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计算机原理答案

第1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——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。

计算机硬件——计算机的物理实体。

计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料。

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。

5. 冯诺依曼计算机的特点是什么？

解：冯氏计算机的特点是：P9

由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；

指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中；

指令由操作码、地址码两大部分组成；

指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；

以运算器为中心（原始冯氏机）。

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。解：P10

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（机），是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成；（早期的运、控不在同一芯片上）

主存——计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。

存储单元——可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位；

存储元件——存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取；

存储字——一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位；

存储字长——一个存储单元所存二进制代码的位数；

存储容量——存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）

机器字长——CPU能同时处理的数据位数；

指令字长——一条指令的二进制代码位数；

8. 解释下列英文缩写的中文含义：

CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS

解：全面的回答应分英文全称、中文名、中文解释三部分。

CPU——Central Processing Unit，中央处理机（器），见7题；

PC——Program Counter，程序计数器，存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址的计数器；IR——Instruction Register，指令寄存器，存放当前正在执行的指令的寄存器；

CU——Control Unit，控制单元（部件），控制器中产生微操作命令序列的部件，为控制器的核心部件；ALU——Arithmetic Logic Unit，算术逻辑运算单元，运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件；ACC——Accumulator，累加器，运算器中运算前存放操作数、运算后存放运算结果的寄存器；

MQ——Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。

X——此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作数；

MAR——Memory Address Register，存储器地址寄存器，内存中用来存放欲访问存储单元地址的寄存器；MDR——Memory Data Register，存储器数据缓冲寄存器，主存中用来存放从某单元读出、或写入某存储单元数据的寄存器；I/O——Input/Output equipment，输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送；

MIPS——Million Instruction Per Second，每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位；

11. 指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？

解：计算机区分指令和数据有以下2种方法：

通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相

应微程序）取出的即为数据。

通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。

第2章计算机的发展及应用

1. 通常计算机的更新换代以什么为依据？

答：P22

主要以组成计算机基本电路的元器件为依据，如电子管、晶体管、集成电路等。

2. 举例说明专用计算机和通用计算机的区别。

答：按照计算机的效率、速度、价格和运行的经济性和实用性可以将计算机划分为通用计算机和专用计算机。通用计算机适应性强，但牺牲了效率、速度和经济性；而专用计算机是最有效、最经济和最快的计算机，但适应性很差。例如个人电脑和计算器。

3. 什么是摩尔定律？该定律是否永远生效？为什么？

答：P23，否，P36

第3章系统总线

1. 什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？

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。

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：（1）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；

（2）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；

（3）特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；计数器查询方式优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；独立请求方式判优速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高。

5. 解释下列概念：总线宽度.总线带宽、总线复用。总线的主设备（或主模块）、总线的从设备（或从模块）、总线的传输周期和总线的通信控制。

解：

总线宽度：总线宽度可以理解为总线的数据总线的根数，用bit（位）表示。

总线带宽：总线带宽可以理解为总线的数据传输速率，即单位时间内总线上传输数据的位数。

总线复用：将地址总线和数据总线公用一组物理线路，在这组物理线路上分时传输地址信号和数据信号。

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。

6. 试比较同步通信和异步通信。

解：

同步通信——由统一时钟控制的通信，控制方式简单，灵活性差，当系统中各部件工作速度差异较大时，总线工作效率明显下降。适合于速度差别不大的场合；

异步通信——不由统一时钟控制的通信，部件间采用应答方式进行联系，控制方式较同步复杂，灵活性高，当系统中各部件工作速度差异较大时，有利于提高总线工作效率。

7.画图说明异步通信中请求与回答有哪几种互锁关系？

8. 为什么说半同步通信同时保留了同步通信和异步通信的特点？

解：半同步通信既能像同步通信那样由统一时钟控制，又能像异步通信那样允许传输时间不一致，因此工作效率介于两者之间。

9.分离式通信有何特点，主要用于什么系统？

（1）各模块欲占用总线使用权都必须提出申请。

（2）在得到总线使用权后，主模块在限定的时间内向对方传送信息，采用同步方式传送，不再等待对方的回答信号。

（3）各模块在准备数据的过程中都不占用总线，使总线可接受其他模块的请求。

（4）总线被占用时都在做有效工作，或者通过它发送命令，或者通过它传送数据，不存在内存等待时间，充分的利用了总线的有效占用，从而实现了总线在多个主、从模块间进行信息交叉重叠并行使传送，这对大型计算机系统是极为重要的。

10.什么是总线标准？什么是即插即用，哪些总线有这一特点？为什么要设置总线标准？你知道目前流行的总线标准有哪些？

解：

所谓总线标准，可视为系统与各模块，模块与模块之间的一个互联的标准界面

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；

plug and play ——即插即用，EISA 、PCI 等具有此功能。

第4章存储器

3. 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？

答：存储器的层次结构主要体现在Cache —主存和主存—辅存这两个存储层次上。

Cache —主存层次在存储系统中主要对CPU 访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU 访存速度加快，接近于Cache 的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。

主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。

综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。

主存与Cache 之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存—辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部份通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。

4. 说明存取周期和存取时间的区别。

解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。即：存取周期 = 存取时间 + 恢复时间

不互锁

半互锁全互锁单机

多机网络通信使能

控制

5. 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？

解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。

存储器带宽 = 1/200ns ×32位= 160M位/秒 = 20MB/S = 5M字/秒

9. 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。

解：刷新——对DRAM定期进行的全部重写过程；

刷新原因——因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的单元电压信号衰减而引起的信息丢失，需要及时补充。因此安排了定期刷新操作；

常用的刷新方法有三种——集中式、分散式、异步式。

集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新；有CPU访存死时间；

分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间；

异步式：是集中式和分散式的折衷。

讨论：

1）刷新与再生的比较：

共同点：

动作机制一样。都是利用DRAM存储元破坏性读操作时的重写过程实现；

操作性质一样。都是属于重写操作。

区别：

解决的问题不一样。再生主要解决DRAM存储元破坏性读出时的信息重写问题；刷新主要解决长时间不访存时的信息衰减问题。

操作的时间不一样。再生紧跟在读操作之后，时间上是随机进行的；刷新以最大间隔时间为周期定时重复进行。

动作单位不一样。再生以存储单元为单位，每次仅重写刚被读出的一个字的所有位；刷新以行为单位，每次重写整个存储器所有芯片内部存储矩阵的同一行。

芯片内部I/O操作不一样。读出再生时芯片数据引脚上有读出数据输出；刷新时由于CAS信号无效，芯片数据引脚上无读出数据输出（唯RAS有效刷新，内部读）。鉴于上述区别，为避免两种操作混淆，分别叫做再生和刷新。

2）CPU访存周期与存取周期的区别：

CPU访存周期是从CPU一边看到的存储器工作周期，他不一定是真正的存储器工作周期；存取周期是存储器速度指标之一，它反映了存储器真正的工作周期时间。

3）分散刷新是在读写周期之后插入一个刷新周期，而不是在读写周期内插入一个刷新周期，但此时读写周期和刷新周期合起来构成CPU访存周期。

4）刷新定时方式有3种而不是2种，一定不要忘了最重要、性能最好的异步刷新方式。

10. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？

解：半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法（单译码法）和重合法（双译码法）。

线选法：地址译码信号只选中同一个字的所有位，结构简单，费器材；

重合法：地址分行、列两部分译码，行、列译码线的交叉点即为所选单元。这种方法通过行、列译码信号的重合来选址，也称矩阵译码。可大大节省器材用量，是最常用的译码驱动方式。

