第一篇：計算機組成原理總復習資料

計算機組成原理總復習資料 第一章

1、主機：CPU、存儲器和輸入輸出接口合起來構成計算機的主機。

2、CPU：中央處理器，使計算機的核心部件，由運算器和控制器構成。

3、ALU：算術邏輯運算單元，執行各種算術運算和邏輯運算。

4、指令：構成計算機軟件的基本元素，表示成二進制數編碼的操作命令。

5、位： 計算機中的一個二進制數據代碼（0或1），計算機中數據的最小表示單位。

6、字長：一個數據字中包含的位數，一般為8位，16位，32位或64位等。

7、操作系統：主要的系統軟件，控制其它程序的運行，管理系統資源并且為用戶提供操作界面。

8、匯編程序：將匯編語言程序翻譯成機器語言程序的計算機軟件。

9、匯編語言：采用文字方式（助記符）表示的程序設計語言。

10、編譯程序：將高級語言程序轉換成機器語言程序的計算機軟件。

11、解釋程序：解釋執行高級語言程序的計算機軟件，解釋并執行源程序的語句。

12、接口：部件之間的連接電路，如輸入輸出接口是主機與外圍設備之間傳輸數據與控制信息的電路。

13、偽指令：匯編語言程序通常還提供有關該程序裝入內存中的位置的信息、表示程序段和數據段開始或結束的信息以及表示程序的開始和結束的信息等，還可以有條件匯編、文件包含、常熟定義等信息。表示這些信息的匯編指令稱為偽指令。

14、虛擬地址：在虛擬存儲器中，CPU根據指令生成的地址，又稱為邏輯地址。

15、機器語言：是一種用二進制代碼標識的能夠被計算機硬件直接識別和執行的語言。16.運算器：計算機中完成運算功能的部件，由 ALU 和寄存器構成。

17.外圍設備：計算機的輸入輸出設備，包括輸入設備，輸出設備和外存儲設備。18.數據：編碼形式的各種信息，在計算機中作為程序的操作對象。

19.指令：是一種經過編碼的操作命令，它指定需要進行的操作，支配計算機中的信息傳遞以及主機與輸入輸出設備之間的信息傳遞，是構成計算機軟件的基本元素。20.透明：在計算機中，從某個角度看不到的特性稱該特性是透明的。21.字：數據運算和存儲的單位，其位數取決于具體的計算機。

22.字節：衡量數據量以及存儲容量的基本單位。1 字節等于 8 位二進制信息。23.地址：給主存器中不同的存儲位置指定的一個二進制編號。24.存儲器：計算機中存儲程序和數據的部件，分為內存和外存。

25.總線：計算機中連接功能單元的公共線路，是一束信號線的集合，包括數據總線．地址總線和控制總線。

26.硬件：由物理元器件構成的系統，計算機硬件是一個能夠執行指令的設備。27.軟件：由程序構成的系統，分為系統軟件和應用軟件。28.兼容：計算機部件的通用性。29.軟件兼容：一個計算機系統上的軟件能在另一個計算機系統上運行，并得到相同的結果，則稱這兩個計算機系統是軟件兼容的。30.程序：完成某種功能的指令序列。

31.寄存器：是運算器中若干個臨時存放數據的部件，由觸發器構成，用于存儲最頻繁使用的數據。

32.容量：是衡量容納信息能力的指標。

33.主存：一般采用半導體存儲器件實現，速度較高．成本高且當電源斷開時存儲器的內容會丟失。34.輔存：一般通過輸入輸出部件連接到主存儲器的外圍設備，成本低，存儲時間長。35.編譯程序：將高級語言程序轉換成機器語言程序的計算機軟件。

36.系統軟件：計算機系統的一部分，進行命令解釋、操作管理、系統維護、網絡通信、軟件開發和輸入輸出管理的軟件，與具體的應用領域無關。

37.應用軟件：完成應用功能的軟件，專門為解決某個應用領域中的具體任務而編寫。

38.指令流：在計算機的存儲器與 CPU 之間形成的不斷傳遞的指令序列。從存儲器流向控制器。

39.數據流：在計算機的存儲器與 CPU 之間形成的不斷傳遞的數據序列。存在于運算器與存儲器以及輸入輸出設備之間。

40.接口：計算機主機與外圍設備之間傳遞數據與控制信息的電路。計算機可以與多種不同的外圍設備連接，因而需要有多種不同的輸入輸出接口。

41.第一代

電子管時代(1946-1958)耗電高，體積大，定點計算，機器語言，匯編語言 第二代

晶體管時代(1958-1965)變集中處理為分級處理，浮點運算、高級語言

第三代

中小規模集成電路時代(1965-1970)存儲容量大，運算速度快，幾十至幾百萬次/秒 第四代

大規模集成電路時代(1971至今)向大型機和微型機兩個方向發展

現代計算機發展方向:巨型化，微型化，網絡化，智能化，多媒體化，根據摩爾定律集成電路大體上每18個月翻一番，今后可再用10年。

42.巨型機——世界幾家公司生產，最快1.4萬億次，9千個CPU組成Cray-1,Cray-2,Cray-3,國產銀河I, 銀河II, 銀河III 小巨型機——功能同巨型機相近，價格相對便宜，發展十分迅速美國Convex公司的C系列機為其代表產品。

大型機——大中型企事業單位作為計算中心的主機使用，統一調度主機資源，代表產品有IBM360，370，4300等。

小型機——它可以滿足部門性的需求，供小型企事業單位使用，典型產品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列，國產太級

工作站——用于特殊的專業領域，例如圖象處理和輔助設計等。典型產品有HP-APOLLO，SUN工作站等。

微型機——個人或家庭使用，PC機/個人計算機，價格低廉。

第二章：

1、原碼：帶符號數據表示方法之一，一個符號位表示數據的正負，0代表正號，1代表符號，其余的代碼表示數據的絕對值。

2、補碼：帶符號數據表示方法之一，正數的補碼與原碼相同；負數的補碼是將二進制位按位取反后自阿最低位加1

3、反碼：帶符號數據表示方法之一，正數的反碼與原碼相同；負數的反碼是將二進制位按位取反。

4、移碼：帶符號數據表示方法之一，符號位用1表示正號，0代表負號，其余為與補碼相同。

5、階碼：在浮點數據編碼中，表示小數點的位置的代碼

6、尾數：在浮點數據編碼中，表示數據有效值的代碼。

7、上溢：指數據的絕對值太大，以致大于數據編碼所能表示的數據范圍。

8、下溢：指數據的絕對值太小，以致小于數據編碼所能表示的數據范圍。

9、Booth算法：一種帶符號數乘法的方法，它采用相加和相減的操作計算補碼數據的乘積。

10、海明距離：在信息編碼中，兩個合法代碼對應位上編碼不同的位數。

11、檢錯碼：能夠發現某些錯誤或具有自動糾錯能力的數據編碼。

12、糾錯碼：能夠發現某些錯誤并具有自動糾錯能力的數據編碼。

13、海明碼：一種常見的糾錯碼，呢觀念檢測出2位錯誤，并能糾正1位錯誤。

14、循環碼：一種糾錯碼，其合法碼字移動任意位后的結果仍然是一個合法碼字。

15、桶形移位器：一種移位電路，具有移2位、移4位和移8位等功能。

16、半加器：半加器電路時只對兩個輸入數據位進行加法，輸出一個結果位，不考慮數據的進位，也不產生進行輸出的加法器電路。

17、階碼上溢：在浮點數中，當數據的絕對值太大，以至于大于階碼所能表示的數據，稱為階碼上溢。

18、機器零：在浮點數據編碼中，尾數部分為0時不論其階碼為何值，都看作是零值，稱為機器零。

19、簡敘奇偶校驗碼的構成規則：（1）偶校驗碼的構成規則：所有信息位和單個校驗位的模2加等于0，即每個碼字（包括校驗位）中1的數目為偶數。

（2）奇校驗位的構成規則：所有信息位和單個校驗位的模2加等于1，即每個碼字（包括校驗位）中1的數目為奇數。

20、浮點數乘除法運算的五個步驟是什么？ 第1步、階碼的加減運算。第2步、尾數的乘除法運算。第3步、規格化。

第4步、對結果進行舍入。

第5步、檢查結果是否溢出，即檢查階碼是否溢出。

21.規格化數：在浮點數據編碼中，為使浮點數具有唯一的表示方式所作的規定，規定尾數部分用純小數形式給出，而且尾數的絕對值應大于 1/R，即小數點后的第一位不為零。22.海明距離：在信息編碼中，兩個合法代碼對應位上編碼不同的位數。

23.馮·諾依曼舍入法：浮點數據的一種舍入方法，在截去多余位時，將剩下數據的最低位置 1。

24.奇校驗碼：讓編碼組代碼中 1 的個數為奇數，違反此規律為校驗錯。

第三章

1、RAM：隨機訪問存儲器，能夠快速方便地訪問地址中的內容，訪問的速度與存儲位置無關。包括：SRAM靜態隨機訪問存儲器，DRAM動態隨機訪問存儲器。

2、ROM：只讀存儲器，一種只能讀取數據不能寫入數據的存儲器。

3、PROM：可編程的ROM，可以被用戶編程一次。

4、EPROM：可擦寫可編程的ROM，可以被用戶編程多次。

5、相聯存儲器：一種按內容的存儲器，每個存儲單元有匹配電路，可用于cache中查找數據。

6、多體交叉存儲器：由多個相互獨立、容量相同的存儲器構成的存儲器。每個存儲器獨立工作，讀寫操作重疊進行。

7、直接映像：cache的一種地址映像方式，一個主存塊只能映像到cache 中的唯一對一個指定塊。

8、組相聯映像：cache的一種地址映像方式，將存儲器空間分成若干組，各組之間是直接映像，而組內各塊之間則是全相聯映像。

9、全寫法：cache命中時的一種更新策略，寫操作時將數據既寫入cache又寫入主存。

10、寫回法：cache命中時的一種更新策略，寫cache時不寫主存，而當cache數據被替代出去時才寫回主存。

11、按寫分配：cache不命中時的一種更新策略，寫操作時把對應的數據塊從主存調入cache。

12、簡敘靜態存儲器的讀操作：

（1）外部電路驅動芯片的地址線，將需要讀取的數據的二進制地址送到存儲器芯片。（2）將WE*控制信號置高電平，將CS*信號和OE*信號置低電平。

（3）存儲器芯片開始讀操作，然后驅動數據輸出咸，將存儲的數據輸出。

13、cache：cache是一個高速小容量的臨時存儲器，可以用高速的靜態存儲器芯片實現或集成到CPU芯片內部，存儲CPU最經常訪問的指令或操作數據。

14、數據寄存器：是存放操作數運算和運算的重點結果，以減少訪問存儲器的次數，或者存放從存儲器讀取的數據以及寫入存儲的數據的寄存器。

15、從結構上提高存儲器的帶寬的措施有哪些？他們的特點是什么？ 措施：增加存儲器的數據寬度和采用多提交叉存儲技術。

16、在計算機中常用的尋址方式有哪幾種？

(1)立即數尋址（2）寄存器尋址（3）直接尋址（4）寄存器間接尋址（5）基址變址尋址。

17、全相聯映像：cache的一種地址映像方式，每個主存塊可映像到任何cache塊。

17、物理地址：實際的主存儲器的地址稱為“真實地址”。

18、只讀存儲器：是一種只能讀取數據不能寫入數據的存儲器。他勇于存儲計算機中的一些固定的信息。

19.固件：固化在硬件中的固定不變的常用軟件。

20、cache的常用替換算法：隨機法、先進先出法、近期最少使用法等。

隨機法：使隨機地確定替換存儲單元。先進先出法：替換最早調入的存儲單元，cache中的塊就像一個隊列一樣，先進入的縣調出。近期最少使用法：能比較好的利用訪存局部性原理，替換出近期用得最少的存儲塊。

21、快閃存儲器：快擦存儲器，它是在EPROM和EEPROM 的制造技術基礎薩化工發展起來的一種新型的電可擦非揮發性存儲器元件。

22、cache命中率：訪問主存的數據或代碼存在于cache中的情形為cache命中，cache命中的統計概率為cache的命中率。

23、段式虛擬存儲器的優點是用戶地址空間分離，段表占用存儲空間數量少，管理簡單。段式虛擬存儲器的缺點是真個段落必須一起調入或調出，這樣使得段長不能大于內存容量。

24、一般而言，需要在一條機器指令中包含以下的信息

（1）操作的類型（2）操作數的存書位置（3）操作結果的存儲位置

25、一條轉移指令的操作過程是：

（1）取指令，將程序計數器PC 的內容作為地址訪問指令存儲器，并將PC的內容加上指令的字節數，訪問到的內容傳送到指令寄存器IR。

（2）指令譯碼。對指令寄存器中的操作碼進行譯碼，識別指令操作類型。（3）更新指令地址，計算嚇一跳指令的地址，并將計算結果送入PC。26.DRAM：動態隨機訪問存儲器，利用電容電荷存儲信息。

27.邏輯地址：程序員編程所用的地址以及 CPU 通過指令訪問主存時所產生的地址。28.隨機存取方式：可按地址訪問存儲器任一編址單元，其訪問時間相同且與地址無關。29.SRAM：靜態隨機訪問存儲器，采用雙穩態電路存儲信息。

