接訪問主存和外存C.縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性D.降低指令譯碼難度解：答案為C。.CPU組成中不包括。A.指令寄存器B.地址寄存器C.指令譯碼器D.地址譯碼器解：答案為D。.程序計數(shù)器PC在中。A.運算器B.控制器C.存儲器D.I/O接口解：答案為人.計算機主頻的周期是指。A.指令周期B.時鐘周期C.CPU周期D.存取周期解：答案為瓦.CPU內(nèi)通用寄存器的位數(shù)取決于。A.存儲器容量B.機器字長C.指令的長度D.CPU的管腳數(shù)解:答案為案.以硬布線方式構(gòu)成的控制器也叫。A.組合邏輯型控制器B.微程序控制器C.存儲邏輯型控制器D,運算器解：答案為A。A.指令周期B.機器周期C.時鐘周期D.以上都不是解：答案為C。8.直接轉(zhuǎn)移指令的功能是將指令中的地址代碼送入。A.累加器B.地址寄存器C.PCD.存儲器解：答案為C。.狀態(tài)寄存器用來存放。A.算術(shù)運算結(jié)果B.邏輯運算結(jié)果C.運算類型D.算術(shù)、邏輯運算及測試指令的結(jié)果狀態(tài)解：答案為D。.微程序放在中。A.指令寄存器B.RAMC.控制存儲器D.內(nèi)存解：答案為C。.某寄存器中的值有時是地址，這只有計算機的才能識別它。A.譯碼器B.判斷程序C.指令D.時序信號解：答案為C。.微程序控制器中,機器指令與微指令的關(guān)系是oA.每一條機器指令由一條微指令執(zhí)行B.每?條機器指令由?段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行一條微指令由若干條機器指令組成解：答案為C。13.在高速計算機中，廣泛采用流水線技術(shù)。例如，可以將指令執(zhí)行分成取指令、分析指令和執(zhí)行指令3個階段，不同指令的不同階段可以①執(zhí)行；各階段的執(zhí)行時間最好②；否則在流水線運行時，每個階段的執(zhí)行時間應(yīng)?、??？晒┻x擇的答案：①A.順序B.重疊C.循環(huán)D.并行②A.為0B.為1個周期C.相等D.不等③A.3個階段執(zhí)行時間之和B.3個階段執(zhí)行時間的平均值C.3個階段執(zhí)行時間的最小值D.3個階段執(zhí)行時間的最大值解：答案為①D,②C,③D。.微指令格式分成水平型和垂直型，前者的位數(shù)，用它編寫的微程序。A.較少B.較多C.較長D.較短解：答案為B、Do.異步控制常作為的主要控制方式。A.單總線計算機結(jié)構(gòu)計算機中訪問主存和外部設(shè)備時B.微型機的CPU控制中C.組合邏輯的CPU控制中D.微程序控制器中解：答案為答16.與微指令的執(zhí)行周期對應(yīng)的是。A.指令周期B.機器周期C.節(jié)拍周期D.時鐘周期解：答案為B。三.填空題.目前的CPU包括，和CACHE（一級）。答：運算器，控制器。.CPU中保存當前正在執(zhí)行的指令的寄存器為，保存下一條指令地址的寄存器為。答：指令寄存器IR，程序計數(shù)器PC。.CPU從主存取出一條指令并執(zhí)行該指令的時間叫，它常用若干個來表示，而后者又包含若干個。答：指令周期，機器周期，時鐘周期。.在程序執(zhí)行過程中，控制器控制計算機的運行總是處于、分析指令和的循環(huán)之中。答：取指令，執(zhí)行指令。.控制器發(fā)出的控制信號是因素和因素的函數(shù)，前者是指出操作在什么條件下進行，后者是指操作在什么時刻進行。答：空間，時間。.微程序入口地址是根據(jù)指令的產(chǎn)生的。答：譯碼器，操作碼。.微程序控制器的核心部件是，它一般用構(gòu)成。答：控制存儲器，只讀存儲器。.微指令執(zhí)行時，產(chǎn)生后繼微地址的方法主要有、等。答：計數(shù)器方式，斷定方式。.任何指令的第一個周期一定是。答：取指令。.一條機器指令的執(zhí)行可與一段微指令構(gòu)成的相對應(yīng)，微指令可由一系列組成。答：微程序，微命令。.微程序設(shè)計技術(shù)是利用方法設(shè)計的一門技術(shù)。答：軟件，控制器。.在同一微周期中的微命令叫互斥的微命令；在同一微周期中的微命令叫相容的微命令。顯然，不能放在一起譯碼。答：不可能同時出現(xiàn)，可以同時出現(xiàn)，相容的微命令。.