计算机组成原理复习资料

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作业9 :画出并行补码定点加减运算器框图(设机 器数采用2位符号位),并描述其信息加工过程。 【解】机器数采用2位符号位的并行补码定点加减 运算器框图如下页图所示 。 并行补码定点加减运信息加工过程可描述为: GA· (A加X)+ GS· (A加X加1)→A 溢出判断过程可描述为:A0⊕A1→V
V
4、主存储器的性能指标有哪些?含义是什么? 答:存储器的性能指标主要是存储容量. 存取时间、 存储周期和存储器带宽。2分 在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该 存储器的存储容量。1分 存取时间又称存储访问时间,是指从启动一次存储器 操作到完成该操作所经历的时间。1分 存储周期是指连续两次独立的存储器操作(如连续两 次读操作)所需间隔的最小时间。1分 存储器带宽是指存储器在单位时间内的数据传输速率。 1分
6、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过什 么电路来实现?如何实现? 答:通过补码二进制加法器实现。 2分 用被减数加上减数的机器负数实现。1分 7、浮点数采用什么机器数形式时,可用全0表示 机器0? 答:阶码用移码表示,尾数用补码表示即可。 8、浮点数的阶码和尾数哪个决定其表示范围?哪 个符号决定其符号? 答:阶码决定浮点数的表示范围;1.5分 尾数的符号决定浮点数的符号。1.5分
3、主存中的ROM起什么作用?如果开机执行程序在 硬盘里,CPU能直接执行吗?为什么?如果CPU第一 次执行某条指令,它可能在Cache中取到它吗?为什 么? 答:主存中的ROM是开机后CPU执行的程序区,其 内保存开机自检与引导程序。2分 由于CPU不能直接访问硬盘,所以CPU不能执 行存放在硬盘里的开机执行程序。2分 CPU第一次执行某条指令,它也有可能在Cache 中取到它;因为该指令可能正好包含在已被执行过的 程序块中,该块属于被访问过的块已经进入Cache。 2分

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第一章:1.计算机系统由“硬件”和“软件”两大部分组成计算机的软件通常又可分为两大类:系统软件和应用软件2.冯诺依曼计算机的特点:计算机由运算器、储存器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成运算器、控制器、存储器—》主机控制器、运算器==》 CPU输入、输出–》 I/O3机器字长是指CPU一次能够处理数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。

字长越长,数的表示范围越大,精度也越高。

4存储容量=储存单元个数*存储字长MAR的位数反映了储存单元的个数,MDR的位数反映了存储字长如MAR为16位,MDR为32位,存储容量=2的16次方*32=2M位(1M=2的20次方)储存容量2M位=2的18次方字节(一个字节=8位)=2的18次方B=256KB第一章课后题:1. 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?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。

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。

5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;指令和数据均用二进制表示;指令由操作码、地址码两大部分组成,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;指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。

7. 解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。

解:P9-10主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。

CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。

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一、单项选择题:
1虚地址是( )。
A、不存在的地址
B、用户编程可使用的地址
C、主存地址
D、磁盘地址
2、在机器数()中,零的表示形式是惟一的。
A、原码
B、补码
C、反码
D、原码和反码
3、挂接在总线上的多个部件( )。
A、只能分时向总线发送数据,并只能分时从总线接收数据
B、可同时向总线发送数据,但只能分时从总线接收数据
12、按产生控制信号的方式不同,控制器可分为________控制器与________控制器。
13、任何一条指令的执行都要经过________、________和________三个阶段。
14、按数据传送方式,接口可分为________接口与________接口。按时序控制方式分类,接口要分为________接口与________接口。
2、计算机系统是一种________,用于控制和管理计算机系统的资源,是________的接口。
3、PSW是指令部件中________。
4、1101.1001B=________H
5、主存储器和CPU之间增加高速缓冲器的主要目的是________。
6、使CPU与I/0设备完全并行工作方式是________方式。
7、在CPU中跟踪下一条指令地址的寄存器________。
8、冯.诺依曼机的基本特征是________。
9、每条指令由两部分组成,即________部分和________部分。
10、已知字符A的ASCII码的十进制为41,则字符D的ASCII码的十进制为________。
11、在CPU中,指令寄存器(IR)用来________,它的位数与________有关。

(完整版)计算机组成原理期末复习资料(完美高分通过版)

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计算机组成原理一、缩写词解释CPU:中央处理器ALU:算术逻辑单元I/O:输入输出接口RAM:随机存储器SRAM:静态随机访问存储器DRAM:动态随机访问存储器ROM:只读存储器PROM:用户可编程的只读存储器EPROM:紫外线可擦除可编程只读存储器FLASH:闪速存储器EEPROM:用电可擦除可编程只读存储器ISA:工业标准总线EISA:扩展工业标准总线PCI:外围部件互连总线USB:通用串行总线RS—232C:串行通信总线Cache:高速缓存FIFO:先进先出算法LRU:近期最少使用算法CRC:循环冗余校验码A/D:模拟/数字转换器D/A:数字/模拟转换器DMA:直接存储器存取方式DMAC:直接内存访问控制器LED:发光二极管FA:全加器OP:操作码CISC:复杂指令系位计算机RISC:精简指令系位计算机VLSI:超大规模集成电路LSI:大规模集成电路MAR:存储器地址寄存器MDR:存储器数据寄存器CU:控制单元CM:控制存储器二、选择题(自己看书吧····)三、名词解释1.计算机系统:由硬件和软件两大部分组成,有多种层次结构。

2.主机:CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。

3.主存:用于存放正在访问的信息4.辅存:用于存放暂时不用的信息。

5.高速缓存:用于存放正在访问信息的付本。

6.中央处理器:是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。

7.硬件:是指计算机实体部分,它由看得见摸得着的各种电子元器件,各类光、电、机设备的实物组成。

软件:指看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

8.系统软件:又称系统程序,主要用来管理整个计算机系统,监视服务,使系统资源得到合理调度,高效运行。

应用软件:又称应用程序,它是用户根据任务需要所编制的各种程序。

9.源程序:通常由用户用各种编程语言编写的程序。

目的程序:由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。

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1.下列选项中,能缩短程序执行时间的措施是:Ⅰ.提高CPU时钟频率Ⅱ.优化数据通路结构Ⅲ.对程序进行编译优化A.仅Ⅰ和ⅡB.仅Ⅰ和ⅢC.仅Ⅱ和ⅢD.Ⅰ、Ⅱ和ⅢD2.假定有4个整数用8位补码分别表示为r1=FEH,r2=F2H,r3=90H,r4=F8H。

