南开大学复习资料-计算机原理0001.docx

《计算机原理》.
客观部分：（单项选择、多项选择、不定项选择、判断）★考核知识点：计算机系统经典结构参见讲稿章节：第一章、第二章、第三章附1.1.1 （考核知识点解释及答案）计算机常用基本知识，重点掌握冯诺依曼结构、三总线结构。
一、选择题
1. 在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是_ C 。
A. 计算机可以存储大量信息
B. 计算机能代替人的脑力劳动
C. 计算机是一种信息处理机
D. 计算机可实现高速运算
2.1946年2月，在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机，它的名字叫 （1）C , 1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机称为（2） B 。
（1）A. EDVAC B. EDSAC C. ENIAC D. UNIVAC- I
（2）A. EDVAC B. EDSAC C. ENIAC D. UNIVAC- I
3. 计算机硬件能直接执行的只能是_JL_。
A. 符号语言B.机器语言
C.汇编语言D.机器语言和汇编语言
4. 运耸器的核心部件是_ D 。
A. 数据总线B.数据选择器C.累加寄存器I）.算术逻辑运算部件
5. 存储器主要用来D o
A. 存放程序B.存放数据C.存放微程序D.存放程序和数据
6. 目前我们所说的个人台式商用机属于D 。
A. 巨型机B.中型机
C.小型机D.微型机
7. 至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是 C 。
A. 节约元件B,运算速度快
C.物理器件性能决定I）.信息处理方便
8. 对计算机软、硬件资源进行管理，是一 A的功能。
A, 操作系统B.数据库管理系统
C.语言处理程序D.用户程序
9. 企事业单位用计算机计算、管理职工工资，这属于计篁机的 B应用领域。
A. 科学计算B.数据处理
C.过程控制D.辅助设计
10. 微型计算机的发展以B技术为标志。
A.操作系统B.微处理器
C.硬盘D.软件
二、填空题
1. 操作系统是一种（1）,用于 （2）,是 （3） 的接口。
A.适配器
C.计数器
B.设备控制器
D.寄存器
三、填空题
1 •实现输入输出数据传送方式分成三种：DMA方式、_中断方式和程序控制方式。
2. 输入输出设备寻址方式有和。
3. CPU响应中断时最先完成的两个步骤是_关中断、和_保存现场信息 O
4. 内部中断是由—主机外部的中断信引起的，如运算溢出等，外部中断是由主机外部的中断信号 引起的，如输入输出设备产生的中断。
5. DMA的含义是—直接存储器访问 ,用于解决_数据块传送。
6. DMA数据传送过程可分为—传送前预处理、、数据块传送和_传送后处理三个阶段。
7. 在中断服务中，开中断的目的是允许_多级中断.。
8. 一个中断向量对应一个相关内容,。
9. 接口收到中断响应信号INTA后，将_外围设备的中断号或中断向量通过数据总线传送给CPUo
10. CPU响应中断时，必须先保护当前程序的断点状态，然后才能执行中断服务程序，这里的断点状态是指—返回地址和状态寄存器的内容。
11. CPU对外设的控制方式按CPU的介入程度，从小到大为_通道方式、_DMA方式中断方式—、程序控制方式。
★考核知识点：总线结构、控制参见讲稿章节：第三章总线系统
（考核知识点解释及答案）总线经典结构，总线特性与性能指标，控制。
一、判断题
1. 组成总线不仅要有传输信息的传输线，还应有实现总线传输控制的器件，即总线缓 冲器和总线控制器。对
2. 大多数微机总线由地址总线、数据总线和控制总线组成，因此，它们是三总线结构 的。错
3. 在计算机总线中，地址信息、数据信息和控制信息不能同时出现。对
4. 三态缓冲门可组成运算器的数据总线，它的输出电平有逻辑“1”或逻辑“0”、高 阻抗三种状态。对
5. 计算机使用总线结构的主要优点是便于积木化，同时减少了信息传输线的数目。对
6. 任何类型的计算机都包含地址总线、数据总线和控制总线。错
7. 地址线的条数反映了微处理器的寻址能力。对
8. USB全速版的最大传输速率比USB高速版大。错二、选择题
1. CPU的芯片中的总线属于 。
A.内部B.局部
C.系统D.板级
2. 下面所列的 不属于系统总线接口的功能。
A.数据缓冲B.数据转换
C.状态设置D.完成算术和逻辑运算
3. 信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为 A °
A.串行传输B.并行传输
C.并串行传输D.分时传输
4. 在 的计算机系统中，外设可以主存储器单元统一编址。
