计算机原理平时作业讲解学习

平时作业

1．请简要概述冯。诺伊曼计算机的主要设计思想、主要组成部分及各部分的功能。

答：主要设计思想是：数字计算的数制采用二进制，计算机应该按照程序顺序执行，主要组成部分有：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备

2．请给出下列数的原码，补码，反码和移码。

a.27/64

b.-27/64

答：a. 27/64的原码是0.011011，补码是0.011011，反码是0.011011，小数无移码（正数的原码补码反码都不变）

b. -27/64的原码是1.011011，补码是1.100101，反码是1.100100，小数无移码（负数反码=原码除符号位外每位取反；补码=反码+1；反码=补码-1）

3．已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。

a.x=11001，y=01011;

b.x=11001, y=-01011;

c.x=-11001, y=-01011;

答：a. 0011001+0001011=0100100 正溢出

b. 0011001+1101011=0000100 没有溢出

c. 1111001+1101011=1100100 没有溢出

4．请概要描述进行浮点算术运算的几个主要步骤。

答：

1、浮点加减法的运算步骤

①对阶操作：小阶向大阶看齐

②进行尾数加减运算

③规格化处理

④舍入操作

⑤判结果的正确性

2、浮点乘除法的运算步骤

①阶码运算：阶码求和（乘法）或阶码求差（除法）

②浮点数的尾数处理：浮点数中尾数乘除法运算结果要进行舍入处理

5．请概要描述计算机多级存储体系结构的工作原理。在多级存储体系中，如何进行字容量扩充？如何进行位宽扩充？

答：计算机系统中通常采用三级层次结构来构成存储系统，主要是由高速缓冲存储器cache，主存储器，和辅助存储器组成。主存储器用来存放需CPU运行的程序和数据。

可由CPU直接编程访问，采取随机存取方式。Cache位于CPU与主存之间(有些Cache 集在CPU芯片之中)，高速缓冲存储器（Cache）设置在CPU和主存之间，可以放在CPU 内部或外部。用来存放当前运行的程序和数据，它的内容是主存某些局部区域(页)的复制品。其作用也是解决主存与CPU的速度匹配问题，辅助存储器用来存放暂不运行但需联机存放的程序和数据。从CPU看来，这个整体的速度接近于Cache和寄存器的操

作速度、容量是辅存（或海量存储器）的容量，每位价格接近于辅存的位价格。从而较好地解决了存储器中速度、容量、价格三者之间的矛盾，满足了计算机系统的应用需要。

可以缩小主存和cpu之间的速度差距，从整体上提高存储器系统的存取速度。

进行字容量扩充扩展每个存储单元的位数，进行位宽扩充扩展存储单元的个数。

6．一个Cache存储器的的主要技术指标包括cache/主存平均访问时间和cache的命中率，请简要描述这两个指标的推导过程。

答：

Cache的命中率

基于程序访问的局部性原理，增加Cache使得要访问的数据绝大多数都可以在Cache中找到，这样才能在性能上使主存的平均读出时间尽可能接近Cache的读出时间。Cache 的工作效率通常用“命中率”来表示。

命中率指的是CPU要访问的信息在Cache中的概率，Cache的命中率越高，CPU访问主存的速度就越接近访问Cache的速度。通常Cache的容量越大，存储的块也越多，CPU 的命中率就越高。但是，当Cache的容量达到一定值时，命中率并不会随着容量的增大而增加，而且Cache容量的增大将导致成本的增加，所以，Cache的容量一般是命中率与成本价格的折中。

在一个程序执行期间，设Nc表示Cache完成存取的总次数，Nm表示主存完成存取的总次数，h定义为命中率，则有

若tc表示命中时的Cache访问时间，tm表示未命中时的主存访问时间，1-h表示未命中率，则Cache－主存系统的平均访问时间ta为：

设e表示访问效率，则有

为提高访问效率e，命中率h越接近1越好。命中率h与程序的行为、Cache的容量、组织方式、块的大小有关。

7．请列出至少五种操作数寻址方式。

答：立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址，相对基址变址寻址。

8．请简要描述流水线的基本工作原理。对于一个五级流水线系统，在理想情况下，与非流水线设计相比，系统性能最多能提高多少倍？为什么？

答：对于一个五级流水线，如果流水线各阶段操作平衡，那么在流水线上指令执行时间为(在理想情况下)：指令执行时间(流水线)=指令执行时间(非流水线)/流水线步骤数即在理想的情况下，流水线所带来的加速比与流水线的执行步骤的数目相同。系统性能可以从加速比来分析，一个有五个执行步骤的流水线能获得加速比也是五。

