計算機組成原理答案

解計算機硬件——計算機的實體計算機軟件——計算機運需的程序及相關資料硬件和軟件在計算機系統(tǒng)中 馮·諾依曼計算機的特點么解：馮氏計算機的特點由運算器、控制器 器輸入設備、輸出設備五大部件組成指令和數(shù)據(jù)以同一形式（制形式）存 器中指令由操作碼、地址碼分組成指令 器中順序存放，常自動順序取出執(zhí)行以運算器為中心（機）主機、CPU、主存 單元、儲元件 基元 元 解存）組成 處理器（機 單元——可存放一個 元件——一位二制信息的物理元件，是器中最小的單位，又叫基元或存字——一個單元所存二進制代碼的邏輯單位 容量— 器中可二進制代碼的總量機器字長——CPU能同時理的數(shù)據(jù)指令字長——一條指令的進制代碼8.解釋下列英文縮寫的中義CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC解CPU——CentralUnit，處理機（器），見7PC——ProgramCounter，IR——InstructionCU——ControlUnit，控制ALU——ArithmeticLogic中完成算術邏輯運算的邏輯部ACC——Accumulator，MAR——MemoryAddress 存中用來存放 單元地的寄存器MDR——MemoryRegister，器數(shù)據(jù)緩沖寄存、寫入 單元數(shù)據(jù)的寄存器 InstructionPerSecond，每秒CPI——CyclePerPointOperationPer10.指令和數(shù)據(jù)都存于器中,計算機如何區(qū)分它們另外也可通過地址來源分，從 單元取返返1.什么是總線？總線傳輸有何總線傳輸?shù)奶攸c是：某一時為了減輕總線負載，總線上 見 常見的集中式總線控制有種單，易于擴充，對電路故障最敏感解總線的主設備（主模塊）總線的從設備（從模塊） 總線的通信控制——試比較同步通信和異步信解同步通信——由統(tǒng)一時鐘控異步通信——不由統(tǒng)一時鐘8.為什么說半同步通信同解半同步通信既能像同步通步通信那樣允許傳輸時間不一，因此工作效率介于兩者之間有哪些？什么叫plugandplay總線標準的設置主要解決目前流行的總線標準有ISA、EISA、PCIplugandplay——即插即畫一個具有雙向傳輸功能的總線圖解：此題實際上是要求設計一個雙向總線電路。邏輯圖如下：（n位

設計操作T0時刻完成D→總線T3時刻完成總線→B解-令 當CP前沿到來時，將D?A、B、C現(xiàn)以8位總線為例，設計此電路，如下圖示數(shù)據(jù)總

8Q

3748Q

8Q

374

時鐘：CLK：打入脈沖圖中，脈沖包在電平中，為了留節(jié)拍、脈沖分配邏輯如下&- & &1 數(shù)&1 數(shù)A &1- &1&- &1 1節(jié)拍、脈沖時序輸出：輸入：P0：返以8位總線為例，電路設計如返（圖中，A、B、C、D四個寄存器與數(shù)據(jù)總線的連方法同上。數(shù)據(jù)總線

374A

374374

373DD

374374

BB

CC

令：A?BUS=-T2D?BUS

BUS?A=P1BUS?B=P3

T1 T0器說明存取周期和存取時間的別解：存取周期和存取時間的主要 器帶1/200nsX32160M位/20MB/S5M字/ 按字尋址64KX8字按字節(jié)編址時的主存地址分配圖012345670123456748一個容量為16KX32位當選用下列不同規(guī)格的時，各1KX4位，2KX8位，4KX416KX1位，4KX8位，8KX8解地址線和數(shù)據(jù)線的總1432根各需要的1KX4：16KX32/1KX4=16X8=片2KX8：16KX322KX88X4324KX4：16KX324KX44X83216KX1：16KX3216KX1324KX8：16KX324KX84X416解：刷新——對DRAM定期進行全部重寫刷新原因——因電容泄漏而引起DRAM所存信息的衰減需要及時補充因此安排了定期刷新操作常用的刷新方法有三種——式、分散式、異步式集中式：在最大刷新間隔時間內集中安排一段時間進行刷新分散式：在每個讀/寫周期之一個刷新周期，無CPU訪存死時異步式：是集中式和分散式的衷 解：半導 的譯碼器材用量，是最常用的譯碼驅動方式 解：設采用 總片64KX81024X464X2128題意分析：本題設計的器結構64KX816KX8位16KX816位1KX81KX4組組組內地地址分配 組邏輯圖如下：（位擴展-- 頁面邏輯框圖：（字擴展-----1KX8（組1KX8（組1KX8（組1KX8（組-

