第五章中央处理器习题参考答案
计算机组成课后习题答案
闪存可以分为NOR Flash和NAND Flash两种类型。
工作原理
闪存的主要功能是可擦写、非易失性存储数据。NOR Flash读取速度快，适用于代码存储；NAND Flash容量大 、成本低，适用于大量数据的存储。闪存的擦除和编程操作需要特定的电压和时序。
04
输入输出设备
键盘的工作原理与分类
THANKS
感谢观看
成字符或汉字。
05
数据传输方式
并行传输与串行传
并行传输
指数据以多个通道同时传输，适用于近距离、高速传输，如 CPU与内存之间的数据交换。
串行传输
指数据一位一位地顺序传输，适用于远距离、低速传输，如 网络通信。
数据传输速率
数据传输速率
指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bit per second）表示。
影响数据传输速率的因素
包括信号带宽、信噪比、误码率等。
数据传输过程中的同步与异步问题
同步传输
指发送方和接收方的时钟信号保持同 步，适用于高速数据传输。
异步传输
指发送方和接收方的时钟信号不需同 步，适用于低速数据传输。
06
操作系统基础知识
操作系统的功能与分类
要点一
功能
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机硬件 和软件资源，提供用户与计算机交互的界面。
硬盘的分类与工作原理
分类
硬盘可以分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
工作原理
硬盘的主要功能是永久存储数据。HDD采用磁记录技术，将数据以磁道的形式存 储在旋转的盘片上；SSD则采用闪存技术，通过电子方式存储数据。HDD的读取 速度较慢，但价格较低；SSD的读取速度较快，但价格较高。
第5章中央处理器习题
1．【2010年计算机真题】下列寄存器中，汇编语言程序员可见的是( B )。
A．储器地址寄存器(MAR)B．程序计数器(PC)C．存储区数据寄存器(MDR)D．指令寄存器(IR)汇编语言程序员可以通过指定待执行指令的地址来设置PC的值，而IR、MAR、MDR是CPU的内部工作寄存器，对程序员不可见。
2．条件转移指令执行时所依据的条件来自( B )。
A．指令寄存器 B．标志寄存器C．程厣计数器 D．地址寄存器指令寄存器用于存放当前正在执行的指令：程序计数器用于指示欲执行指令的地址；地址寄存器用于暂存指令或数据的地址；程序状态字寄存器用于保存系统的运行状态。
条件转移指令执行时，需对程序状态字寄存器的内容进行测试，判断是否满足转移条件。
3．在CPU的寄存器中，( C )对用户是透明的。
A．程序计数器 B．状态寄存器C．指令寄存器 D．通用寄存器指令寄存器中存放当前执行的指令，不需要用户的任何干预，所以对用户是透明的4．程序计数器(PC)属于( B )。
A．运算器 B．控制器C．存储器 D． ALU控制器是计算机中处理指令的部件，包含程序计数器。
5． CPU中的通用寄存器，( B )。
A．只能存放数据，不能存放地址B．可以存放数据和地址C．既不能存放数据，也不能存放地址D．可以存放数据和地址，还可以替代指令寄存器通用寄存器供用户自由编程，可以存放数据和地址。
而指令寄存器是专门用于存放指令的寄存器，是专用的，不能由通用寄存器代替。
6．指令周期是指( C )。
A． CPU从主存取出一条指令的时间B．CPU执行一条指令的时间C． CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D．时钟周期时间指令周期包括取指和执行的时间。
7．以下叙述中错误的是( B )。
A．指令周期的第一个操作是取指令B．为了进行取指操作，控制器需要得到相应的指令C．取指操作是控制器自动进行的D．指令执行时有些操作是相同或相似的取指操作是自动进行的，控制器不需要得到相应的指令8．以下叙述中，错误的是( B )。
周国运版51单片机课后习题答案解析
第1章习题答案1．什么是单片机？答:将中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等微型计算机的主要部件集成在一块芯片上，使其具有计算机的基本功能，就叫做单片微型计算机（Single Chip Micro Computer，SCMC），简称单片机。
由于单片机的指令功能是按照工业控制的要求设计，所以单片机又称为微控制器（Micro Controller Unit，MCU）。
2．单片机有哪些特点？答: （1）单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。
ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。
RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。
（2）采用面向控制的指令系统。
（3）单片机的I/O引脚通常是多功能的。
（4）单片机的外部扩展能力强。
（5）单片机体积小，成本低，运用灵活，易于产品化。
（6）面向控制，能有针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。
（7）抗干扰能力强，适用温度范围宽。
（8）可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性大为提高。
3．单片机的应用有哪些？答: （1）工业控制。
单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。
如数控机床、自动生产线控制、电机控制、测控系统等。
（2）仪器仪表。
如智能仪表、医疗器械、数字示波器等。
（3）计算机外部设备与智能接口。
如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘/磁带机、智能终端机等。
（4）商用产品。
如自动售货机、电子收款机、电子秤等。
（5）家用电器。
如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。
（6）消费类电子产品。
（7）通讯设备和网络设备。
