计算机组成原理蒋本珊第二版答案

计算机组成原理蒋本珊第二版答案【篇一：计算机组成原理(蒋本珊)第六章】有哪几种控制方式？各有何特点？解：控制器的控制方式可以分为３种：同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。

同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲。

这种控制方式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。

异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间。

异步控制方式没有时间上的浪费，因而提高了机器的效率，但是控制比较复杂。

联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。

２．什么是三级时序系统？解：三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。

计算机中每个指令周期划分为若干个机器周期，每个机器周期划分为若干个节拍，每个节拍中设置一个或几个工作脉冲。

３．控制器有哪些基本功能？它可分为哪几类？分类的依据是什么？解：控制器的基本功能有：（１）从主存中取出一条指令，并指出下一条指令在主存中的位置。

（２）对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作。

（３）指挥并控制cpu 、主存和输入输出设备之间的数据流动。

控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型３类，分类的依据在于控制器的核心———微操作信号发生器（控制单元cu）的实现方法不同。

４．中央处理器有哪些功能？它由哪些基本部件所组成？５．中央处理器中有哪几个主要寄存器？试说明它们的结构和功能。

解：cpu 中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的，它可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。

通用寄存器可用来存放原始数据和运算结果，有的还可以作为变址寄存器、计数器、地址指针等。

专用寄存器是专门用来完成某一种特殊功能的寄存器，如程序计数器pc 、指令寄存器ir 、存储器地址寄存器mar 、存储器数据寄存器mdr 、状态标志寄存器pswr 等。

（２）平均每个指令周期含有多少个机器周期？（４）若要得到４０万次／s 的指令执行速度，则应采用主振频率为多少mhz 的cpu芯片？（４）主振频率＝４mhz７．以一条典型的单地址指令为例，简要说明下列部件在计算机的取指周期和执行周期中的作用。

（１）程序计数器pc ；（２）指令寄存器ir ；（３）算术逻辑运算部件alu ；（４）存储器数据寄存器mdr ；（５）存储器地址寄存器mar 。

解：（１）程序计数器pc ：存放指令地址；（２）指令寄存器ir ：存放当前指令；（３）算术逻辑运算部件alu ：进行算逻运算；（４）存储器数据寄存器mdr ：存放写入或读出的数据／指令；（５）存储器地址寄存器mar ：存放写入或读出的数据／指令的地址。

以单地址指令“加１（inc a）”为例，该指令分为３个周期：取指周期、分析取数周期、执行周期。

３个周期完成的操作如表６-２所示。

８．什么是指令周期？什么是cpu 周期？它们之间有什么关系？解：指令周期是指取指令、分析取数到执行指令所需的全部时间。

cpu 周期（机器周期）是完成一个基本操作的时间。

一个指令周期划分为若干个cpu 周期。

９．指令和数据都存放在主存，如何识别从主存储器中取出的是指令还是数据？解：指令和数据都存放在主存，它们都以二进制代码形式出现，区分的方法为：（１）取指令或数据时所处的机器周期不同：取指周期取出的是指令；分析取数或执行周期取出的是数据。

（２）取指令或数据时地址的来源不同：指令地址来源于程序计数器；数据地址来源于地址形成部件。

１０．cpu 中指令寄存器是否可以不要？指令译码器是否能直接对存储器数据寄存器mdr 中的信息译码？为什么？请以无条件转移指令jmp a 为例说明。

解：指令寄存器不可以不要。

指令译码器不能直接对mdr 中的信息译码，因为在取指周期mdr 的内容是指令，而在取数周期mdr 的内容是操作数。

以jmp a 指令为例，假设指令占两个字，第一个字为操作码，第二个字为转移地址，它们从主存中取出时都需要经过mdr ，其中只有第一个字需要送至指令寄存器，并且进行指令的译码，而第二个字不需要送指令寄存器。

１１．设一地址指令格式如下：＠ op a现在有４条一地址指令：load（取数）、isz（加“１”为零跳）、dsz（减“１”为零跳）、store（存数），在一台单总线单累加器结构的机器上运行，试排出这４条指令的微操作序列。

要求：当排isz 和dsz 指令时不要破坏累加寄存器acc 原来的内容。

解：（１） load（取数）指令pc → mar ，read ；取指令mm → mdrmdr → ir ，pc ＋１→ pca → mar ，read ；取数据送accmm → mdrmdr → acc（２） isz（加“１”为零跳）指令【篇二：计算机组成原理课后习题_王万生】计算机的分类通常是以微处理器的规格来划分。