30.EDO DRAM：增強數據輸出動態隨機訪問存儲，采用快速頁面訪問模式并增加了一個數據鎖存器以提高數據傳輸速率。

31.EEPROM：電可擦寫可編程的 ROM，能夠用電子的方法擦除其中的內容。32.SDRAM：同步型動態隨機訪問存儲器，在系統時鐘控制下進行數據的讀寫。33.相聯存儲器：一種按內容訪問的存儲器，每個存儲單元有匹配電路，可用于是 cache 中查找數據。

34.訪存局部性：CPU 的一種存取特性，對存儲空間的 90%的訪問局限于存儲空間的 10%的區域中，而另外 10%的訪問則分布在 90%的區域中。

35.全相聯映象：cache 的一種地址映象方式，一個主存塊可映象到任何 cache 塊。

36.不按寫分配：cache 不命中時的一種更新策略，寫操作時該地址的數據塊不從主存調入 cache。一般寫回法采用按寫分配法，寫直達法則采用不按寫分配法。

37.虛擬存儲器：為了擴大容量，把輔存當作主存使用，所需要的程序和數據由輔助的軟件和硬件自動地調入主存，對用戶來說，好像機器有一個容量很大的內存，這個擴大了的存儲空間稱為虛擬存儲器。

38．層次化存儲體系：把各種不同存儲容量、不同訪問速度、不同成本的存儲器件按層次構成多層的存儲器，并通過軟硬件的管理將其組成統一的整體，使所存儲的程序和數據按層次分布在各種存儲器件中。

39．訪問時間：從啟動訪問存儲器操作到操作完成的時間。

40．訪問周期時間：從一次訪問存儲的操作到操作完成后可啟動下一次操作的時間。41．帶寬：存儲器在連續訪問時的數據吞吐率。

42．段式管理：一種虛擬存儲器的管理方式，把虛擬存儲空間分成段，段的長度可以任意設定，并可以放大或縮小。

43．頁式管理：一種虛擬存儲器的管理方式，把虛擬存儲空間和實際存儲空間等分成固定容量的頁，需要時裝入內存，各頁可裝入主存中不同的實際頁面位置。

44．段頁式管理：一種虛擬存儲器的管理方式，將存儲空間邏輯模塊分成段，每段又分成若干頁。

45．邏輯地址：程序員編程所用的地址以及 CPU 通過指令訪問主存時所產生的地址。

第四章

1、助記符：匯編語言中采用的比較容易記憶的文字符號，表示指令中的操作碼和操作數。

2、尋址方式：對指令的地址碼進行編碼，以得到操作數在存儲器中地址的方式。

3、RISC：精簡指令系統計算機。

4、CISC：復雜指令系統計算機。

5、相對轉移：一種形成轉移目標地址的方式，轉移指令的目標指令地址是由PC寄存器的值加上一個偏移量形成的。

6、絕對轉移：一種形成轉移目標地址的方式，轉移指令的目標指令地址是有效地址直接指定，與PC寄存器的內容有關。

7、條件轉移：一種轉移指令類型，根據計算機中的狀態決定是否轉移。

8、無條件轉移：一種轉移指令類型，不管狀態如何,一律進行轉移操作。

9、指令格式：計算機指令編碼的格式。

10、指令字長度：一個指令中所包含的代碼的位數。

11、相對尋址方式：操作數的尋址是程序計數器PC的值加上一個偏移量，因為訪問的數據位置時相對于指令的位置。因此稱為相對尋址方式。

12、在計算機中常用的尋址方式有哪幾種？

(1)立即數尋址（2）寄存器尋址（3）直接尋址（4）寄存器間接尋址（5）基址變址尋址。

13、指令系統：計算機中各種指令的集合稱為指令系統，或指令集。

14、簡敘RISC技術的主要特征。（1）簡化的指令系統（2）以寄存器——寄存器方式工作。（3）指令一流水方式工作。

（4）使用較多的通用寄存器一減少訪存。

（5）委提高直立莖能夠執行速度，絕大部分采用組合電路控制器實現，不用或少用微程序實現。

（6）通過精心選擇的指令系統，并采用軟件手段，特別是優化變異技術，力求能高效的支持高級語言實現，生成優化的機器指令代碼。

15、計算機的CPU具有哪些方面的基本功能？

（1）指令控制，控制指令的執行順序，對程序運行的控制。

（2）操作控制，對指令的各個操作步驟，及指令內操作補助的控制。

（3）數據運算，對數據進行算術和邏輯運算，以實現按計算機指令所規定的功能。

（4）異常處理和中斷處理，對CPUneibu出現的意外情況進行處理，如處理運算中的溢出等錯誤情況以及處理外部設備的服務請求等。

16、常見指令的類型包括：

(1)數據傳送指令（2）算術運算指令（3）邏輯運算指令（4）程序流控制指令（5）輸入輸出操作指令（6）堆棧操作指令（7）字符串處理指令（8）系統指令

17、地址碼：指令中指定操作數地址的字段。

操作碼：指令中指定操作類型的字段。

18、MIPS處理器的主要特征是：

（1）指令格式簡單。只有三種指令格式，美中指令格式中的數據尋址方式是固定的。（2）采用流水執行方式提高指令執行速度。（3）使用32個通用寄存器。

（4）采用“比較與轉移”指令，從而使比較和轉移這兩個動作在以太哦一條指令內便可完成，并不需要設置條件碼。

19.堆棧：是一中存儲部件，即數據的寫入和讀出不需要提供地址，而是根據寫入的順序決定讀出的順序：先存入的數據后讀出，后寫入的數據先讀出。20.立即尋址方式：操作數直接在指令中給出。

21.計算機指令：計算機硬件能識別并能直接執行操作的命令，描述一個基本操作。22.指令編碼：將指令分成操作碼和操作數地址碼的幾個字段來編碼。23.立即數：在指令中直接給出的操作數。

24.大數端：當一個數據元素的位數超過一個字節或者一個字的寬度，需存儲在相鄰的多個字節的存儲位置時，將數據的最低字節存儲在最大地址位置的存儲方式。

25．小數端：當一個數據元素的位數超過一個字節或者一個字的寬度，需存儲在相鄰的多個字節的存儲位置時，將數據的最低字節存儲在最小地址位置的存儲方式。26．操作數尋址方式：指令中地址碼的內容及編碼方式。27．系統指令：改變計算機系統的工作狀態的指令。

28．特權指令：改變執行特權的指令，用于操作系統對系統資源的控制。29．自陷指令：特殊的處理程序，又叫中斷指令。

30．尋址方式：對指令的地址碼進行編碼，以得到操作數在存儲器中的地址的方式。31.數據的尋址方式：

（1）隱含尋址：在指令中不指出操作數地址，根據指令的操作碼可判定操作數的存儲位置，即操作數的

地址隱含在操作碼中。例：POP 出棧

（2）立即數尋址：操作數直接在指令中給出。例：ADD #3 累加器加 3（3）寄存器尋址：指令的操作碼是一個寄存器號，操作數在這個寄存器中。例：ADD R1，R2，R3。R2中的內容和 R3 中的內容相加后，結果送 R1。

（4）直接尋址：操作數直接在指令中給出。例：ADD R1，1000 存儲單元 1000 中的內容和 R1 中的內容

相加后，結果送 R1。（5）寄存器間接尋址：操作數的地址在寄存器中，其寄存器號在指令中給出。例：ADD R1，（R2）R2中放的是一個操作數的地址。（6）存儲器間接尋址：操作數的地址在主存儲器中，其存儲器地址在指令中給出。例：ADD R1，（1000）存儲單元 1000 中放的是一個操作數的地址。

（7）相對尋址：操作數的地址是程序計數器 PC 的值加上偏移量形成的，這個偏移量在指令中給出。是一種特殊的變址尋址方式，偏移量用補碼表示，可正可負。相對尋址可用較短的地址碼訪問內存。ADD例：R1，100（PC）PC 的內容加上 100 是操作數的地址。（8）基址尋址：是由基址寄存器提供基準地址、指令提供偏移量；此尋址方式面向系統，對由邏輯地址空間到物理地址空間的變換提供支持，用以解決程序在存儲器中再定位和擴大尋址空間等問題。

（9）變址尋址：是由指令提供基準地址、變址寄存器提供偏移量；此尋址方式面向用戶，常用于訪問字符串、向量數據結構和循環程序設計。

32.轉子指令行過程：① 將下一條指令的地址（PC 的值）存放在一個臨時存儲位置，以便于子程序返回時取出這個地址，繼續執行下一條指令；② 將子程序的起始地址裝入 PC 中，這樣取指令時將讀取子程序中的指令。子程序的最后一條指令一般是一條返回指令，它將存放在臨時存儲位置的指令地址取出，放回PC，這樣程序就返回原程序了。

第五章：

1、指令周期：從一條指令的啟動到下一條指令的啟動的間隔時間。

2、機器周期：指令執行中每一步操作所需要的時間。時鐘周期：計算機的主頻周期 一個指令周期一般需要幾個機器周期完成，一個機器周期需要幾個時鐘周期。

3、硬連線邏輯：一種控制器邏輯，用一個時序電路產生時間控制信號，采用組合邏輯電路實現各種控制功能。

4、微程序：存儲在控制存儲器中的完成指令功能的程序，由微指令組成，5、微指令：控制器存儲的控制代碼，分為操作控制部分和順序控制部分。

操作控制部分包含一個機器周期中每個位操作所需要的全部控制信號的編碼，用來發出管理和指揮全機工作的控制信號。即控制字。

順序控制部分用來決定產生下一條微指令的微地址。

6、微地址：微指令在控制存儲器中的存儲地址。

7、水平型微指令：一次呢觀念地一并執行多個并行操作控制信號的微指令。

8、垂直型微指令：一種微指令類型，設置微操作碼字段，采用微操作碼編碼法，由微操 作碼規定微指令的功能。

9、控制存儲器：CPU 內用于存放實現指令系統全部指令的微程序的只讀存儲器稱為控制存儲器。

10、微程序控制器主要由哪幾部分構成？各部分的功用是什么？ 答：微程序控制器主要由控制存儲器、微指令寄存器、微地址寄存器和地址轉移邏輯等構成。（1）控制存儲器：存放實現全部指令系統的所有微程序。

（2）微指令寄存器：存放由控制存儲器中獨處的意條為指令信息。（3）微地址寄存器：存放將要訪問的下一條微指令的微地址。（4）地址轉移邏輯部分：能夠測試執行中的狀態信息，修改為地址寄存器中的內容，以便按修改后的內容去讀下一條微指令。

11、在專用通路計算機中，一條運算指令的執行需要哪四個階段？他們都執行什么動作？（1）取指令，將程序計數器PC的內容作為地址訪問指令存儲器。然后將PC內容加上指令的字節數，訪問到的內容傳送到指令寄存器IR中。

（2）指令譯碼及讀取操作，對指令寄存器中的操作進行姨媽識別指令類型，并根據指令地址碼從寄存器或數據存儲器中讀取操作數，將操作數送ALU的輸入端。

（3）執行，控制其向ALU發送操作命令，ALU 對A端和B端的數據執行指令制定的運算操作。

（4）寫回，將運算結果寫回到結果寄存器，累加器，存儲器。

12、中央處理器的基本功能：計算機的中央處理器（CPU）具有以下 4 個方面的基本功能：（1）指令控制，即對程序運行的控制；

（2）操作控制，即對指令內操作步驟的控制；

（3）數據運算，即對數據進行算術運算和邏輯運算，這是 CPU 的最基本功能；

（4）異常處理和中斷處理，如處理運算中的溢出等錯誤情況以及處理外部設備的服務請求等。

此外，CPU 還具有存儲管理、總線管理、電源管理等擴展功能。

13、產生后繼微指令微地址可有三種方式：（1）計數器方式，由稱增量方式。，用微程序uPC來產生下一條微指令的微地址，將微程序中的各條微指令按執行順序安排在控制存儲器中，后繼微地址由現行微地址加上一個增量形成。

（2）斷定方式：斷定方式根據機器狀態決定下一個微指令的微地址，下一個微指令，下一條微指令的微地址包含在擔欠微指令的代碼中。

（3）結合方式，結合方式就是把增量方式與斷定方式相結合。

14、微程序控制的基本思想是：把指令執行所需要的所有控制信號存放在一個存儲器中，需要時從這個存儲器中讀取。也就是把操作控制信號變成微指令，存放在一個專門的存儲器中。一條機器指令的功能通常用許多微指令組成的序列來實現，這個微指令叫做微程序。在計算機運行時，一條又一條的讀出這些微指令，從而產生各種操作控制信號。

15、組合邏輯性控制器：以硬連線方式組合邏輯型控制器產生各種控制信號的控制器。16.邏輯地址：程序員編程所用的地址以及 CPU 通過指令訪問主存時所產生的地址。與 內存物理地址無固定對應關系的地址。

17.微程序控制器：將執行指令所需要的微命令以代碼形式編成微指令序列（微程序），存 入一個控制存儲器，需要時從該存儲器中讀取。按這種方式工作的控制器為微程序控制器。18.指令仿真：通過改變微程序實現不同機器指令系統的方式，使得在一種計算機上可以運行另一種計算機上的指令代碼。