然而，在实际处理过程中，各个步骤间并不是完全的平衡的。另外，流水线中还包括一

计算机原理试题与答案

全国2004年4月高等教育自学考试计算机原理试题课程代码：02384 第一部分选择题（共25分）一、单项选择题（本大题共25小题，每小题1分，共25分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．计算机中一次处理的最大二进制位数即为（） A．位B．字节 C．字长D．代码 2．下列算式中属于逻辑运算的是（） A．1+1=2 B．1-1=0 C．1+1=10 D．1+1=1 3．下图所示的门电路，它的逻辑表达式是（） A．F=CD AB B．F=ABCD C．F=AB+CD D．F=ABCD 4．八进制数中的1位对应于二进制数的（） A．2位B．3位 C．4位D．5位 5．下列叙述正确的是（） A．原码是表示无符号数的编码方法 B．对一个数据的原码的各位取反而且在末位再加1就可以得到这个数据的补码

C．定点数表示的是整数 D．二进制数据表示在计算机中容易实现 6．浮点数0.00100011B×2-1的规格化表示是（） A．0.1000110B×2-11B B．0.0100011B×2-10B C．0.0100011B×20B D．0.1000110B×21B 7．两个定点数作补码加法运算，对相加后最高位出现进位1的处理是（） A．判为溢出B．AC中不保留 C．寄存在AC中D．循环加到末位 8．运算器中通用寄存器的长度一般取（） A．8位B．16位 C．32位D．等于计算机字长 9．目前在大多数微型机上广泛使用宽度为32/64位的高速总线是（） A．ISA B．EISA C．PCI D．VESA 10．某计算机指令的操作码有8个二进位，这种计算机的指令系统中的指令条数至多为（）A．8 B．64 C．128 D．256 11．间接访内指令LDA @Ad的指令周期包含CPU周期至少有（） A．一个B．二个 C．三个D．四个 12．在程序中，可用转移指令实现跳过后续的3条指令继续执行。这种指令的寻址方式是（） A．变址寻址方式B．相对寻址方式

计算机组成原理答案

第二章运算方法和运算器练习一、填空题 1. 补码加减法中，（符号位）作为数的一部分参加运算，（符号位产生的进位）要丢掉。 2. 为判断溢出，可采用双符号位补码，此时正数的符号用（00）表示，负数的符号用（11）表示。 3. 采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位（不相同），则表明发生了溢出。若结果的符号位为（01），表示发生正溢出；若为（10），表示发生负溢出。 4. 采用单符号位进行溢出检测时，若加数与被加数符号相同，而运算结果的符号与操作数的符号（不一致），则表示溢出；当加数与被加数符号不同时，相加运算的结果（不会产生溢出）。 5. 利用数据的数值位最高位进位C和符号位进位Cf的状况来判断溢出，则其表达式为over=（C⊕Cf）。 6. 在减法运算中，正数减（负数）可能产生溢出，此时的溢出为（正）溢出；负数减（正数）可能产生溢出，此时的溢出为（负）溢出。 7. 补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位Yi和Yi-1的值决定下步操作，当 YiYi-1=（10）时，执行部分积加【-x】补，再右移一位；当YiYi-1=（01）时，执行部分积加【x】补，再右移一位。 8. 浮点加减运算在（阶码运算溢出）情况下会发生溢出。 9. 原码一位乘法中，符号位与数值位（分开运算），运算结果的符号位等于（两操作数符号的异或值）。 10. 一个浮点数，当其补码尾数右移一位时，为使其值不变，阶码应该（加1）。 11. 左规的规则为：尾数（左移一位），阶码（减1）。 12. 右规的规则是：尾数（右移一位），阶码（加1）。 13. 影响进位加法器速度的关键因素是（进位信号的传递问题）。 14. 当运算结果的补码尾数部分不是（11.0×××××或00.1×××××）的形式时，则应进行规格化处理。当尾数符号位为（01）或（10）时，需要右规。 15. （进位信号的产生与传递逻辑）称为进位链。

计算机应用基础平时作业

1.简述启动控制面板的常用方法。（至少列出三种）答：常用打开控制面板的方法：1）点开始，选择控制面板打开；2）打开我的电脑，选择控制面板；3）点开始运行，输入命令control,回车打开控制面板。 2. 什么是存储器？内存储器与外存储器之间有什么异同点？内存储器与外存储器之间有什么异同点？答：计算机存储器是记忆部件，用来存放程序和数据，是计算机的重要组成部分。计算机中全部信息，包括输入的原始数据，计算机程序，中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中，它可以分为：内部存储器、外部存储器。外存一般用于掉电存储，比如软盘、硬盘、CD/DVD/U盘，移动硬盘等。可以存储程序代码或用户数据资料等。主要区别在于：1）速度不同2）容量不同3）成本不同4）易失性不同。 3. 简述计算机的工作原理。答：计算机的基本原理是存储程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。 4. 如何设置远程桌面连接，请写出具体过程？答：首先，远程访问有一定的风险，所以一定要设置好服务器用户的权限。建立远程访问用户；到用户属性下面设置用户的权限。设置服务器远程连接参数，右键点击“我的电脑”，选择“属性”，在弹出的系统属性窗口中选择“远程”，弹出远程参数设置窗口；把“启用这台计算机上的远程桌面”打上勾，并点击“选择远程用户”,选择刚新建的远程访问用户添加到访问窗口里面，点击确定即可。 5.将以下素材按要求排版。（1）设置第一段首字下沉。（2）将第一段（除首字）字体设置为“楷体”，字号设置为“四号”。（3）将第二段字体设置为“方正舒体”，字号设置为“小四号”，加单横线下划线。材：明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙、今夕是何年？素我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒．起舞弄清影，何似在人间？转朱阁，低绮户，照无眠。不应有恨、何事长向别时圆？人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。

