計算機組成原理且習題要點

MCU+NP

ECS的硬件是電子器件等構成的，它包括運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備。其中運算器和存儲器

稱為CPU（MPU/uP）,CPU和內存儲器稱為主機。馮諾依罐型計算機采用了存儲程序方案，這是計算機自動化工作的關

健。

計算機的軟件是計算機系統結構的重要組成局部。計算機軟件普通分為系統軟件和應用程序軟件兩大類。系統軟

件是指為了方便用戶和發揮計算機的效率，向用戶提供的?系列軟件，它包括操作系統、語言類程序、各種效勞性程

序和數據庫管理系統等，系統軟件的作用是對計算機系統進行管理、調度、監控和維護。應用軟件是為了解決科學計

算或者信息處理等而編制的程序，是計算機廠家或者用戶自己開辟的程序。

計算機系統是?個由硬件、軟件組成的多級層次結構，它通常由硬聯邏輯、微程序機監級、實際機器級、操作系

統虛擬機、匯編語言虛擬機、應用語言虛擬機組成，每一級上都能進行程序設計，且得到下面各級的支持。

1：計算機的硬件是由有形的電子器件等構成的，它包括運算器、存儲器、控制器、適配器、輸入輸出設備。

2:早期將運算器和控制器合在一起稱為CPU（中央處理器）

3：存儲程序并按地址順序執行，這是馮?諾依曼型計算機的工作原理，也是CPU自開工作的關鍵

4：計算機系統是一個由硬件、軟件組成的多層次結構，它通常由微程序級、普通機器級、操作系統級、匯編語言

級、高級語言級組成。

5:CPU和內存稱為主機。

2*3=610*011=10+100

1:負數的加法要利用補碼化為加法來做，減法運算固然也要設法化為加法來做。

2：數的真值變成機器碼時有四種表示方法：原碼表小注、反礙表示法、補碼表示法、移碼表示法。

3:移碼主要用于表示浮點數的階碼E,以利于比擬兩個指數的大小和對階操作。

4：尾數運算結果的符號位4最高數值為同值，應執行左規格處理。

存儲器是計算機系統的記憶設備，用來存放程序和數據。出于對存儲器大容量、低本錢、高速度的要求，目前的

計算機系統通常采用Cache-主存湖存三級存儲器體系結構。Cache-主存層次用于解決CPU與主存之間的速度匹配問

題，從而提高數據的傳輸率。主存-輔存層次用于解決CPU與主存之間大容量與低本錢之間的矛盾。三層存儲器之間構

成一個整體，從而滿足不用應用的需要。

1：根據存儲器在系統中的作用，可分為內部存儲器、外部存儲器：又可分為主存儲器、高速緩沖存儲器、輔助存

儲器、控制存儲器。半導體存儲罪是內部存儲器，磁盤是外部存儲器，又是輔助存儲器。

2：主存儲器的性能指標主要是存儲器容量、存取時間、存儲周期和存儲器帶寬。

3：當兩個端口的地址不相同時，在兩個端口進行讀寫操作，一定不會發生沖突；當兩個端口同時存取存儲器同一

個存儲單元時，便發生讀寫沖突。當兩個端口均為開放狀態（BUSY為高電平）且存取地址相同時，發牛.讀寫沖突。

4：一個由假設干個模塊組成的主存儲器是線性編址的。這些地址在各模塊中如何安排，有兩種方式：一種是順

序方式，一種是交叉方式。

5：交叉方式的存儲器可以實現多模塊流水式并行存取，大大提高存儲器的帶寬。

6：cache是一種高速緩沖存儲器，是為了解決CPU和主存之間速度不匹配而采用的一項重要技術。并且開展成

為多級cache體系，指令cache與數據cache分設體系。

7:地址映射方式有全相聯方式、直接方式和組相聯方式三種。

9：SRAV和DRAM都是半導體隨機讀寫存儲器，前者速度比后者快，但集成度不如后者高。二者的有■點是：體積

