1.1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代?各代的基本特征是什么?
略。
1.2 你学习计算机知识后,准备做哪方面的应用?
略。
1.3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1.4 计算机通常有哪些分类方法?你比较了解的有哪些类型的计算机?
略。
1.5 计算机硬件系统的主要指标有哪些?
答:机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答:计算机硬件系统的主要指标有:机器字长、存储容量、运算速度等。
1.6 什么是机器字长?它对计算机性能有哪些影响?
答: 指CPU 一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度,硬件成本、指令系
统功能,数据处理精度等。
1.7 什么是存储容量?什么是主存?什么是辅存?
答:存储容量指的是存储器可以存放数据的数量(如字节数)。它包括主存容量和辅存容量。
主存指的是CPU 能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。
辅存指的是CPU 不能直接访问,必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器,如硬盘,u 盘等。
1.8 根据下列题目的描述,找出最匹配的词或短语,每个词或短语只能使用一次。
(1)为个人使用而设计的计算机,通常有图形显示器、键盘和鼠标。
(2)计算机中的核心部件,它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件
的功能。
(3)计算机的一个组成部分,运行态的程序和相关数据置于其中。
(4)处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。
(5)嵌入在其他设备中的计算机,运行设计好的应用程序实现相应功能。
(6)在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
(7)管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
(8)将高级语言翻译成机器语言的程序。
(9)将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
(10)计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语:
1、汇编器 2、嵌入式系统 3、中央处理器(CPU ) 4、编译器
5、操作系统 6、控制器 7、机器指令 8、台式机或个人计算机
9、主存储器 10、VLSI
答:(1)8,(2)3,(3)9,(4)6,(5)2,
(6)10,(7)5,(8)4,(9)1,(10)7
计算机系统有哪些部分组成?硬件由哪些构成?
答:计算机系统硬件系统和软件系统组成。
硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成
1.9 冯·诺伊曼V on Neumann计算机的主要设计思想是什么?
略。
1.10 计算机硬件有哪些部件,各部件的作用是什么?
略。
1.11 计算机软件包括哪几类?说明它们的用途。
略。
1.12 简述计算机系统的多级层次结构的分层理由及各层的功能。
略。
1.13 通过计算机系统的层次结构学习,你对计算机系统有了怎样的了解?
略。
第二章
2.1 数字信号和模拟信号的主要区别是什么?与模拟电路相比,数字电路有何特点? 略。
2.2 二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通?
答:大于二极管的正向特性存在死区电压V (硅二极管约为0.7V ,锗二极管约为0.2V ) r
2.3 三极管何时处于截止状态,何时处于饱和状态?
答:当输入电压V i >0,且V i
当输入电压V i 增大,基极电流I B 、集电极电流I C 随之增大,输入电压V CE =V CC -I C R C 不断下降,当V CE 降到0.7V 以下时,发射结仍正向偏置,集电结则由反向偏置转为正向偏置,此时三极管进入饱和状态。
2.4 双极型逻辑门和单极型逻辑分别是怎样形成的?它们各有何特点?
略.
2.5 实现逻辑代数的基本运算有哪几种逻辑门?
答:与,或,非。
2.6 分析图2-41所示的逻辑电路图,写出表达式并进行化简。
F = A B (b) F=AD+C +B D
2.7 请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)F =A +B ++B
答:F =A B +A C +B C
(2)F =AD +A +AB +C +BD +ACEF +EF +DEFG 答:F =A +C +BD +B EF
2.8 分析图2-42所示的逻辑电路,列出真值表,说明其逻辑功能。
X X X C
X 10
图2-42 习题2. 8
图图2-43 习题2.9 图
答:
A 1 A 0 X 0 X 1 X 2 X 3 F
0 0 X X X X X 0
0 1 X X X X X 1
1 0 X X X X X 2
1 1 X X X X X 3
图2-42是一个四选一电路
2.9 分析图2-43所示的逻辑电路图,列出真值表,说明其逻辑功能。
答:
A B C F 1 F 2
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
2.8
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
图2-43是一个一位全加器,A, B为加数和被加数,C 为低位进位, F1为和,F2为产生的进位。
(图中有错误,第4个与门的输入少了 A )
2.10 请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)F =AB +ABD +C +BCD
(2)F =AC +++B +
答:(1)F =A C +AB
(2)F =A B +B D +C E +AC
2.11 简述组合逻辑电路的设计过程。
略:
2.12 用与非门设计实现下列函数的组合逻辑电路。
(1)F (A , B , C , D ) =∑m (0, 2, 6, 7, 10, 13, 14, 15) ;
(2)F (A , B , C , D ) =∑m (2, 4, 5, 6, 7, 10) +∑ϕ(0, 3, 8, 15) 。
答:(1)
F =A B C D +A B C D +A BC D +A BCD +A B C D +AB C D +ABC D +ABCD
BC +C D +A B D +ABD =BC C D A B D ABD
图略。 (2)
F =A B C D +A B C D +A B C D +A BC D +A BCD +A B C D +ϕ(A B C D +A B CD +A B C D +ABCD )
=A C +A B +B C D =A C A B B C D
图略。
2.13 用一位全加器组成4位并行进位加法器,其并行进位电路应该如何实现? =
略。
2.14请画出74LS273的典型用法的接线图。
2.15 什么是三态门?一般应用在什么场合?
略
2.16计算机中常用的寄存器有哪些?请说明如何使用?
略
2.17 请说明74LS299的功能及使用方法。
略
2.18 请说明74LS161的功能及使用方法。
略
习题3
移码(8位) 11111111 10000000 01111111 00000000
补码(8位) 01111111 00000000 11111111 10000000
对应的真值 +127 0 -1 -128
编码对应的 +255 +128 +127 0
无符号数值
3.1 求下列各数的十进制数值:
(1)(267.3)8 (2)(BD .C )16 (3)(1011011.101)2
答:.(1 ) 183.375, (2) 189.75, (3 ) 91.625
3.2 将下列十进制数转化为二进制、八进制和十六进制数据(小数取四位二进制有效数
据):
(1)-282.75 (2)123.46 (3)-115/512 (4)44.9375
答:2.
序号 十进制 十六进制 二进制 八进制
(1) -282.75 -11A.C -100011010.1100 -432.6
(2) 123.46 7B.7 1111011.0111 173.34
(3) -115/512 -0.398 -0.001110011 -0.163
(4) 44.9375 2C.F 101100.1111 54.74
3.3 写出下列各数的原码、反码和补码,机器数长度为8位: (1)0 (2)-127 (3)-0.5 (4)-19/128 (5)100 (6)23/64
序号 真值 原码 补码 反码
(1) 0 00000000 00000000 00000000
10000000 11111111
0.0000000 0.0000000 0.0000000
1.0000000 1.1111111
(2) -127 11111111 10000001 10000000
(3) -0.5 1.1000000 1.1000000 1.0111111
(4) -19/128 1.0010011 1.1101101 1.1101100
(5) 100 01100100 01100100 01100100
(6) 23/64 0.0101110 0.0101110 0.0101110
3.4 写出下列各机器数的二进制真值X :
(1)[X]补=0.1001 (2)[X]补=1.1001 (3)[X]原=0.1101 (4)[X]原=1.1101
(5)[X]反=0.1011 (6)[X]反=1.1011 (7)[X]移=0,1001 (8)[X]移=1,1001
(9)[X]补=1,0000000(10)[X]反=1,0000000(11)[X]原=1,0000000
(12)[X]移=1,0000000
答:
(1) 0.1001 (7) - 0111
(2) -0. 0111 (8) +1001
(3) +0.1101 (9) - 10000000
(4) -0.1101 (10) - 01111111
(5) +0.1011 (11) - 00000000
(6) -0.0100 (12) 00000000
3.5 设某机器数字长为8位,有两个数的16进制表示形式为9CH 和FFH ,问:若它们
分别表示为下列格式的机器数时,其对应的十进制真值是多少?
