计算机组成原理重点难点习题解答
计算机组成原理习题及答案
简答题1.什么是存储程序原理？按此原理，电脑应具有哪几大功能？1.答：存储程序原理是用户事先编号的程序先存入主存中，然后CPU在从主存中取出指令、运行指令。
按此原理，电脑应具有输入输出设备，即能把程序和数据通过输入输出设备送入主存中；还应具有存储设备，即内存能存储程序和数据；最后应具有控制器和运算器，即CPU能从主存中取出程序和数据，并按顺序一条一条取出、执行。
2.存储器与CPU连接时，应考虑哪些问题？2.答：应考虑〔1〕合理选择存储芯片，要考虑芯片的类型和数量尽量使连线简单方便；〔2〕地址线的连接，将CPU地址线的低位与存储芯片的地址线相连，以选择芯片中的某一单元，儿高位则在扩充存储芯片时用，用来选择存储芯片；〔3〕数据线的连接，CPU的数据线与存储芯片的数据线不一定相等，相等时可直接连接，不相等时要对存储芯片进行扩位，使其相等连接；〔4〕读/写控制线的连接，高电平为读，低电平为写；〔5〕片选线的连接，CPU的高位地址来产生片选信号。
3.什么叫地址重叠区，什么情况下会产生地址重叠区？3.答：存储系统中的某些存储单元有多个地址，这种现象叫地址重叠区。
原因是，存储系统是由多个芯片组成的，在产生片选信号时，如果只用部分高位地址来产生片选信号，则有一部分高位地址线没用，这样这部分地址线的值就不确定，可以为0也可以为1，所以存储芯片的地址空间也不确定了，出现了重复值，产生了地址重叠区。
4.什么叫“对准字”和“未对准字”，CPU对二者的访问有何不同？4.答：CPU访问的数据类型有字节，半字，字和双字。
假设字长为32位，则字节8位，半字16位，字32位，双字64位。
对准字就是存储这四种数据类型时，字节的起始地址任意，半字的起始地址为2的倍数，字的起始地址为4的倍数，双字的起始地址为8的倍数。
未对准字就是四种数据类型在存储时都任意，无论从哪个存储单元开始都可以。
CPU访问对准字只要一个存储周期就行了，因为对准字都在同一行，能同时选中；访问未对准字需要多个存取周期，引文他们对应的存储单元可能不在同一行。
计算机组成原理重点、难点
1．计算机有哪些分类？传统计算机可从用途、规模或处理对象等多方面进行划分。
(1)按用途划分通用机：用于解决多种一般问题，该类计算机使用领域广泛、通用性较强，在科学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都能适应。
专用机：用于解决某个特定方面的问题，配有为解决某问题的软件和硬件，如在生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应用。
(2)按规模划分巨型计算机：应用于国防尖端技术和现代科学计算中。
巨型机的运算速度可达每秒百万亿次。
巨型机运算速度快，存储量大，结构复杂，价格昂贵，主要用于尖端科学研究领域，如IBM390系列、银河机等。
大／中型计算机：大型机规模次于巨型机，有比较完善的指令系统和丰富的外部设备，具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。
往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用，如IBM4300。
小型计算机：小型机较大型机成本较低，维护也较容易，规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。
小型机在用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作用。
微型计算机：它较之小型机体积更小、价格更低、灵活性更好，可靠性更高，使用更加方便。
目前许多微型机的性能已超过以前的大中型机。
中央处理器(CPU)采用微处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处坪。
单片机：微处理器、一定容量的存储器以及输入/输出接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片计算机(Single Chip computer)。
可见单片机仅是一片特殊的、具有计算机功能的集成电路芯片。
从20世纪70年代开始，出现了4位单片计算机和8位单片计算机，20世纪80年代出现16位单片机，性能得到很大的提升，20世纪90年代又出现了32位单片机和使用FLASH存储的微控制器。
单片机的特点是体积小、功耗低、使用方便、便于维护和修理，缺点是存储器容量较小，一般用来做专用机或做智能化的一个部件，例如，用来控制高级仪表、家用电器、网络通信设备和医疗卫生行业等。
计算机组成原理习题答案解析
第一章１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。
２．冯·诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？解：冯·诺依曼计算机的特点如下：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。
第③点是最主要的一点。
３．计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。
它们各自的功能是：①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。
②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。
③存储器：用来存放程序和数据。
④运算器：对信息进行处理和运算。
⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。
４．什么叫总线？简述单总线结构的特点。
解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。
CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU 的干预。
５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。
解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。
第０级为硬件组成的实体。
第１级是微程序级。
这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。
第２级是传统机器级。
这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。
计算机组成原理课后答案
计算机组成原理课后答案习题解答第一章思考题与习题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？计算机系统是指计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。
硬件即指计算机的实体部分。
软件是由计算机运行所需的程序及相关文档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4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性，通常是指用机器语言编程的程序员所看到的传统机器的属性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O 机理等等计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。
5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成(2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内，并可以按地址寻访(3) 指令和数据均可以用二进制代码表示(4) 指令由操作码和地址码组成(5) 指令在存储器内按顺序存放。
(6) 机器以运算器为中心。
6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。
硬件的主要技术指标：(1) 机器字长：指 CPU 一次能处理数据的位数，通常与 CPU 的寄存器位数有关(2) 存储容量：包括主存容量和辅存容量，存放二进制代码的总数＝存储单元个数×存储字长(3) 运算速度：主频、Gibson 法、MIPS 每秒执行百万条指令、CPI 执行一条指令所需时钟周期数、FLOPS 每秒浮点运算次数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。
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，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成；存储字长——存储器一次存取操作的最大位数；存储容量——存储器中可存二进制代码的总量；机器字长——CPU能同时处理的数据位数；等于处理器内部寄存器位数指令字长——一条指令包含的二进制代码位数；8．解释下列英文代号：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。
计算机组成原理课后答案3篇
计算机组成原理课后答案1. CPU结构和指令运行1.什么是CPU？它的主要功能是什么？CPU（中央处理器）是一种微处理器，它是计算机硬件系统的主要组成部分，主要功能是执行计算机指令集中的指令，并控制各种硬件设备协调工作。
2. CPU执行指令的步骤是什么？CPU执行指令的步骤主要包括以下几个步骤：1）取指令：将指令从内存中读取到指令寄存器中；2）译码：根据指令码对指令进行译码；3）执行：按照指令的要求进行处理，包括算术运算、逻辑运算、存储访问等；4）结果存储：将运算结果存储到寄存器或内存中。
3. CPU的主要寄存器有哪些？它们分别用来存储什么？CPU主要寄存器有以下几个：1）程序计数器（PC）：用于存储下一条指令的地址；2）指令寄存器（IR）：用于存储当前正在执行的指令；3）累加器（ACC）：用于存储算术运算的结果；4）数据寄存器（DR）：用于存储操作数；5）地址寄存器（AR）：用于存储内存地址；6）状态寄存器（SR）：用于存储CPU的状态信息。
4. 什么是指令周期？它包括哪些阶段？指令周期是指一个CPU执行一条指令所需要的时间，一般包括取指、译码、执行和访存等几个阶段。
具体包括：1）取指周期：将指令从内存中取到指令寄存器中；2）译码周期：对指令进行译码，确定指令类型和操作对象；3）执行周期：按照指令要求进行计算或存储访问等操作，产生结果；4）访存周期：用于访问内存，将结果写回内存中。
5. CPU的字长是什么？它对CPU的性能有什么影响？CPU的字长是指一次可以处理的最大数据位数，通常以比特数表示。
字长越长，CPU一次处理的数据就越多，计算能力越强，执行同一指令时所需的时钟周期也相应减少，因此影响了CPU的性能。
此外，字长还与CPU的寻址能力、数据传输速率等有关。
2. 存储器层次结构1. 计算机存储器的层次结构包括哪些？计算机存储器的层次结构包括以下几层：1）寄存器：位于CPU内部，存储最频繁使用的数据和指令；2）高速缓存（cache）：位于CPU与主存之间，缓存最近使用过的数据和指令；3）主存：存储程序执行时需要的数据和指令；4）辅助存储器：存储大量的数据和程序，如硬盘、光盘等。
