計(jì)算機(jī)組成作業(yè)老師給的答案

1、1.3說明高級語言、匯編語言和機(jī)器語言的差別及其聯(lián)系。答：機(jī)器語言由代碼“0”、“1”組成，是機(jī)器能直接識別的一種語言，也是執(zhí)行效率最高的一種語言。匯編語言是一種面向機(jī)器的一種語言，它用一些特殊的符號表示指令。高級語言是面向用戶的語言，接近自然語言，直觀、通用，用具體機(jī)器無關(guān)。1.6畫出計(jì)算機(jī)硬件組成框圖，說明各部件的作用及計(jì)算機(jī)硬件的主要性能指標(biāo)?？驁D和各部件的作用見教材第9頁，主要性能指標(biāo)：機(jī)器字長存儲容量運(yùn)算速度見教材17頁。1.11指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中，計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們？答：取指令和取數(shù)據(jù)所處的機(jī)器周期不同：取指周期取出的是指令；執(zhí)行周期取出的是數(shù)據(jù)。取指令或數(shù)據(jù)時(shí)地址的來源不同

2、：指令地址來源于程序計(jì)數(shù)器；數(shù)據(jù)地址來源于地址形成部件。第四章4.6 某機(jī)字長為32位，其存儲容量是64KB,按字編址其尋址范圍是多少？若主存以字節(jié)編址，試畫出主存字地址和字節(jié)地址的分配情況。答：按字編址其尋址范圍是16K。圖略，用低位字節(jié)的地址表示字地址和用高位字節(jié)地址表示字地址均可，只需標(biāo)識清楚。4.7 一個(gè)容量為16Kx32位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？當(dāng)選用下列不同規(guī)格的存儲芯片時(shí)，各需要多少片？1KX4位，2Kx8位，4Kx4位，16Kx1位，4Kx8位,8KX8位。答：數(shù)據(jù)線32根，地址線14根，數(shù)據(jù)線地址線總和46根。選用1KX4位芯片時(shí)需要16X8片，選用2Kx8位

3、芯片時(shí)需要8X4片，選用4Kx4位芯片時(shí)需要4X8片，選用16Kx1位芯片時(shí)需要32片，選用4Kx8位芯片時(shí)需要4X4片，選用8Kx8位芯片時(shí)需要2X4片。4.8 試比較靜態(tài)RAMF口動態(tài)RAM答：靜態(tài)RMAF口動態(tài)RAMTB屬于隨機(jī)存儲器，即在程序的執(zhí)行過程中既可以讀出又可以寫入信息。但靜態(tài)RAMg觸發(fā)器存儲信息，只要電源不掉電，信息就可不丟失；動態(tài)RAMg電容存儲電荷原理存儲信息，即使電源不掉電，由于電容要放電，信息也會丟失所以需要再生。4.9 什么叫刷新？為什么要刷新？說明刷新有幾種方法。答：動態(tài)RMM2ms內(nèi)，將所存信息讀出再重新寫入，這一過程稱為刷新，刷新是一行一行進(jìn)行的，由CPU自

4、動完成。動態(tài)RAM靠電容存儲電荷原理存儲信息，電容上的電荷要放電，為了維持存儲的信息，動態(tài)RMAE2ms內(nèi)，需將所存信息讀出再重新寫入即刷新。刷新方法有三種：集中刷新、分散刷新和異步刷新。一個(gè)8Kx8位的動態(tài)RAMK片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列成256X256形式，存取周期為0.1s。試問采用集中刷新、分散刷新及異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？答：見教材86頁和87頁。某8位微型計(jì)算機(jī)地址碼為18位，若使用4Kx4位的RAMK片組成模塊板結(jié)構(gòu)的存儲器，試問：（1）該機(jī)所允許的最大主存空間是多少？（2）若每個(gè)模塊板為32Kx8位，共需幾個(gè)模塊板？（3）每個(gè)模塊板內(nèi)共有幾片RAMK片？（4）共有多少片R