若将运算结构存放在一个8位寄存器中,则下列运算中会发生溢出的是A.r1×r2B. r2×r3C. r1×r4D. r2×r4B3.假定变量i、f和d的数据类型分别为int、float和double(int用补码表示,float和double 分别用IEEE754单精度和双精度浮点数格式表示),已知i=785,f=1.5678e3,d=1.5e100。

若在32位机器中执行下列关系表达式,则结果为“真”的是Ⅰ.i==(int)(float)I Ⅱ.f==(float)(int)fⅢ.f==(float)(double)f Ⅳ.(d+f)-d==fA.仅Ⅰ和ⅡB.仅Ⅰ和ⅢC.仅Ⅱ和ⅢD.仅Ⅲ和ⅣB4.假定用若干个2K×4位的芯片组成一个8K×8位的存储器,则地址0B1FH所在芯片的最小地址是A.0000HB.0600HC.0700HD.0800HD5.下列有关RAM和ROM的叙述中,正确的是Ⅰ.RAM是易失性存储器,ROM是非易失性存储器Ⅱ.RAM和ROM都采用随机存取方式进行信息访问Ⅲ.RAM和ROM都可用作CacheⅣ.RAM和ROM都需要进行刷新A.仅Ⅰ和ⅡB.仅Ⅱ和ⅢC.仅Ⅰ、Ⅱ和ⅣD.仅Ⅱ、Ⅲ和ⅣA6.下列命中组合情况中,一次访存过程中不可能发生的是A.TLB未命中,Cache未命中,Page未命中B.TLB未命中,Cache命中,Page命中C.TLB命中,Cache未命中,Page命中D.TLB命中,Cache命中,Page未命中D7.下列寄存器中,汇编语言程序员可见的是A.存储器地址寄存器(MAR)B.程序计数器(PC)C.存储器数据寄存器(MDR)D.指令寄存器(IR)B8.下列选项中,不会引起指令流水线阻塞的是A.数据旁路(转发)B.数据相关C.条件转移D.资源冲突A9.下列选项中的英文缩写均为总线标准的是A.PCI、CRT、USB、EISAB.ISA、CPI、VESA、EISAC.ISA、SCSI、RAM、MIPSD.ISA、EISA、PCI、PCI-ExpressD10.单级中断系统中,中断服务程序内的执行顺序是Ⅰ.保护现场Ⅱ.开中断Ⅲ.关中断Ⅳ.保存断点Ⅴ.中断事件处理Ⅵ.恢复现场Ⅶ.中断返回A. Ⅰ→Ⅴ→ Ⅵ→ Ⅱ→ ⅦB. Ⅲ→ Ⅰ→ Ⅴ→ ⅦC. Ⅲ→ Ⅳ→ Ⅴ→ Ⅵ→ ⅦD. Ⅳ→ Ⅰ→Ⅴ→ Ⅵ→ ⅦA11.假定一台计算机的显示存储器用DRAM芯片实现,若要求显示分辨率为1600×1200,颜色深度为24位,帧频为85Hz,显存总带宽的50%用来刷新屏幕,则需要的显存总带宽至少约为A.245MbpsB.979MbpsC.1958MbpsD.7834MbpsD12.下列选项中,描述浮点数操作速度指标的是A.MIPS B.CPI C.IPC D.MFLOPSD13.float型数据通常用IEEE 754单精度浮点数格式表示。

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计算机组成原理(复习)解释概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。

解:主机——是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(机),是计算机硬件的核心部件,由运算器+控制器组成;(早期的运、控不在同一芯片上)讲评:一种不确切的答法:CPU与MM合称主机;运算器与控制器合称CPU。

这类概念应从性质和结构两个角度共同解释较确切。

主存——计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;(由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成)存储单元——可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位;存储元件——存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取;存储字——一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位;存储字长——一个存储单元所存二进制代码的位数;存储容量——存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)机器字长——CPU能同时处理的数据位数;指令字长——一条指令的二进制代码位数;8. 解释下列英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回答应分英文全称、中文名、中文解释三部分。

CPU——Central Processing Unit,中央处理机(器),中文解释见7题,略;PC——Program Counter,程序计数器,存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数形成下一条指令地址的计数器;IR——Instruction Register,指令寄存器,存放当前正在执行的指令的寄存器;CU——Control Unit,控制单元(部件),控制器中产生微操作命令序列的部件,为控制器的核心部件;ALU——Arithmetic Logic Unit,算术逻辑运算单元,运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件;ACC——Accumulator,累加器,运算器中运算前存放操作数、运算后存放运算结果的寄存器;MQ——Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。

计算机组成原理总复习

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选择控制 线
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什么是时序逻辑电路? SR-触发器及其逻辑符号(2-或非门)

(2或非门)
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理解状态特征表:

Q(t)原态和Q(t+1) 新态
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事实上,SR触发器 可看作有三个输入: S, R 和 Q,所以其 真值表如右 注意:当S=R=1 时,存在输出状 态不定的可能
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5
1.3计算机系统的实例
• Millisecond = 千分之一秒=毫秒
– 硬盘存取速度通常是10 --20 milliseconds.
• Nanosecond = 纳秒=1 billionth of a second
– 主存存取速度50 --70 nanoseconds.
• Micron (micrometer) = 百万分之一米= 微米

什么是低位和高位交叉存取技术?
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4.1 概述
例子:若采用256k × 8的RAM芯片构建一个2M × 16的主 存储器,且按字编址,回答: • 需要多少片 RAM芯片? • 每个字需要多少RAM芯片? • 每个RAM芯片需要多少个地址线? • 这个存储器有多少组? • 所有存储器需要多少地址线? • 采用高位交叉方式,地址14存储单元位于什么位置? • 采用低位交叉方式,地址14存储单元位于什么位置?
• 符号幅值表示法 符号(1=负,0=正)+幅值. 表数范围=-(2N-1-1)~+(2N-1-1) •补码运算的概念,利用“计算9的个数”算术 理论实现补码运算 正数的补码=原码 负数的补码=反码+1
•浮点表示法: •符号位指出了数值的正负 •指数部分的长度决定了表数范围的大小 •尾数部分的长度决定了表数的精度 •两种方法表达一个小数:(1)在指数带符 号位;(2)偏移指数 •什么是规格化浮点数? •什么是浮点误差?如何克服? •什么是IEEE-754浮点标准?

