计算机组成原理专科北交Word格式.docx

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常见的集中式控制

当与总线相连接的多个主设备同时要使用总线时，就由总线控制器的判优、仲裁逻辑按一定的优先等级顺序，确定哪个主设备能使用总线。

只有获得总线使用权的主设备才能开始传送数据。

常见的集中控制有三种优先权仲裁方式：

①．链式查询

②．计数器定时查询

③．独立请求方式

12.简述单级中断与多级中断的区别

单级中断与多级中断的区别

单级中断，处理机只通过一根外部中断请求线接到它的外部设备系统；

而多级中断，每一个I/O设备都有一根专用的外部中断请求线

13、举出三种产生中断向量的方法。

产生中断向量的方法

（l）由编码电路实现，直接产生。

（2）由硬件产生一个“位移量”，再加上CPU某寄存器里存放的基地址。

（3）向量地址转移法：

由优先级编码电路产生对应的固定地址码，其地址中存放的是转移指令，通过转移

指令可转入设备各自的中断服务程序入口。

14、什么叫总线？

它有什么用途？

试举例说明。

总线的概念及用途。

所谓总线就是指若干信号线的集合，由这些信号线组成在两个以上部件间传送信息的公共通路。

总线的作用是沟通计算机各部件的信息传递，并使不同厂商提供的产品能互换组合。

总线根据其规模、数据传输方式、应用的不同场合等可分为多种类别，如：

系统总线是用来连接CPU、存储器、I/O插件等，设备总线则提供计算机与计算机之间、计算机与外设之间的连接。

15.CPU响应中断应具备哪些条件？

CPU响应中断应具备的条件。

CPU响应中断应具备的条件：

（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。

（4）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。

北交《计算机组成原理》复习题A

1、一片容量为32k×

８的SRAM存储器芯片，地址线有15条，数据线有8条。

2、虚拟存储器主要用于解决计算机中主存储器的容量问题。

3、操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和，可以是相对寻址方式、基址寻址方式、变址 

寻址方式。

4.多个用户共享主存时，系统应提供存储保护。

通常采用的方法是存储区域访问方式保护，并用硬件来实现。

5.形成指令寻址的方式，称为指令寻址方式，有顺序寻址和跳跃寻址两种，使用程序计数器来跟踪。

6.字节多路通道可允许多个设备进行传输型操作。

7.半导体SRAM靠触发器存储信息。

8.系统总线是用来连接系统内部各大部件的总线。

9、微指令的格式大体分成两类：

垂直型微指令和水平 

型微指令。

10、操作数在寄存器中，称为寄存器寻址方式。

11、为什么外围设备需要通过接口与CPU连接？

接口的主要功能有哪些？

答：

因为CPU与外围设备具有不同的工作速度，不同的控制信号，不同的信号传递规则，所以需要用接口电路进行转换。

输入输出接口接受CPU的输入输出操作命令，外围设备与主机之间的输入输出接口的功能主要包括：

（1）接收并存储主机的命令和设备的状态；

（2）在传播数据时为数据提供缓存空间，必要时提供数据的转换功能；

（3）识别设备地址；

（4）提供适当的信号定时以完成数据和状态信号的传输。

12、何谓同步传送方式？

何谓异步传送方式？

①同步方式：

数据传送由一个统一的时序信号同步定时（或：

从同一个公共的时钟信号中获得定时信号）。

有固定的时钟周期、总线周期划分。

②异步方式：

数据传送用应答方式实现，没有时钟周期划分；

总线周期根据实际需要而定，需长则长、能短则短。

13、控制器有哪些主要组成部件？

有何作用？

运算器又是由哪几部分组成的？

主要作用是什么？

控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器等组成，负责协调和指挥整个计算机系统的操作，控制计算机的各个部件执行程序的指令序列。

控制器的主要作用：

①取指令。

②指令译码。

③控制指令执行。

控制器还应该具有以下作用:

控制程序和数据的输入与结果输出；

处理异常情况和请求。

运算器的主要组成有：

算术逻辑单元（ALU）、累加寄存器（AC）、数据缓冲寄存器（DR）、状态标志寄存器等。

运算器的主要作用是：

①执行所有的算术运算。

②执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较

14、CPU响应中断应具备哪些条件？

应具备：

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

15、请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。

指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，而一个CPU周期又包含若干个时钟周期（也称为节拍脉冲或T周期）。

北交《计算机组成原理》复习题B

1.计算机操作的最小时间单位是时钟周期

2.控制器、运算器和存储器统称为主机

3、指令字长度有单字长、半字长、双字长三种形式。

4、计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用__并行_传送、串行传送、复用传送。

5、通道是一个特殊功能的处理器，它有自己的指令和程序专门负责数据输入输出的传输控制。

6.字节多路通道可允许多个设备进行传输型操作。

7.微程序设计技术是利用软件方法设计操作控制器的一门技术。

8.对存储器的要求是容量大;

速度快，成本低，为了解决这三个方面的矛盾。

计算机采用多级存储器体系结构。

垂直 

型微指令和水平 

11、请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。

程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。

12、简述CPU的主要功能。

CPU主要有以下四方面的功能：

（1）指令控制：

程序的顺序控制，称为指令控制。

（2）操作控制：

CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。

（3）时间控制：

对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。

（4）数据加工：

对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理。

13、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

14、何谓DMA方式？

DMA控制器可采用哪几种方式与CPU分时使用内存？

直接内存访问（DMA）方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。

DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制。

数据交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行。

DMA控制器采用以下三种方式：

①停止CPU访问内存：

当外设要求传送一批数据时，由DMA控制器发一个信号给CPU。

DMA控制器获得总线控制权后，开始进行数据传送。

一批数据传送完毕后，DMA控制器通知CPU可以使用内存，并把总线控制权交还给CPU。

②周期挪用：

当I/O设备没有DMA请求时，CPU按程序要求访问内存：

一旦I/O设备有DMA请求，则I/O设备挪用一个或几个周期。

③DMA与CPU交替访内：

一个CPU周期可分为2个周期，一个专供DMA控制器访内，另一个专供CPU访内。

不需要总线使用权的申请、建立和归还过程。

15、简述单级中断与多级中断的区别

一、单选题

1.浮点数的表示范围和精度取决于______。

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；

C．阶码的位数和尾数的位数；

D．阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。

C。

考核知识点解析：

浮点数所能表示的范围取决于阶码;

精度取决于尾数。

2.中断向量可提供_____。

A．被选中设备的地址；

B．传送数据的起始地址；

C．中断服务程序入口地址；

D．主程序的断点地址。

计算机发生中断时各个寄存器和程序计数器所指向的内容，或者其中所存的内容．在发生中断时，可以将这些向量暂时的存储在另一个地方，而当执行完别的程序时，可以从暂存的地方将中断向量取出放入原来的位置，从而可以执行原来中断的程序，即中断向量可描述中断服务程序的入口地址。