(1) 无符号整数;
(2) 原码表示的定点整数;
(3) 原码表示的定点小数;
(4) 补码表示的定点整数;
(5) 补码表示的定点小数;
(6) 反码表示的定点整数;
(7) 移码表示的定点整数。
数 9CH (10011100) FFH (11111111)
无符号整数 156 255
原码表示的定点整数 -28 -127
原码表示的定点小数 -(2-3+2-4+2-5) = 0.21875 -(1-2-7)
补码表示的定点整数 -100 -1
补码表示的定点小数 -(2-1+2-2+2-5)=-0.78325 -2-7
反码表示的定点整数 -99 -0
移码表示的定点整数 28 127
3.6 假设某规格化浮点数的尾数表示形式为M 0.M 1 …… M n ,选择正确的答案写在横线
上:
(1) 若尾数用原码表示,则尾数必须满足 。
(2)若尾数用补码表示,则尾数必须满足
A .M 0=0 B .M 0=1 C .M 1=0 D .M 1=1
E .M 0.M 1=0.0 F .M 0.M 1=1.1 G .M 0.M 1=0.1或 M 0.M 1=1.0
H .M 0.M 1=1.0
答:(1)D ;(2)G
3.7 浮点数的表示范围取决于的
位数,浮点数的正负取决于 , 在浮点数的表示中是隐含规定的。
A .数符 B .阶符 C .尾数 D .阶码 E .阶码的底
答:D, C, A, E
3.8 设一浮点数格式为:字长12位,阶码6位,用移码表示,尾数6位,用原码表示,
阶码在前,尾数(包括数符)在后,则按照该格式:
(1)已知X=-25/64,Y=2.875,求数据X 、Y 的规格化的浮点数形式。
(2)已知Z 的浮点数以十六进制表示为9F4H ,则求Z 的十进制真值。
答:
(1) X=-0.11001×2-1, [X ]浮=1.11001×2011111
[X ]浮=0,11111 1.11001
Y=0.10111×22 , [Y ]浮=0.10111×2100010
[Y ]浮=1,00010 0.10111
(2)[Z]浮= -0.10100×2100111
Z= -80
3.9 设一机器数字长16位,求下列各机器数的表示范围:
(1) 无符号整数;
(2) 原码表示的定点整数;
(3) 补码表示的定点整数;
(4) 补码表示的定点小数;
(5) 非规格化浮点表示,格式为:阶码8位,用移码表示,尾数8位,用补码表示(要求
写出最大数、最小数、最大负数、最小正数);
(6) 上述浮点格式的规格化浮点表示范围(要求写出最大数、最小数、最大负数、最
小正数)。
6答: 机器字长16位, 下列各术的表示范围
(1) 无符号整数 0~216-1
(2) 原码定点整数 -(215-1) ~ +215-1
(3) 补码定点整数 -215 ~ +215-1
(4) 补码定点小数 -1 ~ + 1-2-15
(5)、(6) 阶码八位,移码表示,尾数8位,补码表示
最大数 最小数 最大负数 最小正数
非规格化浮点数 (1-2-7) ×2+127 -1×2+127 -2-7×2-128 2-7 ×2-128
规格化
浮点数 (1-2-7) ×2+127 -1 ×2+127 -(0.5+2-7 ) ×2-128 0.5 ×2-128
3.10 将下列十进制数转换为IEEE754 单精度浮点数格式:
(1)+36.75 (2)-35/256
答:
3.11 求下列各IEEE754 单精度浮点数的十进制真值:
(1)43990000H (2)00000000H
答:(1) X=(-1)0×(1.0011001) ×2135-127=(100110000)2=(304)10
00-127=(2-127) 10 (2) X=(-1)×(1.0000000) ×2
3.12 在汉字系统中,有哪几种编码?它们各自有什么作用?
略。
3.13 汉字库中存放的是汉字的哪一种编码?汉字库的容量如何计算?
答:汉字库中存放的是汉字字模码。汉字库的容量可按下列:
存储每个汉字字模点阵所需的字节数×汉字数×点阵方法数。
3.14 在一个应用系统中,需要构造一个包含了100个汉字的汉字库,假设采用16×16
的汉字字形,问:该汉字库所占存储容量是多少字节?一篇由50个汉字构成的短文,需要占用多少字节的存储容量来存储其纯文本?
答: 16×2×100=3200字节;2 ×50=100字节。
3.15 汉字系统的几种编码中,对于某个汉字来说,是惟一的。
A. 输入码 B. 字模码 C. 机内码
答:C 。
3.16 若下面的奇偶校验码均正确,请指出哪些是奇校验码,哪些是偶校验码。
(1) 10110110 (2)01111110 (3)11011000 (4)10100001
答:奇校验码:(1)、(4);偶校验码:(2),(3)。
3.17 在7位的ASCII 码的最高位前面添加一位奇(偶)校验位后,即可构成8位的ASCII
码的奇(偶)校验码。假设字符“A”的这样的奇(偶)校验码为41H ,则它是(1);字符“C ”的这样的(1)是(2)。
(1): A. 奇校验码 B. 偶校验码
(2): A. 43H B. 87H C. C3H D. 86H
答:(1)B; (2)C 。
3.18 对于3.6.2节所介绍的k=8,r=4的能纠错一位的海明码,若编码为[1**********]0,
试判断该海明码是否有误,若有,请纠正,并写出其8位正确的有效信息。
答: 10000111
3.19 试设计有效信息为10位的能纠错一位的海明码的编码和译码方案,并写出有效信
息0110111001的海明码。 答:k=10,r=4的海明码的排列如下:编码:
14 H 13 H H 11 H 10 H 9 H 87 H 6 H 5 H 4 H H 2 H 1
10 D 9 D 8 D7 D 6 D 5 P 44 D 3 D 2 P 3 D 1 P 2 P 1
P 4= D10⊕D 9⊕D 8⊕D 7⊕D 6⊕D 5
P 3= D10⊕D 9⊕D 8⊕D 4⊕D 3⊕D 2
P 2= D10⊕D 7⊕D 6⊕D 4⊕D 3⊕D 1
P 1= D9⊕D 7⊕D 5⊕D 4⊕D 2⊕D 1
译码:
S 4=P4⊕ D 10⊕D 9⊕D 8⊕D 7⊕D 6⊕D 5
S 3=P3⊕ D 10⊕D 9⊕D 8⊕D 4⊕D 3⊕D 2
S 2=P2⊕ D 10⊕D 7⊕D 6⊕D 4⊕D 3⊕D 1
S 1=P1⊕ D 9⊕D 7⊕D 5⊕D 4⊕D 2⊕D 1
指误字:S 4S 3S 2S 1
效信息0110111001的海明码: [1**********]110
3.20 在3.6.2节所介绍有效信息为8位的能纠错一位的海明码基础上,思考如何改进,
使其能够达到检错两位并能纠错一位的校验能力。
答:略
设生成多项式为X 3+X+1(即1011B ),请计算有效数据10101的CRC 编码。 答:101010101
3.21 试分析3.3节介绍的三种奇偶校验、海明校验和CRC 校验三种校验码的检错纠错
能力,它们的码距各为多少?
答:奇偶校验码只能检错,可检单个、奇数个错,码距=2;
海明校验可以纠一位错。
CRC 校验可以纠一位错。
3.22 在Motorola 系列的微处理器中,数据存放在内存的规则是高位字节存放在低地址
单元的,对照图3.10写出各数据在这种情况下的存储方式。
略
习题4
3.23 设X=0.1101,Y= -0.0110,求:
(1)[X]补 (2)[-X]补 (3)[2X]补
(7)[Y]补
(11)[Y/2]补 (4)[-2X]补 (8)[-Y]补 (12)[-Y/2]补 (5)[X/2]补 (9)[2Y]补
(13)[-Y/4]补
1. (1) [X]补= 0.1101
(2) [-X]补= 1.0011
(3) [2X]补= 1.1010 溢出
(4) [-2X]补= 0.0110 溢出
(5)[X/2]补= 0.0110
(6)[-X/2]补= 1.1001
(7)[Y]补= 1.1010
3.24 已知X 和Y ,用变形补码计算X+Y和X-Y ,并指出运算结果是否溢出:
(1) X=0.11011,Y=0.11111
(2) X=-0.1101,Y=0.0110
答:.
(1) [X+Y]补: 溢出 [X-Y]补= 1.11100
(6)[-X/2]补 (10)[-2Y]补 (8) [-Y]补= 0.0110 (9) [2Y]补=1.0100 (10)[-2Y]补=0.1100 (11)[Y/2]补=1.1101 (12)[-Y/2]补= 0.0010 (13) [-Y/4]补= 0.0001
(2) [X+Y]补=1.1001 [X-Y]补: 溢出
3.25 试使用两个4位二进制加法器和若干逻辑门电路,设计一位余3码编码的十进制加法器。
(提示:余3码加法的校正规则为:当余3码编码的两个数直接相加后,若结果有进位,则和数加3校正;否则和数减3校正) 图在word下不好画:略:
4.4使用原码一位乘法计算X*Y: (1) X=0.11101,Y=0.01111 (2) X=-0.10011,Y=0.11010
答: (1)[X*Y]原 =0.0110110011 (2)[X*Y]原 = 1.0111101110 4.5 使用补码Booth 乘法计算X*Y: (3) X=0.01111,Y=-0.11101 (4) X=-0.10011,Y=-0.11010
答:(1)[X*Y]补 =1.1001001101 (2)[X*Y]补 =0.0111101110
4.6 分别使用原码恢复余数除法和原码加减交替除法计算X/Y: (5) X=0.0111,Y=0.1101 (6) X=0.1011,Y=-0.1110
答:(1)原码恢复余数除法: [Qs]原= 0.1000 ; [R]原=0.00001000
原码加减交替除法: [Qs]原= 0.1000; [R]原=0.00001000 (2)原码恢复余数除法: [Qs]原= 1.1100 ; [R]原=0.00001000 原码加减交替除法: [Qs]原= 1.1100 ; [R]原=0.00001000 4.7使用补码不恢复余数除法计算X/Y: (7) X=0.0111,Y=0.1101 (8) X=0.1011,Y=-0.1110
答:(1)[Qs]补= 0.1001; [R]补=0.00001110 (2)[Qs]补= 1.0011 ; [R]补=0.00001100
4.8设浮点数的格式为:阶码5位,尾数6位,均用补码表示,请计算X+Y和X-Y 。(阶码和尾数均用补码计算)。 (9) X= -1.625,Y=5.25 (10) X=15/64,Y= -29/256
答:(1)X=-0.11010×20001, Y=0.10101×20011
[X +Y ]补 =0,0010 0.11101; X+Y=0.11101×2
(2) X=-0.1111×2
- 0010
0010
[X -Y ]补 =0,0011 1.00101; X-Y=-0.11011×2
, Y=0.11101×2
- 0011
0011
- 0011
[X +Y ]补 =1,1101 0.11111; X+Y=0.11111×2
[X -Y ]补 =1,1111 0.10110; X-Y=0.10110×2
- 0001
4.9设浮点数的格式为:阶码5位,用移码表示,尾数6位,用补码表示,请计算X*Y和X/Y(阶码用移码计算,尾数用任何一种机器数的串行乘除算法计算)。 (11) X=5.25,Y= -1.625 (12) X= -29/256,Y=15/64
答:(1) [X ×Y ]浮=1,0100 1.01111; X*Y=-0.10001×2
[X/Y]浮= 1,0010 1.00111; X/Y=-0.11001×2[X/Y]浮= 0,1111 1.00001; X/Y=-0.11111×2
M S1 MS2.M 1 …… Mn ,选择正确的答案写在横线上:
(1) 若尾数运算结果形式满足 条件时,结果需要左规; (2) 若尾数运算结果形式满足 条件时,结果需要右规(1次); (3) 若尾数运算结果形式满足 条件时,结果不需要规格化;
A .M S1M S2.M 1=00.0 D .M S1M S2.M 1=01.1 G .M S1M S2.M 1=11.0
B .M S1M S2.M 1=00.1 E .M S1M S2.M 1=10.0 H .M S1M S2.M 1=11.1
C .M S1M S2.M 1=01.0 F .M S1M S2.M 1=10.1
(2) [X ×Y ]浮=0,1011 1.00101; X*Y=-0.11011×2
0100
0010
-0101
-0001
3.26 假设浮点数加减运算时,尾数采用变形补码(模4补码)进行运算,运算结果形式为:
答:(1)A, H (2)D,E,F (3)B 3.27 浮点数运算的溢出判断,取决于
A .尾数是否上溢 C .阶码是否上溢 答:C
B .尾数是否下溢 D .阶码是否下溢
3.28 设[X]补=X0.X 1……X n ,X 必须满足 条件时,X 左移一位求2X 时,才不会发
生溢出。
A .X 0.X 1=0.0 答:A, B
B .X 0.X 1=1.1 C .X 0.X 1=0.1 D .X 0.X 1=1.0
3.29 设机器字长8位,若机器数DAH 为补码,则算术左移一位后为位后为 。
A .B4H 答:A, E
B .B5H C .F4H D .6DH E .EDH
3.30 在计算机内,减法一般用
A .二进制减法器 器 答:C
B .十进制减法器 C .二进制加法器 D .十进制加法
3.31 设某运算器由一个加法器Σ、两个暂存器A 和B (D 型边沿寄存器)、一个状态寄存器、
一个二选一多路选择器构成,如图4.29所示。加法器具有F=A、F=B和F=A+B这3种功能;A 、B 均可接收加法器的输出,A 还可以接收外部输入数据D 。问: (1) 描述外部数据D 传送到暂存器B 的过程,写出发送的信号序列。 (2) 如何实现操作A+B→A 和A+B→B ?写出发送的信号序列。
(3) 可以实现操作D+A→A 和D+B→B 吗?如果可以,请写出发送的信号序列。 (4) 若A 、B 均为锁存器(电平触发的寄存器),那么实现操作A+B→A 和A+B→B 时有
问题吗?为什么?