在微程序控制器中，時序信號比較簡單，一般采用。答：同步控制。.保存當前棧頂?shù)刂返募拇嫫鹘衞答：棧頂指針SP。.實現(xiàn)下面各功能有用哪些寄存器？⑴表示運算結(jié)果是零的是。⑵表示運算結(jié)果溢出的是。⑶表示循環(huán)計數(shù)的是。⑷做8位乘除法時用來保存被乘數(shù)和被除數(shù)的是o⑸暫時存放參加ALU中運算的操作數(shù)和結(jié)果的是。答：⑴狀態(tài)寄存器中的ZF。⑵狀態(tài)寄存器中的OF。⑶CX。(4)AL/AX=⑸累加器。四.綜合題.在8086中，對于物理地址2014cH來說，如果段起始地址為20000H,則偏移量應(yīng)為多少？解：14CH。.在8086中SP的初值為2000H,AX=3000H,BX=5000H?試問：(1)執(zhí)行指令PUSHAX后,SP=?(2)再執(zhí)行指令PUSHBX及POPAX后，SP=?,BX=?請畫出堆棧變化示意圖。解：⑴SP=2OOOH-2=1FFEH(2)執(zhí)行PUSHBX和POPAX后，SP=1FFEH-2+2=IFFEH,BX=5000H,指針變化圖略。.指出下列8086指令中，源操作數(shù)和目的操作的尋址方式。(1)PUSHAX(2)XCHGBX,[BP+SI](3)MOVCX,03F5H(4)LDSSL[BX](5)LEABX,[BX+SI](6)MOVAX,[BX+SI+0123H](7)MOVCX,ES：[BX][SI](8)MOV[SI],AX(9)XCHGAX,[2000H]解：⑴源是寄存器直接尋址。目的是寄存器間接尋址。⑵源是變址/基址尋址，目的是寄存器直接尋址。⑶源是立即數(shù)尋址，目的是寄存器直接尋址。⑷源是寄存器間接尋址。目的是寄存器宜接尋址。⑸源是變址/基址尋址，目的是寄存器直接尋址。⑹源是變址/基址加偏移量尋址，目的是寄存器直接尋址。⑺源是跨段的變址/基址尋址，目的是寄存器直接尋址。⑻源是寄存器直接尋址。目的是寄存器間接尋址。⑼源是存儲器直接尋址。目的是寄存器直接尋址。.請按下面的要求寫出相應(yīng)的8086匯編指令序列。(1)將1234H送入DS中(2)將5678H與AX中的數(shù)相加，結(jié)果放在AX中。(3)將DATAX和DATAY相加，其和放在DATAY中。(4)將AX中的高4位變?yōu)槿?。(5)將AX中的低2位變?yōu)槿?。解：(DMOVAX,1234H；MOVDS,AX⑵ADDAX,567811(3)M0VAX,DATAXADDDATAY,AX⑷ANDAX,OFFFH(5)0RAX,0003H.若BX=0379H,下面8086指令執(zhí)行后，BX=?XORBX,OFFOOHANDBX,OFFOOHORBX,OFFOOH解：⑴根據(jù)“異或”操作的特點，與“0”做“異或”操作，操作數(shù)不變；與“1”做“異或”操作，即使操作數(shù)變反，此題僅使BH變反，所以結(jié)果為BX=1111110001111001=FC79Ho⑵根據(jù)“與”操作的特點，對“0”做“與”操作，操作數(shù)為0；對“1”做“與"操作，即操作數(shù)不變。此題僅使BL清0,BH不變，所以結(jié)果為BX=0000001100000000=0300H0⑶根據(jù)“或”操作的特點，對“0”做“或”操作，操作數(shù)不變；對“1”做“或”操作，即操作數(shù)為1。此題僅使BH(即高8位)置1,BL(低8位)不變，所以結(jié)果為BX=0000001110000110=0386H。.若(BX)=5555H,試寫出執(zhí)行完下面的指令序列后BX中的內(nèi)容。MOVCL,5SHRBX,CL解：第一條指令把數(shù)5傳送到CL(CL是指定用于存放移位或循環(huán)次數(shù)的寄存器)中，第2條是邏輯右移指令，使BX邏輯右移5次(由CL給出移位次數(shù))，結(jié)果BX=02AAH。.試用8086移位和加法指令完成將AX中的內(nèi)容乘以10的操作。解:算法為AXX10=AXX2+AXX8,指令序列如下：SHLAX,1:AXX2MOVBX,AX；AXX2保存到BXSHLAX,1；AXX4SHLAX,1；AXX8ADDAX,BX；AXX10.根據(jù)以下要求寫出相應(yīng)的8086匯編語言指令。