（8）儿童智能玩具。
（9）汽车、建筑机械、飞机等大型机械设备。
（10）智能楼宇设备。
（11）交通控制设备。
4．常见的单片机有哪些类型？答: 1．AVR单片机；2．Motorola单片机；3．MicroChip单片机；4．Scenix单片机；5．EPSON单片机；7．GMS90单片机；8．华邦单片机9．Zilog单片机；10．NS单片机；11．AX1001单片机第2章习题答案1．MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？答:（1）1个8位的微处理器CPU。
计算机系统原理13015习题答案
习题解答第1章计算机系统概述1. 给出以下概念的解释说明1. 中央处理器（CPU）通常把控制部件、运算部件和各类寄存器互联组成的电路称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU），简称处理器。
2. 算术逻辑部件（ALU）用来进行算术逻辑运算的部件，即算术逻辑部件（Arithmetic Logic Unit）。
3. 通用寄存器临时存放从主存取来的数据或运算的结果。
4. 程序计数器（PC）在执行当前指令的过程中，自动计算出下一条指令的地址并送到PC（Program Counter，PC）中保存。
5. 指令寄存器（IR）从主存取来的指令需要临时保存在指令寄存器（Instruction Register，IR）。
6. 控制器用于自动逐条取出指令并进行译码的部件，即控制元件（Control Unit，CU），也称控制器。
7. 主存储器用来存放指令和数据。
8. 总线CPU为了从主存取指令和存取数据，需要通过传输介质和主存相连，通常把连接不同部件进行信息传输的介质称为总线。
9. 主存地址寄存器（MAR）CPU送到地址线的主存地址应先存放在主存地址寄存器（Memory Address Register, MAR)中。
10. 主存数据寄存器（MDR）CPU发送到或从数据线取来的信息存放在主存数据寄存器（Memory Data Register，MDR）中。
11. 机器指令计算机能理解和执行的程序称为机器代码或机器语言程序，其中的每条指令都由0和1组成，称为机器指令。
12. 存储程序13. 指令操作码操作码字段指出指令的操作类型，如取数、存数、加、减、传送、跳转等。
14. 高级程序设计语言高级程序设计语言简称高级编程语言，是指面向算法设计的、较接近于日常英语书面语言的程序设计语言，如BASIC、C/C++、Java等。
15. 汇编语言通过用简短的英文符号和机器指令建立对应关系，以方便程序员编写和阅读程序。
第五章中央处理器习题参考答案1.请在括号内填入适当答案。在CPU中
第五章中央处理器习题参考答案1．请在括号内填入适当答案。
在CPU中：(1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）；(2) 保存当前正在执行的指令地址的寄存器是(程序计数器AR)；(3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器）和（数据缓冲寄存器DR）。
2．参见下图（课本P166图5.15）的数据通路。
画出存数指令"STA R1 ，(R2)"的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。
标出各微操作信号序列。
解："STA R1 ，(R2)"指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示：3．参见课本P166图5.15的数据通路，画出取数指令"LDA（R3），RO"的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。
5．如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画时序产生器逻辑图。
解：节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1 = T3 =200ns ，T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。
为了消除节拍脉冲上的毛刺，环型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。
下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。
根据关系，节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的逻辑表达式如下：T1 = C1·， T2 = ， T3 =6．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。
已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。
解：微指令条数为：（4-1）×80+1=241条取控存容量为：241×32/8=964B7. 某ALU器件使用模式控制码M，S3，S2，S1，C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。
《计算机组成原理-白中英版》习题答案
第二章运算方法和运算器1.写出下列各数的原码、反码、补码、移码表示（用8位二进制数）。
其中MSB是最高位（又是符号位）LSB是最低位。
如果是小数，小数点在MSB之后；如果是整数，小数点在LSB之后。