4.29 习题4.15图示
答:(1)传送过程:D ∑ B。
控制信号:S=0(选D),∑,F=A,S=1(选∑) (2)A ∑,F=A+B,S=1(选∑) ,CPA A ∑,F=A+B,CPB
(3)S=0(选D),CPA, A ∑,F=A+B,S=1(选∑) ,CPA S=0(选D),CPA, A ∑∑,F=A+B,CPB (4)结果不对。加法器会多次运算。
3.32 如果将例4.12中的两条指令修改如下,试写出运算结果及其标志位,并分析各标志的意
义。
MOV ADD
AL ,7FH AL ,80H
答:(AL )=FFH; ZF=0:因为运算结果非零;
CF=0:因为加法运算的最高位没产生进位,
OF=0:因为C1⊕C f =0,表明有符号数运算发生没溢出, SF=1:因为运算结果的最高位为1,
PF=1:结果中“1”的个数为偶数个,所以PF=1。
3.33 如果将例4.12中的两条指令修改如下,试写出运算结果及其标志位,并分析各标志的意
义。
MOV SUB
AL ,7FH AL ,1
答:(AL )=7EH;
ZF=0:因为运算结果非零;
CF=0:因为加法运算的最高位没产生借位,
OF=0:因为C1⊕C f =0,表明有符号数运算发生没溢出, SF=0:因为运算结果的最高位为0,
PF=0:结果中“1”的个数为奇数个,所以PF=0。
第五章
5.1 说明主存储器的组成,并比较SRAM 和DRAM 有什么不同之处?为什么DRAM 的地址一般要分两次接收?
略。
5.2 有一个64K×16位的存储器,由16K×1位的DRAM 芯片(芯片内是128×128结构)构成,存储器读/写周期为500ns ,问:
(1)需要多少片DRAM 芯片?
(2)采用异步刷新方式,如单元刷新间隔不超过2ms ,则刷新信号周期是多少?
(3)如果用集中刷新方式,存储器刷新一遍最少用多少时间? 答:(1)64;
(2)15.625微秒 (3)64微秒 5.3 某机字长16 位,CPU 地址总线18位,数据总线16位,存储器按字编址,CPU 的控制信号线有:MREQ#(存储器访问请求,低电平有效),R/W#(读写控制,低电平为写信号,高电平为读信号)。试问:
(1)该机可以配备的最大主存容量为 。
(2)该机主存采用64K ×1bit 的DRAM 芯片(内部为4个128×128阵列)构成最大主存空间,则共需 个芯片;若采用异步刷新方式,单元刷新间隔为2ms ,则刷新信号的周期为 。
(3)若为该机配备2K ×16位的Cache ,每块8字节,采用2路组相联映象,试写出对主存地址各个字段的划分(标出各个字段的位数);若主存地址为462EH ,则该地址可映象到Cache 的哪一组?
(4)已知该机已有8K ×16位的ROM 存储器,地址处于主存的最高端;现在再用若干个16K ×8位的SRAM 芯片形成128K ×16位的RAM 存储区域,起始地址为00000H ,假设SRAM 芯片有CS#(片选,低电平有效)和WE#(写使能,低电平有效)信号控制端;试写出RAM 、ROM 的地址范围,并画出SRAM 、ROM 与CPU 的连接图,请标明SRAM 芯片个数、译码器的输入输出线、地址线、数据线、控制线及其连接。
答:(1)256KW
(2)64, 15.625微秒
(3) 高位字块标记(8位) 组地址(8位) 块内地址(2位 (4)略
5.4 设有一个4体交叉存储器,在使用时经常遇到连续访问同一个存储体的情况,会产生怎样的结果?
答:存储器带宽降低。
5.5 某计算机的存储系统由Cache 、主存和用于虚拟存储的磁盘组成。CPU 总是从Cache 中获取数据。若所访问的字在Cache 中,则存取它只需要20ns ,将所访问的字从主存装入Cache 需要60ns ,而将它从磁盘装入主存则需要1200μs 。假定Cache 的命中率为90%,主存的命中率为60%,计算该系统访问一个字的平均存取时间。
答:48.0098μs
5.6 CPU执行一段时间时,cache 完成存取的次数为3900次,主存完成的存取次数为100次,已知cache 的存储周期为40ns ,主存的存储周期为240ns 。求cache/主存系统的效率和平均访问时间?
答:e=3900/4000=97.5% Ta=45ns
5.7 某处理器包含一片内Cache ,容量为8K 字节,且采用4路组相联结构,块的大
小为4个32位字。当Cache 未命中时,以分组方式从主存读取4个字到Cache ,假定主存容量为16M 字节。请说明:
(1)Cache 共分多少组?
(2)写出主存的字节地址的格式,并说明地址格式中的不同字段的作用和位数; 答:(1) 128组;
高位字块标记(13位) (7位) 块内地址(4位)
5.8 计算机主存容量为256K 字,Cache 为8K 字。主存与Cache 之间按组相联映射,Cache 的每组有4个行,每行有64个字。假设开始时Cache 为空,CPU 按顺序从主存地址为0,1,2,… ,8447单元执行“取“操作(不命中时,采用将主存中含有该字的块送入Cache 后,再从Cache 中把需要的字读出送CPU 的方法),然后又重复执行20次。设Cache 存取时间为主存的1/10。替换使用LRU 算法,请计算上述操作总的存取时间与不用Cache 相比,速度提高多少倍?