计算机组成原理知识点总结——详细版

计算机组成原理2009年12月期末考试复习大纲第一章 1.计算机软件的分类。 P11 计算机软件一般分为两大类：一类叫系统程序，一类叫应用程序。 2.源程序转换到目标程序的方法。 P12 源程序是用算法语言编写的程序。目标程序（目的程序）是用机器语言书写的程序。源程序转换到目标程序的方法一种是通过编译程序把源程序翻译成目的程序，另一种是通过解释程序解释执行。 3.怎样理解软件和硬件的逻辑等价性。 P14 因为任何操作可以有软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。对于某一机器功能采用硬件方案还是软件方案，取决于器件价格，速度，可靠性，存储容量等因素。因此，软件和硬件之间具有逻辑等价性。第二章 1.定点数和浮点数的表示方法。 P16 定点数通常为纯小数或纯整数。 X=XnXn-1…..X1X0 Xn为符号位，0表示正数，1表示负数。其余位数代表它的量值。纯小数表示范围0≤|X|≤1-2-n 纯整数表示范围0≤|X|≤2n -1

浮点数：一个十进制浮点数N=10E.M。一个任意进制浮点数N=R E.M 其中M称为浮点数的尾数，是一个纯小数。E称为浮点数的指数，是一个整数。比例因子的基数R=2对二进制计数的机器是一个常数。做题时请注意题目的要求是否是采用IEEE754标准来表示的浮点数。 32位浮点数S（31）E（30-23）M（22-0） 64位浮点数S（63）E（62-52）M（51-0） S是浮点数的符号位0正1负。E是阶码，采用移码方法来表示正负指数。 M为尾数。P18 P18

2.数据的原码、反码和补码之间的转换。数据零的三种机器码的表示方法。 P21 一个正整数，当用原码、反码、补码表示时，符号位都固定为0，用二进制表示的数位值都相同，既三种表示方法完全一样。一个负整数，当用原码、反码、补码表示时，符号位都固定为1，用二进制表示的数位值都不相同，表示方法。 1.原码符号位为1不变，整数的每一位二进制数位求反得到反码； 2.反码符号位为1不变，反码数值位最低位加1，得到补码。例：x= (+122)10=(+1111010)2原码、反码、补码均为01111010 Y=(-122)10=(-1111010)2原码11111010、反码10000101、补码10000110 +0 原码00000000、反码00000000、补码00000000 -0 原码10000000、反码11111111、补码10000000 3.定点数和浮点数的加、减法运算：公式的运用、溢出的判断。 P63 已知x和y，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。（1）x=11011 y=00011 （2）x=11011 y=-10101 （3）x=-10110 y=-00001

计算机组成原理课后答案

… 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

计算机组成原理-平时作业一

计算机组成原理-平时作业一（注意：请独立完成作业，若作业为雷同将有可能被评为0分。为保证特殊字符的准确识别，如您的作业需要用到“ √ 或× ”的字符，请您直接在答题处复制。）1、解释下列概念：总线宽度、总线带宽、总线复用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备（或从模块）、总线的传输周期和总线的通信控制。答：（1）总线宽度：指的是总线能同时传送的数据的二进制位（bit）数；（2）总线带宽：指的是总线本身所能达到的最高数据传输速率，单位是兆字节每秒（MB/s），这是衡量总线性能的重要指标，总线带宽越宽，传输效率也就越高；（3）总线复用：指既传送地址信息，又传送数据信息，在不同的时间间隔中完成传送地址和传送数据的任务；（4）总线的主设备（主模块）：指一次总线传输期间，拥有总线控制权的设备（模块）；（5）总线的从设备（从模块）：指一次总线传输期间，配合主设备完成数据传输的设备（模块），它只能被动接受主设备发来的命令；（6）总线的传输周期：指总线完成一次完整而可靠的传输所需时间；（7）总线的通信控制：指总线传输过程中双方的时间配置方式。 2、控制器有哪几种控制方式？各自有什么特点？答：控制器的控制方式可以分为3种，分别有：同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。（1）同步控制控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲；特点：这种控制方式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。