小，價格低廉，可靠性高，缺點是斷電后不能保存信息。

10：閃速存儲器能提供高性能，低功耗，高可靠性以及瞬時啟動能力是?種全新的存儲體系結構，因此可作為固

態盤。

1：數據的尋址方式有：隱含尋址、即將尋址、直接尋址、間接尋址、存放器尋址、存放器間接尋址、相對尋址、

基址尋址，變址尋址、塊尋址、段尋址等多種。常用的三種尋址方式是：相對尋址、基址尋址、變址尋址。2:按操作

數的物理位置不同，有RR型和RS型。前者比后者執行的速度快。

1：CPU對整個計算機系統的運行是極其重要的，它具有如下四個方面的根本功能：指令控制、操作控制、時間

控制、數據加工。

2：程序的順序控制稱為指令控制。由于程序是一個指令序列，這些指令的相互順序不能任意顛倒，必須嚴格按程

序規定的順序進行，因此，保證機器按順序執行程序是CPU的首要任務。

3：CPU的根本組成局部變成為了運算器、LIcache控制器三大局部。

4：CPU中至少仃如卜六種存放器：指令存放器（IR）、程序計數器（PC）、數據地址存放淵CAR）、數據緩沖存

放器（DR）、通用存放器（R0、R3）、狀態條件存放器（PSW）

5：CPU每取出條指令并執行這條指令，都要完成系列的操作，這系列的操作所需的時間通常叫做一個指

令周期。指令周期是取出一條指令并執行這條指令的時間。CISC中，由于各種指令的操作功能不同，各種指令的周期

是不盡相同的。

6:在任何情況下，已定的指令在執行時所需的機器周期數和時鐘周期數都是固定不變的，稱為同步控制方式。

7：微程序控制器由：控制存赭器、微指令存放器和地址轉移邏輯三大局部組成。控制存儲器用來存放實現全部指

令系統的微程序，它是一種只讀存儲器。

8：微程序設計技術是利用軟件方法設計操作控制器的一門技術，具行觀整件、靈便性.、可維護性等一系列優點，

丁是在U算機設計中得到了廣泛應用。

9：硬連接控制器的根本思想是：某一微操作控制信號是指令操作碼譯碼輸出、時序信號和狀態條件信號的邏輯函

數，即用布爾代數寫出邏輯表達式，然后用門電路、觸發相等器件實現。

10：

一條機器指令對應一個微程序，這個微程序是由假設干條微指令序列組成的。因此，一條機器指令的功能是由假

設十條微指令組成的序列來實現。?條機器指令所完成的操作劃分成假設十條微指令來完成，由微指令進行解釋和執

行。

（2）從指令與微指令，程序與微程序，地址與微地址的一一對應關系來看，前者與內存儲器有關，后者與控制存

儲器有關。與此相關，也有相對應的硬件設備。

1：總線的特性：物理特性、功能特性、電氣特性、時間特性。

2：通過適配器可以實現高速CPU與低速外設之間的工作速度上的匹配和同步，并完成計算機和外設之聞所有數據

傳送和控制。適配器通常稱為接口。

3：總線的第一次信息傳送過程，可分為如下五個階段：請求總線，總線仲裁，尋址，信息傳送，狀態返回。

3：PCI總線（64位，帶寬264MB/S）衡量總線性能的重要指標是總線帶寬，它定義為總線本身所能到達的最高

傳輸速率。2Mb/s230KB/S

1外圍設備這個術語涉及到相當廣泛的計算機部件。事實上，除了CPL?和主存外，計算機系統的每一局部都可作

為一個外圍設備來看待。

當代流行的總線追求與結構、CPU、技術無關的開辟標準。其總線內部結構包含：數據傳送總線（由地址線，數據

線，控制線組成)；仲裁總線；中斷和同步總線；公用線(電源、地線、時鐘、豆位等信號線)

2：外圍設備由三個根本局部組成：存儲介質，驅動裝置，控制電路。

SP

PC:CPU+nMCUMT:MCU+NdspEcs:

