計算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)資料.doc

is responsible for Organization training, and implementation, and check; 12, master workshops annual economic indicators of implementation, reporting to financial health on a regular basis; 13, is responsible for the daily oversight in the allocation and use of funds; 14, responsible for all Department statistics, collecting, sorting, reporting of accounting reports; 15, the company responsible for the supervision of the Treasury, including the third grade library, a library of materials, products for regular inventory handling, sampling, storage monitoring, the picking work, and provide the inventory report, and make the appropriate accounting treatment; 16, responsible for waste and recycling, transportation and settlement; 17, is responsible for all product sales accounting functions; 18, responsible for the companys raw materials, auxiliary materials, account management; 19, is responsible for the flow of control of all assets of the company, according to the changes in accounting treatment of fixed assets and assets to the departments responsible for clearing, settlement and asset monthly report submitted to the asset management section of the Finance Department of the company organized on a company-wide special inspection of asset management; 20, according to the companys business activities, monthly projects involved in the business activities of the company (including expenses, business management, cost control, cash flow, revenue, etc) financial analysis, provide a basis for decisions for the company, the business of the company responsible for monitoring, forecasting and risk analysis; 21, responsible for the settlement of transactions with the Bank; 22, is 計算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)資料計算機(jī)組成原理是廣播電視大學(xué)計算機(jī)專業(yè)本科生核心硬件課程，必修，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其他有關(guān)課程的基礎(chǔ)。本課程重點是講授簡單、單臺計算機(jī)的基本組成原理與內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制。課程內(nèi)容的工程性、技術(shù)性、實用性都比較強(qiáng)，因此，在傳授計算機(jī)組成的原理性知識之外，還應(yīng)有較多的設(shè)計與實驗技能訓(xùn)練。設(shè)計與實驗技能訓(xùn)練主要通過教學(xué)實驗環(huán)節(jié)進(jìn)行，因此，完成教學(xué)實驗和平時的課外作業(yè)是可以進(jìn)入考試的先決條件之一，這兩項成績占課程總成績的20%的比例，很重要，也是在聽課和自學(xué)的基礎(chǔ)上，加深對原理性知識理解的重要環(huán)節(jié)。 主教材是本課程最主要的教學(xué)媒體，是教學(xué)及考試的基本依據(jù)。本課程教學(xué)大綱規(guī)定的具體內(nèi)容，主要將通過本教材體現(xiàn)出來。期末考試主要考核同學(xué)對該課程中原理性和技術(shù)方面的知識掌握的程度。