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计算机组成原理复习1.简述运算器和控制器的主要功能运算器的主要功能是完成算数运算和逻辑运算;控制器的主要功能是对指令译码,并产⽣相应的控制信号。

2.简述输⼊设备和输出设备的基本功能输⼊设备将⼈们书序的信息(数字.字符、⽂字、图形、图像、声⾳)形式转换成计算机能接受并识别的信息(⼆进制信息)形式,输出设备则将计算机内部信息形式转换成⼈们熟悉的信息形式。

.3.算术运算和逻辑运算个包括那些运算操作?算术运算对数据进⾏算数操作,包括加减乘除四则:运算和数据格式转换;逻辑运算按位对数据进⾏与或⾮异或和移位等操作。

4.机器语⾔汇编语⾔⾼级语⾔有何区别?机器语⾔是⼀种⽤⼆进制代码表⽰的计算机语⾔,机器可以直接执⾏⽤机器语⾔编写的程序。

汇编语⾔是⼀种⽤助记符表⽰的与机器语⾔⼀⼀对应的语⾔,⽤汇编语⾔编写的程序需经过汇编后才能执⾏。

⾼级语⾔是⼀种接近⼈类⾃然语⾔的与计算机结构⽆关的语⾔,⽤⾼级语⾔编写的程序要经过解释和编译才能执⾏。

5.什么是指令?什么是程序?指令是机器完成某种操作的命令,典型的指令包括操作码和地址码两部分。

操作码⽤来指出执⾏什么操作(如加、传送),地址码⽤来指出操作数在什么地⽅、程序是有序指令的集合,⽤来解诀某⼀特定问题。

6.存储器中存储的数据和指令是怎么区分的?在存储程序的计算机中,指令和数据都是以⼆进制的形式存放在存储器中。

从存储器中存储的内容本⾝看不出它是指令还是数据,因为它们都是⼆进制代码。

计算机在读取指令时把从存储器中读到的信息都看作是指令,⽽在读取数据时则把从存储器中读到的信息都看作是操作数,所以为了不产⽣混乱,在进⾏汇编程序设计时要注意区分存储器中的信息是程序还是数据,⽽⽤⾼级语⾔设计程序⼀般不会产⽣上述问题。

7.寄存器的功能是什么?寄存器在运算时⽤于保存运算数据和中间运算结果,以提⾼运算速度。

此外,寄存器还可以存放指令、指令地址、程序运⾏状态等。

寄存器还可以作为数据缓存。

8.编译程序和解释程序的区别是什么?编译程序和解释程序的作⽤都是将⾼级语⾔程序转换成机器语⾔程序,但转换的过程不同。

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计算机组成原理复习资料1.何谓中断方式?它主要应用在什么场合?请举二例。

答:A、中断方式指:CPU在接到随机产生的中断请求信号后,暂停原程序,转去执行相应的中断处理程序,以处理该随机事件,处理完毕后返回并继续执行原程序; B、主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速I/O; C、例:打印机控制,故障处理。

2.中断接口一般包含哪些基本组成?简要说明它们的作用。

答:A、地址译码。

选取接口中有关寄存器,也就是选择了I/O设备; B、命令字/状态字寄存器。

供CPU输出控制命令,调回接口与设备的状态信息; C、数据缓存。

提供数据缓冲,实现速度匹配; D、控制逻辑。

如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。

3.简述中断隐指令及其功能;答:中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中断周期内由硬件自动完成的一条指令,其功能包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址、关中断等功能。

4.什么是中断嵌套?答:多级中断系统中,cpu在处理一个中断的过程中又去响应另一个中断请求;5.中断的过程与子程序调用的区别是什么?答(1)、中断的过程与中断时cpu正在运行的程序是相互独立的,它们之间没有确定的关系。

子程序调用是转入的子程序与正在执行的程序是同一个程序。

(2)中断一般是由硬件信号产生的,软中断除外,子程序调用是转移指令引起的。

(3)中断服务程序的地址是由硬件决定的,子程序调用是转移指令在地址码中指定子程序的地址;(4)中断过程要存储所有的状态信息,子程序调用时可以只保存pc的值;(5)中断程序的调用的过程包括确定产生中断的原因、对多个同时进行的中断裁决等,而在一般的子程序调用时没有这种操作;6.简述多重中断系统中CPU响应中断的步骤。

答:(1)、关中断。

暂时禁止所有中断;(2)、保护现场信息,包括保存pc的值;(3)、判别中断条件根据中断优先条件,从而确定中断服务程序的地址;(4)、开中断,设置cpu优先级为当前中断优先级,允许响应外部中断。

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Chapter1 计算机系统概述一、计算机发展历程第一代1946-1957数据处理机第二代1958-1964工业控制机第三代1965-1971中小型计算机第四代1972-1990微型计算机第五代单片计算机二、计算机系统层次结构冯·诺依曼机的主要设计思想:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据放在同意存储器中,计算机可以再无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。

(存储程序并按地址顺序执行)五层结构:5高级语言级-编译程序4汇编语言级-汇编程序3操作系统级-操作系统2一般机器级-微程序1逻辑电路级-硬件执行1.计算机硬件的基本组成运算器“算盘”、存储器“记忆”、控制器“发号施令”、适配器“转换器”、总线和输入/输出设备。

存储程序并按地址顺序执行(冯·诺依曼计算机工作原理)2.计算机软件的分类①各种服务性程序②语言类程序③操作系统④数据库管理系统3.计算机的工作过程收集信息、处理与存储信息、输出信息三、计算机的性能指标吞吐量:表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量响应时间:表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量,用时间单位来度量主频:CPU的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主时钟的频率f叫CPU的主频CPU时钟周期:主频的倒数称为CPU时钟周期T,T=1/fCPI:表示每条指令的周期数,即执行一条指令所需的平均时钟周期数。

CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数/程序包含的指令条数CPU执行时间:表示CPU执行一般程序所占用的CPU时间。

CPU执行时间=CPU时钟周期数*CPU时钟周期MIPS:每秒百万指令数,即单位时间内执行的指令数。

MIPS=指令数/(程序执行时间*10^6)MFLOPS:每秒百万次浮点操作次数,用来衡量机器浮点操作的性能。

MFLOPS=程序中的浮点操作次数/(程序执行时间*10^6)Chapter2数据的表示和运算一、数制和编码1.进位计数值及其相互转换2.真值和机器数原码与补码互相转换“正数不变,负数取反+1”移码1+0- 符号位,数位5.校验码奇偶校验,只能检测出奇数个错误奇数1奇C=0,偶数1时偶C=0二、定点数的表示和运算1.定点数的表示2.定点数的运算加:X补+Y补=[X+Y]补减:[X-Y]补=X补+[-Y]补除:恢复余数法&加减交替法数的字长大于绝对值的现象叫做溢出。

计算机类_计算机组成原理复习资料

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第1章计算机系统概论一、名词解释:历年真题:名词解释题:(2002年)1.主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。

(2003年)16.主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。

(2004年)18.ALU算术逻辑运算单元,负责执行各种算术运算和逻辑运算。

(2005年)21.应用软件:完成应用功能的软件,专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。

近4年都考了名称解释,所以第一章的名称解释是考试的重点,这里给大家列出了名词解释大家要熟悉一下,这都是本章的基本概念,也有利于做选择题及填空题。

1.主机:由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。

2.CPU:中央处理器,是计算机的核心部件,由运算器和控制器构成。

3.运算器:计算机中完成运算功能的部件,由ALU和寄存器构成。

4.ALU:算术逻辑运算单元,负责执行各种算术运算和逻辑运算。

5.外围设备:计算机的输入输出设备,包括输入设备,输出设备和外存储设备。

6.数据:编码形式的各种信息,在计算机中作为程序的操作对象。

7.指令:是一种经过编码的操作命令,它指定需要进行的操作,支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递,是构成计算机软件的基本元素。

8.透明:在计算机中,从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。

9.位:计算机中的一个二进制数据代码,计算机中数据的最小表示单位。

10.字:数据运算和存储的单位,其位数取决于具体的计算机。

11.字节:衡量数据量以及存储容量的基本单位。

1字节等于8位二进制信息。

12.字长:一个数据字中包含的位数,反应了计算机并行计算的能力。

一般为8位、16位、32位或64位。

13.地址:给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。

14.存储器:计算机中存储程序和数据的部件,分为内存和外存。

15.总线:计算机中连接功能单元的公共线路,是一束信号线的集合,包括数据总线.地址总线和控制总线。

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计算机组成原理复习资料试题类型:选择题40分、填空题10-20分和分析设计题40-50分。

1、减少指令中地址个数的有效方式是采用隐地址方式。

减少每一个地址码的位数采用?2、主存是按随机存取方式工作的存储器。

(随机存取、顺序存取和直接存储器存取)3、在浮点运算中,若结果的尾数绝对值大于1时,需要进行右规处理。

尾数的绝对值小于1/2时,进行左规处理。

4、动态RAM的特点是:每隔一定时间,需按行读一遍(实质:刷新)。

5、在异步控制方式中,各操作按需分配时间。

(同步控制方式,各操作受统一时序信号的约束)6、CPU响应中断请求是在一条指令结束时。

(响应DMA请求可以在一条指令的执行过程中)7、原码不恢复余数除法,采用操作数的绝对值形式进行计算。

(补码不恢复余数除法,采用操作数的补码形式进行计算)8、DMA传送通常在高速外设与主存之间进行数据传送。

9、在微程序控制中,机器指令和微指令的关系是每一条机器指令由一段微程序来解释执行。

10、在总线传送中,掌握总线控制权的设备通常指主设备。

11、下列叙述中,能反映RISC特征的有③、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨。

①丰富的寻址方式②使用微程序控制器③执行每条指令所需的机器周期数的平均值小于 2 ④多种指令格式⑤指令长度不可变⑥简单的指令系统⑦只有load/store指令访问存储器⑧设置大量的通用寄存器⑨采用多级指令流水线结构。

12、在计数器定时查询方式下,若每次计数从上一次计数的终止点开始,则每个设备使用总线的机会均等。

13、冯诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,CPU区分它们的依据是指令周期的不同阶段。

14、某机器字长16位,主存按字节编址,转移指令采用相对寻址,由两个字节组成,第一字节为操作码字段,第二字节为相对位移量字段。

假定取指令时,每取一个字节PC自动加1。

若某转移指令所在主存地址为2000H,相对位移量字段的内容为06H,则该转移指令成功转移后的目标地址是2008H 。

计算机组成原理复习要点

计算机组成原理复习要点

1、基本概念关于计算机软硬件系统描述、诺依曼关于现代计算机体系的理论、定点机器数的表示形式和范围、浮点数的表示范围和精度、两个浮点数相加减、浮点运算中规格化操作、定点运算溢出判断、存储容量、存储周期、DRAM芯片刷新周期、Cache的结构和程序局部性原理、CISC 和RISC、指令、寻址方式、控制器的特殊寄存器、组合逻辑与微程序控制、各种指令的译码、数据通道的设计2、计算浮点数规格化表示、补码判断溢出、Cache与主存的映射关系、控制器的译码3、主存和cpu的连接4、5、4下列关于计算机软硬件系统描述,指令系统是计算机硬件的语言系统,也叫机器语言,指机器所具有的全部指令的集合,它是软件和硬件的主要界面,反映了计算机所拥有的基本功能。

操作系统是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。

5冯诺依曼关于现代计算机体系的理论贡献中奠定了现代计算机的基本架构,并开创了程序设计的时代6 8 位⼆进制数,八位二进制就是8个按顺序排列的二进制数。

例如:11111000,00000001,00000101等。

进制(binary)在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统,以2为基数代表系统是二进位制的。

