第五章 输入输出系统01
微机组成原理练习题有答案
《微机组成原理》练习题第一章计算机系统概论5、动态RAM存储信息的原理是电容存储电荷，因此一般在2ms时间内必须刷新依次，刷新是按行进行的。
6、主存可以和CPU、CACHE、辅存交换信息。
7、 I/O编辑方式可以分为统一编址、分开编址两大类，前者需有独立的I/O指令后者可通过访存指令和设备交换信息。
8、条件转移、无条件转移、子程序调用、中断返回指令都属于跳转类指令，这类指令字的地址码字段指出的地址不是操作数的地址，而是下一条指令的地址9、动态RAM的刷新一般有集中刷新、分散刷新、异步刷新三种方式，之所以刷新是因为存储电容的电荷会放电。
1、总线管理包括哪些内容？简要说明几种查询方式。
链式查询方式只需很少的几根线就能按一定的优先顺序实现总线的优先控制，并且很容易扩充设备，但对电路故障敏感。
且优先级低的设备可能很难获得请求。
计数器查询方式的总线请求(BR)和忙线(BS)线是各设备共用的，单还需log2N(N为设备数)根设备地址线实现查询，设备的优先级可以不固定控制此链式查询复杂，电路故障不如链式查询方式敏感。
独立请求方式响应速度快，优先次序灵活，但控制线数量多，总线控制更复杂。
2、比较静态RAM和动态RAMa.在同样大小的芯片中，动态RAM的集成度远高于静态RAMb.动态RAM行列地址按显瘦顺序输送，减少了芯片引脚，封装尺寸也减少c.动态RAM的功耗比静态RAM小d.动态RAM的价格比静态RAM便宜3、在什么条件和什么时间，CPU可以响应I/O的中断请求？条件和时间是：当中断允许状态为1，且至少有一个中断请求被查到，则在一条指令执行完成时，响应中断。
4、存储器-寄存器三类指令中哪类指令的执行时间长/短？为什么？存储器-存储器型的指令执行时间最长，寄存器-寄存器型的指令执行时间最短；寄存器一般是集成在CPU的内部，而存储器是在CPU的外部，寄存器的存取时间短，而存储器的存取时间长，所以。
5、根据CPU访存性质的不同，可将CPU的工作周期分为哪几类？分为取址周期，间址周期，执行周期和中断周期一、选择题1、冯.诺依曼机工作方式的基本特点是（ B ）A．多指令流单数据流B．按地址访问并顺序执行指令C．堆栈操作D．存储器按内容选择地址2、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为（C ）A、CPUB、ALUC、主机D、CU3、完整的计算机系统应包括（D ）A、运算器、存储器、控制器B、外部设备和主机C、主机和实用程序D、配套的硬件设备和软件系统4、计算机系统中的存储系统是指（D ）A、RAM存储器B、ROM存储器C、主存D、主存和辅存5、用以指定待执行指令所在地址的是（ C ）A、指令寄存器B、数据计数器C、程序计数器D、累加器6、微型计算机的发展以（ B ）技术为标志。
教案-计算机组成原理(DOC)
计算机组成原理教案（数字媒体专业）第一章计算机系统概论内容简介：计算机系统的层次结构，冯·诺伊曼计算机的硬件结构和主要功能，计算机的工作步骤以及计算机的主要技术指标。
教学目标：了解计算机系统的层次结构；了解冯·诺伊曼计算机的特点及硬件构成；理解计算机的工作步骤，了解计算机的主要技术指标的含义及其对计算机的影响。
教学重点和难点：虚拟机的概念；计算机的硬件构成；计算机的工作步骤。
教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采用讲授与讨论相结合的方法。
教学过程：一、计算机系统简介1．计算机的软硬件概念（1）硬件（2）软件（3）软硬件的关系2．计算机系统的层次结构（1）虚拟机的概念（2）各层虚拟机及与真实机器的层次关系3．计算机的基本组成（1）冯·诺伊曼计算机的特点（2）计算机硬件结构，总线的构成。
讨论、分析直连结构的问题，提出总线思想，并简单介绍总线结构。
（3）计算机的工作步骤提出计算机解决问题的基本步骤计算机基本构成部件的介绍（运算器、存储器、控制器）以计算ax2+bx+c为例分析计算机工作的过程4．计算机的主要技术指标（1）机器字长计算机同时处理的二进制位机器字长与数据总线宽度、存储字长的关系（2）存储容量存储容量的单位主存容量辅存容量（3）运算速度几种计算运算速度的方法并对它们进行比较运算速度的表示单位第二章计算机的发展及应用内容简介：计算机的发展史；计算机的应用领域；计算机的发展展望。
教学目标：了解计算机的产生和发展以及发展思路；了解计算机的应用领域；了解计算机的发展趋势。
教学重点和难点：计算机的应用领域。
教学媒体和教学方法：使用幻灯片在多媒体教室进行教学；教学中采用讲授与讨论相结合的方法。
教学过程：一、计算机的发展史1．计算机的产生和发展现代计算机的研究工作第一台电子计算机的产生计算机的发展阶段计算机的发展规律计算机的发展趋势2．微型计算机的出现和发展微型计算机的发展阶段微型计算机的发展带来的工作、学习、生活方式的变化3．软件技术的兴起和发展软硬件的融合，简介嵌入式发展方向二、计算机的应用1．科学计算和数据处理通过ENIAC进行计算的一个案例，直观体会计算机的计算能力2．工业控制和实时控制3．网络技术应用4．虚拟现实介绍虚拟现实技术的一些应用5．办公自动化和管理信息系统6．多媒体技术7．人工智能三、计算机发展的展望第三章系统总线内容简介：总线的概念；总线的分类；总线的特性和性能指标；总线结构；总线控制。