19.指令模擬：在一種計算機上用軟件來解釋執行另一種計算機的指令。20.微操作：在微程序控制器中，執行部件接受微指令后所進行的操作。21.相容性微操作：在同時或同一個 CPU 周期內可以并行執行的微操作。

22.相斥性微操作：不能在同時或不能在同一個 CPU 周期內并行執行的微操作。

23.微程序控制器的構成：控制存儲器、微指令寄存器 μIR、微地址寄存器 μAR、地址轉移邏輯等。

24.微指令控制字編碼的方式：微指令編碼的 3 種方式分別是：直接表示法、編碼表示法、混合表示法。

直接表示法是將每個控制信號都作為微指令中的一個位。這種方法的特點是簡單直觀，其輸出直接用于控制，但編碼效率低。編碼表示法是將微指令進行分組編碼，將不同時出現的相斥信號分在一個組中，然后將其編碼成較短的代碼。這種方法減少了控制存儲器所需要的存儲器的代碼的數量，但是編碼的指令代碼需要譯碼器譯碼，增加了控制信號的延遲，影響 CPU 的工作頻率。

混合表示法是把直接表示法與編碼方法相結合使用，即采用部分直接表示部分編碼的方法，將一些速度要求較高，或與其他控制信號都相容的控制信號以直接方式表示，而將剩余信號以編碼方式。混合表示法便于綜合考慮指令字長、靈活性和執行速度方面的要素。25.微地址的形成方法：（微指令中順序控制字段的編碼）微地址的形成方法有三種方式：計數器方式、斷定方式和結合方式。

計數器方式，又稱增量方式。用微程序計數器 μPC 來產生指令的微地址，將微程序中的各條微指令按順序安排在控制存儲器中，后繼地址由現行微地址加上一個增量形成。斷定方式，根據機器狀態決定下一條微指令的地址，下一條微指令的地址包含在當前微指令的代碼中。

結合方式，是將計數器方式和斷定方式相結合。

第六章

1、總線事務：總線操作的請求方與響應方之間的一次通信。

2、總線協議：總線通信同步副ize，規定時限總線數據傳輸的定時規則。

3、菊花鏈方式：各申請總線的設備合用一條總線作為請求信號線，而總線控制設備的響應信號線則串接在各設備間。

4、獨立請求方式：集中式總線裁決方式之一，每一個設備都有一個獨立的總線請求信號線送到總線控制器，控制器也給各設備分別發送一個總線響應信號。

5、計數器定時查詢方式：集中式總線裁決方式之一，設備要求使用總線時通過一條公用請求線發出，總線控制器按計數器的值隊各設備進行查詢。

6、系統總線：處理器總線，連接處理器和主存，使計算機系統的主干。

7、消息傳輸：總線的信息傳輸方式之一，將總線需要傳送的數據信息、地址信息和控制信息等組合成一個固定的數據結構以猝發方式進行傳輸。

8、總線裁決：決定總線由哪個設備進行控制的方式稱為總線裁決方式.。

總線裁決的控制方式可分為集中式控制和分布式控制兩種。集中式總線裁決包括鏈式查詢方式，計數器定時查詢方式和獨立請求方式三種。

9、總線接口：連接在總線上的設備與總線的連接電路。系統總線接口的基本功能：（1）控制，控制功能是傳遞總線上的控制信息，主設備會通過總線接口向從設備發出控制信息。

（2）數據緩存，所數據緩存功能是在總線傳遞信息是，在總線接都種臨時存放數據內容。（3）狀態設置，狀態設置是通過總線和轉移從設備的工作信息，主設備需要了解從設備的信息，以便啟動進一步的操作。

（4）數據轉換，某些總線接口需要對傳遞的數據進行轉換。

10、消息：是一種固定格式的數據，又稱為數據包。

11、提高總線信號速度的主要措施有：（1）增加總線寬度。（2）增加傳輸的數據長（3）縮短總線長度（4）降低信號電平（5）采用差分信號（6）采用多條總線

12、串行傳輸：是指數據的傳輸在一條信號線路上按位進行的傳輸方式。并行傳輸：是指數據的傳輸每個數據為都需要單獨一條傳輸線的傳輸方式。

13、同步通信：在一個公共的時鐘信號控制下進行數據的傳輸方式。

異步通信：采用握手信號來控制數據的傳輸方式。非互鎖、半互鎖、全互鎖。

14、總線周期：是主設備占用總線進行一次數據傳輸的時間。從請求總線到完成總線使用的操作序列稱為總線事務，它是在一個總線周期中發生的一系列活動。典型的系統作鎳鉻絲案的事務包括請求操作、裁決操作、地址傳輸、數據傳輸和總線釋放操作。

15、USB是由pc機廠商開發的一種串行總線。USB是一個較復雜的標準總線，采用較復雜的數據包格式和傳輸協議支持各種外圍設備的各種操作類型，在主機端和外設端都要求大量的軟件支持。該總線已成為事實上的工業標準。適合于計算機與外圍設備之間或者計算機之間的高速通信。高速傳輸方式主要用于視頻設備、大容量存儲設備的數據傳輸。目前，采用USB總線的外圍設備已經十分豐富，包括打印機、鼠標器等各種外圍設備，還有U盤。U盤是采用USB接口的快閃存儲器，可實現磁盤的功能。

16、PCI是系統板上的總線，他可支持需要對主存或相互之間進行快速訪問的多種適配器，并且允許主機以全速進行訪問。這個總線是一種時鐘同步型輸入/輸出總線，總線接口上所有的信號的邏輯和時序都作了嚴格的定義，數據線為32位，可擴充到64位。PCI總線支持隱含的總線裁決，即當一個總線設備占用PCI總線時，另一個總線可同時請求總線，總線能夠進行裁決。

17、數據通路：通常把寄存器與運算器之間傳遞信息的線路連同這些部件稱為“數據通路”

18、傳輸速率：它指通道在傳輸數據時，1秒鐘時間內傳輸的位數（bps），即傳輸速率。19.總線：計算機中連接功能單元的公共線路，是一束信號線的集合，包括數據總線、地 址總線和控制總線。

20.主設備：獲得總線控制權的設備。

21.猝發數據傳輸方式：在一個總線周期內傳輸存儲地址連續的多個數據字的總線傳輸方式。22.總線的同步通信方式：采用這種方式的總線傳輸中，所有的設備都從一個公共的時鐘信號中獲得定時信息。

23.總線從設備：被主設備訪問的設備。24.四邊沿協議（全互鎖）：全互鎖的總線通信異步方式，就緒信號和應答信號的上升邊沿和下降邊沿都是觸發邊沿。

25.碼元：信息傳輸通道中，攜帶數據信息的信號單元。26.波特率：碼元傳輸速率，每秒通過信道傳輸的碼元數。（傳的是信號）27.比特率：信息位傳輸速率，每秒鐘通過信道傳輸的有效信息量。（傳的是信息）28.UART：通用異步接收器/發送器，一種典型的集成電路異步串行接口電路。29.主設備：獲得總線控制權的設備。30.從設備：被主設備訪問的設備。

31.總線訪問延遲：是主設備為獲得總線控制權而等待的時間。32.總線周期：是主設備占用總線的時間。

33.系統總線：是用來連接系統內各大功能模塊或設備，實現系統種各電路板的連接。34.數據幀：串行數據傳輸的位格式，包括起始位，數據位，校驗位，結束位和空閑位。35.鏈式查詢方式（菊花鏈方式）：各申請總線的設備合用一條總線作為請求信號線，而總線控制設備的響應信號線則串接在各設備間。

36.獨立請求方式：集中式總線裁決方式之一，每一個設備都有一個獨立的總線請求信號線送到總線控制器，控制器也給各設備分別發送一個總線響應信號。37.串行傳輸：是指數據的傳輸在一條線路上按位進行。（只需一條數據傳輸線，線路的成本低，適合于長距離的數據傳輸）

38、并行傳輸：每個數據位都需要單獨一條傳輸線，所有的數據位同時進行傳輸。（在采用并行傳輸方式的總線中，除了有傳輸數據的線路外，還可以具有傳輸地址和控制信號的線路，地址線用于選擇存儲單元和設備，控制線用于傳遞操作信號）

39、復合傳輸：又稱總線復用的傳輸方式，它使不同的信號在同一條信號線上傳輸，不同的信號在不同的時間片中輪流地身總線的同一條信號線上發出。（它與并串傳輸的區別在于分時地傳輸同一數據源的不同信息。）

40、消息傳輸方式：總線的信息傳輸方式之一，將總線需要傳送的數據信息、地址信息、和控制信息等組合成一個固定的數據結構以猝發方式進行傳輸。41.什么是總線裁決？總線裁決有哪幾種方式？

總線裁決就是決定總線由哪個設備進行控制。

總線裁決方式可分為集中式裁決和分布式裁決兩種。集中式裁決將總線的控制功能用一個專門的部件實現，這個部件可以位于連接在總線的某個設備上。當一個設備需要向共享總線傳輸數據時，它必須先發出請求，在得到許可時才能發出數據。裁決部件接收來自各個設備的總線使用請求信號，向其中某一個設備發出總線許可信號。

分布式裁決將控制功能分布在連接在總線上的各設備中，一般是固定優先級的。每個設備分配一個優先號，發出總線請求的設備將自己的優先號送往請求線上，與其他設備的請求信號構成一個合成信號，并將這個合成裁決信號讀入以判斷是否有優先級更高的設備申請總線。這樣可使得優先級最高的設備獲得總線使用權。42．集中式裁決有哪幾種方式： 鏈式查詢方式（菊花鏈方式）：各申請總線的設備合用一條總線作為請求信號線，而總線控制設備的響應信號線則串接在各設備間。計數器定時查詢方式：集中式總線裁決方式之一，設備要求使用總線時通過一條公用請求線發出，總線控制器按計數的值對各設備進行查詢。獨立請求方式：集中式總線裁決方式之一，每一個設備都有一個獨立的總線請求信號線送到總線控制器，控制器也給各設備分別發送一個總線響應信號。獨立請求方式可以和鏈式查詢方式結合，構成分組鏈式查詢方式。43．提高總線速度的措施。

從物理層次：1．增加總線寬度；2．增加傳輸的數據長度；3．縮短總線長度；4．降低信 號電平；5．采用差分信號；6．采用多條總線。

從邏輯層次：1．簡化總線傳輸協議；2．采用總線復用技術；3．采用消息傳輸協議。44．什么是串行接口？什么是并行接口？他們與系統總線及 I/O 設備之間的傳遞格式分別是什么？

串行接口和并行接口都是總線與設備之間的接口部件，但與設備間的數據格式不同。串行 接口與外設之間串行，與系統總線之間并行。并行接口與外設之間并行，與系統總線之間并行。

第七章

1、簡敘在比較簡單的處理方式下，CPU響應中斷的步驟。（1）關中斷，進入一個短暫不在響應中斷的狀態

（2）保存現場信息，為了中斷處理結束之后，能恢復原來的狀態繼續執行，將現場相關寄存器信息作專門存儲。

（3）識別發出中斷的外圍設備，判斷中斷信號，確定中斷來源，形成中高端服務程序入口地址。

（4）執行中斷服務程序，完成中斷請求的操作。

（5）恢復現場信息，將專門存儲的信息恢復到相應的寄存器中。（6）開中斷，繼續執行中斷前的程序代碼，并允許其他中斷請求。

2、簡敘CPU啟動DMA 的操作步驟：

（1）測試外圍設備狀態，向DMA接口的設備地址寄存器送入設備地址。（2）寫存儲器地址寄存器，包括傳輸數據的起始地址。（3）寫長度計數器，包含傳輸數據的長度。（4）啟動DMA控制邏輯，可以通過寫命令寄存器實現。

3、簡敘通道由啟動到結束操作的工作過程。通道接到啟動信號后（1）要到指令的內存單元中去通道地址自，放在通道地址寄存器中。（2）根據通道地址寄存器的值到內存中取第一條通道指令，并放在通道指令寄存器中（3）通道程序執行對通過在通道指令寄存器中的相應為進行設置來告訴通道執行結構在執行網承擔欠指令后，自動轉入下一條指令或者結束數據傳輸過程。（4）通道程序的最后一條指令是一條結束指令，通道在執行到這條結束指令時就不再取下一條指令，而是通知外設結束操作。

4.在程序查詢方式下，計算機進行輸入操作的過程是：（1）CPU啟動外圍設備，命令外圍設備進行讀操作。

（2）CPU讀取外圍設備的狀態，等待輸入設備的數據發送準備就緒。（3）CPU從數據總線輸入數據，放在內部的寄存器中。在程序查詢方式下，計算機進行輸出操作的過程是：（1）CPU啟動外圍設備，命令外圍設備接受數據。

（2）CPU讀取外圍設備的狀態，等待輸出設備準備好接受數據。

（3）CPU把數據放在數據總線上，向外圍設備提供數據。外圍設備將數據取走。

5、簡敘中斷裁決輪詢方式：在輪詢方式中，CPU依次查詢各外圍設備的狀態寄存器，以確定中斷源，遇到發出中斷的外圍設備就相應外圍設備的中斷請求，中斷服務的順序就是輪詢的順序。