25. 什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理？

解：程序运行的局部性原理指：在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问；在空间上，这些被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区；在访问顺序上，指令顺序执行比转移执行的可能性大 (大约 5:1 )。存储系统中Cache—主存层次采用了程序访问的局部性原理。

27． Cache做在CPU芯片内有什么好处？将指令Cache和数据Cache分开又有什么好处？

答：Cache做在CPU芯片内主要有下面几个好处：

1）可提高外部总线的利用率。因为Cache在CPU芯片内，CPU访问Cache时不必占用外部总线；

2）Cache不占用外部总线就意味着外部总线可更多地支持I/O设备与主存的信息传输，增强了系统的整体效率；

3）可提高存取速度。因为Cache与CPU之间的数据通路大大缩短,故存取速度得以提高；

将指令Cache和数据Cache分开有如下好处：

1）可支持超前控制和流水线控制，有利于这类控制方式下指令预取操作的完成；

2）指令Cache可用ROM实现，以提高指令存取的可靠性；

3）数据Cache对不同数据类型的支持更为灵活，既可支持整数（例32位），也可支持浮点数据（如64位）。

Cache结构改进的第三个措施是分级实现，如二级缓存结构，即在片内Cache（L1）和主存之间再设一个片外Cache（L2），片外缓存既可以弥补片内缓存容量不够大的缺点，又可在主存与片内缓存间起到平滑速度差的作用，加速片内缓存的调入调出速度（主存—L2—L1）。

第5章输入输出系统

1. I/O有哪些编址方式？各有何特点？

解：常用的I/O编址方式有两种： I/O与内存统一编址和I/O独立编址；

特点： I/O与内存统一编址方式的I/O地址采用与主存单元地址完全一样的格式，I/O设备和主存占用同一个地址空间，CPU可像访问主存一样访问I/O设备，不需要安排专门的I/O指令。

I/O独立编址方式时机器为I/O设备专门安排一套完全不同于主存地址格式的地址编码，此时I/O地址与主存地址是两个独立的空间，CPU需要通过专门的I/O指令来访问I/O地址空间。

讨论：I/O编址方式的意义：

I/O编址方式的选择主要影响到指令系统设计时I/O指令的安排，因此描述其特点时一定要说明此种I/O编址方式对应的I/O指令设置情况。

I/O与内存统一编址方式将I/O地址看成是存储地址的一部分，占用主存空间；

问题：确切地讲， I/O与内存统一编址的空间为总线空间，I/O所占用的是内存的扩展空间。

I/O独立编址方式有明显的I/O地址标识，而I/O与内存统一的编址方式没有；

问题：无论哪种编址方式，I/O地址都是由相应的指令提供的，而地址本身并没有特殊的标识。

2. 简要说明CPU与I/O之间传递信息可采用哪几种联络方式？它们分别用于什么场合？

答： CPU与I/O之间传递信息常采用三种联络方式：直接控制（立即响应）、同步、异步。适用场合分别为：

直接控制适用于结构极简单、速度极慢的I/O设备，CPU直接控制外设处于某种状态而无须联络信号。

同步方式采用统一的时标进行联络，适用于CPU与I/O速度差不大，近距离传送的场合。

异步方式采用应答机制进行联络，适用于CPU与I/O速度差较大、远距离传送的场合。

讨论：注意I/O交换方式、I/O传送分类方式与I/O联络方式的区别：

串行、并行I/O传送方式常用于描述I/O传送宽度的类型；

I/O交换方式主要讨论传送过程的控制方法；

I/O联络方式主要解决传送时CPU与I/O之间如何取得通信联系以建立起操作上的同步配合关系。

同步方式适用于CPU与I/O工作速度完全同步的场合。

问题： I/O 要达到与CPU工作速度完全同步一般是不可能的。同步方式的实质是“就慢不就快”，如采用同步方式一般CPU达不到满负荷工作。

6. 字符显示器的接口电路中配有缓冲存储器和只读存储器，各有何作用？

解：显示缓冲存储器的作用是支持屏幕扫描时的反复刷新；只读存储器作为字符发生器使用，他起着将字符的ASCII码转换为字形点阵信息的作用。

8. 某计算机的I/O设备采用异步串行传送方式传送字符信息。字符信息的格式为一位起始位、七位数据位、一位校验位和一位停止位。若要求每秒钟传送480个字符，那么该设备的数据传送速率为多少？

解：480×10=4800位/秒=4800波特；

波特——是数据传送速率波特率的单位。

10. 什么是I/O接口?为什么要设置I/O接口？I/O接口如何分类？

解： I/O接口一般指CPU和I/O设备间的连接部件； I/O接口分类方法很多，主要有：

按数据传送方式分有并行接口和串行接口两种；

按数据传送的控制方式分有程序控制接口、程序中断接口、DMA接口三种。

12. 结合程序查询方式的接口电路，说明其工作过程。

解：程序查询接口工作过程如下（以输入为例）：

1）CPU发I/O地址→地址总线→接口→设备选择器译码→选中，发SEL信号→开命令接收门；

2）CPU发启动命令→ D置0，B置1 →接口向设备发启动命令→设备开始工作；

3）CPU等待，输入设备读出数据→ DBR；

4）外设工作完成，完成信号→接口→ B置0，D置1；

5）准备就绪信号→控制总线→ CPU；

6）输入：CPU通过输入指令（IN）将DBR中的数据取走；

若为输出，除数据传送方向相反以外，其他操作与输入类似。工作过程如下：

1）CPU发I/O地址→地址总线→接口→设备选择器译码→选中，发SEL信号→开命令接收门；

2）输出： CPU通过输出指令（OUT）将数据放入接口DBR中；

3）CPU发启动命令→ D置0，B置1 →接口向设备发启动命令→设备开始工作；

4）CPU等待，输出设备将数据从 DBR取走；

5）外设工作完成，完成信号→接口→ B置0，D置1；

6）准备就绪信号→控制总线→ CPU，CPU可通过指令再次向接口DBR输出数据，进行第二次传送。

13. 说明中断向量地址和入口地址的区别和联系。

解：

中断向量地址和入口地址的区别：

向量地址是硬件电路（向量编码器）产生的中断源的内存地址编号，中断入口地址是中断服务程序首址。

中断向量地址和入口地址的联系：

中断向量地址可理解为中断服务程序入口地址指示器（入口地址的地址），通过它访存可获得中断服务程序入口地址。 (两种方法：在向量地址所指单元内放一条JUM指令；主存中设向量地址表。参考8.4.3）

讨论：

硬件向量法的实质：

当响应中断时，为了更快、更可靠的进入对应的中断服务程序执行，希望由硬件直接提供中断服务程序入口地址。但在内存地址字较长时这是不可能的。因此由硬件先提供中断源编号、再由编号间接地获得中断服务程序入口地址。这种中断源的编号即向量地址。

由于一台计算机系统可带的中断源数量很有限，因此向量地址比内存地址短得多，用编码器类逻辑部件实现很方便。14. 在什么条件下，I/O设备可以向CPU提出中断请求？

解：I/O设备向CPU提出中断请求的条件是：I/O接口中的设备工作完成状态为1（D=1），中断屏蔽码为0 （MASK=0），且CPU查询中断时，中断请求触发器状态为1（INTR=1）。