4：外圍設備大體分為輸入設備、輸出設備、外存設備、數據通信設備、過程控制設備五大類。

5磁盤存儲器的主要技術指標有：存儲密度、存儲容量、平均存取時間、數據傳輸速率。

6：顯示適配器作為CRT與CFI?的接口，由刷新存儲器、顯示控制器、ROMBIOS三局部組成。

1：在多級中斷中也使用中斷堆棧保存現場信息。

2：CPU對外圍設備的管理方式有：程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式、通道方式。

3:中斷處理過程可以嵌套進行，優先級高的設備可以中斷優先級低的中斷效勞程序。

4：DMA技術的浮現，使得外圍設備可以通過DMA控制器立接訪問內存。

5：DVA方式采用以下三種方法：住手CPU訪問、周期挪用、DMA與CPU交替訪內。

6：由于存儲器的地址碼是一串布爾量序列，因此往往把地址碼稱為向量地址。

7:當CPU響應中斷時，有硬件直接產生一個固定的地址，由向量地址指出每一個中斷源設備的中斷效勞程序入口，

這種方法通常稱為向量中斷。

1、比擬通道、DMA、中斷三種根本I/O方式的異同點。

答：CPU管理外圍設備主要有程序查詢方式、查詢中斷方式、直接內存訪問CDMA)訪問方式和通道方式。上述三

種I/O方式計算機信息交換的主要方式。

(1)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。

(2)DMA方式：數據傳送速度很高，傳送速率僅受到內存訪問時閏的控制。需耍更多硬件，適合內存和高速外設

之間大批數據交換的場合。

(3)中斷方式：普通合用于隨機浮現的效勞，且一旦提出要求應即將執行，節省了CPU的時間開消，但硬件結

構稍微豆雜一些。

2、微程序控制器組成原理框圖如下，簡述各部件的功能及微程序控制器對指令的譯碼過程。

答：(1)微程序控制器主要包括控制存儲器、微指令存放器、地址轉移邏輯和位地址存放器等4大局部。各部件

的功能如下：

控制存儲器：用來存放實現全部指令系統的微程序，是一種只讀存儲器。

微指令存放器：用來存放由攔制存儲器讀出的一條微指令信息。

地址轉移邏輯：用來自動完成修改位地址的任務。

位地址存放器：用來存放下一條要取出的微指令的微地址。

(2)微程序對指令譯碼的過程如下：

根據指令存放器IR中0P局部，在地址轉移邏輯的控制下找到該指令對應的微程序入口地址，將該地址送給微地

址存放器：根據微地址存放器中的地址經過微地址譯碼后，在控制存儲器的對應單元中取出相應的微指令送給微命令

存放器，微命令存放器中控制字段產生相應的微命令信號；此時如果沒有發生地址轉移，微指令存放器指向下,條微

指令。如果有地址轉移情況，地址轉移邏輯通過判別測試字段P和執行部件的“狀態條件反應信

息，生成新的邏輯地址，并送給微地址存放器，修改其當前的邏輯地址。

3、現代計算機系統如何進行多級劃分？這種分級觀點對計算機設計會產生什么影響？

答：現代計算機系統劃分為五個層次：

（1）第一級是微程序設計級，是一個實在的硬件級，由機器硬件直接執行微指令；

（2）第二級是普通機微級，也稱為機器語守級，它由程序解釋機器指令系統：

（3）第三級是操作系統級，匕由操作系統實現：

（4）第四級是匯編語言級，它給程序人員提供一種符號形式語占，以減少程序編寫的復雜性，提高程序的可讀性；

（5）第五級是高級語言級，它是面向用戶的，方便用戶編寫應用程序。

這種分級觀點的好處是：對于掌握計算機是如何組成的提供了一種好的結構和體制，便于讀者理解；同時用這種

觀點來設計計算機對保證產生?個良好的系統結構也是很有匡助的。

5,馮諾依星il算機的特點是＜1么？

馮諾依曼計算機的特點是：

計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大部件組成；

指令和數據以同同等地位存放于存儲器內，并可以按地址訪問：

指令和數據均用二進制表示：

指令由操作碼、地址碼兩大局部組成，操作碼用來表示操作的性質，地址碼用來表示操作數在存儲器中的位置：

指令在存儲器中順序存放，道常自動順序取出執行；

機器以運算器為中心（原始馮?諾依曼機）

7.解釋以下概念：

主機、CP1主存、存儲單元、存儲元件、存儲基元、存儲元、存儲字、存儲字長、存儲容量、機器字長、指令字

長。

主機：是計算機硬件的主體局部，由CPU和主存儲器MV合成為主機。

CPU:中央處理器，是計算機硬件的核心部件，由運算器和控制器組成：（早期的運算謠和控制器不在同一芯片

上，現在的CPU內除含有運算器和控制器外還集成為「CACHE_L

主存：計算機中存放正在運行的程序和數據的存儲器，為計算機的主要工作存儲器，可隨機存取：由存儲體、各

種邏輯部件及控制電路組成。

存儲單元：可存放一個機器字并具有特定存儲地址的存儲單位。

存儲元件：存儲一位二進制底息的物理元件,是存儲器中最小的存儲單位，又叫存儲基元或者存儲元，不能單獨

存取。

存儲字：一個存儲單元所存二進制代碼的邏輯單位。

存儲字長：一個存儲單元所存二進制代碼的位數。

存儲容量：存儲器中可存二進制代碼的總量：（通常主、輔存容量分開描述）。

機器字長：指CPU一次能處理的二進制數據的位數，通常與CPU的存放器位數有關。

指令字長：一條指令的二進制代碼位數。

6.比擬同步通信和異步通信。

答：同步通信：指由統一時鐘控制的通信，控制方式簡單，靈便性差，當系統中各部件工作速度差異較大時，總

線工作效率明顯下降。適合于速度差異不大的場合。

異步通信：指沒有統?時鐘挖制的通信，部件間采用應答方式進行聯系，控制方式較同步復雜，靈便性高，當系

統中各部件工作速度差異較大時，有利于提高總線工作效率。

25.Cache做在CPU芯片內有什么好處？將指令Cache和數據Cacie分開又有什么好處？