6、外圍設備控制器的具體任務是：

（1）從通道接受通道指令，控制外圍設備完成指定的操作。（2）向通道提供外圍設備的狀態。

（3）將各種外圍設備的不同信號轉換成通道能夠識別的標準信號。

7、為解決DMA與CPU共同使用存儲器，可采用專門的電路協調各模塊的訪存操作。它對沖突的訪問進行裁決，通常采用的方法有三種：（1）CPU等待DMA的操作。（2）DMA乘存儲器空閑時訪問存儲器。（3）CPU與DMA交替訪問存儲器。

8、CPU與外圍設備進行的通信有三種類型：

(1)CPU向外圍設備發出操作控制命令，操作控制命令不久包括數據讀寫操作命令，還可能包括其他操作控制命令，如光盤托架的運動、打印機送紙、磁盤中磁頭的移動和定位。（2）外圍設備向CPU提供狀態信息。外圍設備用一些信號線向CPU表示其工作狀態，表示其操作是否完成以及市否發生了錯誤情況等。

（3）數據在CPU與外圍設備之間的傳輸。這是輸入輸出操作的主要內容，會費大部分的輸入輸出操作時間。

9、通道：是一個具有輸入輸出處理器控制的輸入輸出接口。

10、DMA的數據塊傳輸過程可分為三個階段：傳輸前預處理、數據傳輸、傳輸后處理。預處理階段由CPU執行幾條輸入輸出指令來完成，包括測試外圍設備狀態、向DMA接口的外圍設備地址寄存器中送入外圍設備號并啟用外圍設備，同時向內存地址寄存器中送入起始地址，向長度計數器中送入交換的數據個數。

在這些工作完成后，CPU可處理其他任務。DMA控制器占用總線后，進行一個數據單元的傳輸。數據塊中的數據單元全部傳輸完成后向CPU發出中斷請求，由CPU進行后處理。DMA的后處理工作是：一旦DMA的中斷請求得到響應，CPU停止原來程序的執行。轉去執行中斷服務程序，做一些DMA的結束工作，包括校驗送入傳輸的數據、命令DMA繼續傳輸數據或停止DMA工作。

11、波特率：是碼元傳輸速率，只沒秒鐘通過信道傳輸的碼元數。比特率：信息位傳輸速率，每秒鐘通過信號傳輸的有效信息量。

12.DMA：直接存儲器訪問，一種高速輸入輸出方法。13.I/O 接口：是指連接主機和外圍設備的邏輯部件。

14．中斷屏蔽：CPU 處理一個中斷的過程中，對其他一些外部設備的中斷進行阻止。15．通道命令：通道控制器自己的指令，可完成輸入輸出操作。

16．通道程序：通道命令構成通道程序。在通道程序的控制下，通道對外圍設備進行數據 傳輸控制。

17、統一編址：統一編址：將輸入輸出設備中控制寄存器、數據寄存器、狀態寄存器等與內存單元一樣看待，將它們和內存單元聯合在一起編排地址，用訪問內存的指令來訪問輸入輸出設備接口的某個寄存器，從而實現數據的輸入輸出。

18、單獨編址：將輸入輸出設備中控制寄存器、數據寄存器、狀態寄存器單獨編排地址，用專門的控制信號進行輸入輸出操作。

19、單級中斷：簡單的處理中斷方法，與多極中斷對應，各種中斷的優先級一樣，在處理一個中斷時不響應另一個中斷請求，所以是單重中斷。

20、多極中斷：處理多重中斷的方法，采用按優先級的方法，在處理某級中斷時，與他同級的中斷或比它低級的中斷請求不能中斷它的處理，而比它優先級高的中斷請求則能中斷它的處理。

21、中斷屏蔽：CPU 處理一個中斷的過程中，對其他一些外部設備的中斷進行阻止。

22、現場保護：接受中斷時保存CPU 工作信息，如各寄存器的值。

現場恢復：CPU從中斷處理程序返回前，將專門存儲的信息恢復到相應的寄存器中。

23、中斷向量：由發出中斷請求的設備通過輸入輸出總線主動向CPU發出一個識別代碼。

24、自陷：當 CPU 出現有算術操作異常、非法指令、越權操作和訪存中的異常等某種內部情況時自己引起的中斷稱為自陷。

25、軟件中斷：由自陷指令引起的中斷稱為軟件中斷，又稱為系統調用。

26、中斷：發生了一個外部的事件時，調用相應的處理程序的過程。

27.中斷方式的接口控制器功能：能向 CPU 發出中斷請求信號；能發出識別代碼提供提供引導 CPU 在響應中斷請求后轉入相應服務程序的地址； CPU 要能夠對中斷請求進行允許或禁止的控制；能使中斷請求參加優先級排隊。28．CPU 與外圍設備進行通信有三種類型： ① CPU 向外圍設備發出操作控制命令； ② 外圍設備向 CPU提供狀態信息； ③ 數據在 CPU 和外圍設備之間傳遞。

29．中斷裁決機制：輪詢、菊花鏈、獨立請求。30．CPU 與 DMA 訪問內存沖突的裁決的三種方法：① CPU 等待 DMA 的操作；② DMA 乘存儲器空閑時訪問存儲器；③ CPU 與 DMA 交替訪問存儲器。

31．CPU 啟動 DMA 的步驟：① 測試設備狀態；② 寫存儲器地址寄存器；③ 寫長度計數器；④ 啟動DMA 控制邏輯。32.通道的三種類型：

選擇通道：它與設備之間的傳輸一直維持到設備請求的傳輸完成為止，然后為其它外圍設備傳輸數據。數據寬度是可變的，通道中包含一個保存 IO 數據傳輸所需的參數寄存器。

數組多路通道：以數組為單元在若干高速傳輸操作之間進行交叉復用。字節多路通道：用于連接多個慢速的和中速的設備，這些設備的數據傳送以字節為單位，字節交叉模式、猝發模式。

33.字節多路通道與數組多路通道的區別：首先數組多路通道允許多個設備同時工作，但只允許一個設備進行傳輸型操作，而其它設備進行控制型操作；字節多路通道不僅允許多個設備操作，而且允許它們同時進行傳輸型操作。其次，數組多路通道與設備之間的數據傳送的基本單位是數據塊，通道必須為一個設備傳送完一個數據塊以后才能為別的設備傳送數據，而字節多路通道與設備之間的數據傳送基本單位是字節，各設備之間的數據傳送是以字節為單位交替進行的。

34．通道的功能：① 接受 CPU 的 I/O 操作指令，按指令要求控制外圍設備； ② 從內存中讀取通道程序，并執行，即向設備控制器發送各種命令； ③ 組織和控制數據在內存與外設之間的傳送操作；

④ 讀取外設的狀態信息，形成整個通道的狀態信息，提供給 CPU 或保存在內存中； ⑤ 向 CPU 發出 IO 操作中斷請求，將外圍設備的中斷請求和通道本身的中斷請求按次序報告 CPU。

第八章

1．歸零制（RZ）：磁表面存儲器記錄信息時，不論某存儲單元的代碼是 0 或者 1，在記錄下一個信息之前記錄電流要恢復到零電流。在給磁頭線圈送入的脈沖電流中，正脈沖表示 1，負脈沖表示 0。不具有自同步能力 2．不歸零制（NRZ）：磁表面存儲器記錄信息時，磁頭線圈上始終有電流，不是正向電流就是反向電流，正向電流代表 1，反向電流代表 0。不具有自同步能力 3．調相制（PM）：磁表面存儲器記錄信息時，在一個磁化元的中間位置，利用電流相位的變化進行寫 1或者寫 0，所以通過磁頭中的電流方向一定要改變一次。規定在記錄數據 1 時，磁化翻轉的方向是由負變正，記錄數據 0 時磁化翻轉的方向為由正變負。具有自同步能力

4．調頻制（FM）：磁表面存儲器記錄信息時，無論記錄的代碼是 1 還是 0，或者是連續的 1 或連續的 0在相鄰的兩個存儲元交界處電流要改變方向。在記錄數據 1 時，還要在位與位之間再翻轉一次，寫 1 的電流頻率是寫 0 的 2 倍。具有自同步能力。5．改進調頻制（MFM）：只有連續記錄兩個或兩個以上 0 時在位周期的起始位置處翻轉一次，而不是在每個位周期的起始處都翻轉。

6．RLL 碼：在高密度磁盤中采用的信息編碼技術，將原始數據序列變換成 0，1 游程長度受限制的代碼，然后再用不歸零制方式進行調制和寫入。具有自同步能力

7．磁盤訪問時間：指從發出讀寫命令，磁頭從某一起始位置移動到新的記錄位置，到結束從盤片讀出或寫入信息所花的時間。

磁盤訪問時間＝尋道時間+旋轉延遲+控制延遲+數據傳輸時間。8．尋道時間：是將磁頭定位到所要求的磁道上所需的時間。

9．旋轉延遲：是找道完成后到磁道上需要訪問的信息到達磁頭的時間。10．平均旋轉延遲：是磁盤旋轉半周的時間，也稱磁盤的尋址時間。

數據傳輸時間取決于讀扇區數據時間和傳輸數據時間，等于兩者的最大值。

磁盤數據傳輸率＝轉速/秒＊每道容量

11．磁盤存儲設備的主要技術指標：存儲密度、存儲容量、尋址時間和數據傳輸等。12．光盤的結構包括：光盤基片、存儲介質和密封層。

13．光盤存儲設備有只讀型 CD-ROM、EORM（寫一次讀多次）型和可檫寫型三種。

第二篇：計算機組成原理

《計算機組成原理》實驗任務

計

識。算機原理是計算機科學與技術及相關專業的一門專業基礎課，是一門重點科，在計算機硬件的各個領域中運會用到計算計原理的有關知

本實驗課程的教學目的和要求是使學生通過實驗手段掌握計算機硬件的組成與設計、制造﹑調試﹑制造﹑維護等多方面的技能同時訓練動手的能力，也使學生系統科學地受到分析問題和解決問題的訓練.

第三篇：計算機組成原理練習題

計算機組成原理練習題--第一章

第一章習題

一、名詞解釋：

ALU ： ALU稱為算術邏輯單元，它由組合電路構成，是計算機中進行算術運算和邏輯運算的電路。

CPU：CPU稱為中央處理器，它是計算機的核心部件，由運算器和控制器構成。存儲器： 存儲器是計算機中存儲程序和數據的部件，分為內存和外存兩種。操作系統：操作系統是管理系統資源、控制其他程序的運行，并且為用戶提供操作界面的系統軟件

二、選擇題

1.馮·諾依曼機工作方式的基本特點是(B)。

A、多指令流單數據流 B、按地址訪問并順序執行指令 C、堆棧操作 D、存儲器按內部選擇地址 2.計算機硬件能直接執行的只有(B)。

A、符號語言 B、機器語言 C、機器語言和匯編語言 D、匯編語言

3.輸入、輸出裝置以及外接的輔助存儲器稱為（D）。A.操作系統； B.存貯器； C.主機； D.外圍設備。

4.至今為止，計算機中的所有信息仍以二進制方式表示的理由主要是（C）A.節約元件； B.運算速度快； C.物理器件性能所致； D.信息處理方便。5.下列（D）屬于應用軟件。

A.操作系統； B.編譯程序； C.連接程序； D.文本處理。6.下列設備中（C）不屬于輸出設備。A.打印機； B.磁帶機；

C.光筆； D.磁盤驅動器。7.只有當程序要執行時，它才會將原程序翻譯成機器語言，并且一次只能讀取、翻譯并執行原程序中的一行語句，此程序稱為（C）A.目標程序； B.編輯程序； C.解釋程序； D.匯編程序。8.“計算機輔助設計”英文縮寫為（C）

A.CAI;B.CAM;C.CAD;D.CAE.9.計算機系統中的存儲系統是指（D）

A.RAM存儲器；B.ROM存儲器；C.主存；D.主存和輔存。10.下列（D）不是輸入設備。

A.硬盤驅動器；B.鍵盤；C.鼠標器；D.打印機。

三、填空題

1.計算機的硬件包括 運算器 存儲器 控制器 適配器 輸入/輸出設備。

2.在計算機術語中，將運算器和控制器合在一起稱為 CPU，而將 CPU 和存儲器合在一起稱為 主機。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，也是計算機 自動化

工作的關鍵。

4.計算機軟件的一般分為兩大類：一類叫 系統 軟件，一類叫 應用 軟件。其中，數據庫管理系統屬于 系統 軟件，計算機輔助教學軟件屬于 應用 軟件。

5.計算機系統中的存儲器分為內存 和B外存。在CPU執行程序時，必須將指令存放在 內存 中。

6.輸入、輸出設備以及輔助存儲器統稱為 外圍設備。

7.在計算機系統中，多個系統部件之間信息傳送的公共通路稱為 總線。8.匯編語言是一種面向 機器 的語言，對 機器 依賴性強，用匯編語言編制程序執行速度比高級語言 快。9.數字 計算機用來處理離散的數據，而模擬 計算機用來處理連續性的數據。