全教材共分5章，其中第一章內(nèi)容不作為期末考試的要求，屬于考試的部分只限于第2章到第5章的內(nèi)容。具體要求以每一章的“本章主要教學(xué)內(nèi)容”中敘述為依據(jù)，參照平時所留作業(yè)題目和“計算機(jī)組成原理”試題類型及解答，這里無須一一列舉。 還有兩點要特別強(qiáng)調(diào)一下，復(fù)習(xí)時的注意力，一是不應(yīng)該放在教材中某些實例、線路的具體內(nèi)容方面，二是不應(yīng)該太多地關(guān)注具體技術(shù)細(xì)節(jié)方面，還是要更多地掌握與理解計算機(jī)組成有關(guān)的原理性知識，和帶有一定主導(dǎo)意義的技術(shù)思路方面的內(nèi)容。舉幾個例子看一看： 數(shù)制轉(zhuǎn)換，定點小數(shù)和整數(shù)的原、反、補(bǔ)碼表示；補(bǔ)碼加減運(yùn)算，原碼一位乘除運(yùn)算，浮點數(shù)表示和運(yùn)算等是重點內(nèi)容，作業(yè)和模擬試題中都有所體現(xiàn)；還有定點運(yùn)算器的功能、組成、控制與使用辦法應(yīng)原理性的掌握，但并不要求記住Am2901芯片這個具體運(yùn)算器實例的有關(guān)內(nèi)容；數(shù)據(jù)編碼的某些概念也該掌握，例如位權(quán)、有權(quán)碼與無權(quán)碼，檢錯糾錯碼的實現(xiàn)思路等。 對指令系統(tǒng)的要求，指令的功能安排，指令格式和尋址方式內(nèi)容是重點，控制器的功能與組成（包括微程序的和組合邏輯的控制器），指令的執(zhí)行步驟等要確實掌握，這在作業(yè)和模擬試題中有明確體現(xiàn)，包括微程序的和組合邏輯的控制器中用到的一些重要部件的有關(guān)內(nèi)容。其中指令執(zhí)行步驟以模擬試題中的答法（類似教材160和161頁的書寫方式）為基本要求，切不可強(qiáng)行記憶類似教材175頁及其之后幾頁給出的微指令的有關(guān)內(nèi)容，也不必記憶教材194頁及其之后幾頁給出的指令執(zhí)行流程的細(xì)節(jié)內(nèi)容和197、198頁上的設(shè)計有關(guān)邏輯表達(dá)式的具體問題，應(yīng)把這里的具體內(nèi)容提升到指令執(zhí)行步驟的劃分和連接關(guān)系方面來。多級存儲器系統(tǒng)的基本組成，各級存儲器所用介質(zhì)的特性，多級結(jié)構(gòu)存儲器結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的原則，以及它得以高效運(yùn)行的原理；主存儲器、高速緩沖存儲器、虛擬存儲器各自的組成與運(yùn)行原理；最后則是外存儲設(shè)備（磁盤、磁帶、光盤）的組成與使用，有關(guān)磁盤陣列和容錯方面的知識要掌握，屬于概念性知識較多。以作業(yè)和模擬試題的有關(guān)題目為參照，并用下面幾舉話把握本章內(nèi)容綱要：存儲器，三級穿， 局部、一致 且包含，提速、主體、擴(kuò)容量， 緩存、主存、虛存盤；字位擴(kuò)展、體交叉， 完全、直接、組相聯(lián)，段表、頁表和快表， 盤、帶、陣列 容錯連。計算機(jī)輸入/輸出子系統(tǒng)的組成、功能、運(yùn)行方式、具體使用方法等為主線索，包括計算機(jī)總線、輸入/輸出接口和輸入/輸出設(shè)備3個層次的邏輯部件和設(shè)備。包括必要的一些原理性知識，更多地從實用的角度，來掌握上述有關(guān)內(nèi)容。正象我們一直強(qiáng)調(diào)的，所給出的各種（各項）實例，是為了深入地理解有關(guān)原理知識，并不要求同學(xué)們?nèi)?qiáng)行記憶這些實例本身的具體組成細(xì)節(jié)、完成的具體功能、技術(shù)指標(biāo)、具體使用方法等細(xì)節(jié)內(nèi)容。輸入/輸出設(shè)備的種類繁多，特別強(qiáng)調(diào)以點陣式方式運(yùn)行的設(shè)備的組成及其工作原理?？偩€組成的一般性的淺顯知識，總線使用中通常會遇到的基本概念，如單總線與多總線、總線周期與總線周期類型、總線的等待狀態(tài)、成組數(shù)據(jù)傳送方式等內(nèi)容。通用可編程接口的一般組成，常用的輸入/輸出方式，重點是程序中斷和直接內(nèi)存訪問（DMA）方式。以作業(yè)和模擬試題的有關(guān)題目為參照，并用下面幾舉話把握本章內(nèi)容綱要：直控、中斷、DMA， 總線、接口與設(shè)備，主總、局部 慢擴(kuò)展， 周期、方式、等待催；識別、緩沖和控制， 狀態(tài)、中斷等相隨，一般組成 和 原理， 顯示、鍵盤、打印機(jī)。 附 錄 計算機(jī)組成原理 試題類型及解答 一（10分） 1將十進(jìn)制數(shù) +107/128 和52化成二進(jìn)制數(shù)，再寫出各自的 原碼、反碼、補(bǔ)碼表示（符號位和數(shù)值位共8位）。 答案： +107/128 = 0. 52 = 原碼表示 反碼表示 補(bǔ)碼表示 考核的知識點： （1）十進(jìn)制的小數(shù)、整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) （2）二進(jìn)制的小數(shù)、整數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示 技巧性問題： 轉(zhuǎn)換+107/128時，采用的不是先變其為小數(shù)之后再轉(zhuǎn)換，而是先轉(zhuǎn)換107，再確定小數(shù)點位置，因為128 = 27，小數(shù)點左移7位即可。 （10分） 2. 按你的理解，畫出一個相對完整的定點運(yùn)算器的示意組成 框圖，包括入出數(shù)據(jù)和基本的控制信號。結(jié)果輸出 答案：狀態(tài)輸出 ALU最低位進(jìn)位輸入多路選通門多路選通門乘商寄存器 通用 寄存器組數(shù)據(jù)輸入多路選通門多路選通門 控制信號：選擇ALU操作功能，選擇參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)，結(jié)果處理方案 考核的知識點： (1) 定點運(yùn)算器的功能與組成， (2) 運(yùn)算器的控制與使用。 （10分） 3. 設(shè) A= 0.%2-3, B= 0.%2-2, 首先將A、B表示為規(guī)格化的浮點數(shù)，要求階碼用4位（含階碼符號）移碼表示，尾數(shù)用8位（含浮點數(shù)的符號）原碼表示；再寫出A+B的計算步驟和每一步的運(yùn)算結(jié)果。答案：0.%2-3的浮點數(shù)的格式： 1 0101 0.%2-2的浮點數(shù)的格式： 0 0110 計算A+B：(1)求階差：xE x = x 01010110 x = 0001 (2)對階： A變?yōu)?1 0110 (3)尾數(shù)相加 11 雙符號位補(bǔ)碼相加 + 00 00 (4) 規(guī)格化：左規(guī)，尾數(shù)為 0 ，階碼為0101 (5) 無舍入操作，亦不溢出， 故最的終浮點數(shù)格式的結(jié)果： 0 0101 ， 即 +0.% 2-3?？己说闹R點：（1） 浮點數(shù)的格式與表示； （2） 浮點數(shù)的加、減運(yùn)算。二 （8分） 1. 舉例說明計算機(jī)中常用的四種尋址方式（寄存器尋址，寄存器間接尋址，變址尋址，堆棧尋址），從形式地址到得到操作數(shù)的尋址處理過程。 答案： （1）寄存器尋址，形式地址為寄存器名（或編號），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)； （2）寄存器間接尋址，形式地址為寄存器名（或編號），寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)； （3）變址尋址，形式地址為變址寄存器名（或編號）和變址偏移值，把變址寄存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址，再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù)； （4）堆棧尋址，通常形式地址為將寫入堆棧的、或接收堆棧讀出內(nèi)容的寄存器名（或編號），指令中不直接給出內(nèi)存地址，而是選用默認(rèn)的堆棧指針寄存器中的內(nèi)容為內(nèi)存地址，讀寫堆?？偘橛行薷亩褩Ｖ羔樀牟僮?。考核的知識點：(1) 指令格式與指令中的操作數(shù)地址表示； (2) 形式地址與實際地址的概念； (3) 尋址的處理過程。 （10分）2原理性地說明ADD R0,R1指令、條件相對轉(zhuǎn)移指令的指令格式和執(zhí)行步驟。答案： ADD R0，R1，指令中給出操作碼和R0、R1的編號， 指令執(zhí)行步驟： （1） 程序計數(shù)器（PC）的內(nèi)容送地址寄存器 （2） 讀內(nèi)存，讀出內(nèi)容送指令寄存器（IR）； PC內(nèi)容+1（增量）； （3） R0、R1送ALU，ALU執(zhí)行加運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存回R0寄存器； 保存運(yùn)算結(jié)果的特征狀態(tài)。 （4） 檢查有無中斷請求，有，則響應(yīng)中斷，無則轉(zhuǎn)入下一條指令的執(zhí)行過程。 條件相對轉(zhuǎn)移指令，指令中給出操作碼和相對轉(zhuǎn)移偏移值，條件轉(zhuǎn)移要依據(jù)的轉(zhuǎn)移判斷條件； 指令的執(zhí)行步驟： 其中（1）、（2）步的取指和最后一步的判中斷同前一條指令的處理， （3） 執(zhí)行條件轉(zhuǎn)移指令時，要判別指定的條件，若為真， 才執(zhí)行：尚未修改的PC內(nèi)容送ALU，相對轉(zhuǎn)移偏移值送ALU， ALU執(zhí)行加操作，結(jié)果送入PC； 否則順序地進(jìn)入下一條指令的執(zhí)行過程；考核的知識點： （1） 典型指令的指令格式設(shè)計； （2） 典型指令的執(zhí)行步驟設(shè)計； （12分）3說明計算機(jī)的組合邏輯控制器和微程序控制器在組成和運(yùn) 行原理兩個方面的同異之處，比較它們的優(yōu)缺點；答案： 組合邏輯的控制器和微程序的控制器是計算機(jī)中兩種不同類型的控制器，其共同點是：基本功能都是提供計算機(jī)各個部件協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號，組成部分都有程序計數(shù)器PC，指令寄存器IR，都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能；不同點主要表現(xiàn)在：處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控制信號的方案不一樣，組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的控制信號，其優(yōu)點是運(yùn)行速度明顯地快，缺點是設(shè)計與實現(xiàn)復(fù)雜些，但隨著大規(guī)?