答:约4.965倍
5.9 简述虚拟存储器的含义和作用。 略。
习题六
6.1 6.2 6.3 6.4
指令包括哪几部分?各表示什么含意? 略。
在一地址指令、二地址指令中,如何指定二个操作数地址?如何存放操作结果? 略。
简述指令操作码的扩展技术的基本方法。 略。
某机器字长16位,采用单字长指令,每个地址码6位。试采用操作码扩展技术,设计14条二地址指令,80条一地址指令,60条零地址指令。请给出指令编码示意图。
1.(7分) ● 操作码: 000000~001101
● 操作码:1110××××××(64条中可选择前63条)
1111××××××(64条中可选择前17条)
操作码: 1111111111××××××(64条中选择60个编码即可)
其他编码方案,只要符合操作码扩展技术都可以 6.5 6.6
什么是指令字长?什么是机器字长?它们之间有何关系? 略:
确定寻址方式的目的是什么? 略
6.7
请说明间接寻址和直接寻址的不同。
略。 6.8 略。 6.9
单项选择题
简述变址寻址和基址寻址的主要区别。
(1)寄存器间接寻址方式中,操作数在( )中。
A. 程序计算器 B. 堆栈 C. 寄存器 D. 主存 答:D
(2)堆栈常用于( )。
A. 数据移位 B. 程序转移 C. 保护程序现场 D. 输入、输出 答:C
(3)单地址指令中,为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,
另一个数常需采用( )。
A .堆栈寻址 B. 立即寻址 C. 隐含寻址 D. 间接寻址
答:C
(4)用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( )
A .直接寻址 B. 间接寻址 C. 寄存器直接寻址 D. 寄存器间接寻址
(5)指令中采用不同的寻址方式,其主要目的是( )。
A. 可以实现操作码的扩展 B. 实现存储程序和程序控制 C. 缩短指令长度、扩大寻址空间、提高编程的灵活性。 D. 降低指令译码的难度。 答:C
(6)指令寻址和数据寻址的不同在于( )。 A. 前者是访问存储器,后者是访问寄存器。 B. 前者是确定程序转移地址,后者取操作数。 C. 前者是确定程序顺序执行,后者是取操作数地址。 D. 前者是短指令,后者是长指令。 答:C
(7)变址寻址方式中,操作数的有效地址为( )。
A. 程序计数器的内容加上形式地址。 B. 基址寄存器的内容加上形式地址。 C. 变址寄存器的内容加上形式地址。 D. 变址寄存器的内容加上基址寄存器的内容 答:C
(8)CISC 指令系统与RISC 指令系统相比具有( )等特点。 A. 前者指令条数少,后者指令条数多。 B. 前者执行速度慢,后者执行速度快。
C. 前者有利于编译生成优化代码,后者不便于编译。 D. 前者指令功能简单,后者指令功能复杂。
答:A,D
6.10 某机16位字长指令格式如下:
5位 3位 8位
其中:D 是形式地址,采用补码表示(包括一位符号位);
M 是寻址方式 M=0 立即寻址;
M=1 直接寻址(这时D 为地址,是无符号数); M=2 间接寻址;
M=3 变址寻址(变址寄存器RI ,16位); M=4 基址寻址(基址寄存器Rb ,16位); M=5相对寻址。
(1) 该指令格式最多可以定义多少种不同的操作?立即寻址操作数范围是多
少?
(2) 写出各种寻址方式的有效地址的计算表达式。
(3) 各种寻址方式时能访问的最大主存空间范围是多少? 答:(1)32 , 0~255 (2)直接寻址:EA=D 间接寻址:EA=(D) 变址寻址:EA=(RI)+D
基址寻址:EA=(Rb )+D 相对寻址:EA=(PC)+D (3)直接寻址:0~255
间接寻址:0~255(设存储器长度为8位, 且只能取一个字节) 变址寻址:0~16K-1 基址寻址:0~16K-1
相对寻址:当前指令地址的-128~+127
6.11 一个较完整的指令系统应该包括哪些类型的指令? 略
6.12 假设相对寻址的转移指令占两个字节,第一个字节是操作码和寻址方式,第二个
字节是相对偏移量,用补码表示。若当前转移指令的第一字节所在地址为0019H ,且CPU 每取出一个字节指令便会自动执行(PC )+1→PC 操作。请问当转移地址分别为 0006H和0025H 时,相对转移指令第二字节的内容是什么? 答:EBH, 0AH.
6.13 某机器内共有16个32位的通用寄存器,设计一种有60种操作,8种寻址方式的
指令系统。假设指令字长等于机器字长,机器字长为32位,请回答:
(1)若主存可直接寻址或间接寻址,采用“寄存器-存储器”型指令,能寻址最大存储空间是多少?画出指令格式并说明各字段的含意。 (2)若采用通用寄存器作基址寄存器,则“寄存器-存储器”型指令的指令格式是怎样? 能
寻址最大存储空间是多少?
19
(2)
322
6.14 什么叫堆栈?它的操作特点是什么?堆栈主要用在哪里?
略。
6.15 简述RISC 的主要优缺点。
略
6.16 设某机寄存器字长16位,用16进制表示,已知:变址寄存器内容为0004H ,
PC 的内容为0003H ,内存中部分单元内容如下:
地址:内容 地址:内容
0002H:000AH 0007H:000AH
0003H:0002H 0008H:0002H
0004H:0007H 0009H:0003H
0005H:0004H 000AH:0009H
0006H:0005H 000BH:0008H
指令为双字长指令,格式如下:
若
答:000AH, 0009H, 0007H, 0008H
习题8
1. 简述外设的编址方式,并比较它们的优缺点。
略
2. 当控制器执行访存指令和I/O指令时,发出的读写控制信号有何不同?
答:访存指令发出存储器请求信号或存储器读写信号,访I/O指令发出I/O请求信号。或I/O读写信号。
3. 为何要在CPU 和外设之间设置一个接口?简述接口的功能和组成。
略
4. 主机和外设交换信息的方式有哪几种?简述各自的工作原理和特点。
略
5. CPU 与外设接口交换信息的方式有以下几种,其中CPU 被外设独占,
而 B 下支持CPU 与外设并行工作,并且可以用于突发事件的处理; C 用于高速、大批量的数据传送,并由硬件实现。
A. 程序查询方式
B. 程序中断方式
C. DMA 方式
D. 并行传送
E. 串行传送
答:(1) A , (2) B , (3) C
6. 程序中断方式与DMA 方式有何异同?
略
7. 何谓中断?简述中断的全部过程。
略
8. 简要说明中断请求线的几种传送方式,并对比它们的优缺点。
略
9. 什么是中断屏蔽字?简述中断屏蔽技术的作用。
略
10. 什么是中断嵌套?它解决了什么问题?如何才能实现中断嵌套?
略
11. 中断源可以分为哪几类?各自有何特点?
略
12. 有哪几种中断优先级排队方法?比较它们的优缺点。
略
13. 解释下列名词:
(1)中断向量 (2)中断隐指令 (3)DMA (4)通道
(5)多重中断 (6)单重中断 (7)中断类型号 (8)菊花链电路 略
14. 假设有4个中断源A 、B 、C 、D ,硬件排队后,中断优先级从高到低依次为A
→B →C →D 。现在需要将4个中断源得到CPU 响应的次序更改为C →A →D →B ,写出各个中断源的中断服务程序中应该设置的中断屏蔽字。
?
习题九
9.1 总线有哪些特性?其中电气特性是什么?
略
9.2 总线有哪些类型?各种类型有何特点?
略
9.3 总线的技术指标有哪些?总线带宽表示什么?
略
9.4 何谓系统总线?单总线结构有何优缺点?查找一种现代计算机的多总线例子,说明
其结构和原理。
略
9.5 总线信息传送方式有哪几种,它们各有何优缺点?它们各适用于何种情况? 略
9.6 设总线工作频率为33MHz ,如果一个总线周期中并行传送32位数据,则总线的带宽
是多少?
6答:32/8 ×33×10=126MB/秒
9.7 在异步串行传输中,字符格式为:1个起始位、7位数据位、1位校验位、1个终止
位。若要求每秒传输240个字符,则需要传输的波特率是多少?
答:2400
9.8 为何要进行总线仲裁?集中式总线仲裁方式分为哪几种?各有何优缺点? 略
9.9 为何要进行总线定时?总线定时有哪几种方式?各有何特点?一般适用于哪些场
合?
略
9.10 PCI总线的主要优点是什么?一般什么样的设备挂接在PCA 总线上? 略
9.11 选择题
(1)系统总线中地址线的功能是( )
A. 用于寻址I/O单元 B. 用于传输数据
C. 用于选择主存单元 D. 用于传送选择主存单元和I/O接口的地址
答:D
(2)数据总线的宽度由总线的( )定义。
A. 电气特性 B. 物理特性
C. 机械特性 C. 功能特性
答:C
(3)( )的总线利用率最高;( )的总线吞吐量最高。
A. 双总线结构 B. 单总线结构 C.串行总线 D. 多总线结构 答:B, D
(4)在总线分布式仲裁方式中,( )所需要的连线最少,( )仲裁结果不可预测。
A. 自举分布式仲裁方式 B. 冲突检测分布式仲裁方式
C. 并行竞争仲裁方式 D. 独立请求仲裁方式
答:A ,B
(5)在单机系统中,( )总线结构的访问外设与访问主存单元一样。
A. 双总线结构 B. 单总线结构 C. 多总线结构 D. 三总线结构 答:B
(6)下列( )信息传输应采用异步定时方式。
A. CPU与存储器 B. CPU与I/O接口
C. CPU与PCI 总线 D. I/0接口与I/O接口
答:B
(7)关于ISA 总线的下列描述中错误的是( )。
A. ISA总线是在原先的PC/XT总线的基础上扩充的。
B. 主存寻址空间为16MB,I/O寻址空间为64KB ;可进行8位或16位数据访问。
C. 地址线和数据线分时复用,支持无限猝发式数据传输。
D. 它支持存储器读/写、I/O读/写、中断响应、DMA 响应、存储器刷新、总线仲裁。 答:C
(8)关于PCI 总线的下列叙述中不正确的是( )
A. PCI总线是一种与具体CPU 无关的高速外围总线。
B.PCI 总线可以将CPU 与外部设备相连。
C. PCI总线的地址线和数据线分时复用,支持无限猝发式数据传输。
D. PCI总线采用集中式仲裁方式。
答:A
(9)关于RS-232C 和RS -485总线的下列描述中错误的是( )。
A. RS-232C是一种串行通信接口的电气标准。
B. RS-232C的信号线采用负逻辑电压。
C. RS-485与RS-232C 最长传输距离相同。
D. RS-4385采用平衡发送和差分接收,具有抑制共模干扰的能力。
答:C
(10)下列描述USB 总线的概念,正确的是( )。
A. USB是一种通用并行总线。
B. 用USB 集线器可以扩展USB 端口。
C. USB总线只能连接低速设备。
D. 在正运行的电脑上插入或拔除一个USB 设备需要关机断电。
答:B
1.1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代?各代的基本特征是什么?