3.机器字长32位，其存储容量为4MB，若按字编址，它的寻址范围是______。

A.1M

B.1MB

C.4M

D.4MB

A。

字长32位相当于32/8=4B

按字编址的话，意思就是按一个字节一个存储单元，

所以寻址范围为：

4MB/4B=1M

4.活动头磁盘存储中，信息写入或读出磁盘是______进行的。

A.并行方式；

B.串行方式；

C.串并方式；

D.并串方式。

B。

活动头磁盘存储中,信息写入或读出磁盘是串并方式进行的。

5.DMA方式的接口电路中有程序中断部件，其作用是______。

A.实现数据传送；

B.向CPU提出总线使用权；

C.向CPU提出传输结束；

D.发中断请求。

DMA方式的接口电路中有程序中断部件，其作用是向CPU提出传输结束。

6.加法器采用先行进位的目的是______。

A.优化加法器的结构；

B.节省器材；

C.加速传递进位信号；

D.增强加法器结构。

加法器采用先行进位的目的是：

加速传递进位信号。

。

7.存储字长是指______。

A.存放在一个存储单元中的二进制代码组合；

B.存放在一个存储单元中的二进制代码位数；

C.存储单元的个数；

D.机器指令的位数。

存储字长：

存储单元中的二进制代码（存储字）位数，存储字长可以是8位、16位、32位等。

8.存储单元是指______。

A.存放一个机器字的所有存储元

B.存放一个二进制信息位的存储元

C.存放一个字节的所有存储元的集合

D.存放两个字节的所有存储元的集合

存放一个机器字的所有存储元集合的是存储单元。

9.在机器数中，零的表示形式是唯一的。

A．原码

B．补码

C．移码

D．反码

补码的“正零”与“负零”表示是唯一的。

10.1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为______，1949年研制成功的第一台程序内存的计算机称为______。

A.EDVAC，MARKI

B.ENIAC,EDSAC

C.ENIAC,MARKI

D.ENIAC,UNIVACI

1946年ENIAC的出现,标志着数字计算机的诞生，是人类文明发展史的一个里程碑。

EDSAC是第一台采用冯・诺依曼体系结构的计算机。

世界上首次实现存储程序的计算机是EDSAC。

二、多选题

1.一个总线传输周期包括______。

A.申请分配阶段

B.寻址阶段

C.传输阶段

D.结束阶段

ABCD。

总线传输周期包括四个阶段：

申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段、结束阶段。

2.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；

B.CPU与设备并行工作；

C.传送与主程序串行工作；

D.传送与主程序并行工作。

BC。

I/O与主机信息的交换采用中断方式的特点是：

CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作。

3.I/O和CPU之间不论是采用串行传送还是并行传送，它们之间的联络方式（定时方式）可分为____三种。

A.立即响应

B.异步定时

C.同步定时

D.异步响应

ABC。

CPU与I/O之间传递信息常采用三种联络方式：

直接控制（立即响应）、同步、异步。

4.下列叙述中____是不正确的。

A.主存可由RAM和ROM组成；

B.主存只能由ROM组成；

C.主存只能由RAM组成；

D.主存只能由SRAM组成。

BCD。

系统的内存一般由RAM和ROM组成。

ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。

三、填空题

1.计算机操作的最小时间单位是。

时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。

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。

2.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为寻址。

寄存器直接

操作数位于寄存器中，操作数所在的寄存器编号存放在指令的地址字段A中，这种称为寄存器直接寻址。

3.微指令格式可分为型和垂直型两类。

水平

微指令格式大体分成两类:

水平型微指令和垂直型微指令。

四、名词解释题

1．高速缓冲存储器

考核知识点解析：

高速缓冲存储器的概念

介于CPU与主存之间，速度较快、容量较小、价格较贵的存储器，引入CACHE的目的是提高存储系统的速度。

2．微操作命令和微操作

微操作命令和微操作

微操作命令是控制完成微操作的命令；

微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。

五、简答题

1. 

异步通信与同步通信的主要区别是什么，说明通信双方如何联络。

异步通信与同步通信的主要区别

同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟，总线上的所有设备按统一的时序，统一的传输周期进行信息传输，通信双方按约定好的时序联络。

后者没有公共时钟，没有固定的传输周期，采用应答方式通信，具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。

不互锁方式通信双方没有相互制约关系；

半互锁方式通信双方有简单的制约关系；

全互锁方式通信双方有完全的制约关系。

其中全互锁通信可靠性最高。

2.什么是RISC?

