計(jì)算機(jī)組成原理課后的答案ppt課件

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論 1. 什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件和什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件？硬件和軟件哪個(gè)更重要？計(jì)算機(jī)軟件？硬件和軟件哪個(gè)更重要？ 解：解：P3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件、軟件和計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的物理或邏輯的綜合體。數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的物理或邏輯的綜合體。 計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體。計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體。 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的程計(jì)算機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的程序及相關(guān)資料。序及相關(guān)資料。 硬件和軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中相互依存，硬件和軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中相互依存，缺一不可，因此同樣重要。缺一不可，因此同樣重要。 5. 馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什

2、么？諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么？ 解：馮氏計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：解：馮氏計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：P9 由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成；備、輸出設(shè)備五大部件組成； 指令和數(shù)據(jù)以同一方式二進(jìn)制方式指令和數(shù)據(jù)以同一方式二進(jìn)制方式存于存儲(chǔ)器中；存于存儲(chǔ)器中； 指令由操作碼、地址碼兩大部分組成；指令由操作碼、地址碼兩大部分組成； 指令在存儲(chǔ)器中順序存放，通常自動(dòng)指令在存儲(chǔ)器中順序存放，通常自動(dòng)順序取出執(zhí)行；順序取出執(zhí)行； 以運(yùn)算器為中心原始馮氏機(jī)。以運(yùn)算器為中心原始馮氏機(jī)。 7. 解釋以下概念：解釋以下概念：主機(jī)、主機(jī)、CPU、主存、存儲(chǔ)單元、存儲(chǔ)元、主存、存儲(chǔ)

3、單元、存儲(chǔ)元件、存儲(chǔ)基元、存儲(chǔ)元、存儲(chǔ)字、存儲(chǔ)件、存儲(chǔ)基元、存儲(chǔ)元、存儲(chǔ)字、存儲(chǔ)字長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量、機(jī)器字長(zhǎng)、指令字長(zhǎng)。字長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量、機(jī)器字長(zhǎng)、指令字長(zhǎng)。 解：解：P10 主機(jī)主機(jī)是計(jì)算機(jī)硬件的主體部分，是計(jì)算機(jī)硬件的主體部分，由由CPU+MM主存或內(nèi)存組成；主存或內(nèi)存組成； CPU中央處置器機(jī)，是計(jì)中央處置器機(jī)，是計(jì)算機(jī)硬件的中心部件，由運(yùn)算器算機(jī)硬件的中心部件，由運(yùn)算器+控制器控制器組成；組成； 主存主存計(jì)算機(jī)中存放正在運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)算機(jī)中存放正在運(yùn)轉(zhuǎn)的程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，為計(jì)算機(jī)的主要程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，為計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)存儲(chǔ)器，可隨機(jī)存??；任務(wù)存儲(chǔ)器，可隨機(jī)存?。?存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元可存放一個(gè)機(jī)

4、器字并可存放一個(gè)機(jī)器字并具有特定存儲(chǔ)地址的存儲(chǔ)單位；具有特定存儲(chǔ)地址的存儲(chǔ)單位； 存儲(chǔ)元件存儲(chǔ)元件存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息的物理元件，是存儲(chǔ)器中最小的存儲(chǔ)單的物理元件，是存儲(chǔ)器中最小的存儲(chǔ)單位，又叫存儲(chǔ)基元或存儲(chǔ)元，不能單獨(dú)位，又叫存儲(chǔ)基元或存儲(chǔ)元，不能單獨(dú)存取；存??； 存儲(chǔ)字存儲(chǔ)字一個(gè)存儲(chǔ)單元所存二進(jìn)一個(gè)存儲(chǔ)單元所存二進(jìn)制代碼的邏輯單位；制代碼的邏輯單位； 存儲(chǔ)字長(zhǎng)存儲(chǔ)字長(zhǎng)一個(gè)存儲(chǔ)單元所存一個(gè)存儲(chǔ)單元所存二進(jìn)制代碼的位數(shù)；二進(jìn)制代碼的位數(shù)； 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)器中可存二進(jìn)存儲(chǔ)器中可存二進(jìn)制代碼的總量；制代碼的總量； 機(jī)器字長(zhǎng)機(jī)器字長(zhǎng)CPU能同時(shí)處置的能同時(shí)處置的數(shù)據(jù)位數(shù)；數(shù)據(jù)位