略。
1.2 你学习计算机知识后,准备做哪方面的应用?
略。
1.3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1.4 计算机通常有哪些分类方法?你比较了解的有哪些类型的计算机?
略。
1.5 计算机硬件系统的主要指标有哪些?
答:机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答:计算机硬件系统的主要指标有:机器字长、存储容量、运算速度等。
1.6 什么是机器字长?它对计算机性能有哪些影响?
答: 指CPU 一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度,硬件成本、指令系
统功能,数据处理精度等。
1.7 什么是存储容量?什么是主存?什么是辅存?
答:存储容量指的是存储器可以存放数据的数量(如字节数)。它包括主存容量和辅存容量。
主存指的是CPU 能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。
辅存指的是CPU 不能直接访问,必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器,如硬盘,u 盘等。
1.8 根据下列题目的描述,找出最匹配的词或短语,每个词或短语只能使用一次。
(1)为个人使用而设计的计算机,通常有图形显示器、键盘和鼠标。
(2)计算机中的核心部件,它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件
的功能。
(3)计算机的一个组成部分,运行态的程序和相关数据置于其中。
(4)处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。
(5)嵌入在其他设备中的计算机,运行设计好的应用程序实现相应功能。
(6)在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
(7)管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
(8)将高级语言翻译成机器语言的程序。
(9)将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
(10)计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语:
1、汇编器 2、嵌入式系统 3、中央处理器(CPU ) 4、编译器
5、操作系统 6、控制器 7、机器指令 8、台式机或个人计算机
9、主存储器 10、VLSI
答:(1)8,(2)3,(3)9,(4)6,(5)2,
(6)10,(7)5,(8)4,(9)1,(10)7
计算机系统有哪些部分组成?硬件由哪些构成?
答:计算机系统硬件系统和软件系统组成。
硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成
1.9 冯·诺伊曼V on Neumann计算机的主要设计思想是什么?
略。
1.10 计算机硬件有哪些部件,各部件的作用是什么?
略。
1.11 计算机软件包括哪几类?说明它们的用途。
略。
1.12 简述计算机系统的多级层次结构的分层理由及各层的功能。
略。
1.13 通过计算机系统的层次结构学习,你对计算机系统有了怎样的了解?
略。
第二章
2.1 数字信号和模拟信号的主要区别是什么?与模拟电路相比,数字电路有何特点? 略。
2.2 二极管两端需要加多大的电压才使二极管导通?
答:大于二极管的正向特性存在死区电压V (硅二极管约为0.7V ,锗二极管约为0.2V ) r
2.3 三极管何时处于截止状态,何时处于饱和状态?
答:当输入电压V i >0,且V i
当输入电压V i 增大,基极电流I B 、集电极电流I C 随之增大,输入电压V CE =V CC -I C R C 不断下降,当V CE 降到0.7V 以下时,发射结仍正向偏置,集电结则由反向偏置转为正向偏置,此时三极管进入饱和状态。
2.4 双极型逻辑门和单极型逻辑分别是怎样形成的?它们各有何特点?
略.
2.5 实现逻辑代数的基本运算有哪几种逻辑门?
答:与,或,非。
2.6 分析图2-41所示的逻辑电路图,写出表达式并进行化简。
F = A B (b) F=AD+C +B D
2.7 请用代数化简法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)F =A +B ++B
答:F =A B +A C +B C
(2)F =AD +A +AB +C +BD +ACEF +EF +DEFG 答:F =A +C +BD +B EF
2.8 分析图2-42所示的逻辑电路,列出真值表,说明其逻辑功能。
X X X C
X 10
图2-42 习题2. 8
图图2-43 习题2.9 图
答:
A 1 A 0 X 0 X 1 X 2 X 3 F
0 0 X X X X X 0
0 1 X X X X X 1
1 0 X X X X X 2
1 1 X X X X X 3
图2-42是一个四选一电路
2.9 分析图2-43所示的逻辑电路图,列出真值表,说明其逻辑功能。
答:
A B C F 1 F 2
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
2.8
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
图2-43是一个一位全加器,A, B为加数和被加数,C 为低位进位, F1为和,F2为产生的进位。
(图中有错误,第4个与门的输入少了 A )
2.10 请用卡诺图法将下列各逻辑表达式化成最简式。
(1)F =AB +ABD +C +BCD
(2)F =AC +++B +
答:(1)F =A C +AB
(2)F =A B +B D +C E +AC
2.11 简述组合逻辑电路的设计过程。
略:
2.12 用与非门设计实现下列函数的组合逻辑电路。
(1)F (A , B , C , D ) =∑m (0, 2, 6, 7, 10, 13, 14, 15) ;
(2)F (A , B , C , D ) =∑m (2, 4, 5, 6, 7, 10) +∑ϕ(0, 3, 8, 15) 。
答:(1)
F =A B C D +A B C D +A BC D +A BCD +A B C D +AB C D +ABC D +ABCD
BC +C D +A B D +ABD =BC C D A B D ABD
图略。 (2)
F =A B C D +A B C D +A B C D +A BC D +A BCD +A B C D +ϕ(A B C D +A B CD +A B C D +ABCD )
=A C +A B +B C D =A C A B B C D
图略。
2.13 用一位全加器组成4位并行进位加法器,其并行进位电路应该如何实现? =
略。
2.14请画出74LS273的典型用法的接线图。
2.15 什么是三态门?一般应用在什么场合?
略
2.16计算机中常用的寄存器有哪些?请说明如何使用?
略
2.17 请说明74LS299的功能及使用方法。
略
2.18 请说明74LS161的功能及使用方法。
略
习题3
移码(8位) 11111111 10000000 01111111 00000000
补码(8位) 01111111 00000000 11111111 10000000
对应的真值 +127 0 -1 -128
编码对应的 +255 +128 +127 0
无符号数值
3.1 求下列各数的十进制数值:
(1)(267.3)8 (2)(BD .C )16 (3)(1011011.101)2
答:.(1 ) 183.375, (2) 189.75, (3 ) 91.625
3.2 将下列十进制数转化为二进制、八进制和十六进制数据(小数取四位二进制有效数
据):
(1)-282.75 (2)123.46 (3)-115/512 (4)44.9375
答:2.
序号 十进制 十六进制 二进制 八进制
(1) -282.75 -11A.C -100011010.1100 -432.6
(2) 123.46 7B.7 1111011.0111 173.34
(3) -115/512 -0.398 -0.001110011 -0.163
(4) 44.9375 2C.F 101100.1111 54.74
3.3 写出下列各数的原码、反码和补码,机器数长度为8位: (1)0 (2)-127 (3)-0.5 (4)-19/128 (5)100 (6)23/64
序号 真值 原码 补码 反码
(1) 0 00000000 00000000 00000000
10000000 11111111
0.0000000 0.0000000 0.0000000
1.0000000 1.1111111
(2) -127 11111111 10000001 10000000
(3) -0.5 1.1000000 1.1000000 1.0111111
(4) -19/128 1.0010011 1.1101101 1.1101100
(5) 100 01100100 01100100 01100100
(6) 23/64 0.0101110 0.0101110 0.0101110
3.4 写出下列各机器数的二进制真值X :
(1)[X]补=0.1001 (2)[X]补=1.1001 (3)[X]原=0.1101 (4)[X]原=1.1101
(5)[X]反=0.1011 (6)[X]反=1.1011 (7)[X]移=0,1001 (8)[X]移=1,1001
(9)[X]补=1,0000000(10)[X]反=1,0000000(11)[X]原=1,0000000
(12)[X]移=1,0000000
答:
(1) 0.1001 (7) - 0111
(2) -0. 0111 (8) +1001
(3) +0.1101 (9) - 10000000
(4) -0.1101 (10) - 01111111
(5) +0.1011 (11) - 00000000
(6) -0.0100 (12) 00000000
3.5 设某机器数字长为8位,有两个数的16进制表示形式为9CH 和FFH ,问:若它们
分别表示为下列格式的机器数时,其对应的十进制真值是多少?