A.单总线B.双总线
C.三总线D.以上三种都可以
5. 系统总线中地址线的功能是 D 。
A.用于选择主存单元地址 B.用于选择进行信息传输的设备
C.用于选择外存地址D.用于指定主存和I/O设备接口电路的地址
6. 同步通信比异步通信具有较高的传输频率，这是因为 C 。
A. 同步通信不需要应答信号。
B. 同步通信方式的总线长度较短。
C. 同步通信一个公共时钟信号进行同步。
D. 同步通信中各部件存取时间比较短。
7. 异步控制常用于A 作为其主要控制方式。
A. 在单总线结构计算机中访问主存与外设时
B. 微机的CPU控制中
C. 组合逻辑控制的CPU控制中
D. 微程序控制器中
8. 在3种集中式总线控制中，_C方式响应时间最快，_A—方式对电路故障最敏感。
A.链式查询B.计数器定时查询
C.独立请求
9. 在计数器定时查询方式下，若从0开始计数，则 C °
A.用于选择主存单元地址B.用于选择进行信息传输的设备
C.用于选择外存地址D.用于指定主存和I/O设备接口电路的地址
10. CPU的控制总线提供A 。
A.数据信号流B.存储器和I/O设备的时序信号和控制信号
C.来自I/O设备和存储器的响应信号D. B和C
11. 在菊花链方式下，越靠近控制器的设备_A_ o
A. 得到总线使用权的机会越多，优先级越高
B. 得到总线使用权的机会越少，优先级越低
C. 得到总线使用权的机会越多，优先级越低
D. 得到总线使用权的机会越少，优先级越高
12. 在链式查询方式下，若有n个设备，则 。
A. 有儿条总线请求信号
B. 公用一条总线请求信号
C. 有n-l条总线请求信号
D. 无法确定填空题
1. 计算机中各功能部件是通过旦_总线连接的，它是各部件间进行信息传输的公共通路。
2. CPU内部的总线是芯片—级总线，也叫内部总线。
3. 总线控制方式可分为_集中 式和—分布—式两种。
4. 同步方式下，总线操作有固定的时序，设备之间—没有—应答信号，数据的传 输在_一个公共—的时钟信号控制下进行。
5. 异步方式下，总线操作周期不固定，通过—握手（就绪/应答） 信号相互联络。
6. 决定总线由哪个设备进行控制称为_:总线仲裁 ,实现总线数据的定时规则叫总线协议。
7. 衡量总线性能的一个重要指标是总线的燮据传输速率 ,即单位时间内总线传输数据的能力。
8. 在单总线、双总线、三总线三种系统中，从信息流传送效率的角度看，_单总线的工作效率最低，从吞吐量来看，_双总线最强。
9. 根据总线传输的信息内容的不同，总线可分为—控制总线—、—地址总线 和电源总线—。任何类型的计算机总线都包括这三种总线。
★考核知识点：计算机系统发展、应用，流水线参见讲稿章节：第二章系统应用、结构发展，第八章指令流水
（考核知识点解释及答案）系统结构的发展前沿、最新技术，与生物信息、量子计算机的结合。
一.选择题
1. 下面描述的流水CPU基本概念中，正确的表达是 D
A. 流水CPU是以空间并行性为原理构造的处理器
B. 流水CPU一定是RISC机器
C. 流水CPU一定是多媒体CPU
D. 流水CPU是以时间并行性为原理构造的处理器
2. 流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件构成的，和具备m个并行部件的CPU 相比，一个m段流水CPU A 。
A.具备同等水平的吞吐能力B.不具备同等水平的吞吐能力
C.吞吐能力小于前者的吞吐能力D.吞吐能力大于前者的吞吐能力
3. 在高速计算机中，广泛采用流水线技术。例如，可以将指令执行分成取指令、分析 指令和执行指令3个阶段，不同指令的不同阶段可以 ① 执行:各阶段的执行时间最 好 ② ；否则在流水线运行时，每个阶段的执行时间应取 ③ 。
可供选择的答案：
① A.顺序B.重叠C.循环D.并行
② A.为0B.为1个周期C.相等D.不等
③ A. 3个阶段执行时间之和
B. 3个阶段执行时间的平均值
C. 3个阶段执行时间的最小值
D. 3个阶段执行时间的最大值
4. 光学计算机的特点是。（多选）
A.比电子计算机快B.比电子计算机功耗大
C.光传输失真大D.光器件开关速度比电子器件快
E. 不同波长的光波会发生干涉 F.光器件带宽比电子器件大
5. CPU内使用流水线技术后，下列可能的说法是o （多选）
A. 取指令与执行指令同步进行
B. 取指令与执行指令异步进行
C. 正在执行的指令与流水线中的指令冲突
D. 流水线内的指令无效
E. 流水线取指令与执行的指令有关
F. 流水线取指令与执行的指令无关二.填空题
1. 并行处理技术己成为计算机发展的主流，它有三种形式：—时间—并行，—空间_并行和_时间+空间并行。
2. Neumann计算机属于驱动方式，数据流计算机属于驱动方式，归约计算机属于驱动方式。