（2）异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间；特点：异步控制方式没有时间上的浪费，因而提高了机器的效率，但是控制比较复杂。（3）联合控制是同步控制和异步控制结合的方式；特点：一种情况是，大部分操作序列安排在固定的集齐周期中，对某些时间难以确定的操作则以执行部件的“回答”信号作为本次操作的结束。另一种情况是，及其周期的节拍脉冲数固定，但各条指令周期的集齐周期数不固定。 3、什么是微指令和微操作？微程序和机器指令有何关系？微程序和程序之间有何关系？答：（1）微指令：是控制计算机各部件完成某个基本微操作的命令，是微程序级的命令，属于硬件；（2）微操作是指计算机中最基本的、不可再分解的操作；（3）微程序是机器指令的实时解释器，每一条机器指令都对应一个微程序；（4）微程序和程序是两个不同的概念。微程序是由微指令组成的，用于描述机器指令，实际上是机器指令的实时解释器，微程序是由计算机的设计者事先编制好并存放在控制存储器中的，一般不提供给用户；程序是由机器指令组成的，由程序员事先编制好并存放在主存放器中； 4、外部设备在系统中如何编址，如何与主机连接？答：通常根据与存储器地址的关系，有两种编址方式。（1）统一编址：指外设接口中的I/O寄存器和主存单元一样看待，将它们和主存单元组合在一起编排地址；或者说，将主存的一部分地址空间用作I/O地址空间。这样就可以用访问主存的指令去访问外设的某个寄存器，因而也就不需要专门的I/O指令，可以简化CPU的设计；

(完整版)计算机组成原理知识点总结

第2章数据的表示和运算主要内容：（一）数据信息的表示 1.数据的表示 2.真值和机器数（二）定点数的表示和运算 1.定点数的表示：无符号数的表示；有符号数的表示。 2.定点数的运算：定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。（三）浮点数的表示和运算 1.浮点数的表示：浮点数的表示范围；IEEE754标准 2.浮点数的加/减运算（四）算术逻辑单元ALU 1.串行加法器和并行加法器 2.算术逻辑单元ALU的功能和机构 2.3 浮点数的表示和运算 2.3.1 浮点数的表示（1）浮点数的表示范围 ?浮点数是指小数点位置可浮动的数据，通常以下式表示： N=M·RE 其中，N为浮点数，M为尾数，E为阶码，R称为“阶的基数（底）”，而且R

为一常数，一般为2、8或16。在一台计算机中，所有数据的R都是相同的，于是不需要在每个数据中表示出来。浮点数的机内表示浮点数真值：N=M ×2E 浮点数的一般机器格式：数符阶符阶码值 . 尾数值 1位1位n位m位 ?Ms是尾数的符号位，设置在最高位上。 ?E为阶码，有n+1位，一般为整数，其中有一位符号位EJ，设置在E的最高位上，用来表示正阶或负阶。 ?M为尾数，有m位，为一个定点小数。Ms=0，表示正号，Ms=1，表示负。 ?为了保证数据精度，尾数通常用规格化形式表示：当R＝2，且尾数值不为0时，其绝对值大于或等于0.5。对非规格化浮点数，通过将尾数左移或右移，并修改阶码值使之满足规格化要求。浮点数的机内表示阶码通常为定点整数，补码或移码表示。其位数决定数值范围。阶符表示数的大小。尾数通常为定点小数，原码或补码表示。其位数决定数的精度。数符表示数的正负。

计算机组成原理试题及答案

A ．(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A ．(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 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 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中， ______ 是正确的 A. 只做算术运算，不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器， Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设］X ］补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸，X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1，X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 A.控制器 B. 控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU 和主存 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 设变址寄存器为X ,形式地址为D, (X )表示寄存器X 的内容，这种寻址方式的有效地址为 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0）16 D. （ 152）10 o D. ASC H 码只做加法既做算术运算，又做逻辑运算只读存储器光擦除可编程的只读存储器位微处理器。

计算机原理试题及答案

计算机组成原理试题及答案一、选择题（每题3分，共36分） 1、下列数中最小的数是（）。B A （1010010）2 B （00101000）BCD C （512）8D（235）16 2、某机字长16位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正整数为（），最小负整数为（）。 A A +（215-1），-(215-1) B +(215-1),-（216-1） C +（214-1），-(215-1) D +(215-1), -(1-215) 3、运算器虽由许多部件组成，但核心部分是（） B A 数据总线 B 算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器 4、在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（）来实现 C A 与非门 B 或非门 C 异或门 D 与或非门 5、立即寻址是指（） B A 指令中直接给出操作数地址 B 指令中直接给出操作数 C 指令中间接给出操作数 D 指令中间接给出操作数地址 6、输入输出指令的功能是（） C A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU与I/O设备之间的数据传送 D 改变程序执行的顺序 7、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（） D A 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 B 一条微指令由若干条机器指令组成 C 每一条机器指令由一条微指令来执行 D 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 8、相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性价比（）A A 最低 B 居中 C 最高 D 都差不多 9、某一RAM芯片，其容量为1024×8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为（） B A 23 B 20 C 17 D 19 10、在主存和CPU之间增加Cache的目的是（）。 C A 扩大主存的容量 B 增加CPU中通用寄存器的数量 C 解决CPU和主存之间的速度匹配 D 代替CPU中寄存器工作 11、计算机系统的输入输出接口是（）之间的交接界面。 B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 存储器与外围设备 D CPU与系统总线 12、在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（）之间建立直接的数据通路。B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 外设与外设 D CPU与主存二、判断题（每题3分，共15分） 1、两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。（×） 2、相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和（√） 3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。（√）