(1) 无符号整数;
(2) 原码表示的定点整数;
(3) 原码表示的定点小数;
(4) 补码表示的定点整数;
(5) 补码表示的定点小数;
(6) 反码表示的定点整数;
(7) 移码表示的定点整数。
数 9CH (10011100) FFH (11111111)
无符号整数 156 255
原码表示的定点整数 -28 -127
原码表示的定点小数 -(2-3+2-4+2-5) = 0.21875 -(1-2-7)
补码表示的定点整数 -100 -1
补码表示的定点小数 -(2-1+2-2+2-5)=-0.78325 -2-7
反码表示的定点整数 -99 -0
移码表示的定点整数 28 127
3.6 假设某规格化浮点数的尾数表示形式为M 0.M 1 …… M n ,选择正确的答案写在横线
上:
(1) 若尾数用原码表示,则尾数必须满足 。
(2)若尾数用补码表示,则尾数必须满足
A .M 0=0 B .M 0=1 C .M 1=0 D .M 1=1
E .M 0.M 1=0.0 F .M 0.M 1=1.1 G .M 0.M 1=0.1或 M 0.M 1=1.0
H .M 0.M 1=1.0
答:(1)D ;(2)G
3.7 浮点数的表示范围取决于的
位数,浮点数的正负取决于 , 在浮点数的表示中是隐含规定的。
A .数符 B .阶符 C .尾数 D .阶码 E .阶码的底
答:D, C, A, E
3.8 设一浮点数格式为:字长12位,阶码6位,用移码表示,尾数6位,用原码表示,
阶码在前,尾数(包括数符)在后,则按照该格式:
(1)已知X=-25/64,Y=2.875,求数据X 、Y 的规格化的浮点数形式。
(2)已知Z 的浮点数以十六进制表示为9F4H ,则求Z 的十进制真值。
答:
(1) X=-0.11001×2-1, [X ]浮=1.11001×2011111
[X ]浮=0,11111 1.11001
Y=0.10111×22 , [Y ]浮=0.10111×2100010
[Y ]浮=1,00010 0.10111
(2)[Z]浮= -0.10100×2100111
Z= -80
3.9 设一机器数字长16位,求下列各机器数的表示范围:
(1) 无符号整数;
(2) 原码表示的定点整数;
(3) 补码表示的定点整数;
(4) 补码表示的定点小数;
(5) 非规格化浮点表示,格式为:阶码8位,用移码表示,尾数8位,用补码表示(要求
写出最大数、最小数、最大负数、最小正数);
(6) 上述浮点格式的规格化浮点表示范围(要求写出最大数、最小数、最大负数、最
小正数)。
6答: 机器字长16位, 下列各术的表示范围
(1) 无符号整数 0~216-1
(2) 原码定点整数 -(215-1) ~ +215-1
(3) 补码定点整数 -215 ~ +215-1
(4) 补码定点小数 -1 ~ + 1-2-15
(5)、(6) 阶码八位,移码表示,尾数8位,补码表示
最大数 最小数 最大负数 最小正数
非规格化浮点数 (1-2-7) ×2+127 -1×2+127 -2-7×2-128 2-7 ×2-128
规格化
浮点数 (1-2-7) ×2+127 -1 ×2+127 -(0.5+2-7 ) ×2-128 0.5 ×2-128
3.10 将下列十进制数转换为IEEE754 单精度浮点数格式:
(1)+36.75 (2)-35/256
答:
3.11 求下列各IEEE754 单精度浮点数的十进制真值:
(1)43990000H (2)00000000H
答:(1) X=(-1)0×(1.0011001) ×2135-127=(100110000)2=(304)10
00-127=(2-127) 10 (2) X=(-1)×(1.0000000) ×2
3.12 在汉字系统中,有哪几种编码?它们各自有什么作用?
略。
3.13 汉字库中存放的是汉字的哪一种编码?汉字库的容量如何计算?
答:汉字库中存放的是汉字字模码。汉字库的容量可按下列:
存储每个汉字字模点阵所需的字节数×汉字数×点阵方法数。
3.14 在一个应用系统中,需要构造一个包含了100个汉字的汉字库,假设采用16×16
的汉字字形,问:该汉字库所占存储容量是多少字节?一篇由50个汉字构成的短文,需要占用多少字节的存储容量来存储其纯文本?
答: 16×2×100=3200字节;2 ×50=100字节。
3.15 汉字系统的几种编码中,对于某个汉字来说,是惟一的。
A. 输入码 B. 字模码 C. 机内码
答:C 。
3.16 若下面的奇偶校验码均正确,请指出哪些是奇校验码,哪些是偶校验码。
(1) 10110110 (2)01111110 (3)11011000 (4)10100001
答:奇校验码:(1)、(4);偶校验码:(2),(3)。
3.17 在7位的ASCII 码的最高位前面添加一位奇(偶)校验位后,即可构成8位的ASCII
码的奇(偶)校验码。假设字符“A”的这样的奇(偶)校验码为41H ,则它是(1);字符“C ”的这样的(1)是(2)。
(1): A. 奇校验码 B. 偶校验码
(2): A. 43H B. 87H C. C3H D. 86H
答:(1)B; (2)C 。
3.18 对于3.6.2节所介绍的k=8,r=4的能纠错一位的海明码,若编码为[1**********]0,
试判断该海明码是否有误,若有,请纠正,并写出其8位正确的有效信息。
答: 10000111
3.19 试设计有效信息为10位的能纠错一位的海明码的编码和译码方案,并写出有效信
息0110111001的海明码。 答:k=10,r=4的海明码的排列如下:编码:
14 H 13 H H 11 H 10 H 9 H 87 H 6 H 5 H 4 H H 2 H 1
10 D 9 D 8 D7 D 6 D 5 P 44 D 3 D 2 P 3 D 1 P 2 P 1
P 4= D10⊕D 9⊕D 8⊕D 7⊕D 6⊕D 5
P 3= D10⊕D 9⊕D 8⊕D 4⊕D 3⊕D 2
P 2= D10⊕D 7⊕D 6⊕D 4⊕D 3⊕D 1
P 1= D9⊕D 7⊕D 5⊕D 4⊕D 2⊕D 1
译码:
S 4=P4⊕ D 10⊕D 9⊕D 8⊕D 7⊕D 6⊕D 5
S 3=P3⊕ D 10⊕D 9⊕D 8⊕D 4⊕D 3⊕D 2
S 2=P2⊕ D 10⊕D 7⊕D 6⊕D 4⊕D 3⊕D 1
S 1=P1⊕ D 9⊕D 7⊕D 5⊕D 4⊕D 2⊕D 1
指误字:S 4S 3S 2S 1
效信息0110111001的海明码: [1**********]110
3.20 在3.6.2节所介绍有效信息为8位的能纠错一位的海明码基础上,思考如何改进,
使其能够达到检错两位并能纠错一位的校验能力。
答:略
设生成多项式为X 3+X+1(即1011B ),请计算有效数据10101的CRC 编码。 答:101010101
3.21 试分析3.3节介绍的三种奇偶校验、海明校验和CRC 校验三种校验码的检错纠错
能力,它们的码距各为多少?
答:奇偶校验码只能检错,可检单个、奇数个错,码距=2;
海明校验可以纠一位错。
CRC 校验可以纠一位错。
3.22 在Motorola 系列的微处理器中,数据存放在内存的规则是高位字节存放在低地址
单元的,对照图3.10写出各数据在这种情况下的存储方式。
略
习题4
3.23 设X=0.1101,Y= -0.0110,求:
(1)[X]补 (2)[-X]补 (3)[2X]补
(7)[Y]补
(11)[Y/2]补 (4)[-2X]补 (8)[-Y]补 (12)[-Y/2]补 (5)[X/2]补 (9)[2Y]补
(13)[-Y/4]补
1. (1) [X]补= 0.1101
(2) [-X]补= 1.0011
(3) [2X]补= 1.1010 溢出
(4) [-2X]补= 0.0110 溢出
(5)[X/2]补= 0.0110
(6)[-X/2]补= 1.1001
(7)[Y]补= 1.1010
3.24 已知X 和Y ,用变形补码计算X+Y和X-Y ,并指出运算结果是否溢出:
(1) X=0.11011,Y=0.11111
(2) X=-0.1101,Y=0.0110
答:.
(1) [X+Y]补: 溢出 [X-Y]补= 1.11100
(6)[-X/2]补 (10)[-2Y]补 (8) [-Y]补= 0.0110 (9) [2Y]补=1.0100 (10)[-2Y]补=0.1100 (11)[Y/2]补=1.1101 (12)[-Y/2]补= 0.0010 (13) [-Y/4]补= 0.0001
(2) [X+Y]补=1.1001 [X-Y]补: 溢出
3.25 试使用两个4位二进制加法器和若干逻辑门电路,设计一位余3码编码的十进制加法器。
(提示:余3码加法的校正规则为:当余3码编码的两个数直接相加后,若结果有进位,则和数加3校正;否则和数减3校正) 图在word下不好画:略:
4.4使用原码一位乘法计算X*Y: (1) X=0.11101,Y=0.01111 (2) X=-0.10011,Y=0.11010
答: (1)[X*Y]原 =0.0110110011 (2)[X*Y]原 = 1.0111101110 4.5 使用补码Booth 乘法计算X*Y: (3) X=0.01111,Y=-0.11101 (4) X=-0.10011,Y=-0.11010
答:(1)[X*Y]补 =1.1001001101 (2)[X*Y]补 =0.0111101110
4.6 分别使用原码恢复余数除法和原码加减交替除法计算X/Y: (5) X=0.0111,Y=0.1101 (6) X=0.1011,Y=-0.1110
答:(1)原码恢复余数除法: [Qs]原= 0.1000 ; [R]原=0.00001000
原码加减交替除法: [Qs]原= 0.1000; [R]原=0.00001000 (2)原码恢复余数除法: [Qs]原= 1.1100 ; [R]原=0.00001000 原码加减交替除法: [Qs]原= 1.1100 ; [R]原=0.00001000 4.7使用补码不恢复余数除法计算X/Y: (7) X=0.0111,Y=0.1101 (8) X=0.1011,Y=-0.1110
答:(1)[Qs]补= 0.1001; [R]补=0.00001110 (2)[Qs]补= 1.0011 ; [R]补=0.00001100
4.8设浮点数的格式为:阶码5位,尾数6位,均用补码表示,请计算X+Y和X-Y 。(阶码和尾数均用补码计算)。 (9) X= -1.625,Y=5.25 (10) X=15/64,Y= -29/256
答:(1)X=-0.11010×20001, Y=0.10101×20011
[X +Y ]补 =0,0010 0.11101; X+Y=0.11101×2
(2) X=-0.1111×2
- 0010
0010
[X -Y ]补 =0,0011 1.00101; X-Y=-0.11011×2
, Y=0.11101×2
- 0011
0011
- 0011
[X +Y ]补 =1,1101 0.11111; X+Y=0.11111×2
[X -Y ]补 =1,1111 0.10110; X-Y=0.10110×2
- 0001
4.9设浮点数的格式为:阶码5位,用移码表示,尾数6位,用补码表示,请计算X*Y和X/Y(阶码用移码计算,尾数用任何一种机器数的串行乘除算法计算)。 (11) X=5.25,Y= -1.625 (12) X= -29/256,Y=15/64
答:(1) [X ×Y ]浮=1,0100 1.01111; X*Y=-0.10001×2
[X/Y]浮= 1,0010 1.00111; X/Y=-0.11001×2[X/Y]浮= 0,1111 1.00001; X/Y=-0.11111×2
M S1 MS2.M 1 …… Mn ,选择正确的答案写在横线上:
(1) 若尾数运算结果形式满足 条件时,结果需要左规; (2) 若尾数运算结果形式满足 条件时,结果需要右规(1次); (3) 若尾数运算结果形式满足 条件时,结果不需要规格化;
A .M S1M S2.M 1=00.0 D .M S1M S2.M 1=01.1 G .M S1M S2.M 1=11.0
B .M S1M S2.M 1=00.1 E .M S1M S2.M 1=10.0 H .M S1M S2.M 1=11.1
C .M S1M S2.M 1=01.0 F .M S1M S2.M 1=10.1
(2) [X ×Y ]浮=0,1011 1.00101; X*Y=-0.11011×2
0100
0010
-0101
-0001
3.26 假设浮点数加减运算时,尾数采用变形补码(模4补码)进行运算,运算结果形式为:
答:(1)A, H (2)D,E,F (3)B 3.27 浮点数运算的溢出判断,取决于
A .尾数是否上溢 C .阶码是否上溢 答:C
B .尾数是否下溢 D .阶码是否下溢
3.28 设[X]补=X0.X 1……X n ,X 必须满足 条件时,X 左移一位求2X 时,才不会发
生溢出。
A .X 0.X 1=0.0 答:A, B
B .X 0.X 1=1.1 C .X 0.X 1=0.1 D .X 0.X 1=1.0
3.29 设机器字长8位,若机器数DAH 为补码,则算术左移一位后为位后为 。
A .B4H 答:A, E
B .B5H C .F4H D .6DH E .EDH
3.30 在计算机内,减法一般用
A .二进制减法器 器 答:C
B .十进制减法器 C .二进制加法器 D .十进制加法
3.31 设某运算器由一个加法器Σ、两个暂存器A 和B (D 型边沿寄存器)、一个状态寄存器、
一个二选一多路选择器构成,如图4.29所示。加法器具有F=A、F=B和F=A+B这3种功能;A 、B 均可接收加法器的输出,A 还可以接收外部输入数据D 。问: (1) 描述外部数据D 传送到暂存器B 的过程,写出发送的信号序列。 (2) 如何实现操作A+B→A 和A+B→B ?写出发送的信号序列。
(3) 可以实现操作D+A→A 和D+B→B 吗?如果可以,请写出发送的信号序列。 (4) 若A 、B 均为锁存器(电平触发的寄存器),那么实现操作A+B→A 和A+B→B 时有
问题吗?为什么?
