计算机原理与设计习题课
计算机组成原理习题课2
10. 32位字长的浮点数，其中阶码8位(含1位阶符)，尾数24位(含 1位数符)，则其对应的最大正数为 ① ，最小负数为 ② ，最小 的绝对值为 ③ ；若机器数采用补码表示，且尾数为规格化形式， 则对应的最大正数为 ④ ，最小正数为 ⑤ ，最小负数为 ⑥ 。
A．2127(1-2-23) D．-2+127 B．-2127(1-2-23) E. 2-128×2-23 C． 2-129 F. 2-127×2-23
41．小数(0. 65625)十 等于_______。 A．(0. 11101)二 B．(0. 10101)二 C．(0. 00101)二 D．(0. 10111)二 答案：B 42. (84)十 等于______。 A．(10100100)二 B．(224)八 C．(054)十六 D．(1210)四 答案：C 44 二进制数11001011 等于十进制的_____。 A．395 B．203 C．204 D．394 答案：B 47． (20．8125)十 = ( ________ ) 二 。 A. 1010.1101 B. 10100.1011 C. 10100.1101 D.1010.1011 答案：C 48．补码10110110代表的是十进制负数____。 A． -74 B． -54 C． -68 D． -48 答案：A
9. 用n+1位字长表示定点数(其中1位为符号位)，它所能表示的 整数范围是 ① ，它所能表示的小数范围是 ② 。
A．0≤ |N| ≤ 2n-l
C. 0≤ |N| ≤ 1- 2-(n+l) ②D 答案： ① A
B． 0≤ |N| ≤ 2n+1 -l
D. 0≤ |N| ≤ 1-2-n （此处为真值表示）
C． -263 ~ 263(1-2-9)
微机系统及其接口设计原理 课后习题
第二章、练习
1． 8086 CPU由哪两部分组成？它们的主要功能 是什么？8086与8088的主要区别是什么？
8086/8088微处理器的内部组成结构按照功能可分成
总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)和指令执行部件 EU（Execution Unit）两大部分。 BIU的主要作用是实现CPU对外部三总线的控制并 与外部进行数据交换。具体的操作主要是根据指令 的要求合成20位的地址信号及产生与外部总线数据 传输需要的控制信号时序，最终实现与外部的数据 交换。
2． 8086/8088 CPU内部有哪些 寄存器？其主要作用是什么？
通用寄存器：AX，BX，CX，DX
AX（AH+AL）：累加器（Accumulator）。是寄存器中
最忙的一个。大多数的算术和逻辑运算以及输入/输 出都必须经由它进行。 BX（BH+BL）：基地址寄存器（Base）。在间接寻址 中作为偏移地址寄存器；在基址寻址中作为基地址寄 存器。 CX（CH+CL）：计数寄存器（Count）。在块传送和 循环等指令中固定的充当计数器。 DX（DH+DL）：数据寄存器（Data）。在乘除法指 令中固定充当辅助的操作数寄存器；在输入/输出指 令中固定作为外设口地址寄存器。
3．试述8086/8088 CPU中的SP， BP，SI，DI有何种特殊用途。
SP：堆栈指针（Stack Pointer）。 固定配合SS来指定
（寻址）内存中的堆栈区栈顶的当前偏移地址。当 执行完入栈/出栈指令后，SP的值会自动减2/加2。 其值将始终指向栈顶位置。 BP：基数指针（Base Pointer）。 用于提供多种寻址 方式中的偏移地址或基地址，还用于配合SS提供堆 栈区的非栈顶单元偏移地址。
单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案第4章
单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案第4章4-2 试述指令MOV A,R0和MOV A,@R0的区别两条指令的目的操作数相同，两条指令的区别在于源操作数来源不同：MOV A,R0 指令的源操作数就是R0寄存器的内容；而MOV A,@R0 指令的源操作数是位于存储器单元内，且存储器单元的地址是R0寄存器的内容。
4-3 试述指令MOV A,20H和MOV A,#20H的区别MOV A,20H 源操作数是直接寻址，20H表示源操作数所在存储器单元的地址。
MOV A,#20H 源操作数是立即数寻址，#20H是立即数，也就是源操作数。
4-4 说明一下指令中源操作数所在的存储器类型。
(1)MOV A,#30H; 立即数#30H,就是源操作数,存在于指令中,所以位于程序存储器。
(2)MOV A,30H; 30H是源操作数所在数据存储单元的地址,所以源操作数位于数据存储器。
(3)MOVC A,@A+DPTR;源操作数是变址寻址, 助记符MOVC表示源操作数位于程序存储器。
(4)MOVX A,@DPTR; 源操作数是寄存器间接寻址, 助记符MOVX表示源操作数位于外部数据存储器。
4-5 判断下列指令书写是否正确：(1)MOV A,B; ✔(2)MOV A,#3000H ; ✘,因为A是8位寄存器，而#3000H是16位数值，没法全部存到A里(3)INC,#20H ; ✘只能INC A/direct/Rn/@Ri/DPTR(4)MOV 5,A ; ✔，注意目的操作数是直接寻址方式，不是立即寻址(5)MOV 30H,40H; ✔(6)MOV B,@DPTR ; ✘,@DPTR寻址用于MOVX指令，不能用于MOV指R(7)CJNE 30H,#80H,NEXT ; ✘,CJNE指令格式只能是CJNE A/Rn/@Ri,#data,rel或CJNE A,direct,rel(8)POP A ; ✘只能是直接寻址方式POP direct，正确的是POP ACC(9)PUSH ACC; ✔(10)SJMP 2000H ; ✘rel的范围是-128~127（用补码表示其值）共256B范围4-6 设ACC=12H，B=64H，SP=60H，30H中存放的是78H，试分析下列程序执行后，ACC、B、30H、SP中的内容分别为多少，并画出堆栈示意图。
计算机组成原理课后习题及答案(完整版)
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• 3. 什么是摩尔定律？该定律是否永远生效 ？为什么？