7 为什么要用补码采用补码可以简化计算机硬件电路设计的复杂度8浮点数的表示范围和精度浮点数是由符号,阶码和尾数三部分组成,浮点数分为单精度浮点数和双精度浮点数,单精度浮点数的便是范围是-3.4E38~3.4E38,双精度浮点数的范围是-1.79E+308 ~ +1.79E+3089 两个浮点数相加减浮点数的加减法运算过程详解(面向小白的)_狂奔的蜗牛Evan的博客-CSDN博客_0舍1入法例子10 在浮点运算中,“右规”操作右规操作:将尾数右移1位,同时阶码增1,便成为规格化的形式了。

11 当定点运算发生溢出时应发出错误信息12 存储周期是指对存储器进行连续两次存取操作所需要的最小时间间隔13 存储容量为1M×8 位,该芯片的地址线和数据线数目分别是地址20 数据814 三级存储器每一级存储器的作用1、高速缓冲存储器存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。

(完整word版)计算机组成原理复习要点(复习必过)

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计算机组成原理复习要点一、 题型分布选择题 20分;填空题 30分;判断题 10分;计算题 20/25分;简答题 20/15分二、 每章重点内容 第一章 概述1、什么是计算机组成2、诺依曼体系结构计算机的特点(1)硬件由五大部份组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)。

(2)软件以2#表示。

(3)采用存储程序所有的程序预先存放在存储器中,此为计算机高速自动的基础; 存储器采用一维线性结构; 指令采用串行执行方式。

控制流(指令流)驱动方式;(4)非诺依曼体系结构计算机数据流计算机多核(芯)处理机的计算机3、计算机系统的层次结构(1)从软、硬件组成角度划分层次结构(2)从语言功能角度划分的层次结构虚拟机:通过软件配置扩充机器功能后,所形成的计算机,实际硬件并不具备相应语言的功能。

第二章数据表示1、各种码制间的转换及定点小数和定点整数的表示范围(1)原码:计算规则:最高位表示符号位;其余有效值部分以2#的绝对值表示。

如:(+0.1011)原=0.1011; (-0.1001)原=1.1001(+1011)原= 01011; (-1001)原=11001注意:在书面表示中须写出小数点,实际上在计算机中并不表示和存储小数点。

原码的数学定义若定点小数原码序列为X0.X1X2...Xn共n+1位数,则:X原=X 当1 >X≥0X原=1-X=1+|x| 当0≥X>-1若定点整数原码序列为X0X1X2...Xn共n+1位数,则:X原=X 当2n >X≥0X原=2n-X=2n+|x| 当0≥X>-2n说明:在各种码制(包括原码)的表示中需注意表示位数的约定,即不同的位数表示结果不同,如:以5位表示,则(-0.1011)原=1.1011以8位表示,则(-0.1011)原=1.10110000的原码有二种表示方式:小数:(+0.0000)原=0.0000,(-0.0000)原=1.0000整数:(+00000)原=00000,(-00000)原=10000符号位不是数值的一部分,不能直接参与运算,需单独处理。

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计算机组成原理复习资料一、单项选择题第二章:1.指令格式中的地址结构是指( 1 )。

①指令中给出几个地址②指令中采用几种寻址方式③指令中如何指明寻址方式④地址段占多少位2.减少指令中地址数的办法是采用(1 )①隐地址②寄存器寻址③寄存器间址④变址寻址3.为了缩短指令中某个地址段(或地址码)的位数,有效的方法是采取( 4 )。

①立即寻址②变址寻址③间接寻址④寄存器寻址4.零地址指令是采用(3 )方式的指令。

①立即寻址②间接寻址③堆栈寻址④寄存器寻址5.单地址指令(3 )。

①只能对单操作数进行加工处理②只能对双操作数进行加工处理③既能对单操作数进行加工处理,也能对双操作数进行运算④无处理双操作数的功能6.三地址指令常用于( 3 )中。

①微型机②小型机③大型机④所有大﹑小﹑微机7.在以下寻址方式中,哪一种可缩短地址字段的长度( 4 )。

①立即寻址②直接寻址③存储器间址④寄存器间址8.隐地址是指( 4 )的地址。

①用寄存器号表示②存放在主存单元中③存放在寄存器中④事先约定,指令中不必给出9.堆栈指针SP的内容是( 1 )。

①栈顶地址②栈底地址③栈顶内容④栈底内容10.在浮点加减运算中,对阶的原则是( 2 )。

①大的阶码向小的阶码对齐②小的阶码向大的阶码对齐③被加数的阶码向加数的阶码对齐④加数的阶码向被加数的阶码对齐第三章:1.在同步控制方式中(3 )。

①各指令的执行时间相同②各指令占用的节拍数相同③由统一的时序信号进行定时控制④CPU必须采用微程序控制方式2.异步控制方式常用于( 3 )。

①CPU控制②微程序控制③系统总线控制④CPU内部总线控制3.采用异步控制的目的( 1 )。

①提高执行速度②简化控制时序③降低控制器成本④支持微程序控制方式4.通用寄存器是( 4 )。

①可存放指令的寄存器②可存放程序状态字的寄存器③本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器④可编程指定多种功能的寄存器5.采用微程序控制的目的是(2 )。

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计算机组成原理复习资料第⼀章简答题1.冯.诺依曼体制的要点是什么?2.1采⽤⼆进制代码表⽰数据和指令2存储程序3计算机有运算器参与⼀次定点运算的操作数位数存储器控制器输⼊输出设备组成3.何谓字长?何谓字节?3.什么是数据通路宽度?数据总线⼀次能并⾏传送的数据位数1.何谓总线?⼀组能为多个部件分时共享的信息传送线第⼆章⼀、单项选择题1.若⼆进制数为10010.01,则相应⼗进制数为( 1 )。

18.25 21.25 21.05 18.0562.若真值X=-1011,则X补=( 2 )。

1.0101 10101 1.0100 1.1003.若⼗六进制数为A3.5,则相应的⼗进制数为( 3 )。

172.5 179.3125 163.3125 188.51.在( 4)条件下,规格化浮点数尾数的最⾼数位为1所有浮点数浮点数为正浮点数为负阶码以2为底的正数2.在补码⼀位乘法中,若Y n Y n+1=10,则应执⾏( 2 )。