计算机组成原理重点难点解析精心整理
计算机组成原理部分１．１计算机系统硬件（Hardware）计算机的实体部分，可以实现计算机最基本的操作行为。
软件（Software）使计算机实现各种功能的程序集合。
包括系统软件、应用软件两大类。
高级语言计算机系统层次结构三级层次结构的计算机系统将高级语言程序先翻译成汇编语言程序第三级（高级语言程序）１．３计算机的基本组成运算器：实现数据处理的部件完成最基本的算术逻辑运算ALU (Arithmetic and Logic Unit）＋Registers＋DataPath运算器与机器字长（字的概念）的关系性能指标：MIPS简单运算器结构图存储器：实现数据存储的部件保存程序和数据（二进制信息）存储单元：地址的概念：每一个字节单元拥有一个唯一的地址（索引）存储器的工作方式：读、写存储器结构简图１．３计算机的基本组成控制器：实现控制功能的部件提供各部件工作所需的控制信号，控制计算机其他部件协同工作指令部件（Instruction Register，Instruction Decoder）指令顺序控制（Program Counter）时序逻辑部件（Clock，Timer，Sequencing Logic）控制信号生成部件（Control Signal Generator or Control Memory）控制器结构简图１．３计算机的基本组成输入输出：实现数据交换的部件实现计算机内部与外界（其他系统或人类）的信息交换实现数据交换的设备：输入设备、输出设备接口标准与接口部件计算机整体结构简图SRAMT 5DRAMCsC保持状态：字选线低电平，内部保持稳定状态。
但电容有漏电流，状态不能长久保持新（再生）。
DRAMDRAMD线上的电压在读出过程中的变化情况预充电二维地址结构（AAA二维地址结构（DRAM存储器芯片结构总结SRAM普遍采用全地址线方式，即芯片地址管脚安排了内部所需要的全部行地址和列地址。
芯片采用片选信号CS。
计算机组成原理重点难点习题解答
计算机组成原理复习题一.单项选择题1.计算机中的主机包含( A )。
A.运算器、控制器、存储器B.运算器、控制器、外存储器C.控制器、内存储器、外存储器D.运算器、内存储器、外存储器2.二进制数，相应的十进制数是（B）（128＋16＋2＝146）3.要使8位寄存器A中高4位变0，低4位不变，可使用（A）。
逻辑乘A. A∧0FH→ A∨0FH→A C. A∧F0H→ A D. A∨F0H→A4.在计算机内部用于汉字存储处理的代码是（B）A.汉字输入码B.汉字内码C.汉字字型码D.汉字交换码5.转移指令执行时,只要将转移地址送入( C.程序计数器 )中即可A.地址寄存器B.指令寄存器C.程序计数器D.变址寄存器6.设机器中存有代码B，若视为移码，它所代表的十进制数为（）。
D-1137.将十进制数转换成浮点数规格化(用补码表示),其中阶符、阶码共4位，数符、尾数共8位，其结果为（，）A．0011，，10011011 C.0011，1110 ，11001018.（2000）10化成十六进制数是（ B.（7D0）16）。
A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7FO）169. 下列数中最大的数是（（）2＝153 ）。
A．（）2 B.（227）8 C。
（98）16 D.（152）1010. （ D. 移码）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11. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是（ D. ASCⅡ码）。
A. BCD码B. 16进制C. 格雷码D. ASCⅡ码12. 下列有关运算器的描述中，（D. 既做算术运算，又做逻辑运算）是正确的。
A.只做算术运算，不做逻辑运算B. 只做加法C.能暂时存放运算结果D. 既做算术运算，又做逻辑运算13.控制存储器存放的是(C.微程序 )。
A.微程序和数据B.机器指令和数据C.微程序D.机器指令14. 在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为( B. 立即寻址 )。
计算机组成原理 课后习题详解
计算机组成原理课后习题详解计算机组成原理-课后习题详解第一章计算机系统概论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：指计算机中的电子电路和物理设备。
计算机软件：计算机操作所需的程序和相关数据。
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。
2.如何理解计算机的层次结构？答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是整个系统的最底层，是整个计算机系统的基础和核心。
（2）除了硬件，系统软件还为用户提供了基本的操作界面。
（3）应用软件位于最外层，为用户提供解决特定问题的应用系统界面。
通常，硬件系统之外的其余层称为虚拟机。
各个层次之间都有着密切的关系。
上层是下层的扩张，下层是上层的基础。
各级的划分不是绝对的。
3.说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件可以直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。