• 答：P23，否，P36
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系统总线
第三章
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1. 什么是总线？总线传输有何特点？ 为了减轻总线的负载，总线上的部件都应 具备什么特点？
解：总线是多个部件共享的传输部件； 总线传输的特点是：某一时刻只能有 一路信息在总线上传输，即分时使用； 为了减轻总线负载，总线上的部件应 通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
解： 总线标准——可理解为系统与模块、 模块与模块之间的互连的标准界面。 总线标准的设置主要解决不同厂家各 类模块化产品的兼容问题； 目前流行的总线标准有：ISA、EISA、 PCI等； 即插即用——指任何扩展卡插入系统 便可工作。EISA、PCI等具有此功能。
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11. 画一个具有双向传输功能的总线逻
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总线的主设备（主模块）——指一次总
线传输期间，拥有总线控制权的设备（模块）； 总线的从设备（从模块）——指一次总
线传输期间，配合主设备完成传输的设备（模 块），它只能被动接受主设备发来的命令；
总线的传输周期——总线完成一次完整 而可靠的传输所需时间；
总线的通信控制——指总线传送过程中 双方的时间配合方式。
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4. 为什么要设置总线判优控制？常见的集 中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响 应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？
解：总线判优控制解决多个部件同时申请总 线时的使用权分配问题；
常见的集中式总线控制有三种： 链式查询、计数器查询、独立请求；
特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，
计算机组成原理 第6章 习题课
第6章习题课1．相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是A．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易B．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难C．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易D．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难2. 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）3. 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4.5. 某16位计算机中,带符号整数用补码表示,数据Cache和指令Cache分离。
下表给出了指令系统中部分指令格式,其中Rs和Rd表示寄存器,mem表示存储单元地址,(x)表示寄存器x 或存储单元x的内容。
表指令系统中部分指令格式该计算机采用5段流水方式执行指令,各流水段分别是取指(IF)、译码/读寄存器(ID)、执行/计算有效地址(EX)、访问存储器(M)和结果写回寄存器(WB),流水线采用“按序发射,按序完成”方式,没有采用转发技术处理数据相关,并且同一个寄存器的读和写操作不能在同一个时钟周期内进行。
请回答下列问题。
(1)若int型变量x的值为-513,存放在寄存器Rl中,则执行指令“SHR R1” 后, R1的内容是多少? (用十六进制表示)(2)若某个时间段中,有连续的4条指令进入流水线,在其执行过程中没有发生任何阻塞,则执行这4条指令所需的时钟周期数为多少?(3)若高级语言程序中某赋值语句为x=a+b, x、a和b均为int型变量,它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a]和[b]，该语句对应的指令序列及其在指令流水线中的执行过程如题下图所示。
I1 LOAD R1,[a]I2 LOAD R2,[b]I3 ADD R1, R2I4 STORE R2,[x]则这4条指令执行过程中,I3的ID段和I4的IF段被阻塞的原因各是什么?(4)若高级语言程序中某赋值语句为x=2*x+a, x和a均为unsigned int类型变量,它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a],则执行这条语句至少需要多少个时钟周期?要求模仿题上图画出这条语句对应的指令序列及其在流水线中的执行过程示意图。
计算机组成原理习题课
需要做存储芯片的字位扩展，所需芯片数d=220×32/512K×8=8片
• 位扩展：4片512K×8位芯片构成512K×32位的存储组； • 字扩展：2组512K×32位存储组构成1M×32位的存储器。 (3)需要多少位地址做芯片选择？ 字扩展的是2个存储组，因此，需1位地址做片选。
*
第3章 P111 第3题