15. 什么是中断允许触发器？它有何作用？

解：中断允许触发器是CPU中断系统中的一个部件，他起着开关中断的作用（即中断总开关，则中断屏蔽触发器可视为中断的分开关）。

16. 在什么条件和什么时间，CPU可以响应I/O的中断请求？

解：CPU响应I/O中断请求的条件和时间是：当中断允许状态为1（EINT=1），且至少有一个中断请求被查到，则在一条指令执行完时，响应中断。

17. 某系统对输入数据进行取样处理，每抽取一个输入数据，CPU就要中断处理一次，将取样的数据存至存储器的缓冲区中，该中断处理需P秒。此外，缓冲区内每存储N个数据，主程序就要将其取出进行处理，这个处理需Q秒。试问该系统可以跟踪到每秒多少次中断请求？

解：这是一道求中断饱和度的题，要注意主程序对数据的处理不是中断处理，因此Q秒不能算在中断次数内。

N个数据所需的处理时间=P×N+Q秒

平均每个数据所需处理时间= （P×N+Q） /N秒；

求倒数得：

该系统跟踪到的每秒中断请求数=N/（P×N+Q）次。

19. 在程序中断方式中，磁盘申请中断的优先权高于打印机。当打印机正在进行打印时，磁盘申请中断请求。试问是否要将打印机输出停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能继续进行？为什么？

解：由于磁盘中断的优先权高于打印机，因此应将打印机输出停下来，等磁盘操作结束后，打印机输出才能继续进行。因为打印机的速度比磁盘输入输出的速度慢，并且暂停打印不会造成数据丢失。

讨论：

打印机不停，理由有如下几种：

打印内容已存入打印机缓存；

问题：1）如果打印机无缓存呢？

2）如果打印机有缓存，还需要用程序中断方式交换吗？（应用DMA)

由于在指令执行末查中断，因此执行打印指令时不会响应磁盘中断。′

问题：打印中断处理程序=打印指令？

采用字节交叉传送方式，当两者同时请求中断时，先响应盘，再响应打印机，交叉服务。′

问题：这是程序中断方式吗？

由于打印机速度比CPU慢得多，CPU将数据发送给打印机后，就去为磁盘服务，而这时打印机可自己慢慢打印。′

问题：停止打印机传送=停止打印机动作？

我有打印机，感觉上打印机工作是连贯的；′

问题：人的感觉速度=计算机工作速度？

23.调用中断服务程序和调用子程序有何区别？

子程序只有调用的时候才执行，而中断不需调用，只要外部条件满足就执行中断服务程序，子程序可以由用户程序和操作系统调用，而中断服务程序只能由操作系统调用。

26. 什么是多重中断？实现多重中断的必要条件是什么？

解：多重中断是指：当CPU执行某个中断服务程序的过程中，发生了更高级、更紧迫的事件，CPU暂停现行中断服务程序的执行，转去处理该事件的中断，处理完返回现行中断服务程序继续执行的过程。

实现多重中断的必要条件是：在现行中断服务期间，中断允许触发器为1，即开中断。

28. CPU对DMA请求和中断请求的响应时间是否一样？为什么？

解： CPU对DMA请求和中断请求的响应时间不一样，因为两种方式的交换速度相差很大，因此CPU必须以更短的时间间隔查询并响应DMA请求（一个存取周期末）。

讨论：

CPU对DMA的响应是即时的；

随时都能响应？

CPU响应DMA的时间更短；

DMA比中断速度高；

短、高或不一样的具体程度？

不一样。因为DMA与CPU共享主存，会出现两者争用主存的冲突，CPU必须将总线让给DMA接口使用，常用停止CPU访存、周期窃取及DMA与CPU交替访存三种方式有效的分时使用主存；

这种情况仅仅存在于DMA与中断程序之间吗？答非所问。

24. DMA的工作方式中，CPU暂停方式和周期挪用方式的数据传送流程有何不同？画图说明。

解：两种DMA方式的工作流程见下页，其主要区别在于传送阶段，现行程序是否完全停止访存。

停止CPU访存方式的DMA工作流程如下：

现行程序 CPU DMAC I/O

CPU DMAC I/O B C D

周期窃取方式的DMA工作流程如下：

现行程序 CPU DMAC I/O

CPU DMAC I/O B C D

31.假设某设备向CPU传送信息的最高频率是40K次/秒，而相应的中断处理程序其执行时间为40μs。试问该外设是否可用程序中断方式与主机交换信息，为什么？

解：该设备向CPU传送信息的时间间隔 =1/40K=0.025×1000=25μs < 40μs

则：该外设不能用程序中断方式与主机交换信息，因为其中断处理程序的执行速度比该外设的交换速度慢。

举例说明：（输入）

假设初始CPU空闲，则当I/O将第一个数据放在接口的数据缓冲寄存器中后，向CPU发第一个中断请求，CPU立即响应；I/O设备匀速运行，25s后，第二个中断请求到来，CPU正在执行中断程序接收第一个数据，40s时响应；

50s后，第三个中断请求到来，CPU正在执行中断程序接收第二个数据，要到80s时响应；

75s后，第四个中断请求到来，但此时第三个中断请求还没有响应，则放在数据缓冲寄存器中的第三个数据来不及接收，被第四个数据冲掉；

32. 设磁盘存储器转速为3000转/分，分8个扇区，每扇区存储1K字节，主存与磁盘存储器数据传送的宽度为16位（即每次传送16位）。假设一条指令最长执行时间是25μs，是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么？若不行，应采取什么方案？

解：先算出磁盘传送速度，然后和指令执行速度进行比较得出结论。

道容量=1K×8位×8扇区=1KB×8=0.5K字×8=4K字

数传率=4K字×3000转/分=4K字×50转/秒 =200K字/秒

一个字的传送时间=1/（200*1024字/秒）=0.000005s/字=5μs/字

讨论：

扇面、扇段和扇区：扇面指磁盘分区后形成的扇形区域；扇段指扇面上一个磁道所对应的弧形区域；扇区通常用来泛指扇面或扇段。由于磁盘是沿柱面存取而不是沿扇面存取，因此习惯上扇区即指扇段，不用特别说明也不会引起误会。