用高级语言编写的程序（源程序）处于顶层，必须将其翻译成汇编语言，然后由汇编程序编译成机器语言（目标程序）才能执行。
4.如何理解计算机组成和计算机体系结构？答：计算机体系结构是指程序员可以看到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成和I/O机制。
计算机组成是指如何实现计算机体系结构中体现的属性，包括对程序员透明的硬件细节，例如计算机系统的各种功能组件的结构和功能，以及互连方法。
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计算机由五部分组成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置；？指令和数据以相同的状态存储在内存中，可以通过地址访问；？指令和数据用二进制表示；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，地地址码用于表示操作数在内存中的位置；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）。
计算机组成原理课后习题答案解析
作业解答第一章作业解答1.1 基本的软件系统包括哪些内容？答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。
系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。
包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。
1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。
输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。
输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。
存储器的主要功能是存储信息，用于存放程序和数据。
运算器的主要功能是对数据进行加工处理，完成算术运算和逻辑运算。
控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤，控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。
1.3 冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。
在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。
1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。
同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。
《计算机组成原理》课后习题问题详解
《计算机组成原理》课后习题问题详解第1章计算机组成原理考试⼤纲第⼀章计算机体系结构和计算机组成冯。
诺伊曼体系的特点Amdahl定律第⼆章数制和数制转换各种码制的表⽰和转换浮点数的表⽰补码加减法布思算法浮点数的加减法海明码的计算练习：5，6，7，8，101、已知X=19，Y=35，⽤布思算法计算X×Y和X×(-Y)。
2、使⽤IEEE 754标准格式表⽰下列浮点数：-5，-1.5，1/16，-6，384，-1/32。
3、已知X=-0.1000101×2-111，Y=0.0001010×2-100。
试计算X+Y，X-Y，X×Y和X/Y。
4、某浮点数字长12位，其中阶符1位，阶码数值3位，尾符1位，尾数数值7位，阶码和尾数均⽤补码表⽰。
它所能表⽰的最⼤正数是多少？最⼩规格化正数是多少？绝对值最⼤的负数是多少？5、求有效信息位为01101110的海明码校验码。
第三章练习：5解释下列概念：PROM，EPROM，E2PROM，Flash memory，FPGA，SRAM和DRAM。
第四章总线的分类总线操作周期的四个传输阶段总线仲裁的概念及其分类异步通信⽅式的种类总线的最⼤传输率第五章存储器的分类存储容量的扩展RAID的概念、特点以及分类Cache的地址映射Cache的写策略Cache的性能分析3C练习：4，5，71．⼀个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少?⽤下列存储芯⽚时，各需要多少⽚?1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×l位，4K×8位，8K×8位2．现有1024×l的存储芯⽚，若⽤它组成容量为16K×8的存储器。
(1)实现该存储器所需的芯⽚数量?(2)若将这些芯⽚分装在若⼲块板上，每块板的容量为4K×8，该存储器所需的地址线总数是多少?⼏位⽤于选⽚?⼏位⽤作⽚内地址?(3)画出各芯⽚的连接逻辑图。
计算机组成原理习题和解析答案.
习题和解析第一部分《计算机原理组成》中各章习题的解析及补充题的解析。
第1章计算机系统概论1．1习题解析一、选择题1．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是。
A．计算机可以存储大量信息B．计算机能代替人的脑力劳动C．计算机是一种信息处理机D．计算机可实现高速运算解：答案为C。
2．1946年2月，在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机，它的名字叫（1），1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机称为（2）。