第五章 组合逻辑电路
•
•
例5-2-6
• 七段数码显示管是用逻辑电路的输出逻辑
电平控制数码管的某些段的亮或灭来显示 字型，每段的位置不同，每段的亮灭的不 同组合就能显示出不同的数字。因此可以 列出真值表。见表5-2-7，因此也就能得出 输出函数的表达式，数码段有七段，输出 函数就有7个。输入是8421BCD数，有4个。
3线-8线译码器
Y0 Y1 Y 2 Y3 Y 4 Y5 Y6 Y7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
FA B AB FA B AB AB AB AB FA B AB
5画逻辑图:
A
这个图和书上有点区别，书上用了非门，是经过化 简后用其他门来实现的。输入端的相同变量可连在 一起，本图就是前面提到的双轨输入，而书上用的 单轨输入
B
＆
FA B
A B
A B ＆
＆ ≥1
第五章 组合逻辑电路
5-1 组合电路的基本概念和补充基本知识 5-1-1 组合电路基本概念 1. 组合电路基本特点：（1）从结构上讲，组合电路都是 单纯由逻辑门组成，且输出不存在反馈路径。（2）从 逻辑上讲，组合电路在任一时刻的输出状态仅由该时刻 的输入状态决定，而与过去的输入状态无关。 2. 组合电路的一般描述：n 个输入，m个输出，输出是输 入的函数，图5-1-1。 3. 组合电路的输入方式：（1）双轨输入：输入信号源能 同时提供原变量和反变量。单轨输入：输入信号源只能 提供原（或反）变量。一般假定为双轨输入，如遇单轨 输入时，可增接反向器来获得输入信号的反变量。
CO4 CO4 F4F3 F4F2
如图5-3-4所示下边个T1283是完成两个4位二进制数加法的，上 面个T1283是完成加6校正的，左边部分是产生校正函数的。 加法器可通过级联扩展其位数，如图5-3-5是通过扩展成的8位二 进制数加法器。
第5章 数字信号的输入与输出
第五章数字信号的输入与输出智能仪器的信息输入、输出，可以分为数字量与模拟量。
数字量的输入输出相对较简单，对于模拟量的输入，一般信号都比较微弱，需要放大，A/D转换等。
一、常见的数字信号数字量输入信号：开关、按钮，数字式传感器，方波信号，正弦波信号等。
数字量输出：LED显示、指示灯、液压阀、继电器控制、步进电机控制等。
二、数字量信号的输入特点：1、信号的放大与变换，对于许多数字信号，是信号很弱的周期性信号，如正弦信号，三角波信号。
而输入单片机或微机中的信号一般有一定的电压幅值要求。
如光栅输出的信号就很小的正弦波。
常用的方法，先放大，然后处理。
当电压较高时，也不能直接输入，需要进行分压。
如图所示：2、隔离，对于一些输入信号，由于波动等，很容易对系统产生影响，需要采取隔离输入，常见的是光电隔离。
下图为光耦合器的结构与特性图4-16光耦合器结构与特性a)耦合器结构b)输入特性c)输出特性3、缓冲驱动，为了提高信号的驱动能力，改善信号性能，经常在输入单片机或微机前加一级缓冲，常用的是74HC244等。
4、安全保护，当输入电压变大到一定量时，会对系统造成破坏，因此，对于输入信号变化较大的情况，需要考虑安全保护。
常用稳压二极管等。
5、开关信号输入单片机中的常见方法：按键信号TLP-521-4是4路光耦，光耦前要接限流电阻，不同的光耦由于允许电流不同，限流电阻也不同。
进入单片机前，一般加驱动器74LS244。
三、数字信号的输出1、输出信号的几个问题1）功率匹配问题，单片机或微机的输出信号功率较小，要驱动不同的负载，要求的功率不同，电压不同，所以在在输出驱动时，首先关心输出的电压与功率。
如驱动发光二极管，正向电压为2－2.5V，最大电流为2－20mA，对于AT89C51，I/O口的最大灌电流10mA，因此可以直接驱动发光二极管。
8mA，则：R＝（5－2.2）/0.008=350(Ω)因此R一般选取200Ω－500Ω。
NOIP第五章习题一答案
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/* 4.数组逆序重【1.6 编程基础之一维数组 04】 将一个数组中的值按逆序重新存放。例如，原来的顺序为 8,6,5,4,1。要求改为 1,4,5,6,8。 输入: 输入为两行：第一行数组中元素的个数 n（1<n<100)，第二行是 n 个整数，每两个整数 之间用空格分隔。 输出: 输出为一行：输出逆序后数组的整数，每两个整数之间用空格分隔。 样例输入: 5 86541 样例输出: 14568 */ #include "iostream" #include "iomanip" using namespace std; int main() { int count; int num[100]; cin>>count; for(int i=0;i<count;i++) { cin>>num[i]; } int n=count; int temp = count-1; if(count%2==0) count=count/2; else count=(count-1)/2; for(int i=0;i<count;i++) { int m; m=num[i]; num[i]=num[temp]; num[temp]=m; temp--; }