(1) -35/64 (2) 23/128 (3) -127 (4) 用小数表示-1 (5) 用整数表示-1解：(1)先把十进制数-35/64写成二进制小数：(-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-100011×2-6)2=(-0.100011)2令x=-0.100011B∴ [x]原=1.1000110 (注意位数为8位) [x]反=1.0111001[x]补=1.0111010 [x]移=0.0111010(2) 先把十进制数23/128写成二进制小数：(23/128)10=(10111/10000000)2=(10111×2-111)2=(0.0001011)2令x=0.0001011B∴ [x]原=0.0001011 [x]反=0.0001011[x]补=0.0001011 [x]移=1.0001011(3) 先把十进制数-127写成二进制小数：(-127)10=(-1111111)2令x= -1111111B∴ [x]原=1.1111111 [x]反=1.0000000[x]补=1.0000001 [x]移=1.0000001(4) 令x=-1.000000B∴ 原码、反码无法表示[x]补=1.0000000 [x]移=0.0000000(5) 令Y=-1=-0000001B∴ [Y]原=10000001 [Y]反=11111110[Y]补=11111111 [Y]移=011111115.已知X和Y, 用变形补码计算X+Y, 同时指出运算结果是否溢出。
（2）X=0.11011 Y= -0.10101解：x+y = 0.00110无溢出6.已知X 和Y, 用变形补码计算X-Y, 同时指出运算结果是否溢出。
第五章 中央处理器 练习题答案
35.下列叙述中（A）是错误的。 A.采用微程序控制器的处理器称为微处理 器； B.在微指令编码中，编码效率最低的是直 接编码方式； C.在各种微地址形成方式中，增量计数法 （微计数器法）需要的顺序控制字段 较短。
36.下列叙述中（ B）是正确的。 A.控制器产生的所有控制信号称为微指令； B.微程序控制器比硬连线控制器更加灵活； C.微处理器的程序称为微程序。 37.将微程序存储在EPROM中的控制器是 （C）控制器。 A.静态微程序；B.毫微程序； C.动态微程序。
28.直接寻址的无条件转移指令的功能是 将指令中的地址码送入（A）。 A.PC；B.地址寄存器；C.累加器。 29.以下叙述中（B）是错误的。 A.指令周期的第一个操作是取指令； B.所有指令的取指令操作都是相同的； C.在指令长度相同的情况下，所有指令的 取指操作都是相同的。
30.在单总线结构的CPU中，连接在总线 上的多个部件（B）。 A.某一时刻只有一个可以向总线发送数据， 并且只有一个可以从总线接收数据； B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据， 但可以有多个同时从总线接收数据； C.可以有多个同时向总线发送数据，并且 可以有多个同时从总线接收数据。
【第5题解答续】 这种逻辑电路主要是由门电路构成的复杂 树型网络，一旦构成后，除非重新设计 和物理上对它重新接线，否则要增加新 的控制功能是不可能的。 微程序控制器的设计思想是采用存储逻 辑——
【第5题解答续】 首先根据指令系统，写出对应所有机器指 令的全部微操作及其节拍安排，然后列 出操作时间表； 再根据微操作的数目，经压缩确定微指令 的控制方式、下地址形成方式、微指令 格式及微指令字长，编出全部微指令的 代码即码点，即完成了设计； 最后将微指令的码点注入到ROM中，即 可作为微操作的命令信号。
办公自动化习题及答案
办公自动化习题及答案第一篇：办公自动化习题及答案一、单项选择题（每题0.5分，共20分）1：新一代计算机最突出的特点是(B)。
A：采用大规模集成电路B：具有智能C：具有超高速D：能理解自然语言 2：中央处理器主要包括(C)。
A：内存储器和控制器B：内存储器和运算器C：控制器和运算器D：存储器、控制器和运算器3：在微机中运行一个大程序，存储容量不够时，可解决的正确途径是(D)。
A：增加可使用的外存B：安装外接硬盘C：把磁盘换为光盘D：增加可使用的内存4：微型计算机的问世，是由于(B)的出现。
A：中小规模集成电路B：大规模集成电路C：晶体管电路D：集成电路5：在3.5英寸的软盘上, 有一带活动滑块的方型小孔, 它的作用是(C)。
A：读保护B：读写保护C：写保护D：驱动器孔轴6：在微机中运行一个大程序，存储容量不够时，可解决的正确途径是(D)。
A：增加可使用的外存B：安装外接硬盘C：把磁盘换为光盘D：增加可使用的内存7：内存中每个存储单元都被赋予一个序号, 这个序号称为(A)。
A：地址B：字节C：编号D：容量8：计算机病毒主要破坏计算机系统的(C)。
A：显示器B：软盘C：软件资源D：硬盘9：文档窗口与应用程序窗口之间的主要区别在于(D)。
A：文档窗口中有文档B：文档窗口是应用程序窗口的子窗口C：应用程序窗口是程序运行窗口D：应用程序窗口有菜单行10：计算机中能直接与CPU交换数据的存储器为(D)。
A：RAM、ROM和I/O设备B：主存储器和辅助存储器C：随机存储器和外存储器D：高速缓冲和主存储器11：以程序存储和程序控制为基础的计算机结构是由(B)提出的。
A：布尔B：冯.诺依曼C：图灵D：帕斯卡尔12：要把当前窗口的信息复制到剪贴板上, 应按(B)。
A：PrintScreenl键B：Alt+PrintScreenl键C：粘贴按钮D：复制按钮 13：在资源管理器中, 要选择连续的多个文件, 应按(C)。
第五章 中央处理器3
5.6 传统CPU（扩充知识面）
5.6.1 Intel 8088
5.7 流水CPU（自学） 5.7.1并行处理技术 5.7.2流水CPU的结构 5.7.3流水线中的主要问题 5.7.4 Pentium CPU
习题 1， 2
P140页
用硬件控பைடு நூலகம்的运算器
在4位全加器的基础上，设计由信号与开关控制输入的运算器。该设计中的两个加 数分别由两个4位锁存器输出。此锁存器为高电平有效。其控制端用与门将开关和 脉冲信号相连。即在开关和脉冲信号同时存在的情况下输入数值。其输出端也用 四位锁存器控制，同时也用开关与脉冲信号控制，高电平有效输出数值。
(2)水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。
(3)由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点 垂直型微指令则相反。 (4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似 相对来说，比较容易掌握 4、动态微程序设计 一台计算机的机器指令只有一组微程序，这一组微程序设计好之后，一般无 须改变而且也不好改变，这种微程序设计技术称为静态微程序设计 采用EPROM作为控制存储器，可以通过改变微指令和微程序来改变机器 的指令系统，这种微程序设计技术称为动态微程序设计。