问题：是否磁盘转一圈读完所有扇区上的磁道？

答：应为：磁盘转一圈读完一个磁道上的所有扇区，然后转到下一盘面的同一位置磁道接着读(如果文件未读完的话）。

33. 试从下面七个方面比较程序查询、程序中断和DMA三种方式的综合性能。

（1）数据传送依赖软件还是硬件；

（2）传送数据的基本单位；

（3）并行性；

（4）主动性；

（5）传输速度；

（6）经济性；

（7）应用对象。

解：比较如下：

（1）程序查询、程序中断方式的数据传送主要依赖软件，DMA主要依赖硬件。（注意：这里指主要的趋势）

（2）程序查询、程序中断传送数据的基本单位为字或字节，DMA为数据块。

（3）程序查询方式传送时，CPU与I/O设备串行工作；

程序中断方式时，CPU与I/O设备并行工作，现行程序与I/O传送串行进行；

DMA方式时，CPU与I/O设备并行工作，现行程序与I/O传送并行进行。

（4）程序查询方式时，CPU主动查询I/O设备状态；

程序中断及DMA方式时，CPU被动接受I/O中断请求或DMA请求。

（5）程序中断方式由于软件额外开销时间比较大，因此传输速度最慢；

程序查询方式软件额外开销时间基本没有，因此传输速度比中断快；

DMA方式基本由硬件实现传送，因此速度最快；

注意：程序中断方式虽然CPU运行效率比程序查询高，但传输速度却比程序查询慢。

（6）程序查询接口硬件结构最简单，因此最经济；

程序中断接口硬件结构稍微复杂一些，因此较经济；

DMA控制器硬件结构最复杂，因此成本最高；

（7）程序中断方式适用于中、低速设备的I/O交换；

程序查询方式适用于中、低速实时处理过程；

DMA方式适用于高速设备的I/O交换；

讨论：

问题1：这里的传送速度指I/O设备与主存间，还是I/O与CPU之间？

答：视具体传送方式而定，程序查询、程序中断为I/O与CPU之间交换，DMA为I/O与主存间交换。

问题2：主动性应以CPU的操作方式看，而不是以I/O的操作方式看。

程序查询方式：以缓冲器容量（块、二进制数字）为单位传送；′

程序中断方式：以向量地址中的数据（二进制编码）为单位传送；

DMA：传送单位根据数据线的根数而定；′

15. 什么是机器零？若要求全0表示机器零，浮点数的阶码和尾数应采取什么机器数形式？

解：机器零指机器数所表示的零的形式，它与真值零的区别是：机器零在数轴上表示为“0”点及其附近的一段区域，即在计算机中小到机器数的精度达不到的数均视为“机器零”，而真零对应数轴上的一点（0点）。若要求用“全0”表示浮点机器零，则浮点数的阶码应用移码、尾数用补码表示（此时阶码为最小阶、尾数为零，而移码的最小码值正好为“0”，补码的零的形式也为“0”，拼起来正好为一串0的形式）。

18. 试比较逻辑移位和算术移位。

解：逻辑移位和算术移位的区别：逻辑移位是对逻辑数或无符号数进行的移位，其特点是不论左移还是右移，空出位均补0，移位时不考虑符号位。算术移位是对带符号数进行的移位操作，其关键规则是移位时符号位保持不变，空出位的补入值与数的正负、移位方向、采用的码制等有关。补码或反码右移时具有符号延伸特性。左移时可能产生溢出错误，右移时可能丢失精度。

计算机原理试题与答案

全国2004年4月高等教育自学考试计算机原理试题课程代码：02384 第一部分选择题（共25分）一、单项选择题（本大题共25小题，每小题1分，共25分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．计算机中一次处理的最大二进制位数即为（） A．位B．字节 C．字长D．代码 2．下列算式中属于逻辑运算的是（） A．1+1=2 B．1-1=0 C．1+1=10 D．1+1=1 3．下图所示的门电路，它的逻辑表达式是（） A．F=CD AB B．F=ABCD C．F=AB+CD D．F=ABCD 4．八进制数中的1位对应于二进制数的（） A．2位B．3位 C．4位D．5位 5．下列叙述正确的是（） A．原码是表示无符号数的编码方法 B．对一个数据的原码的各位取反而且在末位再加1就可以得到这个数据的补码

C．定点数表示的是整数 D．二进制数据表示在计算机中容易实现 6．浮点数0.00100011B×2-1的规格化表示是（） A．0.1000110B×2-11B B．0.0100011B×2-10B C．0.0100011B×20B D．0.1000110B×21B 7．两个定点数作补码加法运算，对相加后最高位出现进位1的处理是（） A．判为溢出B．AC中不保留 C．寄存在AC中D．循环加到末位 8．运算器中通用寄存器的长度一般取（） A．8位B．16位 C．32位D．等于计算机字长 9．目前在大多数微型机上广泛使用宽度为32/64位的高速总线是（） A．ISA B．EISA C．PCI D．VESA 10．某计算机指令的操作码有8个二进位，这种计算机的指令系统中的指令条数至多为（）A．8 B．64 C．128 D．256 11．间接访内指令LDA @Ad的指令周期包含CPU周期至少有（） A．一个B．二个 C．三个D．四个 12．在程序中，可用转移指令实现跳过后续的3条指令继续执行。这种指令的寻址方式是（） A．变址寻址方式B．相对寻址方式

微机原理习题及答案

一、选择 1、在微型计算机中，微处理器的主要功能是进行( )。 D A、算术运算 B、逻辑运算 C、算术、逻辑运算 D、算术、逻辑运算及全机的控制 2、Pentium I属于（）位CPU C A、16 B、8 C、32 D、64 3、Intel 8086属于（）位CPU A A、16 B、8 C、32 D、64 4、CPU与I/O设备间传送的信号通常有( ) D A、控制信息 B、状态信息 C、数据信息 D、以上三种都有 5、存储器用来存放计算机系统工作时所需要的信息，即( )。 D A、程序 B、数据 C、技术资料 D、程序和数据 6、运算器的核心部件是( )。 D A、加法器 B、累加寄存器 C、多路开关 D、算逻运算单元二、填空 1、内存可分为2大类：随机存储器RAM 和 2、数据总线是向的，地址总线是向的。 3、计算机的五大部件是：、、、、输出设备 4、总线可分为三类：、、 5、存储程序工作原理最先由提出 6、在计算机内部，一切信息的存取、处理和传送都是以形式进行的。 1、只读存储器ROM 2、双、单 3、运算器、控制器、存储器、输入设备 4、地址总线、数据总线、控制总线 5、冯·诺依曼 6、二进制三、简答 1、冯·诺依曼型计算机的特点是什么 (1).以二进制表示指令和数据 (2).程序和数据存放在存储器中，从存储器中取指令并执行 (3).由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备构成计算机硬件系统。一、选择 1、在机器数______中，零的表示形式是唯一的（）。BD A、原码 B、补码 C、反码 D、移码 2、计算机内部表示带符号整数通常采用（）。C A、原码 B、反码 C、补码 D、移码

吉大18年9月《微机原理及应用》作业考核试题

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (判断题) 1: 8086CPU在读/写总线周期的T3状态结束对READY线采样,如果READY为低电平,则在T3与T4状态之间插入等待状态TW。( ) A: 错误 B: 正确正确答案： (判断题) 2: A/D转换器是将数字量变成模拟量的器件（） A: 错误 B: 正确正确答案： (判断题) 3: 8086/8088CPU的复位后开始执行的第一条指令的地址为FFFFH。（） A: 错误 B: 正确正确答案： (判断题) 4: 采用直接寻址输入/输出指令的最大端口地址为0FFH。（） A: 错误 B: 正确正确答案： (判断题) 5: DMA控制器8237A现行字节数寄存器的值减到0时,终止计数。（） A: 错误 B: 正确正确答案： (多选题) 1: 常用的输入设备有（ ) A: 键盘 B: 鼠标 C: 触摸屏 D: 显示器正确答案： (多选题) 2: 下列指令中，（ )的源操作数采用的是直接寻址。 A: MOV AL，[23H] B: MOV DX，AX C: MOV AL，0FFH D: IN AL，23H 正确答案： (多选题) 3: 若需将数据段中的源串传送到附加段的目的串，可用的指令有( ) A: MOV B: MOVS C: SCAS D: LODS和STOS 正确答案： (单选题) 1: 8086CPU在执行MOVAL，[BX]指令的总线周期内，若BX存放的内容为1011H，则BHE和A0的状态是（）。 A: 0，0 B: 0，1