10.計算機唯一能直接執行的語言是 機器 語言。

四、問答題：

什么是CPU？什么是主機？

答：在計算機中，通常把運算器和控制器合在一起稱為中央處理器（CPU）。把CPU、存儲器和輸入輸出接口電路合在一起構成的處理系統稱為主機，存儲器中存儲的數據和程序是怎么區分的？

答：在存儲程序的計算機中，指令和數據都以二進制的形式存儲在存儲器中。從儲器中存儲的內容本身看不出它是指令還是數據，因為它們都是二進制的代碼。計算機在讀取指令時把從存儲器中讀到的信息都看作是指令，而在讀取數據時則把從存儲器中讀到的信息都看作是操作數，所以為了不產生混亂，在軟件的編制中要注意區分存儲器中的信息是程序還是數據。特別是在匯編程序設計時，用高級語言設計程序一般不會產生上述的問題。有些計算機程序是專門對程序進行操作的，如編譯程序和匯編程序。所以指令也可以是計算機的操作對象。有時我們把存儲在計算機中的指令和數據統稱為數據，因為它們都是存儲在存儲器中的二進制代碼，都可以作為指令的操作對象。

馮·諾依曼結構計算機的特點是什么？

答：馮·諾依曼結構計算機是一種典型的計算機組織結構，將計算機硬件分為運算器、存儲器、控制器、輸入部件和輸出部件，采用存儲程序的工作方式。馮·諾依曼結構計算機的主要外部特征是：

指令和數據都以字的方式存放在同一存儲器中，沒有區別，由計算機的狀態來確定從存儲器讀出的字是指令還是數據。指令送往控制單元譯碼，數據送往運算器進行運算。

指令按順序串行地執行，并由控制單元集中控制，采用一個PC計數器對指令進行尋址。

存儲器是一個單元定長的一維線性空間。使用低級機器語言，數據以二進制形式表示。指令中包括操作碼和地址碼兩部分。操作數的編碼格式從數據本身不能進行區別。

單處理機結構，以運算器為中心，只有一個數據流和一個指令流。

什么是指令？什么是程序？

答：指令是機器完成某種操作的命令，典型的指令通常包含操作碼和地址碼兩部分內容。操作碼用來指定所執行的某種操作（如加、傳送），地址碼用來表示參加操作的數的位置或運算結果應存到何處。程序是有序指令的集合，用來解決某一特定問題。

計算機組成原理練習題--第二章

第二章習題

一、名詞解釋

1、原碼：帶符號數據表示方法之一，用一個符號位表示數據的正負，0代表正號，1代表負號，其余的代碼表示數據的絕對值。

2、補碼：帶符號數據表示方法之一，正數的補碼與原碼相同；負數的補碼是將二進制位按位取反后再在最低位上加1。

3、反碼：帶符號數據表示方法之一，正數的反碼與原碼相同；負數的反碼是將二進制位按位取反。也就是做按位求反運算。

二、選擇題

1.下列數中最小的數為（C）。

A、（101001）2 B、（52）8 C、（101001）BCD D、（233）16 2.下列數中最大的數為（B）。

A、（10010101）2 B、（227）8 C、（96）16 D、（143）5 3.某數在計算機中用8421BCD碼表示為0111 1000 1001，其真值為（A）。A、789 B、789H C、1929 D、11110001001B、4.“與非門”中的一個輸入為“0”，那么它的輸出值是（B）。A.“0”； B.“1”；

C.要取決于其他輸入端的值； D.取決于正邏輯還是負邏輯。

5.下列布爾代數運算中，（C）答案是正確的。A.1+1=1； B.0+0=1； C.1+1=10；

D.以上都不對。

６．在小型或微型計算機里，普遍采用的字符編碼是__D____。A.BCD碼 B.16進制 C.格雷碼 D.ASCⅡ碼 ７．（2000）10化成十六進制數是___B___。

A．（7CD）16 B。（7D0）16 C。（7E0）16 D。（7FO）16 ８．根據國標規定，每個漢字在計算機內占用___B___存儲。

A.一個字節 B.二個字節 C.三個字節 D.四個字節

三、填空題

1.字符信息是 符號 數據，屬于處理 非數值 領域的問題。國際上采用的字符系統是七單位的C ASCII 碼

２．漢字的__輸入編碼（或輸入碼）_內碼（或機內碼）___、_ 字模碼

_____、______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。３．一位十進制數，用BCD碼表示需___4___位二進制碼，用ASCII碼表示需__7____位二進制碼。

四、問答題

在整數定點機中，若寄存器的內容為80H，當它分別代表原碼、補碼、反碼和無符號數時，所對應的十進制數各為多少？ 答：[X]原=10000000，X=0 [X]補=10000000，X=-128 [X]反=10000000，X=-127 X=100000002=128 ２、請將十進制數（123.375）轉化成二進制數、八進制數、十六進制數。二進制 1111011.011 八進制 173.3 十六進制 7B.3 計算機組成原理練習題--第三章、第四章

第三章習題

一、名詞解釋

上溢：指數據的絕對值太大，以至大于數據編碼所能表示的數據范圍。下溢：指數據的絕對值太小，以至小于數據編碼所能表示的數據范圍。

二、選擇題

1.計算機系統中采用補碼運算的目的是為了（C）。A、與手工運算方式保持一致 B、提高運算速度 C、簡化計算機的設計 D、提高運算的精度 2.運算器雖有許多部件組成，但核心部分是（B）。

A、數據總線 B、算術邏輯運算單元 C、多路開關 D、通用寄存器

3.運算器中，減法運算一般通過（D）來實現。

A、原碼運算的二進制減法器 B、補碼運算的二進制減法器 C、補碼運算的十進制加法器 D、補碼運算的二進制加法器

4.在定點數運算中產生溢出的原因是(C)。A、運算過程中最高位產生了進位或借位 B、參加運算的操作數超出了機器的表示范圍 C、運算的結果的操作數超出了機器的表示范圍 D、寄存器的位數太少，不得不舍棄最低有效位 5.下列有關運算器的描述中，_D_____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

6.設X=－0.1011，則〔Ｘ〕補為_C_____。A.1.1011 B.1.0100 C.1.0101 D.1.1001 7.定點運算器用來進行___B___。

A.十進制數加法運算 B.定點數運算

C.浮點數運算 D.即進行定點數運算也進行浮點數運算

三、填空題

1.一個定點數由_符號位_____和_ 數值域 _____兩部分組成。

2.運算器的兩個主要功能是： _算術運算 _____，_邏輯運算 _____。

四、問答題

1.用補碼運算方法求x+y=？x-y=? x=0.1001 y=0.1100 1.（1）[X]補 = 00.1001 [X]補 = 00.1001 + [Y]補 = 00.1100 + [-Y]補 = 11.0100 [X+Y]補 = 01.0101 [X-Y]補 = 11.1101 因為雙符號位相異，結果發生溢出。X-Y =-0.0011(2)x=-0.0100 y=0.1001

（2）

[X]補 = 11.1100 [X]補 = 11.1100 + [Y]補 = 00.1001 + [-Y]補 = 11.0111 [X+Y]補 = 00.0101 [X-Y]補 = 11.0011 所以X+Y = +0.0101 X-Y =-0.1101 第四章習題

一、名詞解釋

尋址方式：對指令的地址碼進行編碼，以形成操作數在存儲器中的地址的方式。

RISC：精簡指令系統計算機。采用簡化的指令系統；運算指令為寄存器-寄存器型，指令以流水方式執行；使用較多的通用寄存器以減少訪存；采用由陣列邏輯實現控制器；采用優化編譯技術。

指令是計算機能夠識別和執行的操作命令。

指令系統一臺計算機或一個計算機系統，能夠執行的各種指令的集合。

二、選擇題

1.指令系統中采用不同尋址方式的目的主要是（B）。A、實現存儲程序和程序控制

B、縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性 C、可以直接訪問外存

D、提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度

2.二地址指令中，操作數的物理位置可安排在（C）。A、棧頂和次棧頂 B、兩個主存單元 C、一個主存單元和一個寄存器 D、兩個寄存器

3.對某個寄存器中操作數的尋址方式稱為（C）尋址。

A、直接 B、間接 C、寄存器 D、寄存器間接 4.寄存器間接尋址方式中，操作數處在（B）。

A、通用寄存器 B、主存單元 C、程序計數器 D、堆棧 5.變址尋址方式中，操作數的有效地址等于（C）。A、基值寄存器內容加上形式地址（位移量）B、堆棧指示器內容加上形式地址 C、變址寄存器內容加上形式地址 D、程序計數器內容加上形式地址

6.程序控制類指令的功能是（D）。

A、進行算術運算和邏輯運算 B、進行主存與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、改變程序執行的順序 7.指令的尋址方式有順序和跳躍兩種方式。采用跳躍尋址方式，可以實現（D）。

A、堆棧尋址 B、程序的條件轉移

C、程序的無條件轉移 D、程序的條件轉移或無條件轉移 8.位操作類指令的功能是（C）。

A、對CPU內部通用寄存器或主存某一單元任一位進行狀態檢測（0或1）B、對CPU內部通用寄存器或主存某一單元任一位進行狀態強置（0或1）C、對CPU內部通用寄存器或主存某一單元任一位進行狀態檢測或強置 D、進行移位操作

9.指出下面描述匯編語言特性的句子中概念上有錯誤的句子。C A、對程序員的訓練要求來說，需要硬件知識 B、匯編語言對機器的依賴性高

C、匯編語言的源程序通常比高級語言源程序短小 D、匯編語言編寫的程序執行速度比高級語言快 10.下列說法中不正確的是（C）。

A、變址尋址時，有效數據存放在主存中 B、堆棧是先進后出的隨機存儲器

C、堆棧指針SP的內容表示當前堆棧內所存儲的數據的個數 D、內存中指令的尋址和數據的尋址是交替進行的

三、填空題

1.一臺計算機所有 機器 指令的 集合，稱為這臺計算機的指令系統。

2.堆棧是一種特殊的數據 尋址方式，它采用先進后出 原理。按結構不同分為 寄存器 堆棧和 存儲器 堆棧。

3.一個較完善的指令系統包含 數據傳送 類指令，算術運算 類指令，邏輯運算 類指令，程序控制 類指令，系統控制

類指令，I/O 類指令，字符串 類指令。4.二地址指令中，操作數的物理位置有三種型式，它們是：寄存器-寄存器（RR）寄存器-存儲器（RS）型、存儲器-存儲器（SS）型和。5.寄存器直接尋址是操作數在通用寄存器中，寄存器間接尋址是 操作數地址是通用寄存器的編號，所以指令執行的速度前者比后 操作數在主存單元中，通用寄存器中的內容作為操作數地址 快。

6.條件轉移指令、無條件轉移指令、轉子指令、返主指令、中斷返回指令等都是程序控制 指令。

7.數據傳送類指令的功能是實現 主存儲器 和 寄存器 之間，或 寄存器 和 寄存器 之間的數據傳送。

四、問答題

１、基址尋址方式和變址尋址方式有什么優點？

１、答：這兩種尋址方式的優點是：第一，可以擴大尋址能力。因為同形式地址相比，基值寄存器的位數可以設置得很長，從而可在較大的存儲空間中尋址。第二，通過變址尋址方式，可以實現程序的浮動。也就是可裝入存儲器中的任何位置。變址尋址可以使有效地址按變址寄存器的內容實現有規律的變化，而不會改變指令本身。

第五章習題

一、名詞解釋

1、RAM：

2、ROM：

3、EPROM：

4、虛擬存儲器：

5、段式管理：

6、頁式管理：

7、段頁式管理：

8、固件： 選擇題

1.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

2.計算機的存儲器采用分級存儲體系的主要目的是()。A、便于讀寫數據 B、減小機箱的體積

C、便于系統升級 D、解決存儲容量、價格和存取速度之間的矛盾 3.存儲周期是指()。存儲器的讀出時間 B、存儲器的寫入時間

C、存儲器進行連續讀和寫操作所允許的最短時間間隔 D、存儲器進行連續寫操作所允許的最短時間間隔 4.和外存儲器相比，內存儲器的特點是()。

A、容量大，速度快，成本低 B、容量大，速度慢，成本高 C、容量小，速度快，成本高 D、容量小，速度快，成本低 5.主存儲器和CPU之間增加cache的目的是()。

A、解決CPU和主存之間的速度匹配問題 B、擴大主存儲器的容量 C、擴大CPU中通用寄存器的數量 D、既擴大主存容量又擴大CPU通用 6.采用虛擬存儲器的主要目的是()。A、提高主存儲器的存取速度

B、擴大主存儲器的存儲空間，并能進行自動管理和調度 C、提高外存儲器的存取速度 D、擴大外存儲器的存儲空間

7.常用的虛擬存儲系統由()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-輔存 B、快存-主存 C、快存-輔存 D、通用寄存器-主存

8.以下四種類型的半導體存儲器中，以傳輸同樣多的字為比較條件，則讀出數據傳輸率最高的是()。

A、DRAM B、SRAM C、FLASH D、EPROM 9.虛擬段頁式存儲管理方案的特點為()。

A、空間浪費大、存儲共享不易、存儲保護容易、不能動態連接 B、空間浪費小、存儲共享容易、存儲保護不易、不能動態連接 C、空間浪費大、存儲共享不易、存儲保護容易、能動態連接 D、空間浪費小、存儲共享容易、存儲保護容易、能動態連接 10.在cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映射在cache內的任意一塊的位置上，則這種方法稱為()。