58计算机组成原理19201456lrulru初始值初始值11881177882277221188编号编号容容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数aa001100111111001111112211331144115511001111bb00880088118822880088118822883388448800cc007700771177227700771177227733dd0022002211220022112222换出换出lrulru初始值初始值33882211331177113377编号编号容容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容数数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数内容内容计数计数aa111122113311441100111111001111110011111122bb880011880088118822883388447700771177227700cc77333300331133223333330033113322333333003311dd222233224422002211222222332244225522662277换出换出778811
主存与Cache的速度倍率：r = tm/tc = 240ns/40ns = 6
计算机组成原理·第六版(课后习题)第一章
计算机组成原理·第六版（课后习题）第⼀章第⼀章计算机系统概论1. ⽐较电⼦数字计算机和电⼦模拟计算机的特点电⼦数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算过程是不连续的；电⼦模拟计算机中处理的信息是连续的变化的物理量，运算过程是连续的。
2. 数字计算机如何分类？分类的依据是什么？分为专⽤计算机和通⽤计算机分类依据是计算机性能、速度、价格、运⾏的经济性3. 数字计算机有哪些应⽤ ？科学计算、⼈⼯智能、家⽤电器、测量等4. 冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些组成部分？主要设计思想：1）采⽤存储程序的⽅式编织好的程序和数据都存放在同⼀存储器中，2）计算机可以在⽆⼈⼲预的请扩下⾃动完成逐条指令的取出和执⾏指令的任务3）指令和数据均以⼆进制码的形式存储在计算机中组成部分：运算器、存储器、I/O设备、逻辑器、5. 什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据⾃？什么是指令字？存储容量：存储器中所有存储单元的总数单元地址：每个存储单元的编号数据字：某字代表要处理的数据指令字：某字为⼀条指令6. 什么是指令？什么是程序？指令：计算机硬件可以直接执⾏的每⼀个基本的算术运算或逻辑运算的操作程序：解算某⼀问题的⼀串指令寻列7. 指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分他们是指令还是数据？指令：取指周期中从内存读出的信息流数据：执⾏器周期中内存读取的信息流8. 计算机的系统软件包括哪⼏部分？说明他们的⽤途。
半导体存储器称为内存存储容量更⼤的磁盘存储器和光盘存储器称为外存内存和外存共同来保存⼆进制数据运算器和控制器合称中央处理器，简称CPU ⽤来控制计算机以及进⾏算术逻辑运算配适器是外围设备与主机联系的桥梁，相当于转换器，使主机和外围设备并⾏协调⼯作9. 计算计的系统软件包括哪⼏类？说明他们的⽤途包括系统程序和应⽤程序。
系统程序⽤于简化程序设计，提⾼计算机使⽤效率应⽤程序是⽤户利⽤计算机来解决某些问题⽽编制的程序10. 现代计算机系统如何进⾏多级划分？这种分级观点对计算机设计会产⽣什么影响？微程序设计级机器语⾔级操作系统级汇编语⾔级⾼级语⾔级⽤⼀系列的级来组成计算机的借⼝对于掌握计算机是如何组成的提供了良好的结构和体制分级的挂念来设计计算机保证产⽣⼀个良好的系统结构也是很有帮助的11. 为什么软件能够转化为硬件？硬件能转化为软件？实现这种转化的媒介是什么？应为任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执⾏可以由软件完成，也可以由硬件完成，实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答(详解)
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答徐洁，俸远祯电子工业出版社第1章习题一1.什么是程序存储工作方式？答：计算机的工作方式——存储程序工作方式。
即事先编写程序，再由计算机把这些信息存储起来，然后连续地、快速地执行程序，从而完成各种运算过程。
2.采用数字化方法表示信息有哪些优点？用数字化方法表示信息的优点：（1）抗干扰能力强, 可靠性高。
（2）依靠多位数字的组合，在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。
（3）数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。
（4）可表示的信息类型与范围及其广泛，几乎没有限制。
（5）能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理，这就形成了计算机硬件设计的基础。
3.如果有7×9点阵显示出字符A的图像，请用9个七位二进制代码表示A的点阵信息。
4.数字计算机的主要特点是什么？1. （1）能在程序控制下自动连续地工作；（2|）运算速度快；（3）运算精度高；（4）具有很强的信息存储能力；（5）通用性强，应用领域及其广泛。
5.衡量计算机性能的基本指标有哪些？答：衡量计算机性能的基本指标：（1）基本字长——参加一次运算的数的位数；（2）数据通路宽度——数据总线一次能并行传送的位数；（3）运算速度——可用①CPU的时钟频率与主频，②每秒平均执行指令数，③典型四则运算的时间来表示。
（4）主存储器容量——可用字节数或单元数（字数）×位数来表示。
（6）配备的外围设备及其性能。
（7）系统软件配置。
7.系统软件一般包括哪些部分？列举你所熟悉的三种系统软件。
系统软件一般包括操作系统，编译程序、解释程序、各种软件平台等。
例如WINDOWS98操作系统，C 语言编译程序等，数据库管理系统。
8.对源程序的处理有哪两种基本方式？对源程序的处理通常有两种处理方式：解释方式和编译方式。
第2章习题二1.将二进制数(101010.01)2 转换为十进制数及BCD码。
解：(101010.01)2 = (42.25)10 = (01000010.00100101)BCD2.将八进制数(37.2)8转换为十进制数及BCD码.解:(37.2)8 = (31.25)10 =(00110001.00100101)BCD3.将十六进制数(AC.E)转换为十进制数及BCD码.解: (AC.E)16 =(172.875)10 = (000101110010.100001110101)BCD4.将十进制数(75.34)10转换为8位二进制数及八进制数、十六进制数。