//
} /* 7.向量点积计算【1.6 编程基础之一维数组 07】 在线性代数、计算几何中，向量点积是一种十分重要的运算。给定两个 n 维向量 a=(a1,a2,...,an)和 b=(b1,b2,...,bn)，求点积 a·b=a1b1+a2b2+...+anbn。 输入: 第一行是一个整数 n(1<=n<=1000)。 第二行包含 n 个整数 a1,a2,...,an。 第三行包含 n 个整数 b1,b2,...,bn。 相邻整数之间用单个空格隔开。每个整数的绝对值都不超过 1000。 输出: 一个整数，即两个向量的点积结果。 样例输入: 3 146 215
计算机组成原理习题库完整
计算机组成原理习题库第一章计算机系统概论1.选择题1、电子计算机问世至今，新型机器不断推出新，不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早提出这种概念的是B。
A.巴贝奇（Charles Babage）B.·诺依曼（von Neumann）C.帕斯卡（Blaise Pascal）D.贝尔（Bell）2、下了描述中B是正确的。
A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算术逻辑运算五个部分C.所有的数据计算都在CPU的控制器完成D.以上答案都正确3、电子计算机的运算/逻辑单元、控制、单元及主要存储器合称为C。
A.CPUB.ALUC.主机D.UP4、计算机系统中的存储系统是指D。
A.RAM存储器B.ROM存储器C.主存D.主存和辅存5、·诺依曼机工作方式的基本特点是B。
A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存储前容选择地址6、由0、1代码组成的语言，称为C。
A.汇编语言B.人工语言C.机器语言D.高级语言7、下列语句中C是正确的。
A.1KB=1 024×1 024 BB. 1KB=1 024 BC.1MB=1 024×1 024 BD. 1MB=1 024 B8、一片1MB的磁盘能存储D的数据。
A.106字节B. 10-6字节C. 109字节D. 220字节二、填空题1、计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
其中运算器、控制器和存储器组成主机，运算器和控制器可统称为CPU。
简答：1.简述．诺依曼计算机的特点2.按照．诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？答：按照．诺依曼原理，现代计算机应具备以下5个功能：⑴输入输出功能：能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来（输入），把计算结果与计算过程中出现的情况告诉（输出）给用户。
⑵记忆功能：应能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。
第五讲(1)数字量输入输出-基本输入输出
CPU系统
/IOR
A1 A0 0 1
/AEN
/Y0 /Y1 /Y2 /Y3 /Y4 /G2B /Y5 /G2A /Y6 G1 /Y7 A B C
A0 1 /CS 40H 41H 42H 43H
A1 A0 /CS 端口1 00 端口2 01 端口3 10 端口4 11 8253
第五章 数字量输入输出
本章内容 简单I/O接口 并行输入输出接口 中断控制系统 计数定时接口 串行输入输出接口 直接存储器存取DMA 系统总线及接口
简单I/O接口
什么是I/O接口（电路）？ I/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据 传送和控制任务的逻辑电路 PC机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的电 路板（适配器）都是接口电路
例:一个输出设备的简单接口电路
IO总线 D7 数据线 输出 例:LED指示灯 ~ 锁存器 设备 D0 288H A15 地址线 地址 OUT指令时序 ~ T1 T2 T3 Tw T4 译码 A0 0 与 0 CLK 0 IOW 非
A15~A0 D7~D0
0000 0010 1000 1000
执行： MOV AL, 81H MOV DX, 288H OUT DX, AL
端口的基本特性： 是构成I/O接口的基本单元 有自己的端口地址（端口号） 可供外部设备或CPU读/写 有宽度 端口内容是外部设备的信息反映
I/O接口的基本功能
信号形式变换 电平转换和放大 锁存及缓冲 I/O定向 并－串转换
I/O端口按功能分为三种类型
AB
C P U
地址 译码 数据 缓冲 控制 电路
MOV DX, 288H IN AL, DX
计算机组成原理之习题课2.