（1）A．EDV AC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ（2）A．EDV AC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ解：答案为⑴ C，⑵A。
3．计算机硬件能直接执行的只能是。
A．符号语言 B．机器语言C．汇编语言 D．机器语言和汇编语言解：答案为B。
4．运算器的核心部件是。
A．数据总线 B．数据选择器 C．累加寄存器 D．算术逻辑运算部件解：答案为D。
5．存储器主要用来。
A．存放程序 B．存放数据 C．存放微程序 D．存放程序和数据解：答案为D。
6．目前我们所说的个人台式商用机属于。
A．巨型机 B．中型机C．小型机 D．微型机解：答案为D。
7．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是。
A．节约元件 B．运算速度快C．物理器件性能决定 D．信息处理方便解：答案为C。
8．对计算机软、硬件资源进行管理，是的功能。
A．操作系统 B．数据库管理系统C．语言处理程序 D．用户程序解：答案为A。
9．企事业单位用计算机计算、管理职工工资，这属于计算机的应用领域。
A．科学计算 B．数据处理C．过程控制 D．辅助设计解：答案为B。
10．微型计算机的发展以技术为标志。
A．操作系统 B．微处理器C．硬盘 D．软件解：答案为B。
二、填空题1．操作系统是一种（1），用于（2），是（3）的接口。
（1）A．系统程序 B．应用程序 C．用户程序 D．中间件（2）A．编码转换 B．操作计算机 C．管理和控制计算机的资源D．把高级语言程序翻译成机器语言程序（3）A．软件与硬件 B．主机与外设 C．用户与计算机 D．高级语言与机器语言机解：答案为⑴A⑵ C ⑶ C。
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。
计算机组成原理习题解答
11 01010 ＋) 11 11111
11 01001
第14页，共95页。
2.6 x和y，用变形补码计算x－y，同时指出结果是否溢出。 (1)x=11011 y=－11111 (2) x=10111 y=11011 (3)x=11011 y=－10011
(1) [x]补＝00 11011 ，[－y]补＝00 11111
第17页，共95页。
18
2.9 设阶码3位，尾数6位，按浮点数运算方法，完成 以下取值的[x+y]、[x-y]运算：
(1)x=2-011×0.100101 y=2-010×(-0.011110)
(2)x=2-101×(-0.010110) y=2-100
第18页，共95页。
19
(1-1) x=2-011×0.100101 ，y=2-010×(-0.011110)，求[x+y]
第10页，共95页。
2.3 有一个字长为32位的浮点数，符号位1位；阶码8位，用移码表 11 示；尾数23位，用补码表示；基数为2。 请写出： (1)最大数的二进制表示 (2)最小数的二进制表示 (3)规格化数所能表示的数的范围。
机器数格式 1位数符S
8位阶码E
23位尾数M
〔1〕最大值〔最大正数〕
② 假设a7 ＝1，那么X为负数，[X]移＝0. a6 a5 ···a0 ∵ －0.5D = －0.100000B，那么[－0.5D ]移 ∴ 假设要X>－0.5，即等价于[X]移> [－0.5D ]移 即0. a6 a5···a0>0.100000，因此必须是a5···a2不全为0
结论：
如果a7 ＝0， a6···a0取任何值均可； 如果a7 ＝1 ，必须满足a6 =1 且a5···a0不全为0。
计算机组成原理习题解答
《计算机组成原理》习题解答第1章1. 解释概念或术语：实际机器、虚拟机器，机器指令、机器指令格式，主机、CPU、主存、I/O、PC、IR、ALU、CU、AC、MAR、MDR，机器字长、存储字长、指令字长、CPI、T C、主频、响应时间、吞吐量、MIPS、MFLOPS。
答：略2. 如何理解计算机系统的层次结构？说明高级语言、汇编语言及机器语言的差别与联系。
答：⑴计算机系统是由软件和硬件结合而成的整体。
为了提高计算机系统的好用性，程序设计语言的描述问题能力越来越强，各种程序设计语言大体上是一种层次结构，即高等级编程语言指令包含低等级编程语言指令的全部功能。
对于使用不同层次编程语言的程序员来说，他们所看到的同一计算机系统的属性是不同的，这些属性反映了同一计算机系统的不同层次的特征，即同一计算机系统可划分成多个层次结构，不同层次的结构反映的计算机系统的特征不同而已。
⑵机器语言是能够被计算机硬件直接识别和执行的程序设计语言，机器语言是一种面向硬件的、数字式程序设计语言；汇编语言和高级语言均用符号表示机器语言指令，指令很容易阅读和编写、但不能被硬件直接识别和执行，它们均是一种面向软件的、符号式程序设计语言；相对于汇编语言而言，高级语言描述问题的能力更强；高级语言和汇编语言程序必须翻译成机器语言程序后，才能在计算机硬件上执行。
3. 计算机系统结构、计算机组成的定义各是什么？两者之间有何关系？答：计算机系统结构是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的计算机系统的属性，包括概念性结构和功能特性两个方面。
主要研究计算机系统软硬件交界面的定义及其上下的功能分配。
计算机组成是指计算机硬件设计人员所看到的计算机系统的属性。
主要研究如何合理地逻辑实现硬件的功能。
计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。