，F(xiàn)場可編程集成電路的出現(xiàn)，該缺點已得到很大緩解；微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟，應(yīng)提供的控制信號是從控制存儲器中讀出來的，并經(jīng)過一個微指令寄存器送到被控制部件的，其缺點是運(yùn)行速度要慢一些，優(yōu)點是設(shè)計與實現(xiàn)簡單些，易于用于實現(xiàn)系列計算機(jī)產(chǎn)品的控制器，理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程序設(shè)計?？己说闹R點：(1) 組合邏輯和微程序的兩種控制器的功能與組成； （2）組合邏輯和微程序的兩種控制器的運(yùn)行原理； （3）組合邏輯和微程序兩種控制器的應(yīng)用場合與優(yōu)缺點。三 （10分）1說明多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)是建立在什么原理之上的？解釋什么是多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)中的一致性原則和包含性原則？答案：建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的，即在一小段時間內(nèi)，運(yùn)行的程序只使用少量的指令和少量的數(shù)據(jù)，而這少量的指令和少量的數(shù)據(jù)往往又集中在存儲器的一小片存儲區(qū)域中，指令順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的比例要大，故可以按對所使用的指令和數(shù)據(jù)的急迫和頻繁程度，將其存入容量、速度、價格不同的存儲器中，從而取得更高的性能價格比。 一致性原則，指保存在不同級的存儲器中同一個數(shù)據(jù)必須有相同的值；包含性原則，指保存在內(nèi)層存儲器（靠近CPU）中的數(shù)據(jù)一定也被保存在外層存儲器中，即保存在內(nèi)層存儲器中的數(shù)據(jù)只是已保存在外層存儲器中更多數(shù)據(jù)中的一小部分的復(fù)制品?？己说闹R點：（1） 多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)的運(yùn)行原理； （2） 多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)運(yùn)行的必備條件（基本原則）； （10分）2. 用16K%8 bit 的靜態(tài)存儲器器件實現(xiàn)64K%16 bit的主存儲器系統(tǒng)，按字尋址，請設(shè)計并畫出該主存儲器的邏輯框圖，說明地址總線和數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，該存儲器與16位字長的CPU的連接關(guān)系。答案： 該存儲器所用器件的容量為16K%8 bit，為實現(xiàn)64K的總?cè)萘?，要?片存儲器芯片實現(xiàn)字?jǐn)U展，為實現(xiàn)16位的字長，每個字要用2片芯片實現(xiàn)位擴(kuò)展，故該主存總計用8片存儲器芯片實現(xiàn)。要尋址64K字，內(nèi)存地址應(yīng)為16位；CPU與內(nèi)存字長為16位，故數(shù)據(jù)總線也應(yīng)為16位。8816 CPU16 地址寄存器譯碼器14位片選信號讀寫控制信號送到每個內(nèi)存片，省略未畫?？己说闹R點：（1） 動態(tài)與靜態(tài)存儲器芯片的不同特性； （2） 內(nèi)存系統(tǒng)與CPU之間的連接關(guān)系； （3） 靜態(tài)存儲器系統(tǒng)中的字、位擴(kuò)展技術(shù)； （4） 高速緩沖存儲器系統(tǒng)的實現(xiàn)和讀寫原理。四 （10分）1說明通用可編程輸入/輸出接口電路中通常應(yīng)包括那些組成部件，各自的主要功能是什么？通用可編程接口一詞中的通用和可編程是何含義。答案：設(shè)備識別電路，用于CPU找到要用的設(shè)備；數(shù)據(jù)緩沖（輸入/輸出）寄存器，用于解決CPU與設(shè)備間交換數(shù)據(jù)時的緩沖問題；控制寄存器，用于存放CPU送到接口的控制命令等；狀態(tài)寄存器，指出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，供CPU查詢；中斷邏輯電路，用于記憶中斷請求，處理屏蔽中斷，響應(yīng)中斷及處理等；其它可能有關(guān)的電路（如電平轉(zhuǎn)換、串并行轉(zhuǎn)換等）。通用可編程接口一詞中的通用，是指該接口電路有多種功能和用法，可編程則指可以用計算機(jī)指令指定該接口的功能、運(yùn)行方式、運(yùn)行控制參數(shù)等。考核的知識點： （1） 輸入/輸出接口中的功能電路的組成； （2） 通用、可編程接口電路中的有關(guān)概念； （3） 通用、可編程接口電路的初始化和使用問題；（5分） 2. 說明激光打印機(jī)原理性組成和完成打印操作的運(yùn)行過程；答案： 激光打印機(jī)原