(1)把BX寄存器和DX寄存器的內(nèi)容相加，結(jié)果存入DX寄存器中。(2)用寄存器BX和SI的基址變址尋址方式把存儲器中的一個字節(jié)與AL寄存器的內(nèi)容相加，并把結(jié)果送到AL寄存器中。(3)用寄存器BX和偏移量0BD2H的寄存器相對尋址方式把存儲器中的一個字和CX相加并把結(jié)果送回存儲器中。(4)用偏移量為0524H的直接尋址方式把存儲器中的一個字與數(shù)2A59H相加，并把結(jié)果送回該存儲單元中。(5)把數(shù)OB5H與AL相加，并把結(jié)果送回AL中。解：(DADDDX,BX(2)ADDAL,[BX+SI](3)ADD[BX+0BD2H],CX(4)ADD[0524H],2A59H⑸ADDAL,0B5H.已知8086匯編程序段如下：MOVAX,1234HMOVCL,4ROLAX,CLDECAXMOVCX,4MULCXINT20H試問：(1)每條指令執(zhí)行完后，AX寄存器的內(nèi)容是什么？(2)每條指令執(zhí)行完后，進位、溢出和零標志的值是什么？(3)程序結(jié)束時，AX和DX的內(nèi)容是什么？解：⑴MOVAX,1234HAX=1234HMOVCL,4AX=1234HROLAX,CLAX=2341HDECAXAX=2340HMOVCX,4AX=2340HMULCXAX=8D00HINT20H第2、5、7條指令對AX沒有操作，故不影響AX的值。第1條指令把立即數(shù)1234H送到AX中，AX的值就是1234H,第3條指令把AX的內(nèi)容循環(huán)移位4次，AX值為2341H,第4條指令把AX減1,AX的值為2340H,第6條指令把AX的值乘以4,AX的值變?yōu)?D00H。⑵傳送指令不影響標志位，第3條指令影響進位(CF)、溢出(OF)標志，CF=O,OF=0；第4條指令不影響CF標志，該指令執(zhí)行后，CF維持原狀，OF=0,零標志(ZF)也為0；第6條指令影響各標志位，由于DX=O,因此CF=O,0F=0,ZF=Oo⑶程序結(jié)束時，AX的值為8D00H,DX的值為0000H。.有一主頻為25MHz的微處理器，平均每條指令的執(zhí)行時間為兩個機器周期，每個機器周期由兩個時鐘脈沖組成。(D假定存儲器為“0等待”，清計算機器速度(每秒鐘執(zhí)行的機器指令條數(shù))。（2）假如存儲器速度較慢，每兩個機器周期中有一個是訪問存儲器周期，需插入兩個時鐘的等待時間，請計算機器速度。解：⑴存儲器“0等待”是假設(shè)在訪問存儲器時，存儲周期=機器周期，此時機器周期=主頻周期X2（一個機器周期由兩個時鐘脈沖組成）=2/25MHz=0.08US指令周期=2X機器周期=0.16uS機器平均速度=1/0.16=6.25MIPS（百萬條指令/秒）⑵若每兩個機器周期中有一個是訪問存儲器周期，則需插入兩個時鐘的等待時間。指令周期=0.16uS+0.08ns=0.24Hs機器平均速度=1/0.24-4.2MIPS（百萬條指令/秒）第6章外部設(shè)備習題解析—.判斷題.隨著半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展，外部設(shè)備在計算機系統(tǒng)硬件的價格中所占的比重將越來越低。解：答案為正確。.灰度級是指黑白顯示器中所顯示像素點的亮喑差別，在彩色顯示器中則表現(xiàn)為顏色數(shù)的不同，灰度級越高，圖像層次越逼真清晰。解：答案為正確。.在計算機處理的圖形和圖像兩種對象中，一般來講圖像的數(shù)據(jù)量比圖形大。解：答案為正確。.顧名思義，外部設(shè)備位于主機箱的外部。解：答案為錯誤。.圖形比圖像更適合表現(xiàn)類似于照片和繪畫之類有真實感的畫面。解：答案為錯誤。.從控制光標原理上講，三種鼠標器基本相同，都是把鼠標器的移動距離和方向變?yōu)槊}沖信號送給計算機，計算機再把脈沖信號轉(zhuǎn)換成顯示器光標的坐標位置，從而達到指示位置的目的。解：答案為正確。.感光鼓是激光打印機中電子照相系統(tǒng)的核心,鼓面上涂有一層具有光敏特性的半導(dǎo)體感光材料,通常用硒,故有硒鼓之稱。解：答案為正確。.點陣針式打印機點陣的點越多，打印質(zhì)量越高。解：答案為正確。.非擊打式打印機速度快、噪聲低、打印質(zhì)量高，但價格較貴。解：答案為正確。.LCD顯示器沒有背景光源也能工作。解：答案為錯誤。