0 0 1
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μA3=P1· IR3· T4 μA1=P1· IR1· T4 μA4=P3· IR4· T4 μA2=P1· IR2· T4 μA0=P1· IR0· T4+P2· C· T4
由于从触发器强置端修改，故前5个表达式可用“与非”门实现 最后一个用“与或非”门实现
3、微指令格式
微指令格式分为两类：水平型微指令和垂直型微指令 （1）水平型微指令 水平型微指令是指一次能定义并能并行执行多个微命令的微指令。 控制字段 水平型微指令特点： 优点： 微指令字较长，速度越快。 微指令中的微操作有高度的并行性。 微指令译码简单。 控制存储器的纵向容量小，灵活性强。 缺点： 微指令字比较长，明显地增加了控制存储器的横向容量。 水平微指令与机器指令差别很大,一般要熟悉机器结构、数据通路、时序系 统以及指令执行过程的人才能进行微程序设计,这对用户来说是很困难的。 判别测试字段 下地址字段
《计算机英语》课后习题答案
《计算机英语》参考答案Chapter 11.(1) 中央处理器(Central Processing Unit)(2) 随机访问内存(Random-access Memory)(3) 美国国际商用机器公司(International Business Machine)(4) 集成电路(Integrated Circuit)(5) 大规模集成电路(Large Scale Integration)(6) 超大规模集成电路(Very Large Scale Integration)(7) 个人数字助理(Personal Digital Assistant)(8) 图形用户界面(Graphical User Interface)2.(1) data(2) software(3) IC(4) ENIAC(5) supercomputer(6) superconductivity3.(1) F (ENIAC is the second digital computer after Atanasoff-Berry Computer)(2) T(3) F (Data is a unorganized)(4) T(5) T(6) T4.(1) 人工智能(2) 光计算机(3) 神经网络(4) 操作系统(5) 并行处理(6) vacuum tube(7) integrated circuit(8) electrical resistance(9) silicon chip(10) minicomputer5.数据是未经组织的内容的集合，数据可以包括字符、数字、图形和声音。
计算机管理数据，并将数据处理生成信息。
向计算机输入的数据称为输入，处理的结果称为输出。
计算机能在某一个称为存储器的地方保存数据和信息以备后用。
输入、处理、输出和存储的整个周期称为信息处理周期。
与计算机交互或使用计算机所产生信息的人称为用户。
1.(1) 发光二极管(Light-Emitting Diode)(2) 静态随机存储器(Static Random Access Memory)(3) 只读存储器(Read Only Memory)(4) 运算器(Arithmetic and Logical Unit)(5) 阴极射线管(Cathode Ray Tube)(6) 视频显示单元(Visual Display Unit)(7) 可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory)(8) 液晶显示屏(Liquid Crystal Display)2.(1) CPU(2) peripheral(3) memory(4) modem(5) control unit(6) byte3.(1) T(2) T(3) F (RAM is volatile memory because the information within the computer chips is erased as soon as the computer is powered off whereas ROM is nonvolatile)(4) T(5) T(6) F (Microphones and digital cameras are input devices)4.(1) 寄存器组(2) 主机(3) 二进制的(4) 算法(5) 光盘(6) CD-RW(7) logic operation(8) barcode(9) peripheral device(10) volatile memory5.计算机的内存可被视为一系列的单元，可以在单元中存取数字。
第5章习题答案
习题51、中央处理器有哪些基本功能？由哪些基本部件组成？2、什么是指令周期、CPU周期和时钟脉冲周期？三者有何关系？3、参见图5.1所示的数据通路。
画出存数指令“STOI Rs，(Rd)”的指令周期流程图，其含义是将源寄存器Rs的内容传送至(Rd)为地址的主存单元中。
4、参见图5.13所示的数据通路。
画出取数指令“LDA (Rs)，Rd”的指令周期流程图，其含义是将(Rs)为地址的主存单元的内容传送至目的寄存器Rd。
标出相应的微操作控制信号序列。
5、参见图5.15所示的数据通路。
画出加法指令“ADD Rd，(mem)”的指令周期流程图，其含义是将Rd中的数据与以mem为地址的主存单元的内容相加，结果传送至目的寄存器Rd。
6、假设CPU结构如图5.56所示，其中有一个累加寄存器AC、一个状态条件寄存器和其它4个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
要求：(1)标明图中a、b、c、d这4个寄存器的名称；(2)简述指令从主存取出到产生控制信号的数据通路；(3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
图5.56 CPU结构图7、简述程序与微程序、指令与微指令的区别。
8、微命令有哪几种编码方法，它们是如何实现的？9、简述机器指令与微指令的关系。