计算机组成原理习题课件
1.说明SRAM的组成结构:与DRAM相比在电路组成上有什么不同? P902.DRAM存储器为什么要刷新?DRAM存储器采用何种方式刷新? P903.清华版教材P126习题中第四题P924.设有一个1MB容量的存储器,字长为32位,问:(1)按字节编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大?(2)按半字编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大?(3)按字编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大? P935.设主存容量1MB,高缓容量16KB,块的大小为512字节.(1)写出主存位置格式.(2)Cache位置格式(3)页表的容量为多大(4)画出直接方式位置映象及变换示意图P1246.有一个Cache的容量2K字,每块为16字,问:(1)该Cache 可容纳多少块?(2)如果主存的容量是256K字,则有多少块?(3)主存的位置有多少位?Cache 的位置有多少位?(4)在直接映射方式下,主存中的第I块映射到Cache中的哪一块?(5) 在进行位置映射时,存储器位置分成哪几段,各段分别有多少位? P1267. 指令和数据均放在内存中,CPU如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据? P1588.已知指令字长为16位,每个位置码为4位,采用扩展操作码的方式,设计15条三位置指令, 15条二位置指令,15条一位置指令,16条零位置指令.画出扩展图和指令译码逻辑. P173 9. 假设计算机指令字长为32 位,具有二位置,一位置,零位置3种指令格式,每个操作数位置规定用8位表示,若操作码字段固定为8位,现已设计出K条二位置指令,L条零位置指令.那么最多设计出多少条单位置指令. P17510. 有一个主频为25MHZ的微处理器,平均每条指令的执行时间为2个机器周期,每个机器周期由2个时钟脉冲组成(1) 假定存储器为”0”等待,请计算机器速度.(2) 假如存储器速度较慢,每2个机器周期中有一个访问存储器周期,需插入2个时钟周期的等待时间,请计算机器速度. P26011. CPU主频为8MHZ,设每个CPU周期平均包括4个节拍周期(主频周期),且该机平均指令执行速度为1MIPS.(1)求该机的平均指令周期.(2)求每个指令周期包含的平均CPU周期.(3)若该用主频周期为0.01μS的CPU芯片,计算平均指令执行速度可提升到多少MIPS.P26212. 若某机主频200MHZ,每个指令周期平均为2.5CPU周期,每个CPU周期平均包括2个主频周期,问:(1)该机平均指令执行速度为多少MIPS?(2)若主频不变,但每条指令平均包括5个CPU周期,每个CPU周期又包含4个主频周期,平均指令执行速度为多少MIPS? P26313. 在一个16位的总线系统中,若时钟频率位100MHZ,总线数据周期为5个时钟周期传输一个字,试计算总线的数据传输率? P283 14.(1) 某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据,假设一个总线周期等于一个时钟周期,总线时钟频率为33MHZ,问总线带宽时多少?(2)如果一个总线周期中并行传送64位数据,总线时钟频率升为66MHZ,问总线带宽时多少?(3) 分析哪些因素影响带宽? P28315.把外围设备接入计算机系统时,必须解决哪些基本问题?通过什么手段解决这些问题?P31716. 试述程序查询方式下计算机进行输入输出操作的过程. P31717. 与中断方式比较,DMA方式的优点是什么? P31718. 列举三种中断向量产生的方法. P31719.(1) 进入中断周期的条件时什么? P318(2)进入中断周期INTC之前是什么CPU周期?(3)中断周期结束后又是什么CPU周期?(4)中断周期完成的主要操作是什么?(5)进入DMA 周期NMAC之前可以是什么CPU周期?(6)DMA结束之后又是什么CPU周期?(7)在DMAC中CPU处在什么状态?20. 中断处理过程包括哪些操作步骤? P31821. 一次程序中断大致可分为哪些过程? P31822. 简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点. P31823. 说明程序I/O与中断I/O方式的差别. P31924. 中断控制方式和DMA方式有何异同? P31925. 某显示器的分辨率为800ⅹ600, 灰度级为256色,试计算为达到这一显示效果需要多少字节? P34826. 清华习题P293的第8.6题P14127. 习题P360 第10.11题, P32028. P360 第10.7题, P32029.若需要显示一幅1024ⅹ768象素且有256种颜色的图象,试问：(1)显示系统的帧存容量为多少?(2)若要在屏幕上得到逼真的动态图象,假设每秒传送50帧(逐行扫描),其传送速率应为多少?(3)若要显示汉字,机器内设置ROM杭州库,存放一级汉字和二级汉字. 汉字采用16ⅹ16点阵,其汉字库的容量是多少? P34930. 一台计算机的主存容量为1MB,字长为32位,直接映像的Cache容量位512字.试设计主存位置格式. P124(1)Cache块长为1字.(2)Cache块长为8字.友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编制，期待您的好评与关注！。
计算机组成原理课后习题参考答案
计算机组成原理答案第一章计算机系统概论1．比较数字计算机和模拟计算机的特点。
解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。
两者主要区别见P1 表1.1。
2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。
通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。