计算机组成原理考研知识点汇总

计算机组成原理考研知识点汇总一, 计算机系统概述 (一) 计算机发展历程第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学.ENIAC用了18000电子管,1500继电器,重30吨,占地170m2,耗电140kw,每秒计算5000次加法.冯?诺依曼(VanNeumann)首次提出存储程序概念,将数据和程序一起放在存储器,使编程更加方便.50年来,虽然对冯?诺依曼机进行很多改革,但结构变化不大,仍称冯?诺依曼机. 发展阶段时间硬件技术速度/(次/秒) 第一代1946-1957 电子管计算机时代40 000 第二代1958-1964 晶体管计算机时代200 000 第三代1965-1971 中小规模集成电路计算机时代 1 000 000 第四代1972-1977 大规模集成电路计算机时代10 000 000 第五代1978-现在超大规模集成电路计算机时代100 000 000 EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)电子离散变量计算机组成原理是讲硬件结构的系统结构是讲结构设计的摩尔定律微芯片上的集成管数目每3年翻两番.处理器的处理速度每18个月增长一倍. 每代芯片的成本大约为前一代芯片成本的两倍新摩尔定律全球入网量每6个月翻一番. 数学家冯·诺依曼(von Neumann)在研究EDVAC机时提出了“储存程序”的概念.以此为基础的各类计算机通称为冯·诺依曼机.它有如下特点: ①计算机由运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分组成 ②指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可按地址寻访 ③指令和数据均用二进制数表示 ④指令由操作码和地址码组成,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 ⑤指令在存储器内按顺序存放 ⑥机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成图中各部件的功能 ·运算器用来完成算术运算和逻辑运算并将的中间结果暂存在运算器内 ·存储器用来存放数据和程序 ·控制器用来控制,指挥程序和数据的输入,运行以及处理运行结果 ·输入设备用来将人们熟悉的信息转换为机器识别的信息 ·输出设备将机器运算结果转为人熟悉的信息形式

计算机组成原理试题库(含答案)

计算机组成原理试题一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C）。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7．CPU响应中断的时间是_C_____。 A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。8．常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。 9．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作__A____。 A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；

计算机组成原理习题解答全解

《计算机组成原理》习题解答第1章 1. 解释概念或术语：实际机器、虚拟机器，机器指令、机器指令格式，主机、CPU、主存、I/O、PC、IR、ALU、CU、AC、MAR、MDR，机器字长、存储字长、指令字长、CPI、T C、主频、响应时间、吞吐量、MIPS、MFLOPS。答：略 2. 如何理解计算机系统的层次结构？说明高级语言、汇编语言及机器语言的差别与联系。答：⑴计算机系统是由软件和硬件结合而成的整体。为了提高计算机系统的好用性，程序设计语言的描述问题能力越来越强，各种程序设计语言大体上是一种层次结构，即高等级编程语言指令包含低等级编程语言指令的全部功能。对于使用不同层次编程语言的程序员来说，他们所看到的同一计算机系统的属性是不同的，这些属性反映了同一计算机系统的不同层次的特征，即同一计算机系统可划分成多个层次结构，不同层次的结构反映的计算机系统的特征不同而已。 ⑵机器语言是能够被计算机硬件直接识别和执行的程序设计语言，机器语言是一种面向硬件的、数字式程序设计语言；汇编语言和高级语言均用符号表示机器语言指令，指令很容易阅读和编写、但不能被硬件直接识别和执行，它们均是一种面向软件的、符号式程序设计语言；相对于汇编语言而言，高级语言描述问题的能力更强；高级语言和汇编语言程序必须翻译成机器语言程序后，才能在计算机硬件上执行。 3. 计算机系统结构、计算机组成的定义各是什么？两者之间有何关系？答：计算机系统结构是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的计算机系统的属性，包括概念性结构和功能特性两个方面。主要研究计算机系统软硬件交界面的定义及其上下的功能分配。计算机组成是指计算机硬件设计人员所看到的计算机系统的属性。主要研究如何合理地逻辑实现硬件的功能。计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。 4. 冯·诺依曼模型的存储程序原理包含哪些内容、对计算机硬件和软件有哪些要求？冯·诺依曼模型计算机的特点有哪些？答：存储程序原理是指程序和数据预先存放在存储器中，机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行。存储程序原理要求存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构的存储部件；要求软件指令支持用地址码表示操作数在存储器中的地址，指令长度为存储单元长度的倍数，编程语言中必须有转移型指令，以实现程序存储顺序到程序逻辑顺序的转变。冯·诺依曼模型计算机的特点可归纳为如下几点： ⑴计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成； ⑵存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构； ⑶程序由指令组成，指令和数据以等同地位存放在存储器中； ⑷机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行； ⑸指令由操作码和地址码组成，操作码用于表示操作的性质，地址码用于表示操作数在