10、某机的微指令格式中有10个独立的控制字段C0～C9，每个控制字段有Ni个互斥控制信号，Ni的值如下：请回答：(1)如果这10个控制字段，采用编码表示法，需要多少控制位？(2)如果采用完全水平型编码方式，需要多少控制位？11、假设微地址转移逻辑表达式如下：μA4=P2·ZF·T4μA3=P1·IR15·T4μA2=P1·IR14·T4μA1=P1·IR13·T4μA0=P1·IR12·T4其中μA4～μA0为微地址寄存器的相应位，P1和P2为判别标志，ZF为零标志，IR15～IR12为指令寄存器IR的相应位，T4为时钟脉冲信号。
第五章 中央处理器
单选题1、一般机器周期的时间是根据（）来规定的。
∙主存中读取一个指令字的时间∙主存中读取一个数据字的时间∙主存中写入一个数据字的时间∙主存中读取一个数据字的时间正确答案：A2、存放微程序的控制存储器称为：∙高速缓冲存储器∙控制存储器∙虚拟存储器∙主存储器正确答案：B3、计算机操作的最小时间单位是：∙时钟周期∙指令周期∙CPU周期∙微指令周期正确答案：A4、以下叙述中正确描述的句子是：∙同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作∙同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相交性微操作∙同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作∙同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫排他性微操作正确答案：A5、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是：∙MAR∙PC∙IR∙PSW正确答案：B6、同步控制是:∙只适用于CPU控制的方式∙只适用于外围设备控制的方式∙由统一时序信号控制的方式∙所有指令执行时间都相同的方式正确答案：C7、下列部件中不属于控制器的是：∙IR∙操作控制器∙PC∙PSW正确答案：D判断题8、指令流水线中主要存在三种相关冲突：资源相关、数据相关及控制相关。
∙对∙错正确答案：对9、微程序控制器属于存储逻辑型，以微程序解释执行机器指令，采用存储逻辑技术实现。
∙对∙错正确答案：对10、指令寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元的地址。
∙对∙错√恭喜！答对啦11、程序计数器用于存放CPU正在执行的指令的地址。
∙对∙错正确答案：错12、地址寄存器用于存放当前执行的指令码，供进行指令译码。
∙对正确答案：错13、时钟周期是CPU处理操作的最大时间单位。
∙对∙错正确答案：错14、并发性指两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。
∙对∙错正确答案：对15、微程序控制器的优点：规整性、灵活性、可维护性强。
∙对∙错正确答案：对16、微操作是执行部件接受微命令后所进行的操作，是计算机硬件结构中最基本的操作。
《计算机科学导论》第五章课后作业解答（个人版）
《计算机科学导论》第五章课后作业解答（个⼈版）1.计算机由哪三个⼦系统组成？CPU、主存和输⼊/输出⼦系统。
2.CPU由哪⼏个部分组成？算术逻辑单元（ALU），控制单元和⼀系列寄存器。
3.ALU的功能是什么？算术逻辑单元负责算术、移位和逻辑运算。
4.控制单元的功能是什么？控制单元控制各个⼦系统的操作。
5.主存的功能是什么？存储数据和程序指令。
6.定义RAM、ROM、SRAM、DRAM、PROM、EPROM和EEPROM。
存储器的类型主要有两种：RAM和ROM。
RAM：随机存取存储器是计算机中主存的主要部分。
可以使⽤存储单元地址来随机存取⼀个数据项，⽽不需要存取位于它前⾯的所有数据项。
⽤户可对其读写，且具有易失性。
ROM：和RAM⼀样，可能随机存取。
该存储器的内容是由制造商写进去的。
⽤户只能读不能写，具有⾮易失性。
SRAM：静态RAM通过使⽤传统的触发器门电路来保存数据，存取速度⾼，但价格昂贵。
DRAM：动态RAM通过使⽤电容器来保存数据，存取速度稍慢，但价格便宜。
PROM：可编程只读存储器在计算机发货时是空⽩的，⽤户可借⽤⼀些特殊的设备将程序存储在上⾯，之后就⽆法再次重写了。
EPROM：可擦除的可编程只读存储器，⽤户需要⽤⼀种可以发出紫外光的特殊仪器对其重写，在重写之前还得拆下来再重新安装。
EEPROM：电可擦除的可编程只读存储器，重写时⽤电⼦脉冲即可，⽆需从计算机上下来。
7.⾼速缓冲存储器的作⽤是什么？提⾼CPU存取内存中数据的速度。
8.描述⼀下磁盘的物理组成？磁盘由⼀张张磁⽚叠加⽽成。
这些磁⽚由薄磁膜封装起来。
信息通过盘上每⼀个磁⽚的读/写磁头读写磁介质表⾯来进⾏读取和存储。
9.磁盘和磁带表⾯是怎样组织的？磁盘的盘⾯被划分成磁道，每个磁道⼜分成若⼲个扇区，磁道间通过磁道内部间隔隔开，扇区之间通过扇区内部间隔隔开。
磁带在宽度上可分为9个磁道，磁道上的每个点可分别存储1位的信息，同时垂直切⾯的9个点可以存储8位的信息，另外的1位⽤于错误检测。
计算机组成原理白中英版第五版课后答案
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？
冯诺依曼计算机的主要设计思想 存储程序并按地址顺序执行 冯诺依曼计算机主要包括 存储器、运算器、控制器、输入和输出五部分组成
2015年3月25日星期三
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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？
2015年3月25日星期三
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2. 设[X]补＝a7.a6 a5··· a0 ，其中ai 取0或1， 若要X>-0.5，求a0 a1 a2 ··· a7 的取值。
若a7 ＝0，则X为正数，显然a0··· a6取任何值均可。 若a7 ＝1，则X为负数，[X]移＝0. a6 a5 ··· a0