3. 光学计算机是利用实现的计算机。
4. 生物计算机是利用而研制开发的一种新型计算机。
5. 量子计算机是基于基于量子力学理论和量子器件的信息处理方式的信息处理方式，按照一定的体系结构，采用—采用量子器件所构成的计算机。
6. 按并行等级技术分类，流水线可分为_指令流水线—、—算术流水线—、—处理机流水线三类。
7. 流水CPU中的主要问题是一资源 相关,数据 相关和控制 相关。
8. 现代计算机的发展受半导体材料限制，人们正转向—生物计算机、_光计算机、—量子计算机—的研制，软件方面也开展_人工智能的研究。
二、主观部分（名词解释、简答题、计算题）★考核知识点：运算器参见讲稿章节：1-1
（考核知识点解释）：
名词解释1、运算器arithmetic unit,计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
2、ALU算术逻辑单元（arithmetic and logic unit）是能实现多组算术运算和逻辑运算的组合逻辑电路，简称ALU。
★考核知识点：指令参见讲稿章节：7-1
（考核知识点解释）：
名词解释3、指令参考答案：是一种经过编码的操作命令，它指定需要进行的操作，支配计算机中 的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递，是构成计算机软件的基本 元素。
参见讲稿章节：4-1
（考核知识点解释）：
数据的机器存储方式名词解释4、字长在计算机领域，对于某种特定的计算机设计而言，字（word）是用于表示其自然的数据单位的术语， 是用来表示一次性处理事务的固定长度。一个字的位数，即字长★考核知识点：数据表示与运算参见讲稿章节：第六章
（考核知识点解释）：
数原码、补码、反码、移码、阶码、规格化名词解释5、原码原码（true form）是一种计算机中对数字的二进制定点表示方法。
6、补码算机中的有符号数有三种表示方法，即原码、反码和补码。三种表示方法均有符号位和数值位两部分, 符号位都是用o表示“正”，用1表示“负”，而数值位，三种表示方法各不相同。在计算机系统中，数 值一律用补码来表示和存储。
7、规格化数规格化数一般指规格化。规格化又叫做规格化数，是一种表示浮点数的规格化的表示方法，还可以通 过修改阶码并同时移动尾数的方法使其满足这种规范。
★考核知识点：局部性原理参见讲稿章节：第四章cache
（考核知识点解释）：
Cache原理名词解释8、访存局部性访问局部性：表示通信能按卜述期望方式进行的术语：
9、直接映象直接映像是指在进行映像的工作时，规定各区中的某一信息块只能映像到Cache中的一个固定的信 息块中★考核知识点：存储体系参见讲稿章节：第四章第一、二、三节
（考核知识点解释）：
把各种不同存储容量、不同访问速度、不同成本的存储器件按层次构成多层的存 储器，并通过软硬件的管理将其组成统一的整体，使所存储的程序和数据按层次 分布在各种存储器件中。
名词解释10、层次化存储体系多级存储体系是指将多级存储器结合起来的一种方式。
★考核知识点：指令系统参见讲稿章节：第7章寻址方式
（考核知识点解释）：
各类寻址方式定义名词解释11、指令系统指令系统是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，指机器所具有的全部指令的集合，它是软件和硬 件的主要界面，反映了计算机所拥有的基本功能12、寻址方式寻址方式就是处理器根据指令中给出的地址信息来寻找有效地址的方式，是确定本条指令的数据地址 以及下一条要执行的指令地址的方法。
★考核知识点：计算机系统应用参见讲稿章节：第2章系统应用范围
（考核知识点解释）：
计算机系统应用范围、兼容、冯氏结构简答题会计电算化属于计算机应用的哪个领域？
参考：在计算机的应用领域中，会计电算化属于计算机数据处理方面的应用领域。
1. 兼容性是计算机的一个重要性能，请解释一下何为向上兼容？
参考：所谓向上兼容是指旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。系列机通常具有这种兼容性。
2. 按照冯.诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？
3. 如何理解软、硬件之间的等价性？
计算机的大部分功能既能由硬件完成，也能由软件完成，从逻辑上讲，两者是等效的。通常用硬件实现执行速度快、成本高、修改困难，而软件刚好相反。两者之间没有固定的界限。
★考核知识点：数据表示与运算参见讲稿章节：第6章数据的几种表示方法和运算规则
(考核知识点解释)：
能够熟练运用不同表示方法进行运算计算题
1. 用二进制数表示一个四位十进制的整数最少需要几位(不含符号位)。 解：2x=104, N=4 X 1/log 2=14 位。