答：Cache做在CPU芯片內主要有下面幾個好處：

1）可提高外部總線的利用率。因為Cache在CPU芯片內，CPU訪問Cache時不必占用外部總線。

2JCache不占用外部總線就意味著外部總線可更多地支持I/O設備與主存的信息傳輸，增強了系統的整體效率。

3）可提高存取速度。因為Cache與CPU之間的數據通路大大縮短，故存取速度得以提高。

將指令Cache和數據Cache分開有如卜好處：

1）可支持超前控制和流水線控制，有利于這種控制方式下指令預取操作的完成。

2）指令Cache可用ROM實現，以提高指令存取的可靠性。

3）數據Cache對不同數據類型的支持更為靈便，既可支持整數（例32位），也可支持浮點數據（如64位，

2.控制單元的功能是什么？其輸入受什么控制？

答：控制單元的主要功能是發出各種不同的控制信號。其輸入受時鐘信號、指令存放器的操作碼字段、標志和來

自系統總線的控制信號的控制。

3.什么是指令周期、機器周期和時鐘周期？三者有何關系？

容；CPU每取出并執行一條指令所需的全部時間叫指令周期；

機器周期是在同步控制的機器中，執行指令周期中一步相對完整的操作（指令步）所需時間，通常安排機器周期

長度等于主存周期：

時鐘周期是指計算機主時鐘的周期時間，它是計算機運行時最根本的時序單位，對應完成一個微操作所需時間，

通常時鐘周期等于計算機主頻的倒數。

在計算機系統中，CPU管理外圍設備也有幾種類似的方式：

1程序查詢方式

程序查詢方式是早期計嵬機中使用的一種方式。數據在CPU和外圍設備之間的傳送徹底靠計算機程序控制，

杳詢方式的優點是CPU的操作和外國設備的操作能夠同步，而且硬件結構比擬簡單。但問題是，外國設備動作很慢，

程序進入查詢循環時將白白浪費押CPU不少時間。這種情況同上述例子中第一種方法相仿，CPU此時只能等待，不能

處理其他業務。即使CPU采用定期地由主程序轉向查詢設備狀態的子程序進行掃描輪詢的方法，CPU珍貴資源的浪費

也是可觀的。因此當前除單片機外，很少使用程序查詢方式。

2程序中斷方式

中斷是外圍設備用來“主動通知CPU,準備送出輸入數據或者接收輸出數據的一種方法。通常，當一個中斷

發生時，CPU暫停它的現行程序，而轉向中斷處理程序，從而可以輸入或者輸出?個數據。之中斷處理完畢后，CPU又

返回到它原來的任務，并從它住手的地方開始執行程序。這種方式和我們前述例子的第二種方法相類似。可以看出，

它節省了CPU珍貨的時間，是管理I/O操作的一個比擬右效的方法。中斷方式普通臺用于隨機浮現的效勞，升且一旦

提出要求，應即將進行。同程序查詢方式相比，硬件結構相對復雜一些，效勞開消時間較大。

3直接內存訪問（DMA）方式

用中斷方式交換數據時，每處理一次I/O交換，約需幾十微秒到幾百微秒。對于一些高速的外圍設備，以及

成組交換數據的情況，仍然顯得退度太慢。直接內存訪問（DMA）方式是一種徹底由硬件執行I/O交換的工作方式。

這種方式既考慮到中斷響應，同時又要節約中斷開消。此時，DMA控制器從CPU徹底接管對總線的控制，數據交換不

經過CPU，而直接在內存和外圍設備之間進行，以高速傳送數據。這種方式和前述例了?的第三種方法相仿，主要優點

是數據傳送速度很高，傳送速率僅受到內存訪問時間的限制。與中斷方式相比，需要更多的硬件。DMA方式合用于內

存和高速外圍設備之間大批數據交換的場合。

4通道方式

DMA方式的浮現已經減輕了CPU對I/O操作的控制，使得CPU的效率有顯著的提裔，而通道的浮現那么進一

步提高了CPU的效率。這是因為，CPU將局部權力卜.放給通道。通道是一個具有特殊功能的處理器，某些應用中稱為

輸入輸出處理器（I0P）,它可以實現對外圍設備的統?管理和外圍設備與內存之間的數據傳送。這種方式與前述例子的

第四種方法相仿，大大提高了CPJ的工作效率。然而這種提高CPU效率的方法是以花費更多硬件為代價的。

5外圍處理機方式

外圍處理機（PPU）方式是通道方式的進一步開展。由于PPU根本上獨立于主機工作，它的結構更接近一般處理

機，甚至就是弱小型計算機。在一些系統中，設置了多臺PPU,分別承當I/O控制、通信、維護診斷等任務。從某種

意義上說，這種系統已變成份布式的多機系統。

程序查詢方式和程序中斷方式合用于數據傳輸率比擬低的外圍設備，而DMA方式、通道方式和PPU方式適用于數

據傳輸率比擬高的設備。目前，單片機和微型機中多采用程序查詢方式、程序中斷方式和DMA方式。通道方式和PPU

方式大都用在中、大型計算機中。

計算機組成原理習題

一、填空題

1.存儲A...........并按B……順序執行,這是馮?諾依曼型計算機的工作原理。

3.................................................以下數中最大的是.

A.(10010101)2=128+16+4+1=149

B.(227),=10010111=151

C.(96]J=01010110

D.(143)10

4.................................................................................................................................................................................................設存

放器位數為8位，機器數采用補碼形式(一位符號位)，對應于十進制數-27,存放器內為..................

A.(27)16B.(9B)uC.(E5)16D.(5A)16

5.計算機的存儲器系統是指......