华南理工大学计算机应用基础平时作业

1、简述计算机的发展过程以及各阶段所采用的元器件和主要特点、作用。答：计算机的发展过程主要有如下四代：第一代（1946-1957）电子管计算机，主要特点：以电子管为基本电子器件。主要作用：用于科学计算；第二代(1958年～1963年)是晶体管计算机，主要特点：主要元件由晶体管代替了电子管。主要作用：用于工业自动化控制；第三代(1964年～1971年)是小规模集成电路计算机，主要特点：逻辑元件采用小规模集成电路，这种电路器件是把几十或几百个独立的电子元件集中做在一块几平方毫米的硅芯片上。主要作用：文字、图像、通信；第四代(1971年～至今)是大规模集成电路计算机，主要特点：逻辑元件采用大规模集成电路，有的甚至采用超大规模集成电路技术，在硅半导体芯片上集成1000到10万个电子器件。主要作用：社会各领域。 2、简述冯.诺依曼原理的基本内容。答：a采用二进制数的形式表示数据和指令; b将指令和数据顺序都存放在存储器中; c由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成计算机。 3、简述启动控制面板的常用方法方法一、依次单击“开始”- - “控制面板”菜单;打开控制面板; 方法二、双击桌面“我的电脑”图标,打开【我的电脑】;单击左侧的“控制面板”,打开控制面板; 方法三、右击桌面“我的电脑”图标,或右击“开始”,单击“资源管理器”菜单,打开【资源管理器】;单击左侧的“控制面板”,打开【控制面板】; 方法四、打开【运行】，输入“”,确定打开【控制面板】; 4、什么是存储器内存储器与外存储器之间有什么本质的不同答：存储器是用来保存程序和数据，以及运算的中间结果和最后结果的记忆装置。计算机的存储系统分为内部存储器和外部存储器。内部存储器中存放将要执行的指令和运算数据，容量较小，但存取速度快。断电时内存中存放的信息会丢失，只是用来暂时存放数据或程序。内存就像一块可以反复擦写的黑板，它的内容可以改变，是一个可重用的资源。外部存储器容量大、成本低、存取速度慢，用来存放需要长期保存的程序和数据，当存放在外存中的程序和数据需要处理时，必须先将它们读到内存中，才能进行处理。特点是断电时存放的信息不会丢失。如软盘、硬盘、光盘、磁带均属于外存。注意之处：内存是暂时保存数据，而外存是长期保存，存取速度比内存慢。 5、在Word2010中，如何为文件设置密码答：步骤如下： 1) 单击“Office 按钮”Office 按钮，指向“准备”，然后单击“加密文档”。 2) 在“加密文档”对话框的“密码”框中，键入密码，然后单击“确定”。 3) 在“确认密码”对话框的“重新输入密码”框中，再次键入密码，然后单击“确定”。 4) 若要保存密码，请保存文件。 6、在Excel2010中，当输入或更改数据时，会影响到所有选中的工作，那么该如何选择工作表请分类说明。答：说明如下： 1) 按住shift选中工作表，然后输入和修改，会更改所有工作表 2) 因为公式跨表引用，影响到所有工作表 3) 使用定义名称的引用，影响工作表 4) 因为宏的使用，影响工作表 5) 因为obdc源的变更，影响工作表 7、 PowerPoint2010有几种视图模式简述每种视图模式的作用

(完整版)计算机原理练习题答案

《计算机原理》练习题一、填空题 1、为区别不同的进制，在数的末尾用字母表示，二进制为B ，十六进制为H ，十进制为D 。 2、8位二进制数组成一个字节，它是单片机中数的基本单位。 3、硬件技术中三种基本的无源器件是电阻、电容、电感。 4、电感对电流的作用效果可以总结为：阻交流、通直流，交流电流频率越高，电感对电流的阻抗效应越强。 5、电容对电流的作用效果可以总结为：隔直流、通交流，交流电流频率越高，电容对电流的阻抗效应越弱。 6、晶体二极管的一个最重要特征是单向导电。 7、晶体三极管的主要作用是电流放大作用。 8、微机硬件的五大部件是：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 9、单片机又称为微控制器（MCU）。 10、单片机就是在一块芯片上集成了中央处理部件（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器和各种输入/输出（I/O）接口等片上外设的微型计算机。 11、单片机构成的四要素是CPU 、ROM 、RAM 和片上外设，它们相互之间通过总线连接。 12、8051单片机是8 位CPU。 13、时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。 14、时钟周期（振荡周期）是指为单片机提供时钟信号的振荡源的周期。 15、机器周期是指单片机完成某种基本操作所需要的时间，它由12 个时钟周期组成。 16、假设单片机时钟频率f=12MHz，则时钟周期为1/12 us，机器周期为1 us。 17、假设单片机时钟频率f=6MHz，则时钟周期为1/6 us，机器周期为2 us。 18、单片机的存储系统包含三大部分：程序存储器（ROM）、数据存储器(RAM) 和特殊功能寄存器(SFR) 。 19、从物理地址空间来看，MCS-51单片机有四个存储器地址空间：即片内ROM 和片外ROM 以及片内RAM 和片外RAM 。 20、从逻辑上看，单片机存储空间可分为三个部分：64KB程序存储器、256B数据存储器和64KB 数据存储器。 21、在单片机的引脚中，XTAL1和XTAL2用于连接时钟电路。 22、在单片机的引脚中，RESET用于连接复位电路。 23、在单片机的引脚中，EA=1，表示使用内部程序存储器。 24、在单片机的引脚中，EA=0，表示使用外部程序存储器。 25、单片机的时钟电路有：外部时钟电路和内部时钟电路。 26、单片机的并行端口有：P0 、P1 、P2 、P3 。其中P0 端口外接电路时要加上拉电阻，P3 端口主要使用其第二功能。 27、当单片机外接地址总线时，P2 端口作为地址总线高8位，P0 端口作为地址总线低8位。 28、当单片机外扩存储器时，作为数据总线的是P0 端口。 29、单片机复位后，PC= 0000H ，SP= 07H ，P0~P3= 0FFH 。 30、51单片机引脚P3.2的第二功能是：INT0外部中断0输入端，P3.3的第二功能是：INT1外部中断1输入端，P3.4的第二功能是：T0外部计数脉冲输入端0 ，P3.5的第二功能是：T1外部计数脉冲输入端1 。 31、单片机最小系统是能让单片机工作起来的一个最基本的组成电路。 32、C语言程序的基本结构有：顺序结构、选择结构和循环结构。 33、C语言程序中，有且仅有一个main 函数。 34、C程序的基本单位是函数。 35、C语言程序的执行是从main 函数开始，也是在main 函数中结束。 36、在C语言程序的运行过程中，我们称其值不能被改变的量为：常量；其值可以改变的量为：变量。 37、C语言中的变量必须先定义，后使用。 38、C语言规定给变量起名时，只能使用字母、数字、下划线，而且第一个字符不能是数字。 39、C语言中，定义数组a[10]，则数组a的第一个元素是：a[0] ，最后一个元素是a[9] 。 40、C语言中，执行语句：x=7/3;则x的值为：2 。 41、C语言中，执行语句：x=7%3;则x的值为：1 。