分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。
4．冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？解：冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。
存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。
主要组成部分有：（控制器、运算器）（CPU的两部分组成）、存储器、输入设备、输出设备（I/O设备）。
5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。
单元地址：简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地址。
数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。
指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。
6．什么是指令？什么是程序？解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。
程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。
7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
微型计算机原理及应用课后习题答案教材
习题一一、单选题1.CDBCA A二、填空题1. 8086的数据总线为16 位，地址总线为20 位，时钟频率 5 MHz，支持1M 容量主存空间。
2. 计算机的运算和控制核心称为处理器，英文为Processor/CPU ，微型计算机中的处理器常采用一块大规模集成电路芯片，称之为微处理器。
3．微型计算机系统可分为三个层次：微处理器、微型计算机、微型计算机系统。
4. 微型计算机按体积的大小可分为：台式电脑，英文为Desktop PC ；笔记本电脑，英文为Notebook PC ；平板电脑，英文为Tablet PC ；手持电脑，英文为Handheld PC 。
5. 处理器的性能用字长、时钟频率、集成度等基本的技术参数来衡量。
6. 指令流水是指将完成一条指令的全过程分解为多个子过程，每个子过程于其他子过程并行进行。
7. 软件按照其完成的功能分为系统软件和应用软件。
应用软件是为解决某个具体问题而设计的程序及其文档。
8. 可以把应用软件分为两大类，通用应用软件和专用应用软件。
通用应用软件用于所有的领域及行业，例如：文字处理软件。
专用应用软件用于特定的专业领域及行业。
三、简答题1. 数值协处理器和浮点处理单元是什么关系?答：数值协处理器和浮点处理单元的功能是一样的，用于复杂的数学运算。
不同之处在于数值协处理器是一个独立的芯片，通过总线与微处理器（或主处理器）相连，用于80386及以前低档CPU的微机系统。
而浮点处理单元是主处理器芯片的一个功能单元，从80486开始数值协处理器的功能被集成在CPU内部了。
2. 总线信号分成哪三组信号?答：数据总线、地址总线、控制总线。
3.在计算机技术中，人工智能包括哪些内容？答：包括虚拟现实、知识系统和机器人。
4. Cache是什么意思?答：Cache指的是高速缓冲存储器5. ROM BIOS是什么?答：位于只读存储器ROM中的基本输入输出系统6. 中断是什么?中断（Interrupt）是由于外部或内部的中断事件发生，微处理器暂时停止正在执行的程序，转向事先安排好的中断服务子程序，当中断服务程序执行完毕后返回被中断的程序继续执行的过程。
哈工大威海计算机学院 计算机组成原理课件习题课
计算 7.要求用最少的位数设计一个浮点数格式，必须满 足下列要求： ①十进制数范围：-1038~-10-38，+10-38~10+38； ②精度：7位十进制数据。
③ 8.已知接收到的海明码为0110101（配偶原则），试 问欲传送的信息。
9.按配奇原则配置1100101的汉明码。 10.将4位有效信息1001编成CRC码，已知 g(x)=x3+x+1,即1011。 11.什么是机器零？浮点数采用什么机器数形式时， 可用全0表示机器零。
1. 3. 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并 用MREQ作为访存控制信号（低电平有效）， 用WR作为读/写控制信号（高电平读，低电 平写）。现有芯片及各种门电路。画出CPU 与存储器的连接图，要求：
① 存储芯片地址空间分配为0~2047为系统程序区； 2048~8191为用户程序区。 ② 指出选用的存储器芯片类型及数量。 ③ 画出片选逻辑。 ④ 其译码方式（采用的是全译码还是部分译码）。
2. 其中M为寻址模式：0直接寻址，1基址寻址，2为相对寻 址，3为立即寻址；I为间址特征，X为变址特征（x=1变 址）。 3. 设PC为程序计数器，Rx为变址寄存器，Rb为基址寄存器， 试问： ① 该指令能定义多少种操作 ② 立即寻址操作数范围 ③ 在非间址情况下，除立即寻址外，写出每种寻址方式计算 有效地址的表达式。 ④ 设基址寄存器14位，在非变址直接基址寻址时，指令的寻 址范围。 ⑤ 间接寻址时，寻址范围是多少？若允许多重间址，寻址范 围多少？
1.
4.设CPU有20根地址线和16根数据线，并用IO/M作为 访存控制信号，RD为读命令，WR为写命令。CPU可通 过BHE和A0来控制按字节或字两种形式访存，如下表 所示。
计算机组成与设计答案
3.6.海明校验码具有怎样的检错纠错能力？为实现对8位数 据的海明校验，应安排几个校验位？设计该海明校验码的 编码逻辑表达式、译码逻辑表达式。
译码逻辑表达式：用一个校验码和形成这个校验码的编 码方式执行异或。 S5 = P5⊕D8⊕D7⊕D6⊕D5⊕D4⊕D3⊕D2⊕D1⊕P4⊕P3 ⊕P2⊕P1 S4 = P4⊕D8⊕D7⊕D6⊕D5 S3 = P3⊕D8⊕ D4⊕D3⊕D2 S2 = P2⊕ D7⊕D6 ⊕D4⊕D3 ⊕D1 S1 = P1⊕ D7 ⊕D5⊕D4 ⊕D2⊕D1