2. 某机器字长32位，定点表示，其中31位表示尾数，1位是符号位，问: ⑴定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？
⑵定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？。
3. 写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码。
(1) ±1011(2) ±0. H01(3) ±04.某机器字长16位，浮点表示时，其中含1位阶符、5位阶码、1位尾符、9位尾数, 请写出它能表示的最大浮点数和最小浮点数。
解：①( + 1011) M=01011
( + 1011)反=01011
( + 1011) #=01011
( + 1011)移=11011
② (+0. 1101) ®=0. 1101
(+0. 1101) g=o. 1101
(+0. 1101)补=0. 1101
(+0. 1101)移=0. 1101
③ (+0.0000)原=00000
(+0. 0000)反=00000
(+0. 0000)补=00000
(+0. 0000)移= 10000
(-1011)康=11011
(-1011)反=10100
(-1011)朴=10101
(-1011)移=00100 (-0. 1101)廉=1. 1101 (-0. 1101)瓜=1.0010 (-0. 1101)补=1.0011 (-0. 1101)移=0. 0011 (-00000) 151=10000 (-00000)反=11111 (-00000)厚= 00000 (-00000)康=10000
简答题
1. 试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。
参考：带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移码。
原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。
补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。
反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际应用。
移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使 用比较方便。
2. 试述浮点数规格化的目的和方法。
3. 在检错码中，奇偶校验法能否定位发生错误的信息位？是否具有纠错功能?
4. 简述循环冗余码(CRC)的纠错原理。
参考答案：CRC码是一种纠错能力较强的校验码。在进行校验时，先将被检数据码的多 项式用生成多项式G (X)来除，若余数为0,说明数据正确；若余数不为0,则说明被检数 据有错。只要正确选择多项式G (X),余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由 此可以用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。
★考核知识点：CRC校验参见讲稿章节：第4章第5节信息校验方法
（考核知识点解释）：
CRC校验原理和具体步骤。
简答题己知被检信息为1010,选择的生成多项式是G （X）为X3+X+1,求CRC校验码，并求 循环余数，说明其校验原理。
★考核知识点：存储器设计参见讲稿章节：第4章
（考核知识点解释）：
字节、字长概念，位、字扩展方法，存储器分类，Cache命中率计算，磁盘性能 指标计算公式。
计算题
1. 设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，求：
（1）该存储器能存储多少字节的信息？
（2）若存储器由4MX 1位的RAM芯片组成，需要多少片？
（3）需要哪种译码器实现芯片选择？
2. 某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns,主存的存取 周期为200ns。巳知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存， 求：
（1）Cache的命中率是多少？
（2）CPU访问内存的平均访问时间是多少？
（3）Cache-主存系统的效率是多少？
3. 下图表示使用页表的虚实地址转换条件，页表存放在相联存储器中，其容量为8个 存储单元，求：
页号
该页在主存中的起始地址
33
42000
25
38000
7
96000
6
60000
4
40000
15
80000