A、全相聯映射 B、直接映射 C、組相聯映射 D、混合映射 填空題

1.對存儲器的要求是，，為了解決這三方面的矛盾，計算機采用 體系結構。

2.存儲器的技術指標有，,。

3.CPU能直接訪問 和，但不能直接訪問 和。

4.cache是一種 存儲器，是為了解決CPU和主存之間 不匹配而采用的一項重要的硬件技術。現發展為 體系； 分設體系。5.主存與cache的地址映射有、、三種方式。6.半導體SRAM靠 存儲信息，半導體DRAM則是靠 存儲信息。

7.DRAM存儲器的刷新一般有、和 三種方式，之所以刷新是因為。

8.虛擬存儲器通常由 和 兩級存儲系統組成。為了在一臺特定的機器上執行程序，必須把 映射到這臺機器主存儲的 空間上，這個過程稱為 9..主存、快速緩沖存儲器、通用寄存器、磁盤、磁帶都可用來存儲信息，按存取時間由快至慢排列，其順序是。10.欲組成一個64K×16位的存儲器，若選用32K×8位的存儲芯片，共需 片；若選用16K×1位的存儲芯片，則需 片；若選用1K×4位的存儲芯片共需 片。問答題

1.試比較RAM和ROM。

解釋下列概念：讀時間和讀周期。

提高存儲器速度可采用哪些措施？簡要說明之。

用16K×16位的SRAM芯片構成64K×32位的存儲器。要求畫出該存儲器的組成邏輯框圖。

第五章習題答案

一、名詞解釋

1、隨機訪問存儲器，能夠迅速方便地訪問任何地址中的內容，訪問的速度與存儲位置無關。

2、只讀存儲器，一種只能讀取數據但不能寫入數據的存儲器。可擦寫可編程的ROM，用戶可以對其編程多次。

4.在內存與外存間建立的層次體系，使得程序能夠像訪問主存儲器一樣訪問外部存儲器，主要用于解決計算機中主存儲器的容量問題。5.一種虛擬存儲器的管理方式，將虛擬存儲空間分成段，段的長度可以任設定，并可以放大和縮小。

6.一種虛擬存儲器的管理方式，將虛擬存儲空間等分成固定容量的頁，需要時裝入內存。

7.一種虛擬存儲器的管理方式，將存儲空間按邏輯模塊分成段，每段又成若干個頁。

8.固化在硬件中（如寫入ROM）的固定不變的常用軟件。

二、選擇題

1、C

2、D

3、C

4、C

5、A

6、B

7、A

8、C

9、D

10、A

三、填空題

1、容量大 速度快 成本低 多級存儲

2、存儲容量 存取時間 存儲周期 存儲器帶寬

3、cache 主存 磁盤 光盤

4、高速緩沖 速度 多級 cache 指令cache和數據cache

5、全相聯 直接 組相聯

6、觸發器 電荷存儲器件

7、集中式 分散式 異步式 有電荷泄漏，需定期補充

8、主存 輔存 邏輯地址 物理地址 地址映射

9、通用寄存器、cache、主存、磁盤、磁帶 10、4 64 256

四、問答題

1、RAM是隨機存儲器，在程序的執行過程中既可讀出又可寫入。ROM是只讀存儲器，在程序執行過程中只能讀出信息，不能寫入信息。

2、讀周期是存儲器進行兩次連續讀操作的最少時間間隔；讀時間是從CPU給出地址有效信號到被選單元的內容讀到數據線上的這段時間，讀周期大于讀時間。

3、提高存儲器的速度可采取三種措施。（1）采用高速器件，選用存取周期小的芯片，整個存儲器的速度便可以提高。（2）采用Cache，CPU將最近期要用的信息先調入Cache，而Cache的速度比主存快得多，這樣CPU每次只需從快速緩存中取出（或存入）信息，從而縮短了訪存時間，提高了存取速度。（3）采用多體交叉存儲器。

4、答： 所需芯片總數（64K×32）÷（16K×16）= 8片 因此存儲器可分為4個模塊，每個模塊16K×32位，各模塊通過A15、A14進行2：4譯碼

第六章習題

一、名詞解釋 指令周期： 機器周期： 微程序： 微指令： 控制寄存器

二、選擇題

1.中央處理器是指（）。

A、運算器 B、控制器

C、運算器和控制器 D、運算器，控制器和主存儲器 2.在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是（）。A、主存地址寄存器 B、程序計數器 C、指令寄存器 D、狀態條件寄存器 3.操作控制器的功能是（）。

A、產生時序信號 B、從主存取出一條指令

C、完成指令操作碼譯碼 D、從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，產生有關的操作控制信號。

4.指令周期是指（）。

A、CPU從主存取出一條指令的時間 B、CPU執行一條指令的時間 C、CPU從主存取出一條指令加上執行這條指令的時間 D、時鐘周期時間 5.微程序控制器中，機器指令與微指令的關系是（）。A、每一條機器指令由一條微指令來執行

B、每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執行 C、一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執行 D、一條微指令由若干條機器指令組成

6.下列部件中不屬于控制器的部件是（）。A、指令寄存器 B、操作控制器 C、程序計數器 D、狀態條件寄存器 7.計算機操作的最小時間單位是（）。A、時鐘周期 B、指令周期 C、CPU周期 D、微指令周期

三、填空題

1.中央處理器CPU具有 控制，控制，控制，加工等基本功能。

2.CPU從 取出一條指令并執行這條指令的時間和稱為。3.多媒體CPU是帶有 技術的處理器。

4.在CPU中，指令寄存器的作用是，程序計數器的作用是，程序狀態字寄存器PSW的作用是，地址寄存器的作用是。5.控制器主要包括、、、和。6.CPU周期也稱為，一個CPU周期包含若干個。

7.早期的計算機基于馮·諾依曼體系結構，采用 處理，其主要特征是。現代的計算機系統廣泛采用 處理。

四、問答題

１、中央處理器有哪些基本功能？由哪些基本部件構成？

２、CPU結構如圖所示，其中一個累加寄存器AC，一個狀態條件寄存器和其它四個寄存器，各部分之間的連線表示數據通路，箭頭表示信息傳送方向。(1)標明圖中四個寄存器的名稱。

(2)簡述指令從主存取到控制器的數據通路。

(3)數據在運算器和主存之間進行存/取訪問的數據通路。第六章習題答案

一、名詞解釋

1、從一條指令的啟動到下一條指令啟動的間隔時間。指令執行中每一步操作所需的時間。

存儲在控制存儲器中的完成指令功能的程序，由微指令組成。控制器存儲的控制代碼，分為操作控制部分和順序控制部分。存放微程序的只讀存儲器。

二、選擇題

１、Ｃ ２、Ｂ ３、Ｄ ４、Ｃ

5、Ｂ

6、Ｄ

7、Ａ

三、填空題

１、指令 操作 時間 數據

2、存儲器 指令周期

3、A、MMX

4、保存當前正在執行的一條指令 跟蹤后繼指令的地址

保存處理器的狀態信息和中斷優先級 保存CPU當前所訪問的主存單元的地址

5、指令寄存器 指令譯碼器 程序計數器 時序發生器 操作控制器

6、機器周期 時鐘周期

7、串行 指令執行過程串行完成 并行

四、問答題 １、答：

指令控制。即對程序運行的控制，保證指令序列執行結果的正確性。操作控制。即指令內操作步驟的控制，控制操作步驟的實施。數據運算。即對數據進行算術運算和邏輯運算。異常處理和中斷處理。如處理運算中的溢出等錯誤情況以及處理外部設備的服務請求等。

計算機的中央處理器還可具有存儲管理、總線管理、電源管理等擴展功能。中央處理器主要由控制器和運算器兩部分構成，運算器由算術邏輯單元和各種寄存器組成。在CPU中可以有多種寄存器。如指令寄存器（IR）、程序計數器（PC）、數據寄存器（DR）、地址寄存器（AR）和狀態寄存器（SR）。寄存器與運算器之間傳遞信息的線路稱為數據通路。

２、答：（1）a為數據緩沖寄存器DR，b為指令寄存器IR，c為主存地址寄存器，d為程序計數器PC（2）主存→ 緩沖寄存器DR → 指令寄存器IR → 操作控制器

（3）存儲器讀：M → DR → ALU → AC 存儲器寫：AC → DR → M 第七章習題

一、名詞解釋 １、總線 ２、共享 ３、分時

４、分時共享 ５、接口

二、選擇題

1.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

2.系統總線中地址線的功用是（）。A、用于選擇主存單元

B、用于選擇進行信息傳輸的設備

C、用于指定主存單元和I/O設備接口電路的地址 D、用于傳送主存物理地址和邏輯地址

3.在單機系統中，三總線結構的計算機的總線系統由（）組成。A、系統總線、內存總線和I/O總線 B、數據總線、地址總線和控制總線

C、內部總線、系統總線和I/O總線 D、ISA總線、VESA總線和PCI總線

4.在（）的計算機系統中，外設可以和主存儲器單元統一編址，因此可以不使用I/O指令。

A、單總線 B、雙總線 C、三總線 D、多種總線 5.計算機系統的輸入輸出接口是（）之間的交換界面 A、CPU與存儲器 B、主機與外圍設備 C、存儲器與外圍設備 D、CPU與系統總線 6.下列各種情況中，應采用異步傳輸方式的是（）。A、I/O接口與打印機交換信息 B、CPU與存儲器交換信息 C、CPU與I/O接口交換信息 D、CPU與PCI總線交換信息

三、填空題

1.總線有 特性、特性、特性、特性，因此必須。2.微型計算機的標準總線從16位的 總線發展到32位的 總線和 總線，又進一步發展到64位的 總線。3.衡量總線性能的重要指標是。

4.在三種總線結構的計算機中，其中

和

結構的計算機，I/O設備之間的信息可以由設備直接傳送，而在結構的計算機中，卻不能直接進行設備到設備的傳送。

5.總線是計算機系統中各部件之間進行信息傳送的公共通路，為使總線可靠的工作和減輕負載，總線上的部件大都配有

電路，該電路的輸出的狀態是、和。

6.根據邏輯部件的連接方式的不同，單機系統中采用的總線結構基本有、、三種類型，其中 吞吐能力最強。

四、問答題

1.什么是總線？如何分類？ 2.畫出PCI總線結構框圖。第七章習題答案

一、名詞解釋

１、總線是能被系統中多個部件分時共享的一組信息傳輸線及相關邏輯。２、共享是指總線所連接的各部件都通過它傳遞信息。

３、分時是指在某一時刻總線只允許有一個部件將信息送上總線。

４、分時共享是總線的主要特征，在計算機系統中，將不同來源和去向的信息在總線上分時傳送，不僅可減少傳輸線的數量，簡化控制和提高可靠性，而且便于擴充更新新的部件。

５、接口是指ＣＰＵ和主存、外圍設備之間通過總線進行連接的邏輯部件。

二、選擇題

1、Ｃ ２、Ｃ ３、Ａ ４、Ａ ５、Ｂ ６、Ａ

三、填空題

1、A、物理 B、功能 C、電氣 D、機械 E、標準化

2、A、ISA B、EISA C、VESA D、PCI ３、A、總線帶寬

4.Ａ、片總線 Ｂ、外總線 Ｃ、內總線

5.A、三態邏輯 B、高電平C、低電平D、高阻

６、A、單總線 Ｂ、雙總線 Ｃ、三總線 Ｄ、雙總線

四、問答題 １、總線是計算機系統中各部件之間進行信息傳送的公共通路。總線有內總線和外總線之分。一般把芯片的總線稱為內總線，把同一臺計算機系統的各部件，如CPU、內存、通道和I/O接口間的相互連線，以及多臺處理機之間的連線稱為外總線。通常把這些傳輸線分為地址線、數據線和控制線，分別用于傳輸地址、數據和控制信號。

２、PCI總線結構框圖

第八章習題

一、名詞解釋 單級中斷： 多級中斷： 中斷屏蔽： 現場保護： 中斷向量：

二、選擇題

1.中斷發生時，由硬件保護片更新程序計數器PC，而不是由軟件完成，主要是為了()。

A、能進入中斷處理程序并能正確返回原程序 B、節省內存

C、提高處理機的速度 D、使中斷處理程序易于編制，不易出錯 2.中斷向量地址是()。

A、子程序入口地址 B、中斷源服務程序入口地址 C、中斷服務程序入口地址 D、中斷返回地址

3.在單級中斷系統中，CPU一旦響應中斷，則立即關閉()標志，以防止本次中斷服務結束前同級的其他中斷源產生另一次中斷進行干擾。A、中斷允許 B、中斷請求 C、中斷屏斷

4.為了便于實現多級中斷，保存現場信息最有效的方法是采用()。A、通用寄存器 B、堆棧 C、存儲器 D、外存 5.中斷允許觸發器用來()。

A、表示外設是否提出了中斷請求 B、CPU是否響應了中斷請求 C、CPU是否正在進行中斷處理 D、開放或關閉可屏蔽硬中斷 6.在采用DMA方式高速傳輸數據時，數據傳送是()。A、在總線控制器發出的控制信號控制下完成的