-WE

器邏輯框圖：（字擴展16KX8（頁面16KX8（頁面16KX8（頁面16KX8（頁面16KX8（頁面16KX8（頁面16KX8（頁面16KX8（頁面 解512K219位 設地址線根數(shù)為a，數(shù)據(jù)線根數(shù)b，則片容量為：2aXb219；b若a=19，b=1=19+1=a18，b2，總18+220；a17，b4，總17+421；a16，b8，總16+824；……結論：如果滿足地址線和數(shù)據(jù)線 若每個模塊板為位，共需幾個模塊板每個模塊板內共有幾 共有多少片CPU如何選擇各模塊解（1）218256K，則該機所允許的（2）模塊板總256KX88塊8X216片（4）總片16片X8128片17如下1：4板4板地片地片內地

12 及74138譯和其他門電路（ 畫出CPU 的連接圖。要求最小4K地址為系統(tǒng)程序4096~16383地址范圍為用戶程序選用 類型及量詳細畫出解地址空間分配圖551735

…選片：ROM：4KX4位：2片RAM：4KX8位：3片 器連接邏輯圖及片選邏輯CC------ --

R/-R/-CPU假設同上題，現(xiàn)有88KX8位的 與CPU相連，試答用74138 畫出CPU的連接圖寫出每片RAM的地址范圍 根據(jù)（1）的連接圖地址線A13與CPU斷線，并搭接到高平上，將出現(xiàn)什 解 連…- --A--ABC--地址 該片的-CS端與-WE端錯連或路該片的-CS端與CPU的-MREQ端連或短路該片的-CS端與地線錯連或短路在此，假 與 本身是好的 。17.某機字長16位，常規(guī)的 0123456789管總管啟動啟動

8體交 時序返單體存取返t由圖可知：每隔1/8個存取周期就可 總線上獲得一個數(shù)據(jù)畫出RZ、NRZ、NRZ1、PE、FM1011001的寫入電流波形圖解

ttt解：寫電流波形圖如下10010110t1001010010110t10010110 頻率提高一倍后的MFM比較FM和MFM寫電流在位周期心處的變化規(guī)則相同MFM制除連續(xù)一串“0”時個0周期交界處電流仍變化外，消了位周期起始處的電流變FM制記錄一位二進制代碼解 f 共有多 面可用共有多少柱面盤組 容量是多少數(shù)據(jù)傳輸率（1）若去掉兩個保護面，則有6X2-2=10 面可用有 區(qū)=（33-22）/2=柱面40道/cmX5.5=道內層道周長=22p=道容量=400=面容量=3454BX220=盤組總容759，880BX面（4）24006040轉/數(shù)據(jù)傳輸3454BX40轉/=138，160 每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道磁 器 容量 密度（最小磁道的密度）和最低位密度磁盤數(shù)據(jù)傳輸率平均等待時間 275道道X413516（2） 密度=12288B/230p17B/mm136位/mm（向下取整）=230mm+275道/5道=230mm+110mm=最低位密12288B340p11B/mm92mm（向下取整（3）磁盤12288BX3000轉/=12288BX50轉/秒（4）平均等待1/502輸入輸出系解：常用的I/O編址方式有兩種特點：I/O與內存統(tǒng)一編址方式的址空間，CPU可像主存一樣I/O設備，不需要安排專門的I/O指令I/O獨立編址方式時機器為I/O 有緩沖器和只讀器，各有 著將字符的ASCII碼轉換為字形點信息的作用8.某計算機的I/O設備采用異步息的格式為一位起始位、七位數(shù)據(jù)、一位校驗位和一位停止位。解：480×10=4800位/秒波特波特——是數(shù)據(jù)傳送速率的單位I/O接口一般指CPU和I/O設備間的連接部件；I/O接口分類方法多，主要有按數(shù)據(jù)傳送方式分有并行接口串行接口兩種按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分有控制接口、程序中斷接口、DMA三種CPU發(fā)I/O地址?地址總線接口選擇器譯碼選中，發(fā)SEL信號門CPU發(fā)啟動命令?D置0，B置1接向設備發(fā)啟動命令設備開始工作CPU等待，輸入設備讀出數(shù)據(jù)外設工作完成，完成信號接口?B0，D置準備就緒信號控制總線?輸入：CPU通過輸入指令（IN）DBR中的數(shù)據(jù)取走 CPU發(fā)I/O地址?地址總線接口選擇器譯碼選中，發(fā)SEL信號門輸出：CPU通過輸出指令（OUT）數(shù)據(jù)放入接口DBRCPU等待，輸出設備將數(shù)據(jù)從取走外設工作完成，完成信號接口?B0，D置準備就緒信號控制總線? 解中斷向量地址 地址的別向量地址是硬件電路（向量編 中 地址是中斷服務程序首址中斷向量地址 地址的系中斷向量地址可理解為中斷服程序地址指示器（地址的地序地址。 （MASK=0），且CPU查詢中斷時中斷請求觸發(fā)器狀態(tài)為（INTR=1）解：中斷允許觸發(fā)器是CPU觸發(fā)器可視為中斷的分開關）（EINT=1），且至少有一個中斷請求某系統(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)進行取樣理，每抽取一個輸入數(shù)據(jù)，CPU就要 ？N個數(shù)據(jù)所需的處理時間秒平均每個數(shù)據(jù)所需處理時間（P×N+Q）/N求倒數(shù)得該系 到的每秒中斷請求=N/（P×N+Q）19.在程序中斷方式中，磁盤申請中斷的優(yōu)先權高于。當正問是否要將輸出停下來，等磁盤操作結束后，輸出才能繼續(xù)進行？為什么磁盤中斷的優(yōu)先權高于，因此應將輸出停下來，等磁盤操作結束后，輸出才能繼續(xù)進行。因為打解：CPU對DMA請求和中DMA的工作方式中，CPU解：兩種DMA方式的工作流程停止CPU訪存方式的DMA工作流程如現(xiàn)行程