+X,然后右移⼀位 - X,然后右移⼀位右移⼀位左移⼀位6. 在原码不恢复余数除法中( 4 )。

不存在恢复余数的操作仅当某步等数为负时,才作恢复余数操作只在最后⼀步才恢复余数仅当最后⼀步余数为负时,作恢复余数操作1. 当采⽤双符号位时,发⽣正溢的特征是双符号位为( 2 )。

00 01 10 112. 当采⽤双符号位时,发⽣负溢的特征是双符号位为( 3 )。

00 01 10 113. 补码加法运算是指( 2 )。

取操作数绝对值直接相加,符号位单独处理操作数⽤补码表⽰,连⽤符号位⼀起相加操作数⽤补码表⽰,根据符号位决定实际操作操作数转化为原码后,再相加19. 原码乘法运算是指( 2 )。

⽤原码表⽰乘数与被乘数,直接相乘取操作数绝对值相乘,符号位单独处理符号位连同绝对值⼀起相乘取操作数绝对值相乘,乘积符号与乘数符号相同21. 在浮点加减运算中( 3 ).阶码部分与尾数部分分别进⾏加减运算阶码与尾数作为⼀个整体相加减阶对齐后,尾数相加减尾数单独加减,取⼆数中最⼤阶码值作为结果的阶码值⼆、填空题1.设某机字长16位,其定点⼩数能表⽰的最⼤正⼩数为(1-2^-15 )。

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一卷一单选题1-5 BCCA A 6-10 BBDAB1. 输入设备就是负责把计算机所要处理的问题转换为计算机内部所能接受和识别的()信息。

A. ASCII码B. 二进制C. 数字D. 电2. 主板的核心部件是( )。

A. 扩展槽B. BIOS系统C. 芯片组D. I/O接口3. 现在主板上面的内存插槽一般是168线的内存插槽,可提供()线宽数据。

A. 16B. 32C. 64D. 1284. 倍频系数是CPU和()之间的相对比例关系。

A. 外频B. 主频C. 时钟频率D. 都不对5. 数码相机里的成像器件是( )。

A. CCDB. 镜头C. 光圈D. 取景器6. 对于微型计算机来说,( )的工作速度基本上决定了计算机的运算速度。

A. 控制器B. 运算器C. CPD. 存储器7. ()是连接CPU和内存.缓存.外部控制芯片之间的数据通道。

A. 控制器B. 总线C. CPUD. 存储器8. ( )决定了一台显示器可以处理的信息范围。

A. 分辨率B. 扫描方式C. 点距D. 带宽9. 世界上第一台微处理器是( )位的。

A. 4B. 8C. 16D. 3210. 评定主板的性能首先要看()。

A. CPUB. 主芯片组C. 主板结构D. 内存二名词解释1. 显示卡:显卡又称为显示适配卡或者显示卡,是连接显示器和主机的控制电路,它通过总线把主机需要显示的信号,经过加工.排序后与同步信息形成视频信号传送给显示器。

2. 像素点距:指屏幕上两相邻象素点的距离点距离越小,显示器显示图形越清晰,点距离越小,意味着单位显示区内可显示更多的像点。

3.主频、外频和倍频:主频:CPU的时钟频率称为主频,主频越高,则计算机工作速度越快。

外频:系统的前端总线频率(FSB)也就是所谓的外频,是由主板为CPU提供的基准的时钟频率。

倍频:倍频即主频与外频之比的倍数。

4. 硬盘的平均寻道时间:又称寻址时间,是指磁头从开始启动直到移动到指磁道的平均所需时间,这个时间随着硬盘容量的增长而减少。

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计算机组成原理考试知识点汇总1.DMA方式中,周期窃取是指窃取一个存储周期。

2.计算机系统总线根据传送的信息不同,可分为地址总线,控制总线,数据总线。

3.指令格式通常由操作码字段和地址码字段组成。

4.动态半导体存储器的刷新一般有集中刷新、分散刷新、异步刷新三种方式,之所以要刷新是因为动态存储器依靠电容电荷存储信息,时间一长,电荷可能泄放。

5.主存和Cache的地址映射方法有很多,常用的有全相联映射、直接相联映射和组相联映射三种,其中灵活性最强的是全相联映射,成本最高的是全相联映射。

6.Cache中数据块常用的替换算法有先进先出(FIFO)和最近最少使用(LRU)两种。

7.按照总线仲裁电路的位置不同,可分为集中式仲裁和分布式仲裁。

8.寄存器直接寻址操作数在寄存器中;寄存器间接寻址操作数在主存中。

9.RISC的中文含义是精简指令集计算机,CISC的中文含义是复杂指令系统计算机。

RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机)10.计算机软件一般分为两大类:一类叫系统软件,另一类叫应用软件,操作系统属于系统软件类。