微机原理与接口技术作业(含答案)剖析

浙江大学远程教育学院《微机原理与接口技术》课程作业姓名：学号：年级：学习中心：第2章P52 2．80C51单片机引脚有哪些第二功能？第一功能第二功能 P0.0～P0.7 地址总线Ao～A7／数据总线D0~D7 P2.0～P2.7 地址总线A8~A15 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INT0外部中断0) P3.3 IINT1(外部中断1) P3.4 TO(定时器／计数器0的外部输入) P3.5 T1(定时器／计数器0的外部输出) P3.6 WR(外部数据存储器或I／O的写选通) P3.7 RD外部数据存储器或I／O的读选通) 4．80C51单片机的存储器在结构上有何特点？在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间？访问片内RAM和片外RAM的指令格式有何区别？ 1、80C5l单片机采用哈佛结构，即将程序存储器和数据存储器截然分开，分别进行寻址。不仅在片内驻留一定容量的程序存储器和数据存储器及众多的特殊功能寄存器，而且还具有较强的外部存储器扩展能力，扩展的程序存储器和数据存储器寻址范围都可达64 KB。 2、在物理上设有4个存储器空间 ·片内程序存储器； ·片外程序存储器； ·片内数据存储器；． ·片外数据存储器。在逻辑上设有3个存储器地址空间 ●片内、片外统一的64 KB程序存储器地址空间。 ●片内256字节(80C52为384字节)数据存储器地址空间。片内数据存储器空间在物理上又包含两部分： ●对于80C51型单片机，0～127字节为片内数据存储器空间；128～255字节为特殊功能寄存器(SFR)空间(实际仅占用了20多个字节)。 ●对于80C52型单片机，O～127字节为片内数据存储器空间；128～255字节共128 个字节是数据存储器和特殊功能寄存器地址重叠空间。片外64 KB的数据存储器地址空间。 3、在访问3个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令，以产生不同存储空间的选

微机原理与应用作业答案

1. 若二进制数为，则该数的十进制表示为（ B ：）。 2. 为二进制补码，该数的真值为（ C +58 ）。 3. 01000110为二进制补码, 该数的真值为（ A +70 ）。 4. 8位二进制数的原码表示范围为（ C -127 ～ +127 ）。 5. n 位二进制数的原码表示范围为（ C 12~1211-++---n n ）。 6. 8位二进制数的反码表值范围为（ C -127～ +127 ）。 7. n 位二进制数的反码表示范围为（ C 12~1211-++---n n ）。 8. 8位二进制数的补码表值范围为（ B -128 ～ +127 ）。 9. n 位二进制数的补码表示范围为（ B 12~211-+---n n ）。 10. 8位二进制数的无符号数表值范围为（ A 0 ～ 255 ）。 11. 决定计算机主要性能的是（ A 中央处理器）。 12. M I P S 用来描述计算机的运算速度，含义是（ C 每秒执行百万条指令）。 13. 完整的计算机系统应包括（ D 硬件设备和软件系统）。 14. 计算机硬件主要由C P U 、内存、I /O 设备和（ B 三总线）组成。 15. 包含在8086C P U 芯片内部的是（ A 算术逻辑单元）。 16. 在机器数（ B 补码）中，零的表示形式是惟一的。 17. 程序计数器P C 的作用是（ A 保存将要执行的下一条指令的地址）。 18. 8086当前被执行的指令存放在（ D CS ：IP ）。 19. 运算器执行两个补码表示的整数加法时，产生溢出的正确叙述为（ D 相加结果的符号位与两同号加数的符号位相反则产生溢出）。 20. 8086中，存储器物理地址形成算法是（ B 段地址左移4位/16/10H+偏移地址）。 21. 下列逻辑地址中对应不同的物理地址的是（ 03E0H ：0740H ）。 A ：0400H ：0340H B ：0420H ：0140H D ：03C0H ：0740H 22. 存储字长是指（ B 存储单元中二进制代码个数）。 23. 8086系统中，每个逻辑段的最多存储单元数为（ C 64KB ）。 24. 若某C P U 具有64G B 的寻址能力，则该C P U 的地址总线宽度为（ 36 ）。 25. 下列数中最小的数是（ A (1011011)2 ）。 26. 指令队列具有（ D 暂存预取指令）的作用。 27. 指令队列工作方式为（ A 先进先出）。 28. 堆栈存储器存取数据的方式是（ C 先进后出）。 29. 8086系统中，一个栈可用的最大存储空间是（ B 64KB ）。 30. 8086C P U 有（ C 8 ）个8位的通用寄存器。 31. 8086C P U 共有（ D 14）个16位寄存器。 32. 某补码表示的8位二进制整数由5个1和3个0组成，则其可表示的最小值是（ A -113 ）。 33. 16个字数据存储区的首址为70A 0H ：D D F 6H ，末字单元的物理地址为（ C ：7E814H ）。 34. 8个字节数据存储区的首址为70A 0H ：D D F 6H ，末字节单元的物理地址为（ D ：7E7FDH ）。 35. 用M B 表示存储器容量时，1M B 等于（ C 220个字节）。 1. 8086与外设进行数据交换时，常会在（ T 3 ）后进入等待周期T w 。 2. 下列说法中属于最小工作模式特点的是（ A CPU 提供全部的控制信号）。 3. 下列说法中属于最大工作模式特点的是（ C 需要总线控制器8288 ）。 4. 8086 C P U 中，需要（ B 2 ）片数据总线收发器芯片8286。 5. 8086C P U 中，需要（ C 3 ）片地址锁存器芯片8282。 6. 从8086存储器中读取非规则字需要（ B 2 ）个总线周期。 7. 从8086存储器中读取奇地址存储的字节需要（ A ：1 ）个总线周期。 8. 下列说法中，不正确的是（ C 栈底是堆栈地址较小的一端）。 9. 在8086系统中，用控制线（ D M/IO ）实现对存储器和I /O 接口的选择。 10. C P U 对存储器访问时，地址线和数据线的有效时间关系为（ B 地址线先有效）。 11. 8086 C P U 共有（ D 21 ）根分时复用总线。

计算机组成原理试题及答案

A ．(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A ．(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 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 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中， ______ 是正确的 A. 只做算术运算，不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器， Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设］X ］补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸，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 10. CPU 主要包括 _____ 。 A.控制器 B. 控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU 和主存 11. 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 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 设变址寄存器为X ,形式地址为D, (X )表示寄存器X 的内容，这种寻址方式的有效地址为 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 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 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0）16 D. （ 152）10 o D. ASC H 码只做加法既做算术运算，又做逻辑运算只读存储器光擦除可编程的只读存储器位微处理器。