A現(xiàn)A現(xiàn)行程總線請I/O數(shù)據(jù)送或(BR)送WC減開始工

I/OMMMM首址I/O地址交換個啟動就個個數(shù)現(xiàn)行程

訪存

DMA請I/O數(shù)據(jù)送I/O數(shù)據(jù)送或(BR)送 B

C

D 準備下個準備下個WC減 待現(xiàn)行程

中斷請I/O周期竊取方式的DMA工作流程如現(xiàn)行程 A現(xiàn)行A現(xiàn)行程總線請數(shù)據(jù)送響應讓出一MMI/O數(shù)據(jù)送或(BR)送WC減MMMM首址I/O地址交換個啟動

DMA請就個個數(shù)現(xiàn)行程

現(xiàn)行程

DMA請I/O數(shù)據(jù)送I/O數(shù)據(jù)送或(BR)送 總線請 B

C

DWC減讓出一響應中現(xiàn)響應中

中斷請現(xiàn)行程

I/OI/O誤檢測、停止外設或再間間=1/40K=0.025×103=25ms<。 是25ms，是否可采用一條指令執(zhí)解：先算出磁盤傳送速度，然 16=1K×8×8=1K×4=4K數(shù)傳率=4K字×3000轉/=4K字×50轉/=200K字/秒一個字的傳送時間=1/200K字/秒數(shù)據(jù)傳送件傳送數(shù)據(jù)并行主動傳輸速度經(jīng)濟7應用對象解：比較（1）程序查詢、程序中斷方式數(shù)據(jù)傳送主要依賴軟件，DMA主要賴硬件程序查詢、程序中斷程序查詢CPU與I/O設備串行DMA方式時，CPU與I/O設備行工作，現(xiàn)行程序與I/O傳送并行行程序查詢方式軟件額外開銷時基本沒有，因此傳輸速度比中斷快DMA方式基本由硬件實現(xiàn)傳送因此速度最快程序中斷接口硬件結構稍微復一些，因此較經(jīng)濟DMA控制器硬件結構最復雜此成本最高程序中斷方式適用于速設備的I/ODMA方式適用于高速設備的I/O換解：多重中斷是指：當CPU執(zhí)行實現(xiàn)多重中斷的必要條件行中斷服務期間，中斷允許觸發(fā)器1，即開中斷返返補充題回掃和幀回掃均占掃描時間的20%：顯存容量字符發(fā)生器（ROM）容量至有多大顯存中存放的是那種信息顯存地址與屏幕顯示位置對應設置哪些計數(shù)器以控制顯6點時鐘頻率解：1）顯存最小容量2）ROM最小容量=64×8行×8512B（含字間隔1點））顯存中存放的是ASCII碼 掃描之間點計數(shù)器7+18行計數(shù)器86字、排計數(shù)器的模不僅與掃描（24+y）×0.8解方程得：x18，y則字計數(shù)器7218排計數(shù)器2466）點50Hz3014×90字×8 =15120掃描計數(shù)器ROM容量為多大若行