B、在DMA控制器本身發出的控制信號控制下完成的 C、由CPU執行的程序完成的 D、由CPU響應硬中斷處理完成的 7.下列陳述中正確的是()。

A、中斷響應過程是由硬件和中斷服務程序共同完成的

B、每條指令的執行過程中，每個總線周期要檢查一次有無中斷請求 C、檢測有無DMA請求，一般安排在一條指令執行過程的末尾 D、中斷服務程序的最后一條指令是無條件轉移指令

8.如果有多個中斷同時發生，系統將根據中斷優先級響應優先級最高的中斷請求。若要調整中斷事件的響應次序，可以利用()。A、中斷嵌套 B、中斷向量 C、中斷響應 D、中斷屏蔽 9.通道程序是由()組成。A、I/O指令 B、通道指令（通道控制字）C、通道狀態字 10.并行I/O標準接口SCSI中，塊適配器中可以連接()臺具有SCSI接口的設備。

A、6 B、7 C、8 D、10

三、填空題

1.在計算機系統中，CPU對外圍設備的管理除程序 方式，程序 方式外，還有 方式、方式和 方式。

2.程序中斷方式是各類計算機中廣泛使用一種 方式，當某一外設的數據準備就緒后，它主動向 發出請求信號，后者響應中斷請求后，暫停運行主程序，自動轉移到該設備的。

3.中斷處理需要有中斷、中斷 產生、中斷 等硬件支持。4.如果CPU處于中斷允許狀態，則可立即接受中斷請求進行中斷響應。一旦進入中斷響應過程，CPU會立即自動，并將當前 和 的內容保存到 中。

5.程序中斷方式控制輸入輸出的主要特點是，可以使 和 并行工作。6.DMA技術的出現使得 可以通過 直接訪問，與此同時，CPU可以繼續執行程序。

7.通道是一個特殊功能的，它有自己的 專門負責數據輸入輸出的傳輸控制，CPU只負責 功能。

8.并行I/O接口 和串行I/O接口 是兩個最具有權威性和發展前景的 技術。

9.IEEE1394是 I/O標準接口，與SCSI相比，它具有更高的 和 實時性，具有更小的 和連接的方便性。

四、問答題

１、什么是中斷源？有哪些中斷源？

２、中斷的過程與子程序調用有哪些區別？

３、什么是中斷優先級？怎樣確定中斷的優先級？ ４、什么是中斷屏蔽？

５、CPU的中斷控制部件有哪些功能？ ６、什么叫中斷嵌套？ 第八章習題答案

一、名詞解釋

簡單的處理中斷方法，與多級中斷對應，各種中斷的優先級一樣。在處理一個中斷時不響應另一個中斷請求，所以是單重中斷。

處理多重中斷的方法，采用按優先級的方法，在處理某級中斷時，與它同級的中斷或比它低級的中斷請求不能中斷它的處理，而比它優先級高的中斷請求則能中斷它的處理。

在處理中斷時阻止其他中斷。

保存CPU的工作信息，如各寄存器的值。

由發出中斷請求的設備通過輸入輸出總線主動向CPU發出一個識別代碼。

二、選擇題

１、Ａ ２、Ｂ

3、Ｃ

4、Ｂ

5、Ｄ

6、Ｂ

7、Ａ

8、Ｄ

9、Ｂ

10、B

三、填空題

１、查詢 中斷 DMA 通道 外圍處理機 ２、數據交換 CPU 中斷服務程序

３、、優先級仲裁 向量 控制邏輯

４、禁止中斷 程序計數器 程序狀態字寄存器 堆棧 ５、CPU 外設

6、外圍設備 DMA控制器 內存

7、處理器 指令和程序 數據處理

8、SCSI IEEE1394 標準接口

9、串行 數據傳輸率 數據傳送 體積

四、問答題

１、答：（1）內部中斷。由CPU的某種內部因素引起。

（2）外部中斷。由中斷信號引起的中斷。用于處理各種定時操作和其他外圍設備的操作。

（3）軟件中斷。由自陷（trap）指令引起，用于調用操作系統服務程序，如應用程序中需要進行輸入輸出操作時調用操作系統例程。２、答：中斷的過程類似于子程序的調用，其區別主要有： 中斷服務程序與中斷時CPU正在運行的程序是相互獨立的，它們之間沒有確定的關系。子程序調用時轉入的子程序與正在執行的程序段是同一個程序的兩部分。中斷一般是由硬件的信號產生的，除了軟件中斷。子程序調用是由轉移指令引起的。

中斷服務程序的地址是由硬件決定的。子程序調用由轉移子程序的指令在地址碼中指定子程序地址。

中斷過程中要存儲所有的狀態信息，子程序調用時可以只保存PC的值。中斷程序調用的過程包括確定產生中斷的原因、對多個同時發生的中斷進行裁決等，而在一般子程序調用中則沒有這種操作。

３、答：（1）中斷優先級是在同時出現了幾個中斷請求的情況下，CPU對中斷響應的順序，優先級高的中斷先得到響應。

（2）中斷源的優先級是計算機用戶根據中斷的必要性和實時性要求制定的，同時還要兼顧操作系統的需求。通常把硬件故障的中斷優先級定為最高。如電源故障的中斷一般是不可屏蔽的緊急中斷。而軟件中斷的優先級則一般較低。某些特殊的中斷，如虛擬存儲器管理中的頁面失效中斷，要求在指令沒有執行完時就得到響應，因為在發生頁面失效時，如不立即處理，就無法得到指令的操作數，該指令也就不可能執行完成。

４、答：中斷屏蔽是一種使某個中斷源的請求暫時不起作用的措施。該中斷請求仍然保留，直到對它的屏蔽撤消時才可得到響應。屏蔽措施也是調整中斷響應順序的措施。常見的中斷屏蔽方法是采用屏蔽寄存器。由屏蔽寄存器的輸出決定是否屏蔽某一中斷。屏蔽寄存器一般可以用指令修改，這樣系統軟件就可以對中斷屏蔽進行控制。中斷屏蔽的方法一般是將中斷源進行分級，使得某一級的中斷可以屏蔽另一級的中斷，而某些級的中斷不能屏蔽另一些中斷的響應。分級的屏蔽通常將中斷分成高低不等的中斷優先級，優先級高的中斷可以屏蔽優先級低的中斷。在采用屏蔽寄存器的情況下，軟件可以靈活地設置中斷的屏蔽。５、答：CPU的中斷控制部件通常具有以下功能：（１）允許和禁止中斷源的請求。

（２）斷點的現場和恢復中斷點的現場。（３）轉向相應中斷源的服務程序。（４）對多個中斷請求進行判優裁決。

（５）允許低級中斷的服務程序被高級中斷請求中斷。

６、答：中斷嵌套是指令在多重中斷方式下，CPU在處理一個中斷請求時，又被另一個中斷請求所打斷，進入新的中斷處理過程的現象。

第九章習題

一、名詞解釋

1、磁道：

2、扇區：

3、調制解調器：

二、選擇題

1.計算機的外圍設備是指（）。A、輸入/輸出設備 B、外存設備

C、遠程通信設備 D、除了CPU和內存以外的其它設備

2.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、寄存器

3.帶有處理器的設備一般稱為（）設備。A、智能化 B、交互式 C、遠程通信 D、過程控制

4.CRT的顏色數為256色，則刷新存儲器每個單元的字長是（）。A、256位 B、16位 C、8位 D、7位 5.磁盤驅動器向盤片磁層記錄數據時采用()方式寫入。A、并行 B、串行 C、并一串行 D、串一并行 6.一張3.5英寸軟盤的存儲容量為 MB，每個扇區存儲的固定數據是。

A、1.44MB，512B B、1MB，1024B C、2MB，256B D、1.44MB，128B 7.一張CD-ROM光盤的存儲容量可達 MB，相當于 多張1.44MB的3.5英寸軟盤。

A、400，600 B、600，400 C、200，400 D、400，200 8.以下描述中基本概念正確的句子是()。

A、硬盤轉速高，存取速度快 B、軟盤轉速快，存取速度快 C、硬盤是接觸式讀寫 D、軟盤是浮動磁頭讀寫 9.顯示器的主要參數之一是分辨率，其含義為()。

A、顯示屏幕的水平和垂直掃描頻率 B、顯示屏幕上光柵的列數和行數 C、可顯示不同顏色的總數 D、同一幅畫面允許顯示不同顏色的最大數目 10.在軟盤存儲器中，軟盤適配器是()。

A、軟盤驅動器與CPU進行信息交換的通道口 B、存儲數據的介質設備 C、將信號放大的設備 D、抑制干擾的設備

三、填空題

1.外圍設備大體分為 設備、設備、設備、設備、設備五大類。

2.不同的CRT顯示標準所支持的最大 和 數目是 的。3.溫徹斯特磁盤是一種采用先進技術研制的 磁頭、盤片的磁盤機，它將磁頭、盤片、電機等驅動部件讀寫電路等組裝成一個 機電一體化整體，成為最有代表性的 存儲器。

4.軟磁盤和硬磁盤的 原理與 方式基本相同，但在 和 上存在較大的差別。

5.光盤是近年來發展起來的一種 設備，是 不可缺少的設備。按讀寫性質分，光盤分 型、型、型三類

6.按所顯示的信息的內容分類，顯示器可以分為 顯示器、顯示器和 顯示器三大類。

四、問答題

１、外存的技術指標一般包括哪些？

２、設有16個固定磁頭的硬盤，每磁道存儲容量為62500字節，盤驅動器轉速為2400轉／分，試求最大數據傳輸率。第九章習題答案

一、名詞解釋

1、盤片存放數據的同心圓。

2、為磁道的一部分，將每個磁道分成幾個小區域，此區域即為扇區。

3、是使計算機通過電話線與其他計算機連接的設備，承擔了信號轉換任務。

二、選擇題

１、Ｄ ２、Ａ ３、Ａ

4、Ｃ

5、Ｂ

6、Ａ

7、Ｂ

8、Ａ

9、Ｂ

10、Ａ

三、填空題

１、輸入 輸出 外存 數據通信 過程控制 ２、分辨率 顏色 不同

3、可移動 固定 不可拆卸 硬磁盤

4、存儲 記錄 結構 性能

5、外存 多媒體計算機 只讀 一次 重寫

6、A、字符 B、圖形 C、圖像

四、問答題

１、外存的技術指標一般包括：（1）記錄密度（又包括道密度和位密度兩種）。（2）存儲容量（盤面數每個盤面的磁道數每個磁道記錄的二進制代碼數）。（3）平均訪盤時間（包括尋找時間、等待時間和傳送時間）。（4）數據傳送速率（每秒鐘內存入或讀出二進制代碼的個數）

２、磁盤轉速為2400轉/分=40轉/秒。16個固定磁頭，每次讀出16位，即2個字節，故每轉一圈讀出62500×2字節，所以最大數據傳輸率為62500×2×40=5000000字節/s

一單項選擇題(在每小題的四個備選答案中選出一個正確的答案并將其號碼填在題干的括號內每小題

分共 分)

若十進制數據為 則其八進制數為()

A

B

C

D

若 x 補 = 則 x 原 =()

A

B

C

D

若定點整數 位含 位符號位補碼表示則所能表示的絕對值最大負數為()

A

B()

C

D()

若脂用雙符號位則發生正溢的特征是雙符號

位為()

A

B

C

D

浮點加減中的對階的()

A 將較小的一個階碼調整到與較大的一個階碼

相同

B 將較大的一個階碼調整到與較小的一個階碼

相同

C 將被加數的階碼調整到與加數的階碼相同

D 將加數的階碼調整到與被加數的階碼相同

原碼乘法是()

A 先取操作數絕對值相乘符號位單獨處理

B 用原碼表示操作數然后直接相乘

C 被乘數用原碼表示乘數取絕對值然后相乘

D 乘數用原碼表示被乘數取絕對值然后相乘

原碼加減交替除法又稱為不恢復余數法因此

()

A 不存在恢復余數的操作

B 當某一步運算不夠減時做恢復余數的操作

C 僅當最后一步余數為負時做恢復余數的操作

D 當某一步余數為負時做恢復余數的操作

為了縮短指令中某個地址段的位數有效的方

法是采取()

A 立即尋址

B 變址尋址

C 間接尋址

D 寄存器尋址

堆棧指針 SP 的內容是()

A 棧頂單元內容

B 棧頂單元地址

C 棧底單元內容

D 棧底單元地址

高速緩沖存儲器 Cache 一般采取()

A 隨機存取方式

B 順序存取方式

C 半順序存取方式

D 只讀不寫方式

若存儲周期 ns 每次讀出 位則該存儲器的數

據傳送率為()

A × 字節 / 秒

B M 字節 / 秒

C × 字節 / 秒

D M 字節 / 秒

半導體靜態存儲器 SRAM 的存儲原理是()

A 依靠雙穩態電路

B 依靠定時刷新

C 依靠讀后再生

D 信息不再變化

在不同速度的設備之間傳送數據()

A 必須采用同步控制方式

B 必須采用異步控制方式

C 可以選用同步方式也可選用異步方式

D 必須采用應答方式

掛接在總線上的多個部件()

A 只能分時向總線發送數據并只能分時從總線

接收數據

B 只能分時向總線發送數據但可同時從總線接

收數據

C 可同時向總線發送數據并同時從總線接收數

據

D 可同時向總線發送數據但只能分時從總線接

收數據

二簡答題(每小題 分共 分)

硬連線控制器如何產生微命令?產生微命令的主要條件是哪些?