4.29 习题4.15图示
答:(1)传送过程:D ∑ B。
控制信号:S=0(选D),∑,F=A,S=1(选∑) (2)A ∑,F=A+B,S=1(选∑) ,CPA A ∑,F=A+B,CPB
(3)S=0(选D),CPA, A ∑,F=A+B,S=1(选∑) ,CPA S=0(选D),CPA, A ∑∑,F=A+B,CPB (4)结果不对。加法器会多次运算。
3.32 如果将例4.12中的两条指令修改如下,试写出运算结果及其标志位,并分析各标志的意
义。
MOV ADD
AL ,7FH AL ,80H
答:(AL )=FFH; ZF=0:因为运算结果非零;
CF=0:因为加法运算的最高位没产生进位,
OF=0:因为C1⊕C f =0,表明有符号数运算发生没溢出, SF=1:因为运算结果的最高位为1,
PF=1:结果中“1”的个数为偶数个,所以PF=1。
3.33 如果将例4.12中的两条指令修改如下,试写出运算结果及其标志位,并分析各标志的意
义。
MOV SUB
AL ,7FH AL ,1
答:(AL )=7EH;
ZF=0:因为运算结果非零;
CF=0:因为加法运算的最高位没产生借位,
OF=0:因为C1⊕C f =0,表明有符号数运算发生没溢出, SF=0:因为运算结果的最高位为0,
PF=0:结果中“1”的个数为奇数个,所以PF=0。
第五章
5.1 说明主存储器的组成,并比较SRAM 和DRAM 有什么不同之处?为什么DRAM 的地址一般要分两次接收?
略。
5.2 有一个64K×16位的存储器,由16K×1位的DRAM 芯片(芯片内是128×128结构)构成,存储器读/写周期为500ns ,问:
(1)需要多少片DRAM 芯片?
(2)采用异步刷新方式,如单元刷新间隔不超过2ms ,则刷新信号周期是多少?
(3)如果用集中刷新方式,存储器刷新一遍最少用多少时间? 答:(1)64;
(2)15.625微秒 (3)64微秒 5.3 某机字长16 位,CPU 地址总线18位,数据总线16位,存储器按字编址,CPU 的控制信号线有:MREQ#(存储器访问请求,低电平有效),R/W#(读写控制,低电平为写信号,高电平为读信号)。试问:
(1)该机可以配备的最大主存容量为 。
(2)该机主存采用64K ×1bit 的DRAM 芯片(内部为4个128×128阵列)构成最大主存空间,则共需 个芯片;若采用异步刷新方式,单元刷新间隔为2ms ,则刷新信号的周期为 。
(3)若为该机配备2K ×16位的Cache ,每块8字节,采用2路组相联映象,试写出对主存地址各个字段的划分(标出各个字段的位数);若主存地址为462EH ,则该地址可映象到Cache 的哪一组?
(4)已知该机已有8K ×16位的ROM 存储器,地址处于主存的最高端;现在再用若干个16K ×8位的SRAM 芯片形成128K ×16位的RAM 存储区域,起始地址为00000H ,假设SRAM 芯片有CS#(片选,低电平有效)和WE#(写使能,低电平有效)信号控制端;试写出RAM 、ROM 的地址范围,并画出SRAM 、ROM 与CPU 的连接图,请标明SRAM 芯片个数、译码器的输入输出线、地址线、数据线、控制线及其连接。
答:(1)256KW
(2)64, 15.625微秒
(3) 高位字块标记(8位) 组地址(8位) 块内地址(2位 (4)略
5.4 设有一个4体交叉存储器,在使用时经常遇到连续访问同一个存储体的情况,会产生怎样的结果?
答:存储器带宽降低。
5.5 某计算机的存储系统由Cache 、主存和用于虚拟存储的磁盘组成。CPU 总是从Cache 中获取数据。若所访问的字在Cache 中,则存取它只需要20ns ,将所访问的字从主存装入Cache 需要60ns ,而将它从磁盘装入主存则需要1200μs 。假定Cache 的命中率为90%,主存的命中率为60%,计算该系统访问一个字的平均存取时间。
答:48.0098μs
5.6 CPU执行一段时间时,cache 完成存取的次数为3900次,主存完成的存取次数为100次,已知cache 的存储周期为40ns ,主存的存储周期为240ns 。求cache/主存系统的效率和平均访问时间?
答:e=3900/4000=97.5% Ta=45ns
5.7 某处理器包含一片内Cache ,容量为8K 字节,且采用4路组相联结构,块的大
小为4个32位字。当Cache 未命中时,以分组方式从主存读取4个字到Cache ,假定主存容量为16M 字节。请说明:
(1)Cache 共分多少组?
(2)写出主存的字节地址的格式,并说明地址格式中的不同字段的作用和位数; 答:(1) 128组;
高位字块标记(13位) (7位) 块内地址(4位)
5.8 计算机主存容量为256K 字,Cache 为8K 字。主存与Cache 之间按组相联映射,Cache 的每组有4个行,每行有64个字。假设开始时Cache 为空,CPU 按顺序从主存地址为0,1,2,… ,8447单元执行“取“操作(不命中时,采用将主存中含有该字的块送入Cache 后,再从Cache 中把需要的字读出送CPU 的方法),然后又重复执行20次。设Cache 存取时间为主存的1/10。替换使用LRU 算法,请计算上述操作总的存取时间与不用Cache 相比,速度提高多少倍?