虚拟地址 页号
15
0324

7
0128

48
0516

页内地址
2
3

5
50000
30
70000
（1）当CPU按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地码是多少？
（2）当CPU按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地码是多少？
（3）当CPU按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地码是多少？
参考：⑴用虚拟地址为1的页号15作为页表检索项，查得页号为15的页在主存中的起始 地址为80000,故将80000与虚拟地址中的页内地址码0324相加，求得主存实地址码为 80324o
（2）同理，主存实地址码=96000+0128=96128。
⑶虚拟地址为3的页号为48,查页表时，发现此页面没在页表中，此时操作系统暂停 用户作业程序的执行，转去查页表程序。如该页面在主存中，则将该页号及该页在主存中的 起始地址写入主存；如该页面不在主存中，则操作系统要将该页面从外存调入主存，然后将 页号及其主存中的起始地址写入页表。
4. 页式存储器的逻辑地址由页号和页内地址两部分组成，若页面大小为4KB,地址转 换过程如图所示，图中逻辑地址X644用十进制表示，经页表转换后，该逻辑地址的物理地 址（十进制）是多少？
提示：把逻辑地址转换成二进制来做。

页表长度
页表地址

8644
逻辑地址

页号
物理块号
0
2
1
3
2
8
5. 设某磁盘存储器的平均找道时间为ts,转速每分钟r转，每磁道容量为N个字，每 信息块为n个字，试推导磁盘存储器读写-•块信息所需总时间tB的公式。
解：tB=ts4-60/2r+60n/rNo
6. 某磁盘组有4个盘片，5个记录面，每个记录面的内磁道直径为22cm,外磁道直接 为33cm,最大位密度为1600b/cm,道密度为80道/cm,转速7200转速/分。
（1）磁盘的最内圈磁道容量？
（2）最大数据传输率是多少？
提示：⑴ 某磁道容量=磁道长X本道位密度，所以，最内圈磁道的容量=1600X22X 3. 14=110528 字节/道
（2）最大数据传输率=转速X某磁道容量=13263360字节/秒
(1) A.系统程序B.应用程序C.用户程序D.中间件
(2) A.编码转换B.操作计算机C.管理和控制计算机的资源D.把高级语言程序翻译成机器语言程序
(3) A.软件与硬件B.主机与外设C.用户与计算机D.高级语言与机器语言机
1. 存储器分为_内存储器和—外存储器—。在CPU运行程序时，必须把程序放在—内存储器—。
2. 存储器的存储容量一般以字节 为单位,一台微机的内存容量是128MB,应是 128x2字节_个这样的单位。
3. 计算机的运算精度主要由计算机的_字长—决定，—字长_越—长_，则计算 机的运算精度越高。
4. 冯.诺依曼结构计算机的基本特点是o
5. 总线一般可分为三类，它们分别是—控制总线—，_地址总线和—数据总线。
6. 计算机软件一般可分为_系统软件, 和_应用软件o
7. 邮局对信件进行自动分拣，使用的计算机技术是_模式识别。
★考核知识点：计算机CPU、指令系统、总线参见讲稿章节：第三章、第七章、第八章附1. 1.1 (考核知识点解释及答案)CPU中有若干寄存器，其中存放存储器中数据和指令地址的寄存器是 A ,暂存 数据和指令的寄存器是一 C ,存放CPU将要执行的下一条指令地址的寄存器是 B_。
A.地址寄存器B.程序计数器C.数据寄存器D.指令寄存器状态寄存器中的各个状态标志位是依据A来置位的。
A.算术逻辑部件上次的运算结果B.CPU将要执行的指令C.CPU已执行的指令D.累加器中的数据触发器的状态由时钟脉冲的上升沿时D (数据)端的状态决定，而与触发器的原状态无关，这种触发器是C 。
A. J-K触发器B. R-S基本触发器C.[)型触发器D. R-S同步触发器在总线中起数据暂存和缓冲作用的器件是_D__ oA.总线传输器 B.三态门 C.总线控制器 D.总线缓冲器为协调计算机各部件的工作，需要 C来提供统一的时钟。
★考核知识点：CPU寻址方式参见讲稿章节：第7章第3节
（考核知识点解释）：
寻址方式具体概念和方法简答题在8086中，对于物理地址2014CH来说，如果段起始地址为20000H，则偏移量应为多少？ 解：14CH。
2. 指出下列8086指令中，源操作数和目的操作的寻址方式。
⑴
PUSH
AX
(2)
XCHG
BX, [BP+SI]
⑶
MOV
CX, 03F5H
(4)
LDS
SI, [BX]
⑸
LEA
BX, [BX+SI]
(6)
MOV