二、選擇題.使主機從外部獲取信息的設(shè)備稱為。A.外部存儲器B.外部設(shè)備C.輸入設(shè)備D.輸出設(shè)備解:答案為C.在顯示器的技術(shù)指標中，數(shù)據(jù)640X480,1024X768等表示。A.顯示器屏幕的大小B.顯示器顯示字符的最大行數(shù)和列數(shù)C.顯示器的顏色指標D.顯示器的分辯率解：答案為D.有一個CRT的分辨率是1024X768像素，顏色數(shù)為256色，則刷新存儲器的容量是。A.768KBB.512KBC.256KBD.2MB解：答案為A.黑白顯示器具有級灰度。A.1B.2C.4D.16解：答案為B.為看到穩(wěn)定圖像，顯示器刷新頻率應(yīng)大于。A.15幀/SB.30幀/SC.50幀/SD.100幀/S解：答案為B.圖形顯示器可顯示，圖像顯示器可顯示。A.有亮暗層次的照片B.沒有亮暗層次的線條圖C.立體圖形D.有亮暗層次的線條圖解：答案為B,A.顯示器的灰度級是指。A.顯示器的亮度B.顯示字符的清晰程度C.顯示器中光點亮暗的層次級別D.顯示器上能顯示的光點數(shù)解：答案為C.計算機外部設(shè)備是指。A.輸入輸出設(shè)備B.外存設(shè)備C.遠程通信設(shè)備D.除CPU和內(nèi)存以外的其他設(shè)備解：答案為D.CRT的顏色數(shù)為真彩色，則它的顏色位是。A.24位B.8位C.16位D.32位解：答案為A.D/A轉(zhuǎn)換器是。A.把數(shù)字量轉(zhuǎn)為模擬量，并把轉(zhuǎn)化結(jié)果輸入到計算機。B.把模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量，并把轉(zhuǎn)化結(jié)果輸入到計算機。C.把計算機輸出的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。D.把計算機輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。解：答案為D.雙向打印機的特點是。A.左右雙向同時打印。B.既可選擇從左向右打印，也可選擇從右向左打印。C.先從左向右打印，再從右向左打印。D.具有兩個打印頭。解：答案為C.顯示器的控制邏輯的存儲邏輯一般都在A中。終端是由B組成的一套獨立的C設(shè)備，它能完成顯示控制與存儲、鍵盤管理及通信控制等功能，還可完成簡單的編輯操作。A：①主機內(nèi)部②顯示器內(nèi)部③主機接口板中B：①顯示器和控制邏輯②鍵盤與顯示器③鍵盤與控制邏輯C：①輸入②輸出③輸入輸出解：答案為A：③；B：②；C：③.幾種打印機的特點可歸納如下：串行點陣式打印機是按A打印的，打印速度B；噴墨打印機是按C,速度D；激光打印機是按E打印的，速度Fo行式點陣打印機是按G打印的，速度是11o所有打印機的打印都受到打印字符點陣的控制。打印字符的點陣信息在點陣式打印中控制打印針I(yè),在激光打印機中控制激光束J。C,E,G：①字符②行③頁D,F,H：①最快②最慢③較快④中等I,J：①運動方向②有無③是否動作解：答案為A：①；B：②；C：①；D：④；E：③；F：(3)；G：②；H：③；I：③；J：②14.一級漢字有3755個，如每個漢字字模采用24X24點陣，并存放在主存中，則約占A字節(jié)。若將漢字顯示在熒光屏上，共24行，每行80個字，為保證一幀信息，約需B字節(jié)的存儲空間。漢字在輸入時采用C,在存儲時采用D,打印或顯示時用E。存儲一個漢字一般可用字節(jié)，有時也用G字節(jié)。A,B：①30K②60K③90K@270KC,D,E：①ASCII碼②字形碼③機內(nèi)碼④點陣⑤拼音碼⑥區(qū)位碼F,G：①1個②2個③3個④32個⑤16個解：答案為A：④；B：②；C：②，⑤，⑥；D③；E④；F②；G③。三、填空題.著名的Amdahl定律告訴我們，計算機的性能主要由答：計算機的性能主要由系統(tǒng)中最慢的部分（稱為系統(tǒng)瓶頸）決定。.計算機的主機包括，，。答：運算器，控制器，主存儲器。.計算機的外部設(shè)備包括，，。答：輸入設(shè)備，輸出設(shè)備，外存儲器。.從人們使用的角度，可把外部設(shè)備大致分成以下三大類，即，，等。答：人-機交互設(shè)備，計算機信息的駐在設(shè)備，機-機通信設(shè)備。.