A.RAM存儲器B.ROM存儲器C.主存儲器D.主存儲器和外存儲器

6.算術/邏輯運算單元74181ALU可完成...o

A.16種算術運算功能B.16種邏輯運算功能

3...............................................................閃速存儲器特殊適合于A..................微型計算機系統，被譽為B而成為代

替磁盤的一種理想工具。

1.................................................................................................................計算機的硬件是電子器件等構成的，它包括存儲A

.........................................................................................................................E..................C.............輸入設備、輸出設備。

3.移碼表示法主要用于表示浮點數的A.........碼，以利于比擬兩個B...............數的大小和進行C...............操作。

4.廣泛使用的A.........和B...........都是半導體隨機讀寫存儲器，它們共同的缺點是C...............■

5多個用戶共享主存時，系統應提供A...............................................................................................通常采用的方法是

B保護和C................................................................保護，并用硬件來實現。

6從操作數的物理位宣來

說，可將指令歸結為三種類型：存儲器-存儲器型，A..........................................................................B.............

2.計算機的A.............是計算機B……結構的幣:要組成局部，也是計算機不同于普通電了?設備的本質所在。

3.一個定點數由A............和B............兩局部組成。

8.PCI總線采用A........仲戢方式，每一個PC［設備都有獨立的總線請求和總線授權兩條信號線與B................

相連。

9.直接內存訪問存MA)方式中,DMA控制器從CPU徹底接管對A................的控制,數據交換不經過CPU,而

直接在內存和B.................之間進行。

4主存儲器的性能指標主要是A.、B.、存儲周期和存儲器帶寬。

5.條件轉移、無條件轉移、轉子程序、返主程序、中斷返回指令都屬于A.............類指令，這種指令在指令格

式中所表示的地址不是B...........的地址，而是C-----------的地址。

6.主存儲器的性能指標主要是存儲容量、存取時間、A...............和B...............

6.形成指令尋址的方式，稱為指令尋址方式，有順序尋址和A..............尋址兩種，使用B...............來跟蹤。

7INTEL多媒體CPU是帶有A..............................................................................................................................................技術

的處理器，它是一種多媒體擴展結構技術，特殊適合于B.................................................................................................處

理。

1.存儲A........并按B.............順序執行，這是馮?諾依曼型計算機的工作原理。

2.漢字的A.........B.............C..............是計算機用于漢字輸入、內部處理、輸出三種不同用途的編碼。

4.CPU能直接訪問A...........和B..................但不能直接訪問磁盤和光盤。

8................................字節多路通道可允許多個設備進行A型操作，數據傳送單位是B

7.RISC機器一定是A.....CPU,但后者不一定是RISC機器，奔騰機屬于B.....機器。

8計算機系統中，根據應用條件和硬件資源不同，數據傳輸方式可采用：A....傳送、B........傳送和C.

傳送。

9.軟磁盤和硬磁盤的A-------記錄方式根本相同，但在B------和C------上存在較大差異。

5.指令格式是指令用A......表示的結構形式,通常格式中由操作碼字段和B--------字段組成。

7...................................運算器的兩個主要功能是：A,B

1.A程序B.地址

1.A運尊器B.存儲器C.控制器

4.A存儲容量B.存取時間

一一存儲器型

9.A總線B.I/O設備(或者輸入輸出設備)

7.A算術運算B.邏輯運算

二、詵擇顆

L目前我們所說的個人臺式商用機屬于

2.(2000)h化成十六進制數是----.