4. 冯·诺依曼模型的存储程序原理包含哪些内容、对计算机硬件和软件有哪些要求？冯·诺依曼模型计算机的特点有哪些？答：存储程序原理是指程序和数据预先存放在存储器中，机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行。
计算机组成原理习题和解析答案
计算机组成原理习题和解析答案习题和解析第一部分《计算机原理组成》中各章习题的解析及补充题的解析。
第1章计算机系统概论1．1习题解析一、选择题1．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是。
A．计算机可以存储大量信息B．计算机能代替人的脑力劳动C．计算机是一种信息处理机D．计算机可实现高速运算解：答案为C。
2．1946年2月，在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机，它的名字叫（1），1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机称为（2）。
（1）A．EDVAC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ （2）A．EDVAC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ 解：答案为⑴ C，⑵ A。
3．计算机硬件能直接执行的只能是。
A．符号语言B．机器语言C．汇编语言D．机器语言和汇编语言解：答案为B。
4．运算器的核心部件是。
A．数据总线B．数据选择器C．累加寄存器D．算术逻辑运算部件解：答案为D。
5．存储器主要用来。
A．存放程序B．存放数据C．存放微程序D．存放程序和数据解：答案为D。
6．目前我们所说的个人台式商用机属于。
A．巨型机B．中型机C．小型机D．微型机解：答案为D。
7．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是。
A．节约元件B．运算速度快C．物理器件性能决定D．信息处理方便解：答案为C。
8．对计算机软、硬件资源进行管理，是的功能。
A．操作系统B．数据库管理系统C．语言处理程序D．用户程序解：答案为A。
9．企事业单位用计算机计算、管理职工工资，这属于计算机的应用领域。
A．科学计算B．数据处理C．过程控制D．辅助设计解：答案为B。
10．微型计算机的发展以技术为标志。
A．操作系统B．微处理器C．硬盘D．软件解：答案为B。
二、填空题1．操作系统是一种（1），用于（2），是（3）的接口。
（1）A．系统程序B．应用程序C．用户程序D．中间件（2）A．编码转换B．操作计算机C．管理和控制计算机的资源D．把高级语言程序翻译成机器语言程序（3）A．软件与硬件B．主机与外设C．用户与计算机D．高级语言与机器语言机解：答案为⑴ A ⑵ C ⑶ C。
《计算机组成原理》重点难点习题解答
计算机组成原理复习题一.单项选择题1.计算机中的主机包含( A )。
A.运算器、控制器、存储器B.运算器、控制器、外存储器C.控制器、内存储器、外存储器D.运算器、内存储器、外存储器2.二进制数10010010，相应的十进制数是（B）（128＋16＋2＝146）A.136B.146C.145D.1443.要使8位寄存器A中高4位变0，低4位不变，可使用（A）。
逻辑乘A. A∧0FH→ AB.A∨0FH→AC. A∧F0H→ AD. A∨F0H→A4.在计算机内部用于汉字存储处理的代码是（B）A.汉字输入码B.汉字内码C.汉字字型码D.汉字交换码5.转移指令执行时,只要将转移地址送入( C.程序计数器 )中即可A.地址寄存器B.指令寄存器C.程序计数器D.变址寄存器6.设机器中存有代码10100011B，若视为移码，它所代表的十进制数为（ B.35）。
A.-23B.35C.53 D-1137.将(-25.25)十进制数转换成浮点数规格化(用补码表示),其中阶符、阶码共4位，数符、尾数共8位，其结果为（ B.0101，10011011 ）A．0011，10010100 B.0101，10011011 C.0011，1110 D.0101，11001018.（2000）10化成十六进制数是（ B.（7D0）16）。
A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7FO）169. 下列数中最大的数是（（10011001）2＝153 ）。
A．（10011001）2 B.（227）8 C。
（98）16 D.（152）1010. （ D. 移码）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11. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是（ D. ASCⅡ码）。
A. BCD码B. 16进制C. 格雷码D. ASCⅡ码12. 下列有关运算器的描述中，（D. 既做算术运算，又做逻辑运算）是正确的。
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计算机组成原理复习题一.单项选择题1.计算机中的主机包含( A )。
A.运算器、控制器、存储器B.运算器、控制器、外存储器C.控制器、内存储器、外存储器D.运算器、内存储器、外存储器2.二进制数10010010，相应的十进制数是（B）（128＋16＋2＝146）A.136B.146C.145D.1443.要使8位寄存器A中高4位变0，低4位不变，可使用（A）。