5、AM?（5）CPUW可選擇各模塊板？答：（1）地址碼為18位的8位機(jī)的最大主存空間是256Kx8位。（2）共需8個(gè)模塊板。（3）每個(gè)模塊板內(nèi)有16片RAMK片。（4）共有128片RAM（5）A-Ai作為4Kx4位RAMK片本身的地址線；A2Am作為模塊板內(nèi)的片選地址。采用38譯碼器，共8個(gè)輸出，每個(gè)輸出選擇2片RAM芯片；A15A17作為模塊板的地址。采用3-8譯碼器，其每個(gè)輸出分別選擇8個(gè)模塊板中的某一塊。4.17寫出1100的海明碼。答：因?yàn)樾畔⑽粸?位，根據(jù)海明不等式可得校驗(yàn)位為3位。根據(jù)海明碼的編碼規(guī)則可確定1100的海明碼格式為110Q0GC,若采用偶校驗(yàn)方式，則1100的海明碼為1

6、100001。具體編寫方法參考課件144-145頁。欲傳送的二進(jìn)制代碼為1001101,用奇校驗(yàn)來確定其對應(yīng)的海明碼，若在第6位出錯(cuò)，說明糾錯(cuò)過程。答：海明碼的編寫與上題同。檢查接收碼中校驗(yàn)組的出錯(cuò)情況即可確定出錯(cuò)位的位置。設(shè)機(jī)器數(shù)字長為8位，用補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則計(jì)算(1)A=9/64,B=-13/32,求A+B(2)A=19/32,B=-17/128,求A-B。答：略，具體見課件309、312頁。用補(bǔ)碼一位乘計(jì)算(1)x=0.110111,y=-0.101110.答：略，具體見課件333頁和334頁。用原碼加減交替法和補(bǔ)碼加減交替法計(jì)算x+y(1)x=0.100111,y=0.101011答：略，

7、原碼加減交替法見課件343頁，補(bǔ)碼加減交替法見課件355頁。6.26按機(jī)器補(bǔ)碼浮點(diǎn)運(yùn)算步驟計(jì)算x+y補(bǔ)(1)x=2-011X0.101100,y=2-010X(-0.011100)答：略，具體見課件363頁。6.28如何判斷定點(diǎn)和浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算結(jié)果是否溢出，如何判斷原碼和補(bǔ)碼定點(diǎn)除法運(yùn)算結(jié)果是否溢出？答：定點(diǎn)加減運(yùn)算的溢出可通過雙符號位和進(jìn)位進(jìn)行判斷。浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算的溢出是根據(jù)階碼來判斷的，當(dāng)階碼大于最大階碼時(shí)即為浮點(diǎn)數(shù)的溢出，當(dāng)階碼小于最小階碼時(shí)按機(jī)器零處理。8.1CPU有哪些功能？畫出其結(jié)構(gòu)框圖并簡要說明每個(gè)部件的作用。答：見教材338頁。8.4設(shè)CPU內(nèi)有這些部件：PCIR、SRAC

8、MARMD市CU試畫出完成間接尋址的取數(shù)指令“LDAX(將主存某地址單元的內(nèi)容取至AC中)的數(shù)據(jù)流。答：按取指周期、間址周期、執(zhí)行周期進(jìn)彳T描述。取指周期的數(shù)據(jù)流見教材344頁圖8.10,間址周期的數(shù)據(jù)流見教材344頁圖8.11,執(zhí)行周期的數(shù)據(jù)流圖的形式可參考以上兩圖，內(nèi)容包括：(1)MA愁地址碼至地址總線，選定存儲單元(2)CU向控制總線發(fā)控制信號，啟動讀操作(3)被選定單元內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線送至MDR(4)MD珅的數(shù)據(jù)送至AC9.1設(shè)CPU內(nèi)有這些部件：PGIR、ACMARMDRF口CU(1)寫出取值周期的全部微操作。(2)寫出減法指令SUB又取數(shù)指令LDAX、存數(shù)指令STAX(X均為主存地址