11.目前主流的CPU包括运算器、控制器和Cache.12.主存储器容量通常以KB表示,其中K= 2的10次方;硬盘容量通常以GB表示,其中G= 2的30次方。

13.存储器和CPU连接时,要完成地址线的连接;数据线的连接和控制线的连接,方能正常工作。

14.常见的集中式总线控制方式有链式查询、计数器定时查询和独立请求三种,其中链式查询对电路故障最敏感。

15.存储器的技术指标有存储容量和存取时间。

16.一个定点数由符号位和数值域两部分组成。

17.运算器的两个主要功能是:算术运算,逻辑运算。

18.完整的计算机系统包括硬件,软件;在计算机中用二进制的理由是便于实现。

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计算机五大部件:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备运算器:完成算数和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器存储器:存放数据和程序控制器:控制、指挥程序和数据的输入、运行及处理运算结果输入设备:将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式输出设备:将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式硬件名词解释:寄存器:暂存指令、数据、地址的存储设备算数逻辑单元(ALU):完成算数逻辑运算存储器:存放数据和程序字:一个存储单元中存放的一串二进制代码字节:8位二进制代码字长:字的长度容量:存储单元个数*存储字长地址:存储单元的编号CPU:中央处理器,包含控制器和运算器主机:CPU与主存储器主存:存放数据与程序,可直接与CPU交换信息辅存:总线:连接多个部件的信息传输线,各部件共享的传输介质数据:兼容:指令流:地址流如何区分存储器中的指令和数据:执行阶段取出的是数据,取址阶段取的是指令总线分类:1.片内总线芯片内部的总线2.系统总线CPU、IO设备、主存之间的信息传输线2.1 数据总线传输各部件的数据信息,双向传递2.2 地址总线指出数据总线上的数据在主存单元的地址或IO设备的地址,单向2.3 控制总线发出各种控制信号的传输线,双向3.通信总线计算机系统之间或与其他系统间的通信2.1 串行通信数据在单条1位宽的传输线上,一位一位按顺序分时传送2.2 并行通信数据在多条并行1位宽的传输线上同事传送总线控制包括判优控制和通信控制,总线控制器统一管理总线的一系列问题1.判优控制由总线控制器按一定的优先等级顺序确定哪个设备能使用总线1.1 链式查询总线同意信号BG串行地从一个IO接口送到下一个IO接口,若BG到达的IO接口有总线请求就不再往下传,该借口获得总线使用权并建立总线忙BS信号。

离总线控制器近的设备有最高优先级,只需很少几根线就能实现总线控制,但对电路故障很敏感,且优先级低的设备很难获得请求。

1.2 计数器定时查询总线控制器接到BR送来的总线请求信号后,在总线未被使用的情况下(BS=0)内部的计数器开始计数,并通过设备地址线向各设备发出一组地址信号。

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2.一个总线的技术规范应包括哪些部分?答:总线技术规范应包括:(1)机械结构规范:模块尺寸、总线插头插座形式与结点数以及模块与插头插座的机械定位。

(2)功能规范:总线信号名称、功能以及相互作用的协议。

(3)电气规范:总线中每个信号工作时的有效电平、动态转换时间、负载能力以及电气性能的额定值与最大值。

3.总线的定义是什么?简述总线的发展过程。

答:总线就是两个以上模块(或子系统)间传送信息的公共通道,通过它模块间可进行数据、地址码及命令的传输。

最早的标准化总线是S-100总线(1975),80年代初IBM PC/XT个人计算机采用8位ISA总线,之后又在IBM PC/AT机上推出16位ISA总线。

随着外设接口对总线性能要求的不断提高,出现了EISA总线及PCI总线。

PCI总线目前已被个人计算机广泛采用,成为新的工业标准。

4.微型计算机系统总线由哪三部分组成?它们各自的功能是什么?答:由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。

地址总线用于指出数据的来源或去向;数据总线提供了模块间数据传输的路径;控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据、地址总线的操作及使用。

8.总线上数据传输分哪几种类型?各有什么特点?答:分单周期方式和突发方式两种。

在单周期方式中,每个总线周期只传送一个数据。

在突发方式下,占用一次总线要进行多个数据的传输,源模块发出首地址去访问目的模块的数据1,以后的数据是在首地址的基础上按一定的规则去寻址目地模块。

9.总线的指标有哪几项,它工作时一般由哪几个过程组成?答:总线的指标有(1)总线宽度,一次总线操作可以传输的数据位数;(2)总线工作频率,总线上基本定时时钟的频率,它代表总线操作的最高频率;(3)单个数据传输所用时钟周期数。

总线上信息传输过程可分解为:(1)请求总线;(2)总线裁决;(3)寻址;(4)数据传送;(5)错误检查。

10.为什么要进行总线仲裁?答:总线结构的特点是,一个传送信息的公共通路总线为多个模块共同使用。

但在某一时刻,只能允许一个主模块使用总线进行数据传输。

当有多个主模块要占用总线进行数据传输时,要有一个总线的请求及转交的过程,首先按一定规则进行总线使用权的仲裁,把总线的使用权交给优先级最高的请求者。

11.为什么集中式总线仲裁方式优于菊花链式?答:菊花链式为串行总线仲裁逻辑,离处理器较远的主模块因前级主模块的占用而在较长时间内得不到响应,优先权的级别与逻辑上级连位置有关,因此灵活性差,缺少公平性。

集中式为并行总线仲裁逻辑,请求与响应信号都是独立与仲裁逻辑相连,优先级的处理可采用多种方式,不至因为某个请求设备的故障而造成整个仲裁逻辑的瘫痪,灵活性好。

12.ISA总线信号分为多少组,它的主要功能是什么?答:分为总线基本信号、总线访问信号及总线控制信号。

总线基本信号主要用来提供基本定时时钟、系统复位、电源和地信号。

总线访问信号主要用来提供对总线目标模块访问的地址、数据、访问应答控制信号。

总线控制信号的主要功能是提供中断、DMA处理时的请求及响应信号以及扩展模块主控状态的确定信号。

13.ISA 16位总线是在ISA 8位总线基础上扩充了哪些信号而形成的?答:ISA 16位总线在ISA8位总线基础上把数据线由8位扩充到16位,把地址线由20位扩充到24位;还扩充了中断请求信号、DMA请求与响应信号;还增加了16位数据访问的控制信号等。

58、A/D转换有哪几种方式?各有什么特点?答:计数器的方式,速度较慢,可用D/A加软件来实现;逐次逼近的方式,转换精度和速度都较高,应用最广泛;双积分的方式,精度高、抗干扰性强,但速度慢;并行输出的方式,精度高、速度快,但价格也高。

55、D/A转换器和微机接口中的关键问题是什么?对不同的D/A芯片应采用何种方法连接?答:D/A转换器和微机接口时主要注意两点:第一要了解所选用的D/A转换器本身是否带有数据锁存器,如果芯片内部带有锁存器可以直接和CPU的数据总线相连接;如果芯片内部不带有锁存器,在接口电路中需要通过数据锁存器来连接CPU的数据总线和D/A转换器的数据线。