AX, [BX+SI+0123H]
⑺
MOV
CX, ES： [BX] [SI]
(8)
MOV
[SI], AX
（9）XCHG AX,[2000H]参考：
⑴源是寄存器直接寻址。目的是寄存器间接寻址。
⑵源是变址/基址寻址，目的是寄存器直接寻址。
⑶源是立即数寻址，目的是寄存器直接寻址。
⑷源是寄存器间接寻址。日的是寄存器直接寻址。
3.若（BX） =555511,试写出执行完下面的指令序列后BX中的内容。
MOV CL, 5
SHR BX, CL参考：第一条指令把数5传送到CL （CL是指定用于存放移位或循环次数的寄存器）中，第 2条是逻辑右移指令，使BX逻辑右移5次（由CL给出移位次数）。
4. 有一主频为25 MHz的微处理器，平均每条指令的执行时间为两个机器周期，每个机器周 期由两个时钟脉冲组成。
（1）假定存储器为“0等待”，请计算机器速度（每秒钟执行的机器指令条数）。
（2）假如存储器速度较慢，每两个机器周期中有一个是访问存储器周期，需插入两个时 钟的等待时间，请计算机器速度。
过程参考：⑴存储器“0等待”是假设在访问存储器时，存储周期=机器周期，此时 机器周期=主频周期X2（一个机器周期由两个时钟脉冲组成）=2/25MHz=0.08 uS
指令周期=2 X机器周期=0. 16 PS
机器平均速度=（百万条指令/秒）
⑵若每两个机器周期中有一个是访问存储器周期，则需插入两个时钟的等待时间。
指令周期=0. 16 u S+0. 08 nS=0. 24 n S
机器平均速度=（百万条指令/秒）★考核知识点：数据传送方法中断方式参见讲稿章节：第5章第5节
（考核知识点解释）：
中断基本概念，数据传送计算。
计算题用异步方式传送ASCII码，数据格式为：数据位8位、奇校验位1位、停止位1位。当 波特率为4800b/s时，每个字符传送的速率是多少？每个数据位的时间是多少？数据位的传 送速率乂是多少？
提示：每个字符包含10位，因此字符传送速率为：波特率：字符位数
每个数据位长度T=l!波特率
数据位传输速率为字节位数*数据位时间R度假定某外设向CPU传送信息最高频率为40K次/秒，而相应中断处理程序的执行时间为40 US,问该外设能否用中断方式工作？
提示：外设传送一个数据的时间= l/40X=25 M,所以请求中断的周期为25泌，而相应 中断处理程序的执行时间为40 uSo★考核知识点：总线传输率、带宽参见讲稿章节：第3章总线性能指标
（考核知识点解释）：
时钟频率、总线数据周期基本计算公式，总线带宽定义。
计算题在一个16位的总线中，若时钟频率为100MHz,总线数据周期为5个时钟周期传输一个 字。试计算总线的数据传输率。
解：时钟频率为100MHz,所以
5 个时钟周期=5X1OOus=O.O5ps
数据传输率=16bit/0.05 u s=40X 106字节/秒⑴某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，若一个总线周期等于一个时钟周 期，总线频率为33MHz,问总线带宽是多少？
⑵若一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟提高为66MHz,问总线带宽是多少？ ⑶分析影响带宽的有哪些因素？
提示：影响总线带宽的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送和接收电路工作频率限 制及数据传送形式。
1. 在异步串行传输系统中，若每秒可传输20个数据帧，一个数据帧包含1个起始位、 7个数据位、一个奇校验位和1个结束位。试计算其波特率和比特率。
参考：波特率=（1+7+1 + 1） X20=200b/s,比特率=20X7=140b/So★考核知识点：存储器设计 参见讲稿章节：第4章
（考核知识点解释）： 片选逻辑、存储器扩展方式、地址空间计算设计题（10分）
设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用添页作访存控制信号（低电平有效）, 用福作读写控制信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列芯片及各种门电路（门电路 自定），如图所示。画出CPU与存储器的连接图，要求：
（1）存储芯片地址空间分配为：最大4K地址空间为系统程序区，相邻的4K地址空间 为系统程序工作区，最小16K地址空间为用户程序区；
（2）指出选用的存储芯片类型及数量；
（3）详细画出片选逻辑。
ROM: 2Kx8位
8Kx8 位
32Kx8 位
RAM: IKx4位
2Kx8 位
8Kx8 位
16Kxl位
4Kx4 位
为控制端
C. B, A为变虽控制端
瓦瓦为输出端