22．某计算机的I/O设备采用异步串行传送方式传送字符信息， 字符信息的格式为：一位起始位、七位数据位、一位检验位、 一位停止位。若要求每秒钟传送480个字符，那么该I/O设备 的数据传送速率应为____bps(位／秒)。 A．1200 B．4800 C．9600 答案：B 23．以串行接口对ASCII码进行传送，带一位奇校验位和两位停 止位，当波特率为9600波特时，字符传送率为____字符/秒 A．960 B． 1371 C. 480 答案：A 25．I/O与主机交换信息的方式中，中断方式的特点是____。 A．CPU与设备串行工作，传送与主程序串行工作 B．CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作 C．CPU与设备并行工作，传送与主程序并行工作 答案：B
可以按每个存取周期结束响应DM A请求的方案（本来就 是如此）
10. 一个DMA接口可采用周期窃取方式把字符传送到存储器，它支 持的最大批量为400个字节。若存取周期为0.2s，每处理一次中断需 5s ，现有的字符设备的传输率为9600 bps。假设字符之间的传输是 无间隙的，试问DMA方式每秒因数据传输占用处理器多少时间，如 果完全采用中断方式，又需占处理器多少时间? (忽略预处理所需的 时间)。
若采用中断方式，每秒因数据传输占用处理器的时间是 5 s ×1200 ＝ 6000 s
Hale Waihona Puke 2. 设磁盘存储器转速为3000转/分，分8个扇区，每扇区存储1KB， 主存与磁盘存储器传送的宽度为16b。假设一条指令最长执行时 间是25s，是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方 案，为什么? 若不行，应采取什么方案？
解： 磁盘的转速为 3000／60＝50 r／s 则磁盘每秒可传送 1KB× 8 × 50＝400KB 信息 若采用DMA方式，每秒需有： (400 KB／2B) = 200K 次DMA请求，即： ( 1／200K ) = 5 s 有一次DMA请求。 故，不能采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案。
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输入输出系统
输入输出系统的发展概况Ø早期阶段
输入输出系统的发展概况Ø早期阶段
输入输出系统的发展概况Ø接口模块和
算机系统采用了总线结构。
输入输出系统的发展概况Ø接口模块和
输入输出系统的发展概况Ø接口模块和
输入输出系统的发展概况Ø具有通道结构的阶段
输入输出系统的发展概况Ø具有通道结构的阶段
输入输出系统的发展概况Ø具有I/O处理机的阶段
输入输出系统的组成
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O软件
输入输出系统的组成ØI/O硬件
I/O设备与主机的联系方式Ø主要包括
I/O设备与主机的联系方式ØI/O编址方式
I/O设备与主机的联系方式ØI/O编址方式
I/O设备与主机的联系方式ØI/O编址方式
I/O设备与主机的联系方式ØI/O编址方式
I/O设备与主机的联系方式Ø设备寻址
I/O设备与主机的联系方式Ø传送方式
I/O设备与主机的联系方式Ø联络方式
I/O设备与主机的联系方式Ø联络方式
I/O设备与主机的联系方式Ø联络方式
I/O 设备与主机的联系方式Ø联络方式“strobe ’信号，并让中的数据已被取走，口送数。
•倘若I/O 设备需向CPU I/O 向接口送数据，号，表明数据已送出后便通知CPU 可以来时，接口便向I/O 设备诉I/O 设备，数据己被取走方式，称作异步联中的数据已被取走，口送数。
•倘若I/O 设备需向CPU I/O 向接口送数据，并号，表明数据已送出后便通知CPU 可以来时，接口便向I/O 设备诉I/O 设备，数据己被取走数。
I/O设备与主机的联系方式Ø联络方式
I/O设备与主机的联系方式Ø联络方式
I/O与主机的连接方式
I/O与主机的连接方式Ø辐射式
I/O与主机的连接方式Ø辐射式。