鼠標器按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可分為、、三大類。答：機械式、光機式和光電式三大類。.顯示設(shè)備按使用的顯示器件分，常用的有，，。答：CRT顯示器，LCD顯示器，等離子顯示器。.PDP是指的平板顯示器件的總稱。答：是指所有利用氣體放電而發(fā)光的平板顯示器件的總稱。.按打印原理分類，打印機可分成和兩類。答：擊打式和非擊打式兩大類。.激光打印機的打印過程一般需經(jīng)歷以下六個步驟，即充電、掃描曝光、，，，等。答：顯影、轉(zhuǎn)印、定影和清除殘像。.激光打印機主要由、、和接口控制器等幾部分組成。答：激光掃描系統(tǒng)、電子照相系統(tǒng)、字符發(fā)生器。.打印機有兩種工作模式，即和和。答：文本模式（字符模式）和圖形模式。.虛擬環(huán)境產(chǎn)生器實質(zhì)上是一個包括的高性能計算機系統(tǒng)。答：是一個包括虛擬世界數(shù)據(jù)庫的高性能計算機系統(tǒng)。.語音輸入的實質(zhì)是，就是讓計算機能正確識別、準確理解。答：語音識別，就是讓計算機能正確識別、準確理解自然語言。.終端與顯示器是兩個不同的概念，終端的結(jié)構(gòu)比顯示器復(fù)雜，它能完成，及通信控制等，還可完成。答：它能完成顯示控制與存儲、鍵盤管理及通信控制等，還可完成簡單的編輯操作。.為了能用普通電話線進行計算機通信，應(yīng)當把要發(fā)送的數(shù)字信號成音頻信號，送到目的地后再成數(shù)字信號。完成這一功能的設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器MODEM。答：調(diào)制，解調(diào)。四、計算題.顯示器的灰度級反映每個光點的亮暗級別，用二進制數(shù)據(jù)表示，若用4位、8位、16位二進制數(shù)，分別可表示多少級灰度或多少種顏色？解：24=16,28=256,216=65536。.現(xiàn)有一顯示器的分辨率是1024X1024,灰度級為64K,求其刷新存儲器的容量。解：1024X1024X2B=2MBo.顯示器的刷新頻率是50幀/S,若分辨率為640X480,灰度級為256,求其刷新存儲器的容量和讀出速度。解：⑴刷新存儲器容量為640X480X256bit=307200XlB=300KB⑵307.2KBX50=15MB/S.某光柵掃描顯示器的分辨率是1024X768,幀頻為50幀/S（逐行掃描），垂直回掃和水平回掃時間忽略不計，求顯示器的行頻是多少？若考慮以32個像素為一個存取單位，則求每一像素允許的讀出時間是多少？解：行頻為768行X50/S=38,400行/S每個像素允許讀出時間小于1+（38400X1024）^0.0254uS：若考慮以32個像素為單位存取，其讀出時間也需小于0.0254X32=0.8uS?第7章輸入輸出數(shù)據(jù)傳送控制方式習題解析一、判斷題所有的數(shù)據(jù)傳送方式都必須由CPU控制實現(xiàn)。答：錯誤。屏蔽所有的中斷源，即為關(guān)中斷。答：錯誤。一旦中斷請求出現(xiàn)，CPU立即停止當前指令的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去受理中斷請求。答：錯誤。CPU響應(yīng)中斷時，暫停運行當前程序，自動轉(zhuǎn)移到中斷服務(wù)程序。答：正確。中斷方式般適合于隨機出現(xiàn)的服務(wù)。答：正確。DMA設(shè)備的中斷級別比其他外設(shè)高，否則可能引起數(shù)據(jù)丟失。答：正確。CPU在響應(yīng)中斷后可立即響應(yīng)更高優(yōu)先級的中斷請求（不考慮中斷優(yōu)先級的動態(tài)分配）。答：錯誤。DMA控制器和CPU可同時使用總線。答：錯誤。DMA是主存與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)的方式，也可用于主存與主存之間的數(shù)據(jù)交換。答：錯誤。為保證中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢以后，能正確返回到被中斷的斷點繼續(xù)執(zhí)行程序，必須進行現(xiàn)場保存操作。答：正確。二、選擇題.