微型计算机原理及应用课后习题答案

李伯成《微机原理》习题第一章本章作业参考书目： ①薛钧义主编《微型计算机原理与应用——Intel 80X86系列》机械工业出版社2002年2月第一版 ②陆一倩编《微型计算机原理及其应用（十六位微型机）》哈尔滨工业大学出版社1994年8月第四版 ③王永山等编《微型计算机原理与应用》西安电子科技大学出版社2000年9月 1.1将下列二进制数转换成十进制数： X=10010110B= 1*27+0*26+0*25+1*24+0*23+1*22+1*21 +0*21 =128D+0D+0D+16D+0D+0D+4D+2D=150D X=101101100B =1*28+0*27+1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+0*20 =256D+0D+64D+32D+0D+16D+4D+0D=364D X=1101101B= 1*26+1*25+0*24+1*23+1*22+0*21 +1*20 =64D+32D+0D+8D+4D+0D+1D=109D 1.2 将下列二进制小数转换成十进制数：（1）X=0.00111B= 0*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+1*2-5= 0D+0D+0.125D+0.0625D+0.03125D=0.21875D (2) X=0.11011B= 1*2-1+1*2-2+0*2-3+1*2-4+1*2-5= 0.5D+0.25D+0D+0.0625D+0.03125D=0.84375D (3) X=0.101101B= 1*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4+0*2-5+1*2-6= 0.5D+0D+0.125D+0.0625D+0D+0.015625D=0.703125D 1.3 将下列十进制整数转换成二进制数：（1）X=254D=11111110B （2）X=1039D=10000001111B （3）X=141D=10001101B 1.4 将下列十进制小数转换成二进制数：（1）X=0.75D=0.11B (2) X=0.102 D=0.0001101B (3) X=0.6667D=0.101010101B 1.5 将下列十进制数转换成二进制数 (1) 100.25D= 0110 0100.01H (2) 680.75D= 0010 1010 1000.11B 1.6 将下列二进制数转换成十进制数 (1) X=1001101.1011B =77.6875D

微机原理作业答案

微机原理作业 1.8086C P U由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU由总线接口单元（BIU）和指令执行单元(EU)组成。总线接口单元（BIU）的功能是：地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数和总线控制。指令执行单元(EU)的功能是指令译码和指令执行。 2.微型计算机系统由微处理器、存储器和I/O接口等组成。 3.8086CPU中的指令队列可存储6个字节的指令代码，当指令队列至少空出 2 个字节时，BIU单元便自动将指令取到指令队列中； 4.8086系统中，1MB的存储空间分成两个存储体：偶地址存储体和奇地址存储体，各为512 字节。 5.8086系统中存储器采用什么结构？用什么信号来选中存储体？答：8086存储器采用分体式结构：偶地址存储体和奇地址存储体，各为512K。用AO和BHE来选择存储体。当AO=0时,访问偶地址存储体；当BHE=0时，访问奇地址存储体；当AO=0,BHE=0时，访问两个存储体。 6.在8086CPU中，指令指针寄存器是 C 。 (A) BP (B) SP (C) IP (D) DI 7.8086CPU中的SP寄存器的位数是 B 。 (A) 8位(B) 16位(C) 20位(D) 24位 8.8086CPU中指令指针寄存器(IP)中存放的是 B 。（A）指令（B）指令偏移地址（C）操作数（D）操作数偏移地址 9.若当前SS＝3500H，SP＝0800H，说明堆栈段在存储器中的物理地址（最大），若此时入栈10个字节，SP内容是什么？若再出栈6个字节，SP为什么值？答：堆栈段的物理地址范围：35000H～357FFH

《微机原理及应用》作业试题【精品范文】

《微机原理及应用》作业试题《微机原理及应用》作业试题一、判断题 (共 5 道试题,共 20 分) 1.8086/8088CPU的复位后开始执行的第一条指令的地址为FFFFH。（） A.错误 B.正确 2.采用直接寻址输入/输出指令的最大端口地址为0FFH。（） A.错误 B.正确 3.若各中断源的优先级是一样的，则可用自动循环优先级来实现。（） A.错误

B.正确 4.DMA控制器8237A现行字节数寄存器的值减到0时,终止计数。（） A.错误 B.正确 5.ROM必须定时刷新，否则所存信息就会丢失。（） A.错误 B.正确二、多选题 (共 3 道试题,共 12 分) 1.常用的输入设备有（ ) A.键盘

B.鼠标 C.触摸屏 D.显示器 2.可以实现在数据段中保留10H个字节单元的指令有?( )。 A.DW 08H?DUP（？） B.DB 10H?DUP（？） C.DB 8 DUP（2 DUP（？）） D.DD 4 DUP（？） 3.8086/8088?CPU响应硬中断NMI和INTR时，相同的条件是?( )。 A.允许中断 B.当前指令执行结束

C.CPU工作在最大组态下 D.不处于DMA操作期间三、单选题 (共 17 道试题,共 68 分) 1.地址译码器的输入端应接到（ )上。 A.控制总线 B.数据总线 C.地址总线 D.外部总线 2.串行异步通信传输的主要特点是( ) A.通信双方不必同步 B.每个字符的发送是独立的

C.字符之间的传送时间长度应相同 D.字符发送速率由波特率决定 3.8086系统中内存储器地址空间为1M,而在进行I/O读写是,有效的地址线是（） A.高16位 B.低16位 C.高8位 D.低8位 4.8086CPU在执行MOVAL，[BX]指令的总线周期内，若BX 存放的内容为1011H，则BHE和A0的状态是（）。 A.0，0 B.0，1

计算机组成原理试题库(含答案)

计算机组成原理试题一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C）。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7．CPU响应中断的时间是_C_____。 A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。8．常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。 9．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作__A____。 A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；