9、)在執(zhí)行階段所需的全部微操作。答：(1)P8MAR當(dāng)前指令地址送MAR1-R啟動讀操作，M(MAR)>MDR當(dāng)前指令從存儲器讀至MDRMDRIR當(dāng)前指令送IR,OP(IR)一CU指令的操作碼送至CU譯碼，(PC+1)-PC形成下一指令地址。(2)減法指令SUBX執(zhí)行階段所需全部微操作：Ad(IR)-MAR指令的地址碼送MAR1-R啟動讀操作，M(MAR)»MDR操作數(shù)從存儲器中讀至MDR(AC)-MDRAC兩數(shù)相減結(jié)果送至AG取數(shù)指令LDAX執(zhí)行階段所需全部微操作：Ad(IR)一MAR指令的地址碼送MAR1-R啟動讀操作，M(MA即MDRB作數(shù)從存儲器中讀至MDRMDR>

10、AC操作數(shù)送AG存數(shù)指令STAX執(zhí)行階段所需全部微操作：Ad(IR)一MAR指令的地址碼送MAR1-W啟動寫操作，AC6MDR寫入的數(shù)據(jù)送MDRMDR>M(MA咪據(jù)寫入存儲器中。10.2寫出完成下列指令的微操作及節(jié)拍安排。指令A(yù)DDR1,X完成將R1寄存器的內(nèi)容和主存X單元的內(nèi)容相加結(jié)果存于R1的操作。答：取指周期：T0P8MAR,1一R;T1M(MAR)»MDR(PC+1)一PCT2MDRIR,OP(IR)一ID。執(zhí)行周期：ToAd(IR)-MAR1一R;T1M(MAR)»MDRT2(R1)+(MDR)一R1。10.10微指令的操作控制有幾種編碼方式？各有何特點(diǎn)？哪

11、一種控制速度最快？答：微指令中操作控制字段主要有三種編碼方式：(1)直接控制，又稱直接編碼，其特點(diǎn)是操作控制字段的每一位代表一個(gè)微命令，優(yōu)點(diǎn)是簡單直觀，輸出直接用于控制，執(zhí)行速度最快。缺點(diǎn)是微指令字長最長，所需存儲空間大。(2)字段直接編碼控制，其特點(diǎn)是將微指令操作控制字段分成幾段，并使每個(gè)字段經(jīng)譯碼后形成各個(gè)微操作命令。每個(gè)字段中的微命令必須是互斥的。這種編碼方式縮短了微指令字長，但增加了譯碼電路，使微指令的執(zhí)行速度降低。這種編碼方式又稱顯式編碼。(3)字段間接編碼控制，這種方式一個(gè)字段的某些微命令還需由另一個(gè)字段中的某些微命令解釋，故又稱為隱式編碼，這種編碼方式更能縮短微指令字長。還可把直

12、接編碼和字段編碼混合使用。10.11什么是垂直型微指令？什么是水平型微指令？各有何特點(diǎn)？答：水平型微指令一次能定義并執(zhí)行多個(gè)并行操作，其并行操作能力強(qiáng)，效率高。而且水平型微指令的大多數(shù)微命令可直接控制對象，故執(zhí)行時(shí)間短，水平型微指令字長較長并且可用較少的微指令來實(shí)現(xiàn)一條機(jī)器指令的功能。垂直型微指令的結(jié)構(gòu)類似于機(jī)器指令的結(jié)構(gòu)。通常一條微指令只能有12個(gè)微操作命令。因?yàn)樗?jīng)過譯碼后控制對象，影響每條微指令的執(zhí)行時(shí)間。垂直型微指令字長較短，實(shí)現(xiàn)一條機(jī)器指令功能時(shí)需要更多條微指令。10.12能否說水平型微指令就是直接編碼的微指令，為什么？答：直接編碼的微指令是水平型微指令，反之則不然。水平型微指令一次能定義并執(zhí)行多個(gè)并行操作的微指令，而直接編碼的微指令是指微指令的控制字段的每一位都代表一個(gè)微命令的微指令，水平型微指令的控制字段可以是直接編碼也可以是字段編碼或者是兩者混合的。所以說水平型微指令不一定是直接編碼的微指令。10.13微指令的地址有幾種形成方