A.(7CD)16B.(7D0)1SC.(7E0),6D.C7F0J蟀以下數中最大

3-的數是------------------o

A.(10011001)2B.(227)?C.(98)表示法I).(152)10

4.主要用于表示浮點數中的階碼。原碼B.補碼

A.C.反碼D.移碼

16.硬盤記錄方式采用-------.

A.單面雙密度B.雙面雙密度

C.雙面高密度D,雙面單密度

17CRT的分辨率為1024x1024像素，像素顏色數為256,那末刷新存儲器的容量是

A.512KBB.1MBC.256KB一張3.5英寸軟盤的存加解量為一一

18.1.44MB512BB.l.MB1024B,每一個扇區存儲的固定數據是.....

A-下面表達的概念中……是正確的。c.2MB256BD.1.44MB512KB

19.總線一定要和接口相連B.

A.通道可以代替接口D.接口一定要和總線相連總線

C,始終由CPU控制和管理

20.1EEE1394的高速特性適合于新型高速硬盤和多媒體數據傳輸，它的數據傳輸率可以是

A.100兆位渺B.20D兆位/秒C.400兆位/秒D,300兆位/秒

17.為了便于實現多級中斷，保存現場信息最有效的方式是采用.......

A.通用存放器B.堆棧

C.存儲器D.外存一方式的輸入輸出中

B.中斷

18.周期挪用方式多用于.

D.通道

A.DMA

型光盤。

C.程序傳送

C.幣:寫

19.CD-ROM光盤是

砂只讀并行I/O標準靜RL械SI中，一個主適配器可以連接……分具有SCSI接口的設備。

A.6B.7-15C.8I).10

18.下述1/0控制方式中，主要由程序實現的是……o

A.PPU(外圍處理機)方式B.中斷方式C.DMA方式D.通道方式

19.系統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的設備

C.用于選擇外存地址D.用于指定主存和I/O設備接口電路的地址

20.采用DMA方式傳送數據時，每傳送一個數據要占用.......的時間。

A一個指令周期B.一個機器周期C.一個時鐘周期D,一個存儲周期

5.在小型或者微型計算機里，普遍采用的字符編碼是.....

ABCD碼B.16進制《'播鋼用D.ASCII碼

&以下有關運算器的描述中，-----是正確的。

A.只做算術運算，不做邏輯運算B.只做加法

C.能暫時存放運算結果D.既做算術運算，又做邏輯運算

7

'EPROM是指......

人,讀寫存儲器B.只讀存儲器

,.可編程的只讀存儲器I).光擦除可編程的只讀存儲器

8.位微處理器。

Intel804是32位微處理器,Pentium是一?.

nD.64

A.16B.32C.48

1.目前的計算機中，代碼形武是.......

A.指令以二進制形式存放，數據以十進制形式存放

B.指令以十進制形式存放，數據以二進制形式存放

C.指令和數據都以二進制形式存放

D.指令和數據都以十進制形式存放

2.完整的計算機系統應包括……

A.運算器存儲器控制裾B.外部設備和主機

C.主機和應用程序D.配套的硬件設備和軟件系統

11.由于CPU內部的操作速度較快，而CPU訪問一次主存所花的時間較長，因此機器周期通常用.........來

規定。

A.主存中讀取一個指令字的最短期B.主存中讀取一個數據字的最長期

C.主存中寫入一個數據字的平均時間D.主存中取一個數據字的平均時間

12.異步控制常用于.....作為其主要控制方式。

A.在單總線結構計算機中訪問主存與外圍設備時B.微型

機的CPU控制中

C.組合邏輯控制的CPU中D.微程序控制器中

13.描述流水CPU根本概念中，正確表述的句子是......

A.流水CPU是以空間并行性為原理構造的處理器

B.流水CPU一定是RISC機器

C.流水CPU一定是多媒體CPU

D.流水CPU是一種非常經濟而實用的時間并行技術

14.多總線結構的計算機系統采用.....方法，對提高系統的吞吐率最有效。

A.多端口存儲器B.提高主存的速度

C.交叉編址多模存儲器D.高速緩沖存儲器

15.描述PCI總線中根本概念正確的句子是....

A.PCI總線是一個與處理器有關的高速外圍總線

B.PCI總線的根本傳輸機制是猝發式傳輸

C.PCI設備不是主設備

D.系統中只允許有?條FCI總線

16.當采用……對設備進行編址情況下，不需要專門的I/O指令組。

A.統一編址法B.單獨編址法C.兩者都是D.兩者都不是

9.變址尋址方式中，操作數的有效地址等于...。

A.基值存放器內容加之形式地址B.堆棧指示器內容加之形式地址

C.變址存放器內容加之形式地址D.程序計數器內容加之形式地址

10.CPU主要包括.....