它有什么主要特点？

RISC

RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：

（1）选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。

（2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。

只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。

北交《计算机组成原理（专）》复习题解析B

1.计算机执行乘法指令时，由于其操作较复杂，需要更多的时间，通常采用______控制方式。

A.延长机器周期内节拍数的；

B.异步；

C.中央与局部控制相结合的；

D.同步；

计算机执行乘法指令时，由于其操作较复杂，需要更多的时间，通常采用中央与局部控制相结合的控制方式。

2.计算机中表示地址时，采用______。

A.原码；

B.补码；

C.反码；

D.无符号数。

D。

计算机中表示地址时，采用无符号数。

地址不需要研究其正负，所以无符号数就可以。

3.当采用______对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O指令组。

A.统一编址法

B.单独编址法

C.两者都是

D.两者都不是

统一编址指从存储空间中划出地址给I/O端口，不需要专门的I/O指令组。

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

移码（又叫增码）是符号位取反的补码,一般用做浮点数的阶码,。

5.某DRAM芯片，其存储容量为512K×

8位，该芯片的地址线和数据线数目为。

A．8，512

B．512，8

C．18，8

D．19，8

地址线是求取2的N次方，512K=219。

数据位宽8，也就是数据线数是8。

答案是D。

6.存储周期是指______。

A.存储器的写入时间；

B.存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间；

C.存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间；

D.指令执行时间。

存储周期，是指主存储器两次启动操作之间需要的最小时间间隔，也称之为主存储器周期时间。

7.采用DMA方式传递数据时，每传送一个数据就要占用一个时间。

A．指令周期B．机器周期C．存储周期D．总线周期

采用DMA方式传递数据时，每传送一个数据就要占用一个存储周期时间。

8.先计算后再访问内存的寻址方式是

A.立即寻址B.直接寻址C.间接寻址D.变址寻址

变址寻址方式，是把变址寄存器的内容与指令地址码部分给出的地址之和作为操作数的地址来获得所需要的操作数。

因此是先计算地址之和，再访问内存。

9.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取

A.立即寻址

B.变址寻址

C.间接寻址

D.寄存器寻址

为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取间接寻址。

由于计算机中寄存器的数量一般很少，采用寄存器寻址时可用少量的代码来指定寄存器，这样可以减少对应地址段的代码位数，也可减少整个指令的代码长度。

10.寄存器间接寻址方式中，操作数处在

A.通用寄存器　　　

B.贮存单元　　　　　

C.程序计数器　　　　　

D.堆栈

寄存器间接寻址方式中,寄存器内存放的是操作数的地址,而不是操作数本身,即操作数是通过寄存器间接得到的,因此称为寄存器间接寻址。

操作数放在RAM某个存储单元中。

1.在下列几种存储器中，CPU不可直接访问的是。

A.主存储器

B.磁盘

C.磁带

D.光盘

CPU直接访问的存储器：

缓存（cache）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）。

2.I/O和CPU之间不论是采用串行传送还是并行传送，它们之间的联络方式（定时方式）可分为三种。

A.立即响应

B.异步定时

C.同步定时

D.异步响应

3.计算机硬件不能直接识别和运行的有程序。

A.机器语言

B.汇编语言

C.高级语言

D.VHDL

算机硬件能直接识别和执行的语言是机器语言。

4.下列叙述中_____是正确的。

A.采用微程序控制器的处理器称为微处理器；

B.在微指令编码中，编码效率最低的是直接编码方式；

C.在各种微地址形成方式中，增量计数器法需要的顺序控制字段较短；

D.以上都是错的。

微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器，A答案错误。

1.RISC是的简称。

精简指令系统计算机

精简指令系统计算机（RISC:

ReducedInstructionSetComputingRISC）是一种执行较少类型计算机指令的微处理器。

2.在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是。

ASCII码

ASCII码是现今最通用的单字节编码系统。

3.CPU采用同步控制方式时，控制器使用和节拍组成的多极时序系统

机器周期

CPU采用同步控制方式时，控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。

1．指令周期、CPU周期

指令周期、CPU周期概念区分

指令周期：

是指从取指令、分析取数到执行完该指令所需的全部时间。

CPU周期：

也叫机器周期，通常把一个指令周期划分为若干个机器周期，每个机器周期完成一个基本操作。

2．流水线中的多发技术

流水线中的多发技术

为了提高流水线的性能，设法在一个时钟周期（机器主频的倒数）内产生更多条指令的结果，这就是流水线中的多发技术。

什么是闪速存储器？

它有哪些特点？

闪速存储器的概念、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RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。

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