微型计算机原理课后答案

微机原理第一章 1．计算机按其使用的逻辑元件的不同被分为哪几代？微型计算机是哪一代计算机的分支？答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。微型计算机属于第四代计算机的分支。 2. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想。答：冯·诺伊曼基本设计思想为： ①以二进制形式表示指令和数据。 ②程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令并加以执行。 ③由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等五大部件组成计算机系统。 3．微型计算机系统由哪几部分组成：答: 微机系统分硬件和软件，硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出借口，软件包括软件系统和应用软件。 6．何谓总线？有哪几类？作用如何？答：总线是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道。根据所传送的信息的内容与作用不同，总线可分为三类：地址总线、数据总线、控制总线。这三类总线作用为计算机各功能部件间传送地址、数据、控制信息的。 8．存储器读写操作的不同点？答：①读操作：由CPU发出的读命令控制。写操作：由CPU发出的写命令控制。 ②读操作：把数据从内存中读出来，放到DB上。写操作：把ＤＢ上的内容，写入到存储器中。第二章计算机中的数值和编码 1、将十进制数转换为二进制和十六进制 (1) 129.75＝1000 0001.11B＝81.CH(2) 218.8125＝1101 1010.1101B＝DA.DH (3) 15.625＝1111.101B＝F.AH(4) 47.15625＝10 1111.0010 1B＝2F.28 H 2、将下列二进制数转换为十进制和十六进制 (1) 111010 B=58 =3A H(2) 1011 1100.111B= 188.875= BC.E H (3) 0.1101 1B=0.84375 =0.D8H(4) 11110.01 B=30.25 =1E.4H 3、完成下列二进制数的加减法运算 (1) 1001.11＋100.01＝1110.00(2) 1101010110.1001－01100001.0011＝01110101.0110 (3) 00111101＋10111011＝11111000 (4) 01011101.0110－101101.1011＝101111.1011 4、完成下列十六进制数的加减法运算 (1) 745CH＋56DFH＝D14B H (2) ABF.8H－EF6.AH＝9C28.E H (3) 12AB.F7＋3CD.05＝1678 .FC H(4) 6F01H－EFD8H＝7F29 H 5、计算下列表达式的值 (1) 128.8125＋10110101.1011B＋1F.2H＝101010101.1010B (2) 287.68－10101010.11H＋8E.EH＝103.CEH (3) 18.9＋1010.1101B＋12.6H－1011.1001＝36.525 6、选取字长n为8位和16位两种情况，求下列十进制数的补码。 (1) X＝－33的补码：1101 1111，1111111111011111 (2) Y＝＋33的补码：0010 0001， 0000 0000 0010 0001 (3) Z＝－128的补码：1000 0000，1111 1111 1000 0000 (4) N＝＋127的补码：0111 1111，0000 0000 0111 1111 (5) A＝－65的补码：1011 1111，1111 1111 1011 1111 (6) B＝＋65的补码：0100 0001， 0000 0000 0100 0001 (7) C＝－96的补码：1010 0000， 1111 1111 1010 0000 (8) D＝＋96的补码：0110 0000， 0000 0000 0110 0000 7、写出下列用补码表示的二进制数的真值 (1) [X]补＝1000 0000 0000 0000 H X＝－1000 0000 0000 0000 H＝－32768 (2) [Y]补＝0000 0001 0000 0001 H Y＝＋0000 0001 0000 0001 H＝＋257 (3) [Z]补＝1111 1110 1010 0101 H Z＝－0000 0001 0101 1011 H＝－347 (4) [A]补＝0000 0010 0101 0111 H A＝＋0000 0010 0101 0111 H＝＋599 8、设机器字长为8位,最高位为符号位，试对下列格式进行二进制补码运算，并判断结果是否溢出。 (1) 43＋8 ∵ [43]补＝00101011B，[8]补＝00001000B ∴[43] 补＋[8] 补＝00101011B＋00001000B＝00110011B＝33H 00101011B ＋00001000B 00110011B ∵ C S＝0，C D＝0，OF＝C S⊕C D＝0⊕0＝0 ∴无溢出 (1) 43＋8 33H （无溢出）(2) －52＋7D3 H（无溢出）

微机原理习题集以及答案

第一部分例题与习题第1章微型计算机基础例题 1．把十进制数转化为二进制数。P7 解：把十进制数转换成二进制数时，需要对一个数的整数部分和小数部分分别进行处理，得出结果后再合并。整数部分：一般采用除2取余法小数部分：一般采用乘2取整法余数低位整数高位 2 | 137 2 | 68 × 2 2 | 34 2 | 17 × 2 2 | 8 2 | 4 × 2 2 | 2 1 高位低位 (137)10=()2 10=2 所以，10=(.111)2 2．把二进制数转换为八进制数和十六进制数。P9 解：八进制、十六进制都是从二进制演变而来，三位二进制数对应一位八进制数，四位二进制数对应一位十六进制数，从二进制向八进制、十六进制转换时，把二进制数以小数点为界，对小数点前后的数分别分组进行处理，不足的位数用0补足，整数部分在高位补0，小数部分在低位补0。 (10 1)2=(010 100)2=8 (1 2=(0001 2=16 3．将八进制数转换为二进制数。P9 解：8=(010 100)2=2 4．X=，Y=－，求[X －Y]补，并判断是否有溢出P11 解：[X －Y]补=[X]补＋[－Y]补 [X]补= [Y]补= [－Y]补= ＋ -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 ------------- 1 ------------- 1 ------------- 1

计算机原理试题及答案

计算机组成原理试题及答案一、选择题（每题3分，共36分） 1、下列数中最小的数是（）。B A （1010010）2 B （00101000）BCD C （512）8D（235）16 2、某机字长16位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正整数为（），最小负整数为（）。 A A +（215-1），-(215-1) B +(215-1),-（216-1） C +（214-1），-(215-1) D +(215-1), -(1-215) 3、运算器虽由许多部件组成，但核心部分是（） B 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 4、在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（）来实现 C A 与非门 B 或非门 C 异或门 D 与或非门 5、立即寻址是指（） B A 指令中直接给出操作数地址 B 指令中直接给出操作数 C 指令中间接给出操作数 D 指令中间接给出操作数地址 6、输入输出指令的功能是（） C A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU与I/O设备之间的数据传送 D 改变程序执行的顺序 7、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（） D A 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 B 一条微指令由若干条机器指令组成 C 每一条机器指令由一条微指令来执行 D 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 8、相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性价比（）A A 最低 B 居中 C 最高 D 都差不多 9、某一RAM芯片，其容量为1024×8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为（） B A 23 B 20 C 17 D 19 10、在主存和CPU之间增加Cache的目的是（）。 C A 扩大主存的容量 B 增加CPU中通用寄存器的数量 C 解决CPU和主存之间的速度匹配 D 代替CPU中寄存器工作 11、计算机系统的输入输出接口是（）之间的交接界面。 B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 存储器与外围设备 D CPU与系统总线 12、在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（）之间建立直接的数据通路。B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 外设与外设 D CPU与主存二、判断题（每题3分，共15分） 1、两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。（×） 2、相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和（√） 3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。（√）

微型计算机原理与应用试题库答案

《微型计算机原理及应用》试题库及答案一、填空 1.数制转换 A）125D=（0111 1101 ）B =（175 ）O=（7D ）H=（0001 0010 0101 ）BCD B）10110110B=（182 ）D =（266）O=（B6 ）H=（0001 1000 0010）BCD 2.下述机器数形式可表示的数值范围是(请用十进制形式写出):单字节无符号整数0~ 255 ；单字节有符号整数-127 ~127 。（注：微型计算机的有符号整数机器码采用补码表示，单字节有符号整数的范围为-128~+127。）3.完成下列各式补码式的运算，并根据计算结果设置标志位SF、ZF、CF、OF。指出运算结果有效否。 A）00101101+10011100=11001001B SF=1 ZF=0 CF=0 OF=0 B）11011101+10110011=10010000B SF=1 ZF=0 CF=1 OF=0 4.十六进制数2B．4Ｈ转换为二进制数是_0010 1011.0100B ，转换为十进制数是_43.25。 5.在浮点加法运算中，在尾数求和之前，一般需要操作，求和之后还需要进行和舍入等步骤。 6.三态门有三种输出状态：低电平、高电平、高阻态状态。 7.字符“A”的ASCII码为41H，因而字符“E”的ASCII码为45H ，前面加上偶校验位后代码为。 8.数在计算机中的二进制表示形式称为机器数。 9.在计算机中，无符号书最常用于表示。 10.正数的反码与原码相等。 11.在计算机中浮点数的表示形式有整数和小数两部分组成。 12.微处理器中对每个字所包含的二进制位数叫字节。 13.MISP是微处理的主要指标之一，它表示微处理器在1秒钟内可执行多少