01-华南理工网络学院-计算机组成原理第一次作业

提交方式：附件 1、解释下列概念：总线宽度、总线带宽、总线复用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备（或从模块）、总线的传输周期和总线的通信控制。答： ●总线宽度：地址总线的宽度指总线能够直接访问存储器的地址空间范围，数据总线的宽度指访问一次存储器或外设时能够交换数据的位数。 ●总线带宽：是衡量总线性能的重要指标，它定义为总线本身多能达到的最高传输速率，单位是兆字节每秒（MB/s）。 ●总线复用：既传送地址信息，又传送数据信息，在不同的时间间隔中完成传送地址和传送数据的任务。 ●总线的主设备（或主模块）：总线传输期间对总线有控制权的设备（模块）。 ●总线的从设备（或从模块）：总线传输期间对总线没有控制权的设备（模块），只能被动接受主设备发来的命令。 ●总线的传输周期：总线完成一次完整而可靠的传输所需时间。 ●总线的通信控制：总线传输过程中双方的时间配置方式。 2、控制器有哪几种控制方式？各自有什么特点？答：控制器有同步控制、异步控制、联合控制三种方式，各自特点如下： a)同步控制是在任何情况下，已定的指令在执行时所需的机器周期数和时钟周期数都是固定不变的。 b)异步控制的特点是，每条指令、每个操作控制信号需要多少时间就占用多少时间。用这种方式形成的操作控制序列没有固定的CPU周期数和严格的时钟周期与之同步。 c)联合控制是同步控制和异步控制结合的方式。一种情况是，大部分操作序列安排在固定的机器周期中，对某些时间难以确定的操作则以执行部件的“回答”信号作为本次操作的结束。另一种情况是，机器周期的节拍脉冲数固定，但各条指令周期的机器周期数不固定。

微机原理知识点总结

第一章概述 1.IP核分为3类，软核、硬核、固核。特点对比 p12 第二章计算机系统的结构组成与工作原理 1. 计算机体系结构、计算机组成、计算机实现的概念与区别。P31 2. 冯·诺依曼体系结构： p32 硬件组成五大部分运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备，以存储器为中心信息表示：二进制计算机内部的控制信息和数据信息均采用二进制表示，并存放在同一个存储器中。工作原理：存储程序/指令(控制)驱动编制好的程序(包括指令和数据)预先经由输入设备输入并保存在存储器中 3.接口电路的意义 p34 第二段接口一方面应该负责接收、转换、解释并执行总线主设备发来的命令，另一方面应能将总线从设备的状态或数据传送给总线主设备，从而完成数据交换。 4.CPU组成：运算器、控制器、寄存器。P34 运算器的组成：算术逻辑单元、累加器、标志寄存器、暂存器 5.寄存器阵列p35 程序计数器PC,也称为指令指针寄存器。存放下一条要执行指令的存放地址。堆栈的操作原理应用场合：中断处理和子程序调用 p35最后一段 6. 计算机的本质就是执行程序的过程p36 7. 汇编语言源程序——汇编——>机器语言程序 p36 8. 指令包含操作码、操作数两部分。执行指令基本过程：取指令、分析指令、执行指令。简答题（简述各部分流程）p37 9. 数字硬件逻辑角度，CPU分为控制器与数据通路。P38 数据通路又包括寄存器阵列、ALU、片上总线。 10. 冯·诺依曼计算机的串行特点p38 串行性是冯·诺依曼计算机的本质特点。表现在指令执行的串行性和存储器读取的串行性。也是性能瓶颈的主要原因。单指令单数据 11. CISC与RISC的概念、原则、特点。对比着看 p39、40