∵ －0.5D = －0.100000B，则[－0.5D ]移＝0.100000 ∴ 若要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··· a0不全为0。
2015年3月25日星期三
负数范围－2127 ～－ (2-1+2-23) * 2-128
11
4、将下列十进制数表示成IEEE754标准的 32位浮点规格化数。
27/64
27/64 = 0.011011B = 1.1011 * 2-2 e=－2，则E＝e＋127＝125 ∴ 规格化数
－27/64
符号位 0 阶码(8) 尾数(23)
② x＝－11111 y＝－11011
机器内部补码数据： [x]补＝ 1 00001 算前求补器输出： |x|= 11111 乘法阵列： |x| ×|y| ＝ 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 算后求补输出： [x×y]补＝ 0 1101000101
计算机导论(第3版)-1-3章参考答案
第1章习题参考答案1、简要叙述ENIAC之前计算工具的发展历程。
答案:（1）算筹；（2）算盘；（3）计算尺；（4）机械计算机；（5）机电计算机。
对于（3）—（5），列出其代表机型。
2、对比说明第一代至第四代计算机各自的主要特点。
答案:（1）第一代计算机的主要特点：用电子管作为基本元器件；用机器语言或汇编语言编写程序；使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓和磁芯作主存储器；输入输出装置主要用穿孔卡片；主要用于科学计算。
（2）第二代计算机的主要特点：用晶体管作为基本元器件；出现了FORTRAN、ALGOL和COBOL 等高级语言；采用磁芯存储器作主存，采用磁盘与磁带作辅存；除了科学计算和数据处理外，开始进入实时过程控制领域；出现了操作系统。
（3）第三代计算机的主要特点：用集成电路作为基本元器件；高级语言得到广泛应用；用半导体存储器取代了磁芯存储器，存储容量大幅度提高；普遍采用了微程序设计技术，设计了具有兼容性的体系结构；系统软件与应用软件都有很大发展，操作系统的功能有很大的提高和完善；出现了成本较低的小型计算机。
（4）第四代计算机的主要特点：用微处理器或超大规模集成电路取代了普通集成电路；计算机的存储容量进一步扩大，开始使用光盘和激光打印机；面向对象程序设计语言得到广泛使用；微型计算机诞生；数据通信、计算机网络、分布式处理有了很大的发展，互联网得到广泛应用。
3、微型计算机是如何发展起来的？微型计算机的快速发展有什么重要意义？答案: 1971年诞生的微处理器是将运算器和控制器集成在一起的大规模/超大规模集成电路芯片，以微处理器为核心再加上存储器和接口芯片，便构成了微型计算机。
1981年IBM公司推出微型计算机IBM PC后，微型计算机得到了快速发展。
微型机的出现及快速发展，才使计算机走进了大大小小的企事业单位和千家万户，也促进了互联网的快速发展和广泛应用。
4、简要说明第五代计算机的含义，如何评价第五代计算机的研究。
(完整word版)计算机组成原理期末试题及答案
第一章计算机系统概论计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。
早起将运算器和控制器合在一起称为CPU（中央处理器）。
目前的CPU包含了存储器，因此称为中央处理器。
存储程序并按地址顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机的工作原理，也是CPU自动工作的关键。
计算机系统是一个有硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序级、一般程序级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成，每一级上都能进行程序设计，且得到下面各级的支持。
习题：4冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括那些主要组成部分？主要设计思想是：存储程序通用电子计算机方案，主要组成部分有：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备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？存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号，称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据，称为数据字。
如果某字为一条指令，称为指令字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？每一个基本操作称为一条指令，而解算某一问题的一串指令序列，称为程序第二章运算方法和运算器按对阶操作。
直接使用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。
为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、子模码等三种不同用途的编码。
1第三章 内部存储器CPU 能直接访问内存（cache 、主存）双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构。
cache 是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU 和主存之间速度不匹配而采用的一项重要的硬件技术，并且发展为多级cache 体系，指令cache 与数据cache 分设体系。
要求cache 的命中率接近于1适度地兼顾了二者的优点又尽量避免其缺点，从灵活性、命中率、硬件投资来说较为理想，因而得到了普遍采用。