微机原理第3章习题与答案

习题一、选择题 1.寻址方式指出了操作数的位置，一般来说_______。 A.立即寻址给出了操作数的地址 B.寄存器直接寻址的操作数在寄存器内，而指令给出了存储器 C.直接寻址直接给出了操作数本身 D.寄存器直接寻址的操作数包含在寄存器内，由指令指定寄存器的名称答案：D 2.寄存器寻址方式中，操作数在_________。 A.通用寄存器 B.堆栈 C.内存单元 D.段寄存器答案：A 3.寄存器间接寻址方式中，操作数在_________。 A.通用寄存器 B.堆栈 C.内存单元 D.段寄存器答案：C 4.下列指令中的非法指令是______。 A.MOV[SI+BX],AX B.MOVCL,280 C.MOV[0260H],2346H D.MOVBX,[BX] 答案：B 5.设(SP)=0100H，（SS）＝2000H，执行PUSHBP指令后，栈顶的物理地址是_____。 A.200FEH B.0102H C.20102H D.00FEH 答案：A 6.指令LEABX,TAB执行后，其结果是______。 A.将TAB中内容送BX B.将TAB的段基址送BX C.将TAB的偏移地址送BX D.将TAB所指单元的存储内容送BX 答案：C 7.下列正确的指令格式有______。 A.MOV[BX],1 B.MOVAL,0345H C.MOVES:PTR[CX],3 D.XLAT 答案：D 8.设(AX)=C544H，在执行指令ADDAH,AL之后，______。 A.CF=0,OF=0 B.CF=0,OF=1 C.CF=1,OF=0D,CF=1,OF=1 答案：C 9.若AL、BL中是压缩BCD数，且在执行ADDAL,BL之后，(AL)=0CH，CF=1，AF=0。再执行DAA后，(AL)=_____。 A.02H B.12H C.62H D.72H 答案：B 10.执行下列程序后AL的内容为_____。 MOVAL,25H SUBAL,71H DAS A.B4H B.43H C.54H D.67H

微型计算机原理试题答案

《微型计算机原理及应用》试题库及答案 16.微型计算机由（微处理器）、（存储器）和（I/O接口电路）组成。 17.8086CPU寄存器中负责与I/O端口交换数据的寄存器为（AX,AL） 18.总线有数据总线、地址总线、控制总线组成，数据总线是从微处理器向内存储器、I/O接口传送数据的通路；反之，它也是从内存储器、I/O接口向微处理器传送数据的通路，因而它可以在两个方向上往返传送数据，称为（双向总线）。 19.一个微机系统所具有的物理地址空间是由(地址线的条数)决定的，8086系统的物理地址空间为（1M）字节。 20.运算器包括算术逻辑部件（ALU），用来对数据进行算术、逻辑运算，运算结果的一些特征由（标志寄存器）存储。 21.控制寄存器包括指令寄存器、指令译码器以及定时与控制电路。根据（指令译码）的结果，以一定的时序发出相应的控制信号，用来控制指令的执行。 22.根据功能不同，8086的标志为可分为（控制）标志和（状态）标志位。 23.8086/8088CPU内部有（14）个（16位）的寄存器。 24.在8086/8088的16位寄存器中，有（4）各寄存器可拆分为8位寄存器使用。他们是（AX,BX,CX,DX）,他们又被称为（通用寄存器）。 25.8086/8088构成的微机中，每个主存单元对应两种地址（物理地址）和（逻辑地址）。 26.物理地址是指实际的（20）为主存储单元地址，每个存储单元对应唯一的物理地址，其范围是（00000H-FFFFFH）。 27.8088的ALE引脚的作用是（锁存复用线上的地址）。 28.在8088读存储器周期中，采样Ready线的目的是（确定是否在T 3周期后插入T w 周期）。 29.8088在访问4个当前段时，代码段、数据段及堆栈段的偏移量分别由（IP）、（由寻址方式决定的16位偏移量）和（SP）提供。 30.堆栈按照___先进后出___原则工作，使用____堆栈指针___指明栈顶位置。 31.在IBM－PC/XT中，外设是通过（8259）器件对CPU产生中断请求。这些中断的中断类型码为（08H—OFH）。 32.8086最多能处理（256）种中断。 33.8086/8088的中断响应了两个总线周期，从（INTA）引脚输出两个负脉冲，第一个总线周期完成，（通知I/O接口，CPU已响应外部中断请求，使被响应的I/O接口把自己的中断类型号送到数据总线的低8位D0-D7上），第二个总线周期完成（通过CPU的地址/数据引脚AD0-AD7将信号传输给CPU） 34.8088中的指令INT n用（n）指定中断类型。 35.一片8255A端口A有（3）种工作方式，端口B有（2）种工作方式。 36.宏汇编语言程序被汇编时，指令语句产生代码指令，伪指令语句不产生代码指令，宏指令语句可能产生也可能不产生代码指令。 37.调用程序、子程序传送参数的方法通常有寄存器、内存和堆栈三种方法。 38.伪指令EQU、DB、DW、MACRO的标号名字域必须有名字或标号的伪指令为EQU、MACRO。，若源操作数的类型属性为字，则目的操作数在DX:AX中。 43.请给出标志寄存器中标志位OF、IF、SF、ZF、PF、CF的说明: OF 溢出、IF 中断、SF 符号、ZF 零、PF 奇偶、CF 进位。 44.堆栈是按照先进后出原则组织的一片连续的存储区域。 45.变址寻址的有效地址是变址寄存器的内容与地址位移量代数和。 46.指令XLAT通常用于查表操作，在使用该指令前，应把表首的偏移首地址送入BX，待转换的代码在表中的序号送AL。

经典微机原理作业与答案第三章

8086第三章作业 3-11在实模式下，若段寄存器中装入如下数值，试写出每个段的起始地址和结束地址 (1)1000H 10000H-1FFFFH (2)1234H 12340H-2233FH (3)E000H E0000H-EFFFFH (4)AB00H AB000H-BAFFFH 3-12对于下列CS：IP组合，计算出要执行的下条指令存储器地址。（1）CS=1000H和IP=2000H 答：下条指令存储器地址：12000H （2）CS=2400H和IP=1A00H 答：下条指令存储器地址：25A00H （3）CS=1A00H和IP=B000H 答：下条指令存储器地址：25000H （4）CS=3456H和IP=ABCDH 答：下条指令存储器地址：3F12DH 3-37 指出下列指令源操作数的寻址方式（1）MOV AX,1200H;立即数寻址（2）MOV BX,[1200H];直接寻址（3）MOV BX,[SI];变址寻址（4）MOV BX,[BX+SI+1200];相对基变址寻址（5）MOV [BX+SI],AL;寄存器寻址（6）ADD AX,[BX+DI+20H];相对基变址寻址（7）MUL BL ；寄存器寻址（8）JMP BX ；间接寻址（9）IN AL，DX ；寄存器间接寻址（10）INC WORD PTR[BP+50H] ；相对基址寻址小结：虽然对存储器的访问指令、输入/输出指令（IN指令和OUT指令）、跳转指令（JMP指令）都有直接寻址和间接寻址，但是形式是有很大差别的：1．直接寻址：（1）对于存储器的访问用方括号括起来的二进制数，如：MOV BX，[1200H] （2）对于输入/输出指令（IN指令和OUT指令）用二进制数如：IN AX，8FH 又如： OUT 78H，AL （3）对于跳转指令（JMP指令）是以目标标号为直接地址的如： JMP ADDR1 2．间接寻址：（1）对于存储器的访问有分为基址寻址、变址寻址、基址加变址寻址以及带位移量的所谓相对基址寻址、相对变址寻址、相对基址加变址寻址如：MOV AX，[BP] （2）对于输入/输出指令用DX做间接寻址寄存器