计算机组成原理平时作业2020秋华南理工大学网络教育答案

2020-2021第一学期《计算机组成原理》作业姓名：成绩：（1）CPU 包括哪几个工作周期？每个工作周期访存的作用是什么。答:包括4 个工作周期:取指周期、间址周期、执行周期、中断周期。每个访存的作用：分别是取指令、取有效地址、取（或存）操作数及将程序断点保存起来。（2）什么是指令周期、机器周期和时钟周期？答:指令周期是指执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU 仅完成一个最基本的动作。机器周期是指完成一个基本操作所需要的时间。（3）总线通信控制有几种方式，简要说明各自的特点。答:4 种方式: 同步通信：通信双方由统一时标控制数据传送。异步通信：采用应答方式通信。半同步通信：统一时钟，可插入等待信号。分离式通信：都是主设备，充分发挥总线的有效占用。（4）控制器中常采用哪些控制方式，各有何特点？答：控制器常采用同步控制、异步控制和联合控制。同步控制即微操作序列由基准时标系统控制，每一个操作出现的时间与基准时标保持一致。异步控制不寻找基准时标信号，微操作的时序是由专门的应答线路控制的，即控制器发出某一个微操作控制信号后，等待执行部件完成该操作时所发回的“回答”或“终了”信号，再开始下一个微操作。联合控制是同步控制和异步控制相结合的方式，即大多数微操作在同步时序信号控制下进行，而对那些时间难以确定的微操作，如涉及到I/O 操作，则采用异步控制。（5）简述中断处理的基本过程。答:中断处理过程基本上由3 部分组成，第一部分为准备部分，其基本功能是保护现场，对于非向量中断方式则需要确定中断源，最后开放中断，允许更高级的中断请求打断低级的中断服务程序；第二部分为处理部分，即真正执行具体的为某个中断源服务的中断服务程序；第三部分为结尾部分，首先要关中断，以防止在恢复现场过程中被新的中断请求打断，接着恢复现场，然后开放中断，以便返回原来的程序后可响应其他的中断请求。中断服务程序的最后一条指令一定是中断返回指令。（6）为什么外围设备要通过接口与CPU 相连？接口有哪些功能？答:1)一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号，通过接口可实现对设备的选择; 2) I/O 设备种类繁多，速度不一，与CPU 速度相差可能很大，通过接口可实现数据缓冲，达到速度匹配; 3) I/O 设备可能串行传送数据，而CPU 一般并行传送，通过接口可实现数据串并格式转换; 4) I/O 设备的输出电平可能与CPU 输入/输出电平不同，通过接口可实现电平转换;

计算机组成原理知识点(word文档物超所值)

1.各种进制之间的转换 2.冯诺依曼机器特点，基本思想P8 1)计算机由五大部件组成：运算器，存储器，控制器，输入设备，输出设备 2)指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访 3)指令和数据用二进制表示 4)指令由操作码和地址码组成 5)指令在存储器内顺序存放 6)以运算器为中心 3.总线分类P43 总线是连接各个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。 1)片内总线：芯片内部的总线（CPU内部，寄存器与寄存器之间，寄存器与逻辑单元） 2)系统总线（CPU、主存I/O设备等各大部件间信息传输线） A.数据总线双向数据信息传输，与机器字长，存储字长有关 B.地址总线单向由CPU输出 C.控制总线双向发出各种控制信号 3)通信总线 A.串行数据在单条1位宽的传输线上，适用于远距离 B.并行数据在多条1位宽的传输线上，适用于近距离 4.总线带宽，宽度P46 ◆带宽：总线的数据传输速率，通常用每秒传输的字节数来衡量，单位MBps （即为：频率*字节数） ◆宽度：数据总线的根数 5.总线的判优控制方式P57 ◆主设备(模块) 对总线有控制权 ◆从设备(模块) 响应从主设备发来的总线命令 ◆总线判优控制 A.集中式：将逻辑集中在一处（1.链式查询2.计数式定时查询3.独立请求方式） B.分布式：将逻辑分散在各个部件中 6.总线通信控制P59 ◆四种方式 A.同步通信：通信双方统一时标控制数据传送 B.异步通信：采用应答方式，没有公共时钟标准 C.半同步通信：同步异步结合 D.分离式通信：各模块有权申请占用总线；采用同步方式通信，不等对方回答；各模块准备数据时，不占用总线；总线被占用时，无空闲； 7.总线接口的功能使外部设备或用户电路与微型计算机成为一体，控制数据缓存状态设置，数据转换整理程序中断 8.存取周期=存取时间+恢复时间 9.存储器分类及其特点P69 ◆按存储介质分类 1)半导体存储器 2)磁表面存储器 3)磁芯存储器