a15

• • •
Au
•
♦ •
z
1
• a
> •
•
■ •

1
1
1
1
1
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1
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i
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0
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1
1
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0
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0
1
I
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1
1
1
1
1
1
1
1
I
1

合理选用上述存储芯片,
(2)
说明各选几片？

答（1）主存地址空间分配：
6000H〜67FFH为系统程序区；6800H〜6BFFH为用户程序区。
Ao1:最大4K 2KX8位ROM 2片0，相邻 4K 4KX4ft RAM 2^0:最小16K 8KX8位RAM 2片
根据主存地址空间分配
最大4K地址空间为系统程序区，选用2片2KX8位ROM芯片；（1分）相邻的4K地址空间为系统程序工作区，选用2片4KX4位RAM芯片；（1分） 最小16K地址空间为用户程序区，选用2片8KX8位RAM芯片。（1分）（3）详细画出存储芯片的片选逻辑图。

★考核知识点：指令设计参见讲稿章节：第7章指令格式
（考核知识点解释）：
一地址、二地址指令及寻址方式设计题某机字长16位，存储字长等于指令字长，若存储器直接寻址空间为128字，变址时的位 移量为-64~+63,16个通用寄存器可作为变址寄存器。设计一套指令格式，满足下列寻址类型 的要求。
1）直接寻址的二地址指令3条；2）变址寻址的一地址指令6条；3）寄存器寻址的二地址 指令9条；直接寻址的一地址指令13条。请画图表示。
★考核知识点：指令设计 参见讲稿章节：第7章指令系统
（考核知识点解释）：
简答一个较完善的指令系统应包括哪几类？
包括：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、 堆栈指令、字符串指令、特权指令等。
★考核知识点：闪速存储器特点参见讲稿章节：第4章存储器分类
（考核知识点解释）：
简答什么是闪速存储器？它有哪些特点？
闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看，它属于ROM型存 储器，但是它又可随机改写信息；从功能上看，它又相当于RAV,所以传统ROM与RAM 的定义和划分己失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。闪速存储器的特点：（1） 固有的非易失性（2）廉价的高密度（3）可直接执行（4）固态性能★考核知识点：指令与微指令扩展参见讲稿章节：第7章指令系统（扩展微指令和微程序）
（考核知识点解释）：
简答比较水平微指令与垂直微指令的优缺点
（1）水平型微指令并行操作能力强、效率高、灵活性强，垂直型微指令则较差。
（2）水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。
（3）由水平型微指令解释指令的微程序，具有微指令字比较长，但微程序短的特点, 而垂直型微指令正好相反。
（4）水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说比较 容易掌握★考核知识点：CPU中断响应参见讲稿章节：第8章CPU、第5章程序中断
（考核知识点解释）： 简答CPU响应中断应具备哪些条件？
（1）在CPU内部设置的中断屏蔽触发器必须是开放的。
（2）外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。
（3）外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至CPU。 当上述三个条件具备时，CPU在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断A.总线缓冲器
C.总线控制器
A.总线缓冲器
C.总线控制器
A.总线缓冲器
C.总线控制器
A.总线缓冲器
C.总线控制器
A.总线缓冲器
C.总线控制器