主機、外設(shè)不能并行工作的方式。A.程序查詢方式B.中斷方式C.通道方式解：答案為A.在單獨（獨立）編址下，下面的說法是是對的。一個具體地址只能對應(yīng)輸入輸出設(shè)備一個具體地址只能對應(yīng)內(nèi)存單元一個具體地址既可對應(yīng)輸入輸出設(shè)備，也可對應(yīng)內(nèi)存單元D.只對應(yīng)內(nèi)存單元或只對應(yīng)I/O設(shè)備解：答案為C.在關(guān)中斷狀態(tài)，不可響應(yīng)的中斷是。A.硬件中斷B.軟件中斷C.可屏蔽中斷D.不可屏蔽中斷解：答案為C.禁止中斷的功能可由來完成。A.中斷觸發(fā)器B.中斷允許觸發(fā)器C.中斷屏蔽觸發(fā)器D.中斷禁止觸發(fā)器解：答案為B.在微機系統(tǒng)中，主機與高速硬盤進行數(shù)據(jù)交換?般用方式。A.程序中斷控制B.DMAC.程序直接控制D.通道方式解：答案為B.常用于大型計算機的控制方式是。A.程序中斷控制B.DMAC.程序直接控制D.通道方式解：答案為D.有關(guān)中斷的論述不正確的是。A.CPU和I/O設(shè)備可并行工作，但設(shè)備間不可并行工作.可實現(xiàn)多道程序、分時操作、實時操作C.對硬盤采用中斷可能引起數(shù)據(jù)丟失D.計算機的中斷源可來自主機，也可來自外設(shè)解：答案為A.中斷系統(tǒng)是由實現(xiàn)的A.僅用硬件B.僅用軟件C.軟、硬件結(jié)合D.以上都不對解：答案為D.DMA數(shù)據(jù)的傳送是以為單位進行的。A.字節(jié)B.字C.數(shù)據(jù)塊D.位.DMA是在之間建立的直接數(shù)據(jù)通路。A.CPU與外設(shè)B.主存與外設(shè)C.外設(shè)與外設(shè)D.CPU與主存解：答案為B.數(shù)組多路通道數(shù)據(jù)的傳送是以為單位進行的。A.字節(jié)B.字C.數(shù)據(jù)塊D.位解：答案為C.通道是特殊的處理器，它有自己的，故并行工作能力較強。A.運算器B.存儲器C.指令和程序D.以上均有解：答案為C.下列I/O控制方式中，主要由程序?qū)崿F(xiàn)的是。A.PPU（外圍處理機）B.中斷方式C.DMA方式D.通道方式解：答案為B14.產(chǎn)生中斷的條件是。A.一條指令執(zhí)行結(jié)束B.機器內(nèi)部發(fā)生故障C.一次I/O操作開始D.一次DMA操作開始解:答案為B,C,D.在微機系統(tǒng)中，外設(shè)通過與主板的系統(tǒng)總線相連接。A.適配器B.設(shè)備控制器C.計數(shù)器D.寄存器.對于低速輸入輸出設(shè)備，應(yīng)當選用的通道是。A.數(shù)組多路通道B.字節(jié)多路通道C.選擇通道D.DMA專用通道解：答案為B三、填空題.實現(xiàn)輸入輸出數(shù)據(jù)傳送方式分成三種：、和程序控制方式。答：DMA方式、通道方式。.輸入輸出設(shè)備尋址方式有和。答：統(tǒng)一編址、獨立編址。.CPU響應(yīng)中斷時最先完成的兩個步驟是和。答：關(guān)中斷、保存現(xiàn)場信息。.內(nèi)部中斷是由引起的，如運算溢出等。答：CPU的某種內(nèi)部因素。.外部中斷是由引起的，如輸入輸出設(shè)備產(chǎn)生的中斷。答：主機外部的中斷信號。.DMA的含義是，用于解決。答：直接存儲器訪問，數(shù)據(jù)塊傳送。.DMA數(shù)據(jù)傳送過程可分為、數(shù)據(jù)塊傳送和三個階段。答：傳輸前預(yù)處理，傳送后處理。.基本DMA控制器主要由、、數(shù)據(jù)寄存器、控制邏輯、標志寄存器及地址譯碼與同步電路組成。答：地址計數(shù)器、字計數(shù)器。.在中斷服務(wù)中，開中斷的目的是允許。答：多級中斷。.一個中斷向量對應(yīng)一個。答：中斷服務(wù)程序的入口地址。.接口收到中斷響應(yīng)信號INTA后，將傳送給CPU。答：中斷向量。.中斷屏蔽的作用有兩個，即和。答：改變中斷處理的優(yōu)先級別，屏蔽一些不允許產(chǎn)生的中斷。.串行接口之所以需要串、并數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換電路，是因為。