计算机组成原理·平时作业2020秋华南理工大学网络教育答案

（1）CPU包括哪几个工作周期？每个工作周期访存的作用是什么。

答：工作周期：取指，间址，执行，中断四个工作周期。

作用：取指：取出指令将其存放在IR寄存器中。

间址：完成取操作数有效地址的任务。

执行：根据不同的指令完成不同的操作任务。

中断：执行周期结束后，CPU自动查询是否有中断任务，有则转入中断周期；在中断周期中，由中断隐指令自动完成保护断点，寻找中断入口地址和硬件操作。

（2）什么是指令周期、机器周期和时钟周期？

答：1.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）。

2.指令周期：取出某一条指令并执行完成所需的时间。

3.机器周期：CPU从取出到完成一个基本指令操作所需时间。

4.时钟周期：一个脉冲表示一个时钟周期。

（3）总线通信控制有几种方式，简要说明各自的特点。

答：四种方式：同步通信，异步通信，半同步通信，分离式通信。

同步通信：通信双方由统一时标控制数据发送；

异步通信：采用应答式方式通信；

半同步通信：统一时钟接发送，可插入等待信号；

分离式通信：都是全反向，充分发挥总线的有效应用。

（4）控制器中常采用哪些控制方式，各有何特点？

答：常采用同步控制，异步控制和联合控制。

特点：同步控制同一时钟接送或发送，时间都是一致的。

异步通信只要有从机或主机的应答就可接发送或结束。

联合控制采用了同步与异步控制的方式，通常用同步控制，而对于某些时间难以确定的则采用异步控制，如I/O 操作。

（5）简述中断处理的基本过程。

答:其中中断处理就是执行中断服务程序，这是中断系统的核心。不同计算机系统的中断处理过程各具特色，但对多数计算机而言，其中中断服务程序的流程如下。中断处理过程基本上由3部分组成，

第一部分为准备部分，其基本功能是保护现场，对于非向量中断方式则需要确定中断源，最后开放中断，允许更高级的中断请求打断低级的中断服务程序；

第二部分为处理部分，即真正执行具体的为某个中断源服务的中断服务程序；

第三部分为结尾部分，首先要关中断，以防止在恢复现场过程中被新的中断请求打断，接着恢复现场，然后开放中断，以便返回原来的程序后可响应其他的中断请求。中断服务程序的最后一条指令一定是中断返回指令。

（6）为什么外围设备要通过接口与CPU 相连？接口有哪些功能？