第二是要注意D/A转换器的位数和所要连接的微机数据总线的位数是否一致。

以便决定在需要加数据锁存器时,加几级锁存器,如果CPU的数据总线是8位,使用的是大于8位的D/A 转换器,通常采用两级缓冲结构和CPU数据总线相连。

52、一个异步串行发送器,发送具有8位数据位的字符,在系统中使用一位作偶校验,2个停止位。

若每秒钟发送100个字符,它的波特率和位周期是多少?答:每个字符需要的发送位数是12位(数据位8位,校验位1位,停止位2位,起始位1位)。

每秒发送100个字符共1200位。

因此波特率为1200波特,位周期=1/1200≈833µs。

53、当采用串行通讯时,已知采用的波特率是1200 bps,若字符长度为8,同步方式采用2个同步字符,不用奇偶校验,问每秒可以发送多少个字符?采用异步方式,字符长度也是8,1个起始位,1个奇偶校验位,1个停止位,问每秒钟最多能发送多少个字符?答:同步方式,因为有2个同步字符,所以每秒可发送的字符数= (1200-16)/8 = 148 个;异步方式,每秒可发送的最大字符数= 1200 /(1+8+1+1)= 109 个。

50、同步传输方式和异步传输方式的特点各是什么?答:同步传输是按数据帧进行传送、字符与字符间的传输是同步无间隔的,收发方的时钟必须严格一致。

异步传输方式是按字符一个一个地发送,字符与字符间传输间隔是任意的,发送方和接收方的时钟要求没有同步的严格。

45、使用8253,输入时钟为2MHz,让1号通道周期性的发出脉冲,其脉冲周期为1ms,请计算它的计数初值是多少?答:要输出脉冲周期为1ms,输出脉冲的频率是1/10-3=103,当输入时钟频率为2MHz时,计数器初值是2*106/103=2000。

46、设8253计数器的时钟输入频率为1.91MHz,为产生25KHz的方波输出信号,应向计数器装入的计数初值为多少?答: 1.91M/25K =76.4 ,应向计数器装入的初值是76。

48、如果串行传输速率是2400波特,数据位的时钟周期是多少秒?答:数据位的时钟周期是= 4.17×10-4 秒37、数/模转换在微机控制系统中的作用。

答:数/模转换器又记作D/A转换器,是将数字量转换成模拟量的器件。

数/模转换器的位数越多,则单位数字所表示的模拟电压值越小,称分辨率越高。

提高参考电压的幅值不能改变分辨率,只能靠提高数字量的位数。

除了分辨率之外,A/D的转换速率也是一个重要指标。

38、数/模转换的原理。

答:是运用T型电阻网络法。

数模转换器一般要外接一个运算放大器,该放大器工作于反相放大状态,即参考电源如为正,则运放的输出则为负。

其作用是实现对不同位的数字输入时所对应的模拟电压进行相加。

掌握DAC0832的无缓冲方式、单缓冲方式、双缓冲方式的电路接法。

能够利用DAC0832 产生一些常见波形。

40、串行通信的基本概念。

答:串行通信是将数据一位一位地传送,它的速度比并行传送要慢,它适用于主机与外设间距离较远的场合。

串行通信的前题是要采用相同的串行通信标准,即波特率、数据格式等都要相同。

不提采用什么标准,单纯提采用相同的波特率,是不能正确地进行串行数据传送的。

单工方式只允许数据单方向传送,半双工方式允许数据双向传送,但不能同时进行,而全双工方式允许数据同时双向传送。

波特率是每秒传送数据的位数,波特率值越大,则每秒传送数据的位数也就越多,传送速度也越快。

波特率也包括起始位、停止位及奇偶校验位。

3.8086CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?答:指令执行部件(EU)设有8个16位通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI,主要用途是保存数据和地址(包括内存地址和I/O端口地址)。

其中AX、BX、CX、DX主要用于保存数据,BX可用于保存地址,DX还用于保存I/O端口地址;BP、SI、DI主要用于保存地址;SP用于保存堆栈指针。

标志寄存器FR用于存放运算结果特征和控制CPU操作。

BIU中的段寄存器包括CS、DS、ES、SS,主要用途是保存段地址,其中CS代码段寄存器中存放程序代码段起始地址的高16位,DS数据段寄存器中存放数据段起始地址的高16位,SS堆栈段寄存器中存放堆栈段起始地址的高16位,ES扩展段寄存器中存放扩展数据段起始地址的高16位。

指令指针寄存器IP始终存有相对于当前指令段起点偏移量的下一条指令,即IP 总是指向下一条待执行的指令。

5.简述8086系统中物理地址的形成过程。

8086系统中的物理地址最多有多少个?逻辑地址呢?答:8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。

8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。

采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成,都是16位二进制数。

通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。

具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”),然后与偏移地址相加获得物理地址。

由于8086CPU的地址线是20根,所以可寻址的存储空间为1M字节,即8086系统的物理地址空间是1MB。

逻辑地址由段基址和偏移地址两部分构成,都是无符号的16位二进制数,程序设计时采用逻辑地址,也是1MB。

9.在某系统中,已知当前(SS)=2360H,(SP)=0800H,那么该堆栈段在存储器中的物理地址范围是什么?若往堆栈中存入20个字节数据,那么SP 的内容为什么值?答:(SS)×10H+(SP)=23600H+0800H=23E00H,堆栈段在存储器中的物理地址范围是23600H~23E00H。

若往堆栈中存入20个字节数据,那么SP的内容为0800H-14H=07ECH。

(20的十六进制为14H)。

10.已知当前数据段位于存储器的B4000H到C3FFFH范围内,则段寄存器DS的内容为多少?答:段寄存器DS的内容为B4000H。

11.8086系统中为什么一定要有地址锁存器?需要锁存哪些信息?答:由于8086CPU受芯片封装的限制,只有40个管脚,所以地址线和数据线只能采用复用的方式共同使用某些管脚。

对存储器进行访问时,在读取数据或写入数据时,存储器芯片要求在这个过程中地址信息必须稳定提供给存储器,而由于8086CPU地址线和数据线是复用的,就不可能在同一时刻具有地址和数据的两种功能。

这就需要在CPU提供地址信息时,将地址锁存起来,以保证下一个时刻当这些复用的管脚起着数据线的功能时,存储器有正确的地址信息。

要锁存的信息包括这些复用管脚的地址和BHE等信号。

12.8086读/写总线周期各包括最少几个时钟周期?什么情况下需要插入等待周期TW?插入多少个TW取决于什么因素?答:8086读/写总线周期各包括最少四个时钟周期。

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