习题： 1设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：（1）该存储器能存储多少个字节的信息？（2）如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成，需要多少片；（3）需要多少位地址做芯片选择？(1)字节M 4832*220= (2)片84*28*51232*1024==K K (3)1位地址作芯片选择 2 已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M ×8位DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用内存条结构形式，问：（1） 若每个内存条16M ×64位，共需几个内存条？（2）每个内存条共有多少DRAM 芯片？ （3）主存共需多少DRAM 芯片？CPU 如何选择各内存条？(1). 共需模块板数为m ：m=÷2^24=4(块)(2). 每个模块板内有DRAM 芯片数为32 (片)(3) 主存共需DRAM 芯片为：4*32=128 (片)每个模块板有32片DRAM 芯片，容量为16M ×64位，需24根地址线(A23~A0) 完成模块板内存储单元寻址。
计算机组成原理习题(附参考答案)
计算机组成原理习题（附参考答案）一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在统一编址方式下，下面的说法( )是正确的。
A、一个具体地址只能对应内存单元B、一个具体地址既可对应输入/输出设备，又可对应内存单元C、一个具体地址只能对应输入/输出设备D、只对应输入/输出设备或者只对应内存单元正确答案：D2、堆栈指针SP的内容是（）。
A、栈顶地址B、栈顶内容C、栈底内容D、栈底地址正确答案：A3、下列不属于程序控制指令的是（）。
A、循环指令B、无条件转移指令C、条件转移指令D、中断隐指令正确答案：D4、计算机的存储系统是指（）。
A、cache，主存储器和外存储器B、主存储器C、ROMD、RAM正确答案：A5、指令是指（）。
A、计算机中一个部件B、发给计算机的一个操作命令C、完成操作功能的硬件D、通常用于构成主存的集成电路正确答案：B6、相对于微程序控制器，组合逻辑控制器的特点是（）。
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正确答案：D7、中断向量可提供（）。
A、主程序的断点地址B、传送数据的起始地址C、被选中设备的地址D、中断服务程序入口地址正确答案：D8、迄今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是（）。
A、信息处理方便B、物理器件性能所致C、运算速度快D、节约元件正确答案：B9、相联存储器是按（）进行寻址的存储器。
A、内容指定方式B、地址指定与堆栈存取方式结合C、堆栈存取方式D、地址指定方式正确答案：A10、若SRAM芯片的容量是2M×8位，则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是（）。
A、29B、21C、18D、不可估计正确答案：A11、若x=103,y=-25,则下列表达式采用8位定点补码运算实现时，会发生溢出的是（）。
A、x+yB、-x+yC、-x-yD、x-y正确答案：D12、系统总线是指（）。
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1．请在括号内填入适当答案。
在CPU中：
(1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）；
(2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC)；
(3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器）和（数据缓冲寄存器DR）。
2．参见下图（课本P166图5.15）的数据通路。
画出存数指令"STA R1 ，(R2)"的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。
标出各微操作信号序列。
解："STA R1 ，(R2)"指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示：
3．参见课本P166图5.15的数据通路，画出取数指令"LDA（R3），RO"的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。
5．如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画出时序产生器逻辑图。
解：节拍脉冲T1，T2，T3的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1= T3=200ns ，T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。
为了消除节拍脉冲上的毛刺，环
型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。
下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。
根据关
系，节拍脉冲T1，T2，T3 的逻辑表达式如下：
T1 = C1·， T2 = ， T3 =
6．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指
令公用的。
已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。
解：微指令条数为：（4-1）×80+1=241条
取控存容量为：256×32位=1KB
7. 某ALU器件使用模式控制码M，S3，S2，S1，C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。
下表列出各条指令所要求的模式控制码，其中y为二进制变量，F为0或1任选。
试以指令码（A，B，H，D，E，F，G）为输入变量，写出控制参数M，S3，S2，S1，C的逻辑表达式。
解： M=G
S3=H+D+F
S2=1
C=H+D+(E+F)y
8．某机有8条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。