答：計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)是并行傳送的。.CPU響應(yīng)中斷時，必須先保護當前程序的斷點狀態(tài)，然后才能執(zhí)行中斷服務(wù)程序，這里的斷點狀態(tài)是指。答：返回地址和狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。.通道是一個特殊功能的，它有自己的專門負責數(shù)據(jù)輸入輸出的傳送控制，CPU只負責的功能。答：處理器，指令和程序，數(shù)據(jù)處理。.CPU對外設(shè)的控制方式按CPU的介入程度，從小到大為、、。答：通道方式，DMA方式，中斷方式，程序方式。四、計算題.若輸入輸出系統(tǒng)采用字節(jié)多路通道控制方式，共有8個子通道，各子通道每次傳送一個字節(jié)，已知整個通道最大傳送速率為1200B/S,求每個子通道的最大傳輸速率是多少？若是數(shù)組多路通道，求每個子通道的最大傳輸速率是多少？解：字節(jié)多路通道：每個子通道的最大傳輸速率是1200B/S+8=150B/S數(shù)組多路通道：每個子通道的最大傳輸速率是1200B/S。.某字節(jié)多路通道共有6個子通道，若通道最大傳送速率為1500B/S,求每個子通道的最大傳輸速率是多少？解：1500B/S4-6=250B/So.在8086CPU中，1號中斷向量的地址是從0004~0007H,其中地址0004?0005存放200H,地址0006?0007存放2000H,試問：⑴1號中斷的中斷服務(wù)程序的入口地址是多少？⑵4號中斷的向量地址是多少？解：⑴入口地址為2000H：0200H(2)0+4X4=16=10H.在8255A并行接口中，下圖是其端DC的置"置0控制字，請讀下列程序，它實現(xiàn)什么功能？0d6d5d4D3d2DiDo\不用7\/位選擇t000：C口位01：置位001：C口1位0：復(fù)位：111：C口7位MOVAL,ODHOUT63H,ALMOVAL,OCHOUT63H,AL解：程序完成先使PC6=1,再使PC6=0。.用異步方式傳送ASCH碼，數(shù)據(jù)格式為：數(shù)據(jù)位8位、奇校驗位1位、停止位1位。當波特率為4800b/s時，每個字符傳送的速率是多少？每個數(shù)據(jù)位的時間長度是多少？數(shù)據(jù)位的傳送速率又是多少？解：每個字符包含10位，因此字符傳送速率為：4800+10=480字符/s每個數(shù)據(jù)位長度T=1+4800^0.208ms數(shù)據(jù)位傳輸速率為8X480=3840位/秒。.假定某外設(shè)向CPU傳送信息最高頻率為40K次/秒，而相應(yīng)中斷處理程序的執(zhí)行時間為40uS,問該外設(shè)能否用中斷方式工作？解：外設(shè)傳送一個數(shù)據(jù)的時間=l/40X=25uS,所以請求中斷的周期為25uS,而相應(yīng)中斷處理程序的執(zhí)行時間為40uS,這樣會丟失數(shù)據(jù)，故不能采用中斷方式。第8章總線系統(tǒng)本章將給出主教材《計算機組成原理》第8章的習題及補充題的解析。僅供讀者參考。1主教材習題解析一、判斷題.組成總線不僅要有傳輸信息的傳輸線，還應(yīng)有實現(xiàn)總線傳輸控制的器件，即總線緩沖器和總線控制器。答：正確。.大多數(shù)微機總線由地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線組成，因此，它們是三總線結(jié)構(gòu)的。答：錯誤。.在計算機總線中，地址信息、數(shù)據(jù)信息和控制信息不能同時出現(xiàn)。答：正確。.三態(tài)緩沖門可組成運算器的數(shù)據(jù)總線，它的輸出電平有邏輯“1”或邏輯“0”、高阻抗三種狀態(tài)。答：正確。.計算機使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是便于積木化，同時減少了信息傳輸線的數(shù)目。答：正確。.任何類型的計算機都包含地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。答：正確。.地址線的條數(shù)反映了微處理器的尋址能力。答：正確。.