答:约4.965倍
5.9 简述虚拟存储器的含义和作用。 略。
习题六
6.1 6.2 6.3 6.4
指令包括哪几部分?各表示什么含意? 略。
在一地址指令、二地址指令中,如何指定二个操作数地址?如何存放操作结果? 略。
简述指令操作码的扩展技术的基本方法。 略。
某机器字长16位,采用单字长指令,每个地址码6位。试采用操作码扩展技术,设计14条二地址指令,80条一地址指令,60条零地址指令。请给出指令编码示意图。
1.(7分) ● 操作码: 000000~001101
● 操作码:1110××××××(64条中可选择前63条)
1111××××××(64条中可选择前17条)
操作码: 1111111111××××××(64条中选择60个编码即可)
其他编码方案,只要符合操作码扩展技术都可以 6.5 6.6
什么是指令字长?什么是机器字长?它们之间有何关系? 略:
确定寻址方式的目的是什么? 略
6.7
请说明间接寻址和直接寻址的不同。
略。 6.8 略。 6.9
单项选择题
简述变址寻址和基址寻址的主要区别。
(1)寄存器间接寻址方式中,操作数在( )中。
A. 程序计算器 B. 堆栈 C. 寄存器 D. 主存 答:D
(2)堆栈常用于( )。
A. 数据移位 B. 程序转移 C. 保护程序现场 D. 输入、输出 答:C
(3)单地址指令中,为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,
另一个数常需采用( )。
A .堆栈寻址 B. 立即寻址 C. 隐含寻址 D. 间接寻址
答:C
(4)用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( )
A .直接寻址 B. 间接寻址 C. 寄存器直接寻址 D. 寄存器间接寻址
(5)指令中采用不同的寻址方式,其主要目的是( )。
A. 可以实现操作码的扩展 B. 实现存储程序和程序控制 C. 缩短指令长度、扩大寻址空间、提高编程的灵活性。 D. 降低指令译码的难度。 答:C
(6)指令寻址和数据寻址的不同在于( )。 A. 前者是访问存储器,后者是访问寄存器。 B. 前者是确定程序转移地址,后者取操作数。 C. 前者是确定程序顺序执行,后者是取操作数地址。 D. 前者是短指令,后者是长指令。 答:C
(7)变址寻址方式中,操作数的有效地址为( )。
A. 程序计数器的内容加上形式地址。 B. 基址寄存器的内容加上形式地址。 C. 变址寄存器的内容加上形式地址。 D. 变址寄存器的内容加上基址寄存器的内容 答:C
(8)CISC 指令系统与RISC 指令系统相比具有( )等特点。 A. 前者指令条数少,后者指令条数多。 B. 前者执行速度慢,后者执行速度快。
C. 前者有利于编译生成优化代码,后者不便于编译。 D. 前者指令功能简单,后者指令功能复杂。
答:A,D
6.10 某机16位字长指令格式如下:
5位 3位 8位
其中:D 是形式地址,采用补码表示(包括一位符号位);
M 是寻址方式 M=0 立即寻址;
M=1 直接寻址(这时D 为地址,是无符号数); M=2 间接寻址;
M=3 变址寻址(变址寄存器RI ,16位); M=4 基址寻址(基址寄存器Rb ,16位); M=5相对寻址。
(1) 该指令格式最多可以定义多少种不同的操作?立即寻址操作数范围是多
少?
(2) 写出各种寻址方式的有效地址的计算表达式。
(3) 各种寻址方式时能访问的最大主存空间范围是多少? 答:(1)32 , 0~255 (2)直接寻址:EA=D 间接寻址:EA=(D) 变址寻址:EA=(RI)+D
基址寻址:EA=(Rb )+D 相对寻址:EA=(PC)+D (3)直接寻址:0~255
间接寻址:0~255(设存储器长度为8位, 且只能取一个字节) 变址寻址:0~16K-1 基址寻址:0~16K-1
相对寻址:当前指令地址的-128~+127
6.11 一个较完整的指令系统应该包括哪些类型的指令? 略
6.12 假设相对寻址的转移指令占两个字节,第一个字节是操作码和寻址方式,第二个
字节是相对偏移量,用补码表示。若当前转移指令的第一字节所在地址为0019H ,且CPU 每取出一个字节指令便会自动执行(PC )+1→PC 操作。请问当转移地址分别为 0006H和0025H 时,相对转移指令第二字节的内容是什么? 答:EBH, 0AH.
6.13 某机器内共有16个32位的通用寄存器,设计一种有60种操作,8种寻址方式的
指令系统。假设指令字长等于机器字长,机器字长为32位,请回答:
(1)若主存可直接寻址或间接寻址,采用“寄存器-存储器”型指令,能寻址最大存储空间是多少?画出指令格式并说明各字段的含意。 (2)若采用通用寄存器作基址寄存器,则“寄存器-存储器”型指令的指令格式是怎样? 能
寻址最大存储空间是多少?
19
(2)
322
6.14 什么叫堆栈?它的操作特点是什么?堆栈主要用在哪里?
略。
6.15 简述RISC 的主要优缺点。
略
6.16 设某机寄存器字长16位,用16进制表示,已知:变址寄存器内容为0004H ,
PC 的内容为0003H ,内存中部分单元内容如下:
地址:内容 地址:内容
0002H:000AH 0007H:000AH
0003H:0002H 0008H:0002H
0004H:0007H 0009H:0003H
0005H:0004H 000AH:0009H
0006H:0005H 000BH:0008H
指令为双字长指令,格式如下:
若
答:000AH, 0009H, 0007H, 0008H
习题8
1. 简述外设的编址方式,并比较它们的优缺点。
略
2. 当控制器执行访存指令和I/O指令时,发出的读写控制信号有何不同?
答:访存指令发出存储器请求信号或存储器读写信号,访I/O指令发出I/O请求信号。或I/O读写信号。
3. 为何要在CPU 和外设之间设置一个接口?简述接口的功能和组成。
略
4. 主机和外设交换信息的方式有哪几种?简述各自的工作原理和特点。
略
5. CPU 与外设接口交换信息的方式有以下几种,其中CPU 被外设独占,
而 B 下支持CPU 与外设并行工作,并且可以用于突发事件的处理; C 用于高速、大批量的数据传送,并由硬件实现。
A. 程序查询方式
B. 程序中断方式
C. DMA 方式
D. 并行传送
E. 串行传送
答:(1) A , (2) B , (3) C
6. 程序中断方式与DMA 方式有何异同?
略
7. 何谓中断?简述中断的全部过程。
略
8. 简要说明中断请求线的几种传送方式,并对比它们的优缺点。
略
9. 什么是中断屏蔽字?简述中断屏蔽技术的作用。
略
10. 什么是中断嵌套?它解决了什么问题?如何才能实现中断嵌套?
略
11. 中断源可以分为哪几类?各自有何特点?
略
12. 有哪几种中断优先级排队方法?比较它们的优缺点。
略
13. 解释下列名词:
(1)中断向量 (2)中断隐指令 (3)DMA (4)通道
(5)多重中断 (6)单重中断 (7)中断类型号 (8)菊花链电路 略
14. 假设有4个中断源A 、B 、C 、D ,硬件排队后,中断优先级从高到低依次为A
→B →C →D 。现在需要将4个中断源得到CPU 响应的次序更改为C →A →D →B ,写出各个中断源的中断服务程序中应该设置的中断屏蔽字。
?
习题九
9.1 总线有哪些特性?其中电气特性是什么?
略
9.2 总线有哪些类型?各种类型有何特点?
略
9.3 总线的技术指标有哪些?总线带宽表示什么?
略
9.4 何谓系统总线?单总线结构有何优缺点?查找一种现代计算机的多总线例子,说明
其结构和原理。
略
9.5 总线信息传送方式有哪几种,它们各有何优缺点?它们各适用于何种情况? 略
9.6 设总线工作频率为33MHz ,如果一个总线周期中并行传送32位数据,则总线的带宽
是多少?
6答:32/8 ×33×10=126MB/秒
9.7 在异步串行传输中,字符格式为:1个起始位、7位数据位、1位校验位、1个终止
位。若要求每秒传输240个字符,则需要传输的波特率是多少?
答:2400
9.8 为何要进行总线仲裁?集中式总线仲裁方式分为哪几种?各有何优缺点? 略
9.9 为何要进行总线定时?总线定时有哪几种方式?各有何特点?一般适用于哪些场
合?
略
9.10 PCI总线的主要优点是什么?一般什么样的设备挂接在PCA 总线上? 略
9.11 选择题
(1)系统总线中地址线的功能是( )
A. 用于寻址I/O单元 B. 用于传输数据
C. 用于选择主存单元 D. 用于传送选择主存单元和I/O接口的地址
答:D
(2)数据总线的宽度由总线的( )定义。
A. 电气特性 B. 物理特性
C. 机械特性 C. 功能特性
答:C
(3)( )的总线利用率最高;( )的总线吞吐量最高。
A. 双总线结构 B. 单总线结构 C.串行总线 D. 多总线结构 答:B, D
(4)在总线分布式仲裁方式中,( )所需要的连线最少,( )仲裁结果不可预测。
A. 自举分布式仲裁方式 B. 冲突检测分布式仲裁方式
C. 并行竞争仲裁方式 D. 独立请求仲裁方式
答:A ,B
(5)在单机系统中,( )总线结构的访问外设与访问主存单元一样。
A. 双总线结构 B. 单总线结构 C. 多总线结构 D. 三总线结构 答:B
(6)下列( )信息传输应采用异步定时方式。
A. CPU与存储器 B. CPU与I/O接口
C. CPU与PCI 总线 D. I/0接口与I/O接口
答:B
(7)关于ISA 总线的下列描述中错误的是( )。
A. ISA总线是在原先的PC/XT总线的基础上扩充的。
B. 主存寻址空间为16MB,I/O寻址空间为64KB ;可进行8位或16位数据访问。
C. 地址线和数据线分时复用,支持无限猝发式数据传输。
D. 它支持存储器读/写、I/O读/写、中断响应、DMA 响应、存储器刷新、总线仲裁。 答:C
(8)关于PCI 总线的下列叙述中不正确的是( )
A. PCI总线是一种与具体CPU 无关的高速外围总线。
B.PCI 总线可以将CPU 与外部设备相连。
C. PCI总线的地址线和数据线分时复用,支持无限猝发式数据传输。
D. PCI总线采用集中式仲裁方式。
答:A
(9)关于RS-232C 和RS -485总线的下列描述中错误的是( )。
A. RS-232C是一种串行通信接口的电气标准。
B. RS-232C的信号线采用负逻辑电压。
C. RS-485与RS-232C 最长传输距离相同。
D. RS-4385采用平衡发送和差分接收,具有抑制共模干扰的能力。
答:C
(10)下列描述USB 总线的概念,正确的是( )。
A. USB是一种通用并行总线。
B. 用USB 集线器可以扩展USB 端口。
C. USB总线只能连接低速设备。
D. 在正运行的电脑上插入或拔除一个USB 设备需要关机断电。
答:B