逻辑乘A. A∧0FH→AB.A∨0FH→AC. A∧F0H→AD. A∨F0H→A4.在计算机内部用于汉字存储处理的代码是（B）A.汉字输入码B.汉字内码C.汉字字型码D.汉字交换码5.转移指令执行时,只要将转移地址送入( C.程序计数器)中即可A.地址寄存器B.指令寄存器C.程序计数器D.变址寄存器6.设机器中存有代码10100011B，若视为移码，它所代表的十进制数为（ B.35）。
A.-23B.35C.53 D-1137.将(-25.25)十进制数转换成浮点数规格化(用补码表示),其中阶符、阶码共4位，数符、尾数共8位，其结果为（ B.0101，10011011 ）A．0011，10010100 B.0101，10011011 C.0011，1110 D.0101，1100101 8.（2000）10化成十六进制数是（ B.（7D0）16）。
A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7FO）169. 下列数中最大的数是（（10011001）2＝153 ）。
A．（10011001）2 B.（227）8C。
（98）16 D.（152）1010. （ D. 移码）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11. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是（ D. ASCⅡ码）。
A. BCD码B. 16进制C. 格雷码D. ASCⅡ码12. 下列有关运算器的描述中，（D. 既做算术运算，又做逻辑运算）是正确的。
A.只做算术运算，不做逻辑运算B. 只做加法C.能暂时存放运算结果D. 既做算术运算，又做逻辑运算13.控制存储器存放的是(C.微程序)。
A.微程序和数据B.机器指令和数据C.微程序D.机器指令14. 在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为( B. 立即寻址)。
A. 隐含寻址B. 立即寻址C. 寄存器寻址D. 直接寻址15. 下面描述的RISC机器基本概念中正确的表达是( B. RISC机器一定是流水CPU)。
A. RISC机器不一定是流水CPUB. RISC机器一定是流水CPUC. RISC机器有复杂的指令系统D. CPU配备很少的通用寄存器16. 系统总线中地址线的功能是(D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址)。
A. 用于选择主存单元地址B. 用于选择进行信息传输的设备C. 用于选择外存地址D. 用于指定主存和I/O 设备接口电路的地址17.主存储器和CPU 之间增设高速缓冲器Cache 的目的是( A. )。
A.解决CPU 和主存之的速度匹配问题B.扩大主存储的容量C.扩大CPU 中通用寄存器的数量D.扩大CPU 中通用寄存器的数量和主存储器的容量18. 原码一位乘运算，乘积的符号位由两个操作数的符号进行( C. 异或运算 )。
A. 与运算B. 或运算C. 异或运算D. 或非运算19. 设［X ］补=1.x 1x 2x 3x 4,当满足( A ． )时，X > -1/2成立。
Ａ．x 1必须为1，x 2x 3x 4至少有一个为1 Ｂ．x 1必须为1，x 2x 3x 4任意Ｃ．x 1必须为0，x 2x 3x 4至少有一个为1 Ｄ．x 1必须为0，x 2x 3x 4任意20. 寄存器直接寻址方式中，操作数处在（ A. 寄存器 ）。
A. 寄存器B. 主存单元C. 堆栈D. 程序计数器21.下列二进制机器数中，真值最小的机器数是（ A ． [X]补=11011100 ）。
A ． [X]补=11011100 B. [Y]原=10111001C. [Z]移=11011100D. [W]原=0000000122. 同步控制是（ C . ）。
A . 只适用于CPU 控制的方式B. 只适用于外围设备控制的方式C . 由统一时序信号控制的方式D. 所有指令执行时间都相同的方式23.设［X］=1.1011，则X=（ B. -0.0100 ）。
反A.-0.0101B. -0.0100C. -0.1011D. 0.101124.某机字长16位，含1位数符，用补码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为（ A.2-15）。
A.2-15B. 2-16C. 2-1D. 1-2-1525.若采用双符号位补码运算，运算结果的符号位为10，则（A.产生了下溢）。
A.产生了下溢B.运算结果正确，为负数C.产生了上溢D. 运算结果正确，为正数26. 将010111和110101进行“逻辑异”（异或）运算的结果是（C.100010）。
A.110111B.010101C.100010D.01110127. EPROM是指（ D. ）。
A. 读写存储器B. 只读存储器C. 可编程的只读存储器D. 光擦除可编程的只读存储器28.设机器数字长为8位(含1位符号位),那么机器数DAH(H表示十六进制数)算术右移一位的结果为(B.)。
A.6DHB.EDHC.B4HD.B5H29.虚拟存储器管理的目的是( )。
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题B.扩大程序空间C.扩大CPU中通用寄存器的数量D.扩大CPU中通用寄存器的数量和主存储器的容量30. 在微型机系统中,外围设备通过( )与主板的系统总线相连接。
A. 适配器B. 设备驱动器C. 计数器D. 寄存器31. 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32.一般来说，直接映像常用在( )。