2. 将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称为数据处理。

5．目前的cpu包括_控制器、运算器_和cache。

二、填空1. 数字式电子计算机的主要外部特性是快速性、准确性、通用性、逻辑性。

2. 世界上第一台数字式电子计算机诞生于 1946 年。

3. 第一代电子计算机逻辑部件主要由电子管组装而成。

第二代电子计算机逻辑部件主要由晶体管组装而成。

第三代电子计算机逻辑部件主要由集成电路组装而成。

第四代电子计算机逻辑部件主要由大规模集成电路组装而成。

4. 当前计算机的发展方向是网络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等方向发展。

5. 电子计算机与传统计算工具的区别是自动化程度高。

8. 中央处理器由运算器和控制器两部分组成。

9. 计算机中的字长是指机器数的二进制位数（或计算机一次可以处理的二进制位数）。

10. 运算器的主要部件是算术逻辑运算单元alu。

11. 控制器工作的实质是指挥和协调机器各个部件有条不紊工作。

12. 存储器在计算机中的主要功能是存储程序和数据。

13. 计算机的兼容性是指：一台计算机上的程序不加任何修改可在另一台计算机上正确运行的特性。

14.表示计算机硬件特性的主要性能指标有:字长、主频、存储容量、兼容性、数据处理速度、可靠性、数据传送速率。

（填5个以上）15．可由硬件直接识别和执行的语言是机器语言。

16．与机器语言相比汇编语言的特点是编程容易、修改调试方便。

17．计算机系统的软硬件界面是指令系统。

18．软硬件逻辑功能等效是指计算机系统的某功能可以由硬件实现也可以由软件实现，在逻辑功能上是等价的。

由硬件实现功能的特点是速度快、价格高。

由软件实现功能的特点是灵活性好、但速度较慢。

19．计算机厂家在发展新机种时，遵循兼容的原则。

20．计算机的字长决定寄存器、运算部件和数据总线的位数。

1一、选择题1．下列数中，最小的数是(101001)2 。

2．下列数中，最大的数是45 。

3．计算机中表示地址时使用___无符号数___4．字长16位，用定点补码小数表示时，一个字能表示的范围是__-1～（1-2）__5．若x补=10000000，则十进制真值为___ -128 __。

6．定点整数16位，含1位符号位，原码表示，则最大正数为___2-1___7.当-1x0时，[x]原=___ 1-x __8．8位反码表示数的最小值为__-127____，最大值___+127 __。

9．n+1位二进制正整数的取值范围是____0～2-1 ___10．浮点数的表示范围和精度取决于___阶码的位数和尾数的位数____11.在浮点数编码表示中，___基数___在机器数中不出现，是隐含的。

12．移码和补码比较，只有_____符号__不同，其他都相同。

14．62个汉字的机内码需要 124字节15．ascii码是对____字符、图形符号 ___进行编码的一种方案16．d/a转换是____把数字量转化为模拟量，把转化结果输出计算机__17．在大量数据传送中常用且有效的检验法是__ crc校验___二、填空题1．二进制中的基数为2 ，十进制中的基数为10 ，八进制中的基数为8 ，十六进制中的基数为16 。

2．（27．25）10转换成十六进制数为（1b．4）16。

3．（0．65625）10转换成二进制数为(0．10101）2。

4．在原码、反码、补码三种编码中，补码数的表示范围最大。

5．在原码、反码、补码三种编码中，符号位为0，表示数是正的。

符号位为1，表示数是负的。

6．0的原码为 000?000 或 100?00 ；0的补码为 000? 00。

0的反码为 000?000 或 111?11 。

7. 在补码、移位码表示的机器数中，零的表示形式是唯一的。

8．-11011011的补码为 100100101，原码为111011011，反码为100100100。

9．11001010的补码为011001010，原码分别为011001010，反码为011001010。

10．浮点数的表示范围由浮点数的指数部分决定。

浮点数的表示精度由浮点数的尾数部分决定。

11．在浮点数的表示中，基数部分在机器数中是不出现的。

12．浮点数进行左规格化时，尾数左移1位,阶码-1；浮点数进行右规格化时，尾数右移1位,阶码+1。

13．真值为－100101的数在字长为８的机器中，其补码形式为11011011。

14．浮点数一般由指数部分和尾数部分两部分组成。

15．在计算机中，“a”与“a”的ascii是 41h 与 61h （或65；97）。

2 n+115-1516．在计算机中，一个字母或数字用 8 位ascii表示（或7位二进制，且占一个字节）。

17．某信息在传送没有出现错误，奇偶校验码101011011，应为偶编码。

18．某信息在传送没有出现错误，奇偶校验码101111011，应为奇编码。

19．x=1011001,它的偶校验码为 0 。

20．x=n4n3n2n1,它的奇校验码表达式为n4 ⊕n3⊕n2⊕n1⊕1 。

21．下列数据代码设为偶校验，请在括号内填写相应的偶校验位。

a、（1）1101011b、（0）010110122．下例数据代码设为奇校验，请在括号中填入相应的奇校验位。

a．（ 0 ）1101011 b．（ 1 ）010110123．表示一个数据的基本要素是计数进位制、小数点位置、符号。

24．在计算机内部信息分为两大类，即控制信息，数据信息。

25．不同进位制之间相互转换的根据是整数部分和小数部分分别对应相等。

26．机定点整数格式字长为8位（包含1位符号位），若x 用补码表示，则[x]补的最大正数是127，最小负数是-128 。

（用十进制真值表示）27．已知下列数字的ascii码，8421码和余三码，请在括号内写明他们是何种代码。