A.总线缓冲器
C.总线控制器
B. 时钟发生器D.操作命令发生器★考核知识点：计算机数据运算参见讲稿章节：第六章
（考核知识点解释及答案）数据表示四种形式，原码、补码、反码、移码及其运算和相互转换规则，规格化。 例题一、判断题
1. 在数字计算机中所以采用二进制是因为二进制的运算最简单。（对）
2. 在所有的进位计数制中，整数部分最低位的权都是1。对
3. 某R进位计数制，其左边一位的权是其相邻的右边一位的权的R倍。对
4. 计算机表示的数发生溢出的根本原因是计算机的字长有限。错
5. 表示定点数时，若要求数值0在计算机中唯一地表示为全0,应采用补码。对
6. 浮点数的取值范围由阶码的位数决定，而精度由尾数的位数决定。对
7. CRC校验码的生成和检验大多采用软件实现。对
8. 若浮点数的尾数用补码表示，那么规格化的浮点数是指尾数数值位的最高位是0（正 数）或是1 （负数）。对
9. 在实际应用中，奇偶校验多采用奇校验，这是因为奇校验中不存在全“0”代码，在 某些场合下更便于判别。对二、选择题1. A.
2.
A.

1. A.
2.
A.
下列各种数制的数中最小的数是A 。
（101001）2 B. （101001） C. （52）8 D. （233）H 下列各种数制的数中最大的数是_D
C. （112）8
(1001011)2 B. 75
3. 1010AH 是 C 。 A.
C.
4.
D. (4F)h
表示一个二进制数
表示一个十进制数
ASCII码是对 （1） A
（DA.字符
（2） A.余3码
C.格雷码
表示一个十六进制数 表示一个错误的数
.进行编码的一种方案，它是 （2） B.汉字C.图形符号 D.声音
B.十进制数的二进制编码
D.美国标准信息交换代码
B.
D.
的缩写。

5.将十进制数15/2表示成二进制浮点规格化数（阶符1位，阶码2位，数符1位,尾数4位）是 A
A. 01101111 B. 01101110 C. 01111111 D. 11111111
1. 在大量数据传送中常用的且有效的检验法是
A. CRC码B,海明码 C.偶校验码D.奇校验码三、填空题
1. 在用_补码_表示的机器数中，零的编码是唯一的。
2. 一个定点数由—符号位和—数值域两部分组成。根据小数点位置不同，定点数据有纯小数和纯整数两种表示方法。
3. 移码常用来表示浮点数的阶码部分部分，移码和补码比较，它们除外，其他各位都相同★考核知识点：存储系统参见讲稿章节：第四章
（考核知识点解释及答案）主存储器类型、功能、设计，Cache原理、结构、层次，外存与主存关系、磁盘。
一. 判断题
1. 计算机的主存是由RAM和ROM两种半导体存储器组成的。对
2. CPU可以直接访问主存，而不能直接访问辅存。对
3. 外（辅）存比主存的存储容量大、存取速度快。错
4. 动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。对
5. Cache的功能全部由硬件实现。对
6. 引入虚拟存储器的目的是为了加快辅存的存取速度。错
7. 多体交叉存储器主要是为了解决扩充容量的问题。错
8. Cache和虚拟存储器的存储管理策略都利用了程序的局部性原理。对
9. 多级存储体系由Cache.主存和辅存构成。对
10. 在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由编译器完成地址映射。错选择题
1. 主（内）存用来存放 D 。
A. 程序 B.数据 C.微程序 D.程序和数据
2. 下列存储器中