商的数值位为1.110,符号位为1,结果为-1.110,余数为 0.0101*2-4
计算机组成原理第四章习题
4.1解释定点运算器的功能和组成部件？以Am2901芯片为 4.1解释定点运算器的功能和组成部件？ Am2901芯片为 解释定点运算器的功能和组成部件 实例，来介绍定点运算器的有关知识，你的认知程度如何？ 实例，来介绍定点运算器的有关知识，你的认知程度如何？
3.11依照计算机的计算过程，用原码计算第4题中的第（1） 3.11依照计算机的计算过程，用原码计算第 题中的第（ ） 依照计算机的计算过程 题中的第 小题给出的2个小数 个小数X/Y的商和正确的余数。 的商和正确的余数。 小题给出的 个小数 的商和正确的余数
X=0.1101 [X]原=00 1101 [X]补=00 1101
双符号位能容易检查加减运算中的溢出情况。当符号位 相同，数值结果正确；当符号位为01或10时，表示数值 溢出。01表示两个正数相加之和≥1的情况，通常称数值 “上溢”；为10时，表示两个负数相加之和＜-1的情况， 通称数值“下溢”。前面的1个符号位是正确的符号位。 只有在算术与逻辑运算部件中采用双符号位。因为只在 把两个模4补码的数值送往算术与逻辑运算部件完成加减 计算时，才把每个数的符号位的值同时送到算术与逻辑 运算部件的两位符号位，所以只有在算术和逻辑运算部 件中采用双符号位。
计算机组成与设计第三版 第四章课后答案
4.6 运算器内的乘商寄存器的移位操作与通用寄存器的移 位操作之间应有什么样的关联关系吗？为什么会是这样？
பைடு நூலகம்
乘除寄存器的移位操作与通用寄存器的移位操作是联合 移位，没有乘除寄存器单独移位功能。当通用寄存器本 身移位时，乘除寄存器不受影响。
4.8.以教学计算机为例，说明应如何控制与操作运算器完成指定的数据运算、 传送功能，为什么必须在Am2901芯片之外解决向运算器提供最低位的进位信 号，最低、最高位的移位输入信号，以及状态位的接受与记忆问题。设计完 成如下操作功能的操作步骤和必须提供的信号：把100送入R0，R0的内容送入 R1，完成R0-R1并存入R0，R1的内容减1，R1的内容送入Q，R1和Q与C联合 右移一位。
4.8.以教学计算机为例，说明应如何控制与操作运算器完成指定的数据运算、 传送功能，为什么必须在Am2901芯片之外解决向运算器提供最低位的进位信 号，最低、最高位的移位输入信号，以及状态位的接受与记忆问题。设计完 成如下操作功能的操作步骤和必须提供的信号：把100送入R0，R0的内容送入 R1，完成R0-R1并存入R0，R1的内容减1，R1的内容送入Q，R1和Q与C联合 右移一位。
4.13.假定X=0.0110011*211,Y=0.1101101*2-10(此处的数均为二进制)。 （1）浮点数阶码用4位移码、尾数用8位原码表示（含符号位），写出 该浮点数能表示的绝对值最大、最小的（正数和负数）数值； （2）写出X、Y正确的浮点数表示（注意，此处预设了个小陷阱）； （3）计算X+Y； （4）计算X*Y。 4）计算X*Y A：阶码相加：[X+Y]移=[X]移+[Y]补=01 011+11 110=01 001 （符号位10第1位为0，不溢出；00时上溢，01时下溢） B：尾数相乘结果：0 1010110 110111 C：已满足规格化要求，不需左规，尾数不变，阶码仍为001 D：舍入处理：按0舍1入规则，尾数之后的6位110111舍去，尾数 +1=0 1010111 所以，X*Y最终浮点数格式的结果： 1 001 0 1010111，即 0.1010111*21
《计算机组成原理》习题课：判断
同步5.1． 执行指令时，指令在内存中的地址存放在指令寄存器 中。 答案：错。执行指令时，指令在内存中的地址存放在程序计数器 中。 2．没有设置乘、除法指令的计算机系统中，就不能实现乘、除 法运算。 答案：错。在没有设置乘、除法指令的计算机系统中，可通过加、 减、移位等运算实现乘、除法运算。 3．计算机指令是指挥CPU进行操作的命令，指令通常由操作码 和操作数的地址码组成。 答案：对。 4．不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。 答案：错。不设置浮点运算指令的计算机，仍可用于科学计算， 只是要增加编程量且速度不很快。 5．采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简 单的情况。 答案：错。RISC计算机的体系结构只是相对CISC机要简单些。 12
3
同步3.1.定点补码运算时，其符号位不参与运算。 答案：错 2.尾数部分只进行乘法和除法运算。 答案：错 3.浮点数的正负由阶码的正负符号决定。 答案：错 4.在定点小数一位除法中，为了避免溢出，被除数的绝对值一定 要小于除数的绝对值。 答案：对 5.浮点运算器的阶码部件可实现加、减、乘、除4种运算。 答案：错。阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作。 6．浮点数的取值范围由阶码的位数决定，而浮点数的精度由尾 数的位数决定。 答案：对。 7．加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器 一般都采用串行加法器。 答案：错。加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度， 4 加法器一般都采用并行加法器。
强化6.1．在主机中，只有内存能存放数据。 答案：错。寄存器也可存放数据。 2．引入微程序机器级，使CPU的硬件电路更为简单， 可以使CPU的指令系统功能更强。 答案：对。 3．微程序技术是今后计算机技术的发展方向。 答案：错。 目前高性能的计算机中普遍采用硬布线技 术。 4．在CPU中，译码器主要用在运算器中挑选多路输入 数据中的某一路数据送到ALU。 答案：错。在CPU中，译码器主要用于指令的译码、 寻址模式的译码及操作数地址的译码。 5．对一个并行寄存器来说，只要时钟脉冲到来，便可 从输出端同时输出各位的数据。 答案：错。时钟脉冲到来，数据便被置入寄存器忆设备，它只是用来存放程序。 答案：错。 存储器是计算机中存放程序和数据的设备。 2．动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。 答案：对。 3．CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容 量越大，访问存储器所需的时间越长。 答案：错。CPU访问存储器的时间是基本固定的，与容量无关， 而是由存储元的材料决定的。4．因为半导体存储器加电后才 能存储数据，断电后数据就丢失了，因此EPROM做成的存储器， 加电后必须重写原来的内容。 答案：错。半导体存储器加电后才能存储数据，断电后数据丢失， 这是指RAM。而EPROM是只读存储器，断电后数据不会丢失， 因此，加电后不必重写原来的内容。 5．目前大多数个人计算机中可配置的内存容量仅受地址总线位 数限制。 答案：错。内存容量不仅受地址总线位数限制，还受寻址方式、 5 操作系统的存储管理方式等限制。