A．小容量高速Cache中B．大容量高速Cache中C．小容量低速Cache中D．大容量低速Cache中33.用单地址指令完成两个操作数运算操作,除地址码所指明的一个操作数外,另一个操作数采用( )。
A.寄存器寻址方式B.隐含寻址方式C.立即寻址方式D.堆栈寻址方式34.某RAM芯片，其存储容量为1024×16位，该芯片的地址线和数据线数目为( )。
A. 10，16B. 20，4C. 1024，4D. 1024，1635.堆栈有栈底和栈顶。
堆栈操作时,下列说法正确的是( )。
A. 栈顶变化、栈底不变B. 栈顶变化、栈底变化C. 栈顶不变、栈底变化D.不同机器规定不同36. 运算器虽有许多部件组成，但核心部分是( )。
A．数据总线B．算术逻辑运算单元C．多路开关D．累加寄存器37. 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(0～220-1)。
A．0 - 1M B．0 - 1MB C．0 - 4M D．0 - 4MB38. 信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为( )。
A.串行传输B.并行传输C.并串行传输D.分时传输39. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( )。
A．实现存储程序和程序控制B．缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C．可以直接访问外存D．提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度40. 下列说法错误的是( ).A.静态RAM存储单元采用触发器电路存储信息B.Cache一般采用静态RAM实现C. 动态RAM存储单元采用电容存储信息D. 静态RAM、动态RAM都要定时刷新41.目前的计算机，从原理上讲( )。
A.指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放42.根据国标规定，每个汉字在计算机内占用( )存储。
A.一个字节B.二个字节C.三个字节D.四个字节43.下列数中最小的数为( )。
A.（101001）2B.（52）8C.（2B）16D.（44）1044.存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于( )。
A.存放程序B.存放软件C.存放微程序D.存放程序和数据45.设X= —0.1011，则[X]补为( )。
A.1.1011B.1.0100C.1.0101D.1.100146. 已知X<0且[X]原= X0.X1X2…Xn，则[X]补可通过( )求得。
A．各位求反，末位加1B．求补C．除X0外求补D．[X]反-147. 某计算机字长32位，其存储容量为4MB，若按字节编址，它的寻址范围是(0～222-1)。
A．0 ─4M B．0 ─2MB C．0 ─2M D．0 ─1M48.计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎样更新，依然保有“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是( )。
A.巴贝奇B.冯. 诺依曼C.帕斯卡D.贝尔49. 算术右移指令执行的操作是( )。
A．符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位B．符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位C．进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位D．符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位50. 三种集中式总线控制中，( )方式对电路故障最敏感。
A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求51. 外存储器与内存储器相比，外存储器( )。
A.速度快，容量大，成本高B.速度慢，容量大，成本低C.速度快，容量小，成本高D.速度慢，容量大，成本高52. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是( )。
A．每一条机器指令由一段微指令编成的微程序来解释执行B．每一条机器指令由一条微指令来执行C．一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D．一条微指令由若干条机器指令组成53. 某计算机的字长16位,它的存储容量是64KB ,若按字编址,那么它的寻址范围是( )。
A. 0~64KB. 0～32KC. 0~64KBD. 0~32KB54. 用32位字长（其中1位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围是( )。
A. 0≤│N|≤1-2-32B. 0≤│N|≤1-2-31C. 0≤│N|≤1-2-30D. 0≤│N|≤1-2-2955. 计算机的外围设备是指( )。
A．输入/输出设备B．外存储器C．远程通信设备D．除了CPU和内存以外的其它设备56.在机器数( )中，零的表示形式是唯一的。
A．原码B．反码C．移码 D. 移码和补码57.调频制记录数据“1”的磁化翻转频率为记录数据“0”的( )。
A.1/2倍B. 1倍C. 2倍D. 4倍58.在速度要求较高的场合，Cache一般采用哪种地址映像方式( )。