地址總線的特點是可雙向傳輸，控制總線的特點是雙向傳輸。答：錯誤。USB全速版的最大傳輸速率比USB高速版大。答：錯誤?？偩€的發(fā)展與CPU的發(fā)展休戚相關(guān)，CPU的主頻提高后，總線的數(shù)據(jù)傳輸如果不隨之提高，必將妨礙整機性能的提高。答：正確?！?選擇題.CPU的芯片中的總線屬于。解:答案為AA.內(nèi)部B.局部C.系統(tǒng)D.板級.下面所列的不屬于系統(tǒng)總線接口的功能。A.數(shù)據(jù)緩沖B.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換C.狀態(tài)設(shè)置D.完成算術(shù)和邏輯運算解:答案為D.信息只用一-條傳輸線，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為。A.串行傳輸B.并行傳輸C.并串行傳輸D.分時傳輸解：答案為A.在的計算機系統(tǒng)中，外設(shè)可以主存儲器單元統(tǒng)一編址。A.單總線B.雙總線C.三總線D.以上三種都可以解：答案為A.系統(tǒng)總線中地址線的功能是。A.用于選擇主存單元地址B.用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C.用于選擇外存地址D.用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址解：答案為D.同步通信比異步通信具有較高的傳輸頻率，這是因為。A.同步通信不需要應(yīng)答信號。B.同步通信方式的總線長度較短。C.同步通信一個公共時鐘信號進行同步。D.同步通信中各部件存取時間比較短。解：答案為C.異步控制常用于作為其主要控制方式。A.在單總線結(jié)構(gòu)計算機中訪問主存與外設(shè)時.微機的CPU控制中C.組合邏輯控制的CPU控制中D.微程序控制器中解：答案為A.在3種集中式總線控制中，方式響應(yīng)時間最快，方式對電路故障最敏感。A.鏈式查詢B.計數(shù)器定時查詢C.獨立請求解：答案為A.在計數(shù)器定時查詢方式下，若從0開始計數(shù)，則。A.用于選擇主存單元地址B.用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C.用于選擇外存地址D.用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址解：答案為C.CPU的控制總線提供。A.數(shù)據(jù)信號流B.存儲器和I/O設(shè)備的時序信號和控制信號C.來自I/O設(shè)備和存儲器的響應(yīng)信號D.B和C解：答案為D.在菊花鏈方式下，越靠近控制器的設(shè)備。A.得到總線使用權(quán)的機會越多，優(yōu)先級越高B.得到總線使用權(quán)的機會越少，優(yōu)先級越低C.得到總線使用權(quán)的機會越多，優(yōu)先級越低D.得到總線使用權(quán)的機會越少，優(yōu)先級越高解：答案為A.在獨立方式下，若有幾個設(shè)備，貝人A.有幾個總線請求信號和幾個總線響應(yīng)信號B.有一個總線請求信號和一個總線響應(yīng)信號C.總線請求信號多于總線響應(yīng)信號D.總線請求信號少于總線響應(yīng)信號解：答案為A.在鏈式查詢方式下，若有n個設(shè)備，則。A.有幾條總線請求信號B.公用一條總線請求信號C.有n-l條總線請求信號D.無法確定解：答案為B三.填空題.計算機中各功能部件是通過連接的，它是各部件間進行信息傳輸?shù)墓餐?。答：總線。.CPU內(nèi)部的總線是級總線，也叫內(nèi)部總線。答：芯片。.總線控制方式可分為式和式兩種。答：集中、分布。.同步方式下，總線操作有固定的時序，設(shè)備之間應(yīng)答信號，數(shù)據(jù)的傳輸在的時鐘信號控制下進行。答：沒有、一個公共。.異步方式下，總線操作周期不固定，通過信號相互聯(lián)絡(luò)。答：握手（就緒/應(yīng)答）。.決定總線由哪個設(shè)備進行控制稱為，實現(xiàn)總線數(shù)據(jù)的定時規(guī)則叫。答：總線仲裁,總線協(xié)議。.衡量總線性能的一個重要指標是總線的，即單位時間內(nèi)總線傳輸數(shù)據(jù)的能