计算机组成原理习题课
计算机组成原理习题课计算机组成原理习题课1．什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？指令周期是完成⼀条指令所需的时间。
包括取指令、分析指令和执⾏指令所需的全部时间。
机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执⾏过程中的归⼀化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。
时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。
⼀个指令周期由若⼲个机器周期组成，每个机器周期⼜由若⼲个时钟周期组成。
2．描述外设进⾏DMA操作的过程及DMA⽅式的主要优点。
(1)外设发出DMA请求(2)CPU响应请求，DMA控制器从CPU接管总线的控制(3)由DMA控制器执⾏数据传送操作(4)向CPU报告DMA操作结束(5)主要优点是数据传送速度快3．某机指令格式如图所⽰：15 10 98 7 0图中X为寻址特征位，且X=0时，不变址；X=1时，⽤变址寄存器X1进⾏变址；X=2时，⽤变址寄存器X2进⾏变址；X=3时，相对寻址。
设（PC）=1234H，（X1）=0037H,(X2)=1122H，请确定下列指令的有效地址（均⽤⼗六进制表⽰，H表⽰⼗六进制）(1)4420H (2)2244H (3)1322H(4)3521H (5)6723H答：（1）0020H （2）1166H （3）1256H （4）0058H （5）1257H4．浮点数格式如下：1位阶符，6位阶码，1位数符，8位尾数，请写出浮点数所能表⽰的范围（只考虑正数值）。
最⼩值2-111111×0.00000001最⼤值2111111×0.111111115．现有⼀64K×2位的存储器芯⽚，欲设计具有同样存储容量的芯⽚，应如何安排地址线和数据线引脚的数⽬，使两者之和最⼩。
并说明有⼏种解答。
设地址线x根，数据线y根，则 2x·y=64K×2若 y=1 x=17y=2 x=16y=4 x=15y=8 x=14因此，当数据线为1或2时，引脚之和为18。
清华计算机组成原理习题课课件提高题1-6章
2019/6/28
计算机组成原理
18
5.9 基址寄存器的内容为2000H，（H表示十六 进制），变址寄存器的内容为030AH，指令的地 址码为3FH，当前正在执行的指令所在地址为 2B00H，请求出变址值（考虑基址）和相对编址 两种情况下的访存有效地址（实际地址）。
解答：
采用变址方式时，
EA＝2000H+030AH+3FH＝2349H
6
3.13 设X＝2-011×0.110100，Y＝2-100×-0.101110。按 下列运算步骤求[X＋Y]补 ，其中阶码4位（含1位符号 位），尾数7位（含 1位符号位）。
①求阶差
②对阶 ③尾数运算
④结果规格化
解答：
①阶差△E为1。
②对阶。
Y的阶码小，应使Y的尾数右移1位，阶码加1。此 时X的阶码为11101，尾数为11.101001。
• 4.6 比较静态存储器和动态存储器的存储原 理和特点。
2019/6/28
计算机组成原理
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• 5.1A 某指令系统指令定长12位，每个地址段3位。 试提出一种分配方案，要求该指令系统有4条三 地址指令，8条二地址指令，180条单地址指令。
计算机组成原理课后习题
计算机组成原理课后习题第1章计算机系统概述一、选择题1、CPU的组成中不包含 A 。
A．存储器 B．寄存器 C．控制器 D．运算器 2、电子计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。
他就是 D 。
A．牛顿 B．爱因斯坦 C．爱迪生 D．冯・诺依曼 3、操作系统最先出现在 C 。
A．第1代计算机 B．第2代计算机 C．第3代计算机 D．第4代计算机 4、目前我们所说的个人台式商用机属于 D 。
A．巨型机 B．中型机 C．小型机 D．微型机 5、50多年来，计算机在提高速度、增加功能、缩小体积、降低成本和开拓应用等方面不断发展。
下面是有关计算机近期发展趋势的看法：①计算机的体积更小，甚至可以像钮扣一样大小。
②计算机的速度更快，每秒可以完成几十亿次基本运算。
③计算机的智能越来越高，它将不仅能听、能说，而且能取代人脑进行思考。
④计算机的价格会越来越便宜。
其中可能性不大的是 B 。
A．①和② B．③ C．①和③ D．④ 二、填空题。
1、第1代计算机的逻辑器件，采用的是电子管；第2代计算机的逻辑器件，采用的是晶体管；第3代计算机的逻辑部件，采用的是中、小规模集成电路；第4代计算机的逻辑部件，采用的是超大规模集成电路。
2、计算机的工作特点是速度快、通用性、准确性和逻辑性。
三、判断题。
1、利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫做单片机。
（×） 2、兼容性是计算机的一个重要性能，通常是指向上兼容，即旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。
系列机通常具有这种兼容性。
（×） 3、在微型计算机广阔的应用领域中，会计电算化属于科学计算方面的应用。
（×） 4、决定计算机计算精度的主要技术指标是计算机的字长。