a-j分别对应10种不同性质的微命令信号。
假设一条微指令的控制字段为8位，请安排微指令的控制字段格式。
解：经分析，（e ,f ,h）和（b, i, j）可分别组成两个小组或两个字段，然后进行译码，可得六个
微命令信号，剩下的a, c, d, g 四个微命令信号可进行直接控制，其整个控制字段组成如
10.某计算机有如下部件：ALU ，移位器，主存M ，主存数据寄存器MDR ，主存地址寄存器MAR ，指令寄存器IR ，通用寄存器R 0——R 3 ，暂存器C 和D 。
（1）请将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明数据流向。
（2）画出“ADD R 1，（R 2）”指令的指令周期流程图，指令功能是 （R 1）+（（R 2））→R 1。
解：（1）各功能部件联结成如图所示数据通路：
ALU +1
（2）此指令为RS 型指令，一个操作数在R 1中，另一个操作数在R 2为地址的内存单元中，相加结果放在R 1中。
送当前指令地址到MAR
取当前指令到IR ， PC + 1，为取下条指令做好准备
①
② ③
移位器 D
C PC IR R 3
R 2 R 1 R 0 MAR
M
MBR
（PC ）→ MAR M →MBR →IR ，（PC ）+ 1 （R 1）→C （R 2）→MAR
M →MBR →D 译码
（C）+（D）→R1
④
图B 6.5
(说明)：①：取R1操作数→C暂存器。
②：送地址到MAR。
③：取出内存单元中的操作数→D暂存器。
④：相加后将和数→R1。
11.已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为512×48(位)。
微程序可在整个控
制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微
指令地址采用断定方式。
请问:
（1）微指令中的三个字段分别应为多少位？
（2）画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。
解：
（l）假设判别测试字段中每一位作为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位；
又因为控存容量为512单元，所以下地址字段为9位，。
微命令字段则是：
（48－4－9）= 35位。
（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如下图所示。
其中微地址寄存器对应下地址字，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令字段，后两部分组成微指令寄存器。
地址转移逻辑的输入是指令寄存器的OP码、各种状态条件以及判别测试字段所给的判别标志
（某一位为1），其输出用于控制修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移（此例微指令的后继地址采用断定方式）。
12．今有4级流水线分别完成取值、指令译码并取数、运算、送结果四步操作，今假设完成各步操作的时间依次为100ns,100ns,80ns,50ns。
请问：（1）流水线的操作周期应设计为多少？
（2）若相邻两条指令发生数据相关，而且在硬件上不采取措施，那么第二条指令要推迟多少时间进行。
（3）如果在硬件设计上加以改进，至少需推迟多少时间？
解：
(1) 流水线的操作时钟周期 t应按四步操作中最长时间来考虑, 所以t=100ns；
(2) 两条指令发生数据相关冲突情况：:
ADD R1,R2,R3 ; R2+R3→R1
SUB R4,R1,R5 ; R1-R5→R4
两条指令在流水线中执行情况如下表所示:
ADD指令在时钟4时才将结果写入寄存器R1中, 但SUB指令在时钟3时就需读寄存器R1了，显然发生
数据相关，不能读到所需数据，只能等待。
如果硬件上不采取措施,第2条指令SUB至少应推迟2个
操作时钟周期，即t=2×100ns=200ns；
(3)如果硬件上加以改进(采取旁路技术),这样只需推迟1个操作时钟周期就能得到所需数据，
即t=100ns。
15．用定量描述法证明流水计算机比非流水计算机具有更高的吞吐率。
解：衡量并行处理器性能的一个有效参数是数据带宽（最大吞吐量），它定义为单位时间内可以产生
的最大运算结果个数。
设P1是有总延时T1的非流水处理器，故其带宽为1/T1。
又设Pm是相当于P1 m 段流水处理器延迟时间Tr，故Pm的带宽为1/（Tc+Tr）。
如果Pm是将P1划分成相同延迟的若干段形成的，则T1≈mTc 因
此P1的带宽接近于1/mTc，由此可见，当mTc>Tc+Tr满足时，Pm比P1具有更大的带宽。
16. 流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）相关；读后写（WAR）相关；写后写（WAW）相关。
判断以下三组指令各存在哪种类型的数据相关。
(1) I1 LAD R1，A ； M（A）→R1，M（A）是存储器单元
I2 ADD R2，R1 ；（R2）+（R1）→R2
(2) I3 ADD R3，R4 ；（R3）+（R4）→R3
I4 MUL R4，R5 ；（R4）×（R5）→ R4
(3) I5 LAD R6，B ； M（B）→R6，M（B）是存储器单元
I6 MUL R6，R7 ；（R6）×（R7）→ R6
解：（1）写后读（RAW）相关；
（2）读后写（WAR）相关，但不会引起相关冲突；
（3）写后读（RAW）相关、写后写（WAW）相关
17．参考教科书图5.42所示的超标量流水线结构模型，现有如下6条指令序列：I1 LAD R1, B; M(B) → R1,M(B)是存储器单元
I2 SUB R2, R1; (R2)－(R1) → R2
I3 MUL R3, R4; (R3)×(R4) → R3
I4 ADD R4, R5; (R4)＋(R5) → R4
I5 LAD R6, A; M(A) → R6,M(A)是存储器单元
I6 ADD R6, R7; (R6)＋(R7) →R6
请画出：（1）按序发射按序完成各段推进情况图。
（2）按序发射按序完成的流水线时空图。
解：（1）
(2)。