A.控制器B.控制器、運算器、cache

C.運算器和主存D.控制器、ALU和主存

11........................................................信息只用一條傳輸線，且采用脈沖傳粕的方式稱

為...........................................................

12.............................................以下四種類型指令中，執行時間最長的是

13...........以下屬于應月軟件。

14.在主存和CPU之間增加eache存儲器的目的是.....

A.增加內存容量B.提高內存可靠性

C.解決CPU和主存之間的速度匹配問題D.增加內存容量，同時加快存取速度

15.某單片機的系統程序，不允許用戶在執行時改變，那末可以選用...作為存儲芯片。

16設變

址存放器為X,形式地址為D,(X)表示存放器X的內容，這種尋址方式的有效地址為......................

A.EA=(X)+DB.EA=(X)+(D)C.E/\=((X)+D)D.EA=((X)+

17?在指令的地址字段中，直接指出操作數本身的尋址方式，稱為

A.隱含尋址B.即將尋址C.存放器尋址I).直接尋址

1,完整的計算機系統應包括--------0

A.運算器、存儲器、控制器

B.外部設備和主機

C.主機和實用程序

D.配套的硬件設備和軟件系統

2.以下數中最小的數為-----。

A.(101001)2B.(52)8

C.(101001)BCDD.(233)16

C.16種算術運算功能和16種邏輯運算功能D.4位乘法運算功能和除法運算功能

7某機字長32位，存儲容量1MB,

假設按字編址，它的尋址范圍是.............................................

A.1MBB.512KBC.256KD256KB

8.常用的虛擬存儲系統由.....兩級存儲器組成。

A.主存一輔存B.快存一主存C.快存一軸存D.通用存放器一主存

9.變址尋址方式中，操作數的有效地址等丁...。

A.基值存放器內容加之形式地址B.堆棧指示器內容加之形式地址

C.變址存放器內容加之形式坦址0.程序計數器內容加之形式地址

10.在虛擬存儲器中，當程序正在執行時，由...完成地址映射。

A.程序員B.編譯器C.裝入程序D.操作系統3.設#-0.1011,那末(X)補為...........

4.機涔數.....中，零的表示形式是惟一的。

A.原碼B.補碼

C.移碼D.反碼

5.在計算機中，普遍采用的字符編碼是.....o

A.BCD碼B.16進制

C.格雷碼D.ASCH碼

6.運算器的主要功能是進行.....。

A.邏輯運算B.算術運算

C.邏輯運算和算術運算D.只作加法

7.存儲器是計算機系統中的記憶設備，它主要用來...

A.存放數據B.存放程序

C.存放數據和程序D.存放微程序

8.某計算機的字長16位，它的存儲容量是64KB,假設按字編址，那末它的尋址范圍是....

9算術/邏輯運算單元74181ALU可完成

A.16種算術運算功能B.16種邏輯運算功能

C.16種算術運算功能和16種邏輯運算功能1).4位乘法運算功能和除法運算功能

10..................................................................................................用于對某個存放器中操作數的尋址方式稱為尋址。

A.直接B.間接

C.存放器直接D.存放器問

11.程序控制類指令的功能是......

A,進行算術運算和邏輯運算

B.進行主存和CPU之間的數據傳送

C.進行CPU和I/O設備之間的數據傳送

D.改變程芹執行的順序

12.中央處理器(CPU)是指.......

A.運算器

B.控制器

C.運算器、控制器和cache

D.運算器、控制涔和主存儲器

13.計算機使用總線結構的主要優點是便于實現積木化，同時……

A.減少了信息傳輸量

B.提高了信息傳輸的速度

C.減少了信息傳輸線的條數

D,提高了信息傳輸線的條數

14.在集中式總線仲裁中，——方式對電路故障最敏感。

A.鏈式查詢B.if數器定時查詢

C.獨立請求

15.在微型機系統中，外圍設備通過....?與主板的系統總線相連接。

A.適配器B.設備控制器

C,計數器D.存放器

1.C2.D3.B4.C5.D6.C7.C

8.A9.C1.D2.C3.C4.B、C5.D6.C7.C

8.B9.C10.C11.D12.C13.C14.A

15.A16.C17.B18.A19.C20.B

10.D11.A12.A13.D14.A

15.B16.A17.B18.A19.B20.A.B、C

三、簡答題、問答題

2.接到總線卜.的功能模塊有主動和被動兩種形態。主方可以啟動一個總線周期，而從方只能響應主方的請求。每

次總線操作，只能有一個主方占用總線控制權，但同一時間里可以有一個或者多個從方。

1.CPU有以下存放器:

(1)指令存放器(IR)：用來保存當前正在執行的一條指令。

(2)程序計數器(PC)：用來確定下一條指令的地址。

(3)地址存放器(AR)：用來保存當前CPU所訪問的內存單元的地址。

(4)緩沖存放器(DR)：

1.存儲器是計算機系統的記憶設備，用來存放程序和數據。

出于對存儲器大容量、低本錢、高速度的要求，目前的計算機系統通常采用Cache-主存-輔存三級存儲器體系結

構。Cache-主存層次用于解決CPU與主存之間的速度匹配問題，從而提高數據的傳輸率。主存-輔存層次用于解決CPU

與主存之間大容量與低本錢之間的矛盾。三層存儲器之間構成一個整體，從而滿足不用應用的需要。

2.主機：是計算機硬件的主體同部，由CPU和主存儲器MM合成為主機。

CPU:中央處理器，是計算機硬件的核心部件，由運算器和控制格組成：(早期的運算器和控制器不在同一芯片

上，現在的CPU內除含有運算器和控制器外還集成為rCACHE±

主存：計算機中存放正在運行的程序和數據的存儲器，為計算機的主要工作存儲器，可隨機存取；由存儲體、各

種邏輯部件及控制電路組成。

機器字長：指CPU一次能處理的二進制數據的位數，通常與CPU的存放器位數有關.

指令字長：一條指令的二進制代碼位數。

(5)通用存放器(AC)：當運算器的算術邏輯單元(ALU)執行全部算術和邏輯運算時，為ALL?提供一個工作區。

狀態條件存放器。

3.CPU管理外國設備主要有程序杳詢方式、告詢中斷方式、直接內存訪問(DMA)訪問方式和通道方式。上述三

種I/O方式計算機信息交換的主要方式。

(1)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。

(2)DMA方式：數據傳送速度很高，傳送速率僅受到內存訪問時間的控制。需要更多硬件，適合內存和高速外設

之間大批數據交換的場合。

(3)中斷方式：普通合用于短機浮現的效勞，且一旦提出要求應即將執行，節省了CPU的時間開消，但硬件結

構稍微復雜一些。

1.計算機系統可分為：微程用機器級，普通機器級(或者稱機器語言級)，操作系統級，匯編語言級，高級語

占.級。

2.指令周期是指取出并執行一條指令的時間，指令周期往往用假設干個CPU周期數來表示，CPU周期也稱為機

器周期，而一個CPU周期又包含假設干個時鐘周期(也稱為節拍脈沖或者T周期)

3.SRAM存儲器由存儲體、讀寫電路、地址譯碼電路、控制電路組成，DRAM還需要有動態刷新電路,

6.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，而且硬件結構比擬簡單。

(2)程序中斷方式：普通合用于隨機浮現的效勞，且一旦提出要求應即將進行，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，傳輸速率僅受內存訪問時間的限制。需更多硬件，合用手

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：通道方式的進一步開展，根本上獨立于主機工作，結果更接近普通處理機。

1.措施有：①采用高速器件，②采用cache(高速緩沖存儲器)，③采用多體交叉存儲器，④采用雙端口存

儲器，⑤加長存儲器的字長。

6.答：存儲器的層次結構主要表達在Cache-主存和主存一輔存這兩個存儲層次上。

Cache-主存層次在存:儲系統中主要對CPU訪存起加速作用，即從整體運行的效果分析，CPU訪存速度加快，接近于

Cache的速度，而尋址空間和位價卻接近于主存。

主存-輔存層次在存儲系統中主要起擴容作用，即從程序員的角度看，他所使用的存儲器其容量和位價接近于輔

存，而速度接近于主存。

綜合上述兩個存儲層次的作用，從整個存儲系統來看，就到達了運度快、容量大、位價低的優化效果。主存與

CACHE之間的信息調度功能全部由硬件自動完成。而主存與輔存層次的調度目前廣泛采用虛擬存儲技術實現，即

將主存與輔存的一局部通過軟硬結合的技術組成虛擬存儲器，程產員可使用這個比主存實際空間（物理地址空

間）大得多的虛擬地址空間（邏輯地址空間）編程，當程序運行時，再由軟、硬件白動配合完成虛擬地址空間與

主存實際物理空間的轉換。因此，這兩個層次上的調度或者轉換換作對于程序員來說都是透明的。

2.為了不斷提供刷新圖象的信號，必須把,幀圖象信息存儲在刷新存儲器，也叫視頻存儲器。其存儲容量由

圖象灰度級決定。分辨率越高，灰度級越多，刷新存儲器容量越大。

3.馮?諾依曼計算機的特點是；

計算機由運算器、控制器、存