（√） 5、计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令。
（×）四、简答题一、按照冯若依曼原理，现代计算机应具备哪些功能1.输入/输入功能。
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1
• 假设我们有两台计算机M1和M2。M1的主频是1GHz，M2的主频 是2GHz。每台计算机的指令都有4类，它们的CPI分别为1、2、3和 4。当同样一个用高级语言编写的程序在两台机器上分别编译执行时， 我们得到下表所列的结果。
解：
T M 1202 0(10 50 % 0 02 03% 531% 045% )1 0.03(4 s)34 1190
T M 2220 0(10 10 % 0 02 01% 033% 045% 0)1 0.03(s5 ) 2 2190
3
试计算上题中两台计算机的MIPS（Million Instructions Per Second），即每秒能执行多少百万条指令。 解题思路：
➢ 参考代码
addsub32.v
8
用补码计算下列各式中两个数的和。 （1）x=0.11001 y=-0.10111 （2）x=0.10010 y=0.11000 解： （1）[x]补 00.11001 [ y]补 11.01001
00.11001 11.01001 1 00.00010 [x y]补 [x]补 [x]补 00.00010
关键是计算 可出 执单 行位 的时 指 将间 令 计条 算数 结， 果 万再 转 为换 单成 位以 的 MI PT IS 160CP T1 IP1 C60
解：
Байду номын сангаас
MIPMS1 20200000106 588 0.03434
MIPMS2 20200000106 625 0.0352
4
如果使用1000000个CPU构建一个并行系统并想得到单 CPU系统500000倍的性能，那么程序中允许出现的串行执 行的代码的比例应该不超过多少才行？
解题思路：
Amdah'ls Law
假设某部件优化n了倍，即所需时间是原的来1n， 执行程序时用到该部的件时间百分比为 r,则整体性能的加速比是
S
Pn P0
T0 Tn
T0
r n
T0 T0 (1 r)
1
r n
(1
r)
即使n ，S也有上限1（1- r）。
Amdah'ls Law也适用于计算高性能算计机的性能加速比。
（2）[x]补 00.10010 [ y]补 00.11000
00.10010 00.11000 上溢
01.01010 [x y]补 [x]补 [x]补 01.01010
9
用补码计算下列各式中两个数的差。 （1）x=-0.01111 y=0.00101 （2）x=0.11011 y=-0.10010
➢ 结构描述 ➢ 数据流描述 ➢ 功能描述
decoder3egate.v decoder3dataf.v decoder3func.v
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用Verilog HDL设计一个异步清零再加上使能端e的32位D 触发器（dffe32）。
➢ 参考代码
dffe32.v
试设计一个32位的加减法器，增加一个输出信号v来指出 结果是否上溢。
解：
（1）[x]补 11.10001 [ y]补 11.11011
11.10001 11.11011 1 11.01100 [x y]补 [x]补 [ y]补 11.01100
（2）[x]补 00.11011 [y]补 00.10010
00.11011 00.10010 上溢
01.01101 [x y]补 [x]补 [y]补 01.01101
简述RISC和CISC的主要差别。
◆ CISC（Complex Instruction Set Computer）是对那些具有复杂指令系 统的CPU的总称，CISC指令系统往往提供丰富的寻址方式，每条指令 长短不一，常用的指令较短，不常用的指令较长，设计CPU时往往采 用微程序的方法来实现这些指令，CISC的优点是代码紧凑，使用较少 的存储器，缺点是实现复杂的指令需要较多的芯片面积而且不利于流 水线操作。
解题思路：
计算选择Y级l数 ognm，n代表备用器件的数选，择 m代表目标器件的数选，择项 Ylog283，即需构建三级架二构选。一
解：
a0 a1
s00
a2 a3
s01
a4 a5
s02
a6 a7
s03
s10
y
S2
s11
6
试分别用结构描述、数据流描述和功能描述三种风格写 出带有使能端的3-8译码器的Verilog HDL代码。提示：功能 描述风格的语句可用e=ena<<n。
解：
设串行执行的代 例码 为 x,则 的并 比行执行的代 例码 为 (1的 x)， 比 并行系1统00含00个 0C0P， U 性能5提00升0倍 00， 即对A比mda'shLla， wn10000,S005000,0r0(1x) 将它们代入S公rn式 1(1r)，求解可 x9得919999
5
试用多个32位二选一多路器mux2x32设计一个32位的 八选一多路器mux8x32。
1.101
00.1010
00.0101 00
00.0010 100
1.10
11.0110
11.1000 100
11.1100 0100
1.1
11.1100 0100 所以结果为：
◆ 其中的百分比是执行时每类指令出现的频率。试分别计算该程序在两 台机器上的执行时间。如果单从执行时间上考虑，哪一台机器的性能 更好？
2
解题思路：
TICPITPC I(Instruncs)t是 io 被执行的指令总数， CP(C I ycleesrIP nstrunc)是 tio每条指令执要 行的 时平 所均 需的时 TP(CTimesPcelr)e是 Cy实指周期的。 时间长度
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用补码Booth乘法计算x=0.1010,y=-0.0110 的积x*y。
解：
[ x]补 00.1010 [ x]补 11.0110 部分积
[ y ]补 1.101 0 乘数 ynyn 1
00.0000
1.101 00
00.0000 0
1.1010
11.0110
11.0110 0
11.1011 00