何謂中斷方式?它主要應用在什么場合?請舉

二例

在 DMA 方式預處理(初始化)階段 CPU 通過

程序送出哪些信息?

總線的分類方法主要有哪幾種?請分別按這幾

種法說明總線的分類

(不算 CPU 中的寄存器級)存儲系統一般由哪三級組成?請分別簡述各層存儲器的作用(存放什么內容)及對速度容量的要求

中斷接口一般包含哪些基本組成?簡要說明它

們的作用

三名詞解釋題(每小題 分共 分)

基數

DRAM

堆棧

立即尋址方式

總線

邏輯地址

微程序控制器

同步通信方式

DMA 方式

隨機存取方式

四計算題(分)

請用補碼一位乘中的 Booth 算法計算 x · y= ?

x= y= 列出計算過程

五設計題(共 分)

(分)畫出單總線 CPU 內部框圖(寄存器級)擬出加法指令 ADD R(R)的讀取與執行流程源尋址方式采用寄存器間址方式

(分)用 K × / 片的存儲芯片構成一個 K × 的存儲器地址線 A A(低)雙向數據線 D D WE 控制讀寫 CE 為片選輸入端畫出芯片級邏輯圖注明各種信號線列出片選邏輯式

年(上)計算機組成原理試卷答案

計算機組成原理試卷參考答案

一單項選擇題(每小題 分共 分)

B D C D B

A A C D B

A C A C B

二簡答題(每小題分共分)

硬連線控制器依靠組合邏輯電路產生微命令(分)組合邏輯電路的輸入是產生微命令的條件主要有A指令代碼B時序信號C程序狀態信息與標志位D

外部請求信號(分)

A中斷方式指CPU在接到隨機產生的中斷請求信號后暫停原程序轉去執行相應的中斷處理程序以處理該隨機事件處理完畢后返回并繼續執行原程

序;(分)

B主要應用于處理復雜隨機事件控制中低速

I/O;(分)

C例打印機控制故障處理(分)

向DMA控制器及I/O接口(分離模式或集成模式

均可)分別送出如下信息

A測試設備狀態預置DMA控制器工作方式;(分)

B主存緩沖區首址交換量傳送方向;(分)

C設備尋址信息啟動讀/寫(分)

A按傳送格式分為串行總線并行總線;(分)

B按時序控制方式分為同步總線(含同步擴展總

線)異步總線;(分)

C按功能分為系統總線CPU內部總線各種局部總

線(分)

A主存存放需要CPU運行的程序和數據速度較快

容量較大;(分)

BCache存放當前訪問頻繁的內容即主存某些頁的內容復制速度最快容量較小;(發)

C外存存放需聯機保存但暫不執行的程序和數據容量很大而速度較慢(分)

A地址譯碼選取接口中有關寄存器也就是選擇

了I/O設備;(分)

B命令字/狀態字寄存器供CPU輸出控制命令調回接口與設備的狀態信息;(分)

C數據緩存提供數據緩沖實現速度匹配;(分)

D控制邏輯如中斷控制邏輯與設備特性相關的控制邏輯等(分)

三名詞解釋題(每小題分共分)

基數各數位允許選用的數碼個數或各數位允許選用的最大數碼值加(不乘位權)或產生進位的該位

數碼值(不乘位權)

DRAM動態隨機存取存儲器即需要采取動態刷新的RAM

堆棧按先進后出(也就是后進先出)順序存取的存儲的存儲組織(區)

立即尋址方式操作數直接在指令中給出(或緊跟指令給出)在讀出指令時可立即獲得操作數

總線一組可由多個部件分時共享的信息傳輸線

邏輯地址程序員編程時使用的與內存物理地址

無固定對應關系的地址

微程序控制器將執行指令所需要的微命令以代碼形式編成微指令序列(微程序)存入一個控制存儲器需要時從該存儲器中讀取按這種方式工作的控制器稱為微程序控制器同步通信方式在采用這種方式的總線傳輸中各設備從一個公共的(統一的)時序信號中獲得定時信息(或由統一的時序信號進行同步定時)或指出其明顯特征是由一定頻率的時鐘信號定義了等間隔的時鐘周期

DMA方式直接依靠硬件實現主存與外設之間的數據直接傳輸傳輸過程本身不需CPU程序干預

隨機存取方式可按隨機地址直接訪問任一存儲單元存取時間與單元位置無關

第四篇：計算機組成原理課程設計

《計算機組成原理》課程設計

任務書

中原工學院計算機學院 2007年6月

前言

“計算機組成原理”是大學本科計算機相關專業的一門核心專業基礎課程，必修，在先導課和后繼課之間起著承上啟下的作用。主要講授單處理機系統的組成和工作原理，包括運算器、存儲器、控制器和輸入輸出系統，其中控制器的設計是課程的重點和難點。為了讓學生能融會貫通各知識點，增強對計算機系統各模塊協同工作的認識，充分理解數據通路，掌握控制器的設計技術，課程設計一般也側重于控制器的設計。考慮到學生的基礎和現有實驗環境，本次課程設計的題目是“微程序控制器的設計與實現”。通過該課程設計，希望學生在理論與實踐相結合的基礎上，加深對計算機整機概念，進一步理解計算機的內部結構和時空關系，進一步理解和掌握微程序控制器的設計思想和具體方法、步驟，從而提高自行設計、調試和分析問題的能力。課程設計題目

微程序控制器的設計與實現

目的

? 鞏固和深刻理解“計算機組成原理”課程所講解的原理，加深對計算機各模塊協同工作的認識

? 掌握微程序設計的思想和具體流程、操作方法。? 培養學生獨立工作和創新思維的能力，取得設計與調試的實踐經驗。

? 嘗試利用編程實現微程序指令的識別和解釋的工作流程

內容

按照要求設計一指令系統，該指令系統能夠實現數據傳送，進行加、減運算和無條件轉移，具有累加器尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、存儲器直接尋址、立即數尋址等五種尋址方式。

具體要求

? 仔細復習所學過的理論知識，掌握微程序設計的思想，并根據掌握的理論寫出要設計的指令系統的微程序流程。指令系統至少要包括六條指令，具有上述功能和尋址方式。? 根據微操作流程及給定的微指令格式寫出相應的微程序 ? 將所設計的微程序在虛擬環境中運行調試程序，并給出測試思路和具體程序段

? 嘗試用C或者Java語言實現所設計的指令系統的加載、識別和解釋功能。? 撰寫課程設計報告。

設計環境

? 偉福COP2000型計算機組成原理實驗儀，微機，相關虛擬軟件。

? VC開發環境或者Java開發環境。

課程設計時間

? 1.5周

課程設計報告要求 完成設計任務后,在課程設計的最后階段,需要總結全部設計工作,寫出完整,規范的設計報告,在指定的時間內提交指導教師.課程設計報告要求有完整的格式,包括封面,目錄,正文等,具體如下:

一、封面

包括:課程設計題目,姓名,學號,班級,指導教師,完成日期.二、目錄

正文前必須要有目錄.三、正文 正文包括的內容有: ⑴ 設計任務與要求;⑵ 設計方案(包括設計思路,采用的微指令格式，每條指令的指令流程及其微程序清單)(3)調試過程(包括實驗步驟,出現的問題,解決的方法(4)小結(在整個課程設計過程中的總結和體會)(5)參考資料

成績評定

課程設計的考核結果按優秀,良好,中等,及格和不及格來評價.對設計任務理解透徹,能夠全面,正確,獨立地完成設計內容所規定的任務,得出設計結果,并按時提交準確,完整,規范的設計報告,可評為優秀;按照設計任務要求能夠順利地完成任務,得出結果,按時提交較完整的,符合要求的設計報告,可評定為良好;按照設計要求完成了軟件的編程與調試,基本完成了任務要求,提交符合要求的設計報告,可評為中等;基本完成設計目標,但不夠完善,可能有若干小的缺陷,在幫助下能夠完成任務要求,提交設計報告,可評為及格;不能完成指定的要求和任務,未提交設計報告的,評為不及格.參考資料 1.“計算機組成原理課程設計任務書” 2.“計算機組成原理” 課堂教材

第五篇：計算機組成原理實驗報告

計算機科學與技術-計10計 算 機 組 成 原 理 實 驗 報姓

名：

學

號：

班

級：

指 導 老 師：

鄭

計算機科學與技術-計10

4一個上升沿，數據66H 被寫入W 寄存器。3）將11H寫入R0寄存器

①K23-K16開關置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進入“Hand......”手動狀態。②二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據11H

置控制信號為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現象；放開STEP鍵，CK由低變高，產生一個上升沿，數據11H 被寫入R0 寄存器。4）將22H寫入R1寄存器

①K23-K16開關置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進入“Hand......”手動狀態。②二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據22H

置控制信號為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現象；放開STEP鍵，CK由低變高，產生一個上升沿，數據22H被寫入R1 寄存器。5）將33H寫入R2寄存器

①K23-K16開關置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進入“Hand......”手動狀態。②二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據33H

置控制信號為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現象；放開STEP鍵，CK由低變高，產生一個上升沿，數據33H被寫入R2 寄存器。

計算機科學與技術-計104

這時寄存器R3 的紅色輸出指示燈亮，R3 寄存器的數據送上數據總線。此時數據總線指示燈L7...L0為： 01000100.將K11(RRD)置為1，關閉R3 寄存器輸出。11）將12H寫入MAR寄存器

①K23-K16開關置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進入“Hand......”手動狀態。②二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據12H

置控制信號為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現象；放開STEP鍵，CK由低變高，產生一個上升沿，數據12H被寫入MAR寄存器。12）將34H寫入ST寄存器

①K23-K16開關置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進入“Hand......”手動狀態。②二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據34H

置控制信號為：

③按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，觀察現象；放開STEP鍵，CK由低變高，產生一個上升沿，數據34H被寫入ST 寄存器。13）將56H寫入OUT寄存器

①K23-K16開關置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進入“Hand......”手動狀態。②二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據56H

置控制信號為：

計算機科學與技術-計10

4（2）掌握簡單運算器的數據傳送通道。

（3）能夠按給定數據，完成實驗指定的算術/邏輯運算。

4.實驗步驟：

①將55H寫入A寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據55H

置控制信號為：

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開STEP鍵，CK由低變高，產生一個上升沿，數據55H被寫入A寄存器。

②將33H寫入W寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據33H

置控制信號為：

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時寄存器W 的黃色選擇指示燈亮，表明選擇W寄存器。放開STEP 鍵，CK 由低變高，產生一個上升沿，數據33H 被寫入W 寄存器。

③置下表的控制信號，檢驗運算器的運算結果

計算機科學與技術-計10

4實驗2：移位實驗 將55H寫入A寄存器

二進制開關K23-K16用于DBUS[7:0]的數據輸入，置數據55H

置控制信號為：

按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時寄存器A的黃色選擇指示燈亮，表明選擇A寄存器。放開STEP鍵，CK由低變高，產生一個上升沿，數據55H被寫入A寄存器。

S2S1S0=111 時運算器結果為寄存器A內容

5.實驗結果與分析：

移位與輸出門是否打開無關，無論運算器結果如何，移位門都會給出移位結果。但究竟把那一個結果送數據總線由X2X1X0輸出選擇決定。表中第一行，A中寄存器值為55H=01010101,L為左移結果為：10101010B=AAH，D為直通輸入結果為原值，R為右

計算機科學與技術-計10

4(2)按圖3—6連接實驗線路，仔細查線無誤后接通源。

4.實驗結果與分析：

① 編程

計算機科學與技術-計104

MAO清零，從而明確本機的運行入口微地址為000000(二進制)。

D．按動“START”鍵，啟動時序電路，則每按動一次啟動鍵，讀出一條微指令后停機，此時實驗臺上的微地址顯示燈和微命令顯示燈將顯示所讀出的一條指令。注意：在當前條件下，可將“MICRO—CONTROLLER”單元的sE6一sEl接至“SWITCH UNIT”中的S3—Cn對應二進制開關上，可通過強置端sEl一sE6人為設置分支地址。將SEI—SE6對應二進制開關量為“1”，當需要人為設置分支地址時，將某個或幾個二進制開關置“0”，相應的微地址位即被強置為“l”，從而改變下一條微指令的地址。(二進制開關置為“0”，相應的微地址位將被強置為“l”)④ 連續運行

A．將編程開關置為“RUN(運行)”狀態。

B．將實驗板的單步開關“STEP”置為“EXEC”狀態。

C.使CLR從l→0→l，此時微地址寄存器清“0”，從而給出取指微指令的入口地址為 000000(二進制)。

D．啟動時序電路，則可連續讀出微指令。

5.實驗注意事項：

此次實驗主要要掌握微程序控制器的組成、工作原理；明確微程序、微指令、微命令的概念；掌握微指令、微程序的設計及調試方法；通過單步方式執行若干條微指令深入理解微程序控制器的工作原理；用邏輯分析儀測試微程序控制器指令的轉移，微程序、微指