5、數(shù)； 指令字長(zhǎng)指令字長(zhǎng)一條指令的二進(jìn)制一條指令的二進(jìn)制代碼位數(shù)；代碼位數(shù)； 8. 解釋以下英文縮寫的中文含義：解釋以下英文縮寫的中文含義：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：解： CPUCentral Processing Unit，中央處置機(jī)器，見中央處置機(jī)器，見7題；題； PCProgram Counter，程序計(jì)數(shù)，程序計(jì)數(shù)器，存放當(dāng)前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動(dòng)器，存放當(dāng)前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動(dòng)計(jì)數(shù)構(gòu)成下一條指令地址的計(jì)數(shù)器；計(jì)數(shù)構(gòu)成下一條指令地址的計(jì)數(shù)器； IRInstruction Register，指令存

6、放器，存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的存指令存放器，存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的存放器；放器； CUControl Unit，控制單元，控制單元部件，控制器中產(chǎn)生微操作命令序列部件，控制器中產(chǎn)生微操作命令序列的部件，為控制器的中心部件；的部件，為控制器的中心部件； ALUArithmetic Logic Unit，算術(shù)邏輯運(yùn)算單元，運(yùn)算器中完成算術(shù)邏算術(shù)邏輯運(yùn)算單元，運(yùn)算器中完成算術(shù)邏輯運(yùn)算的邏輯部件；輯運(yùn)算的邏輯部件； ACCAccumulator，累加器，累加器，運(yùn)算器中運(yùn)算前存放操作數(shù)、運(yùn)算后存放運(yùn)算器中運(yùn)算前存放操作數(shù)、運(yùn)算后存放運(yùn)算結(jié)果的存放器；運(yùn)算結(jié)果的存放器； MQMultiplier-Qu

7、otient Register，乘商存放器，乘法運(yùn)算時(shí)存放，乘商存放器，乘法運(yùn)算時(shí)存放乘數(shù)、除法時(shí)存放商的存放器。乘數(shù)、除法時(shí)存放商的存放器。 X此字母沒有專指的縮寫含義，此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一部件名，在此表示操作數(shù)存可以用作任一部件名，在此表示操作數(shù)存放器，即運(yùn)算器中任務(wù)存放器之一，用來放器，即運(yùn)算器中任務(wù)存放器之一，用來存放操作數(shù)；存放操作數(shù)； MARMemory Address Register，存儲(chǔ)器地址存放器，內(nèi)存中用，存儲(chǔ)器地址存放器，內(nèi)存中用來存放欲訪問存儲(chǔ)單元地址的存放器；來存放欲訪問存儲(chǔ)單元地址的存放器； MDRMemory Data Register，存儲(chǔ)器

8、數(shù)據(jù)緩沖存放器，主存中用來存放存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)緩沖存放器，主存中用來存放從某單元讀出、或?qū)懭肽炒鎯?chǔ)單元數(shù)據(jù)的從某單元讀出、或?qū)懭肽炒鎯?chǔ)單元數(shù)據(jù)的存放器；存放器； I/OInput/Output equipment，輸入輸入/輸出設(shè)備，為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備輸出設(shè)備，為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的總稱，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部和外界信息的的總稱，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部和外界信息的轉(zhuǎn)換與傳送；轉(zhuǎn)換與傳送； MIPSMillion Instruction Per Second，每秒執(zhí)行百萬條指令數(shù)，每秒執(zhí)行百萬條指令數(shù)，為計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度目的的一種計(jì)量單位；為計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度目的的一種計(jì)量單位； CPICycle Per Instruc

9、tion，執(zhí)行一條指令所需時(shí)鐘周期數(shù)，計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令所需時(shí)鐘周期數(shù)，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度目的計(jì)量單位之一；運(yùn)算速度目的計(jì)量單位之一； FLOPSFloating Point Operation Per Second，每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)，計(jì)算機(jī)運(yùn)每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度計(jì)量單位之一。算速度計(jì)量單位之一。 10. 指令和數(shù)據(jù)都存于指令和數(shù)據(jù)都存于存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)器中,計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們？們？ 解：計(jì)算機(jī)硬件主要經(jīng)解：計(jì)算機(jī)硬件主要經(jīng)過不同的時(shí)間段來區(qū)分指令過不同的時(shí)間段來區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，即：取指周期或和數(shù)據(jù)，即：取指周期或取指微程序取出的既為指取指微程序取出的既為指令，執(zhí)行周期或相

10、應(yīng)微程令，執(zhí)行周期或相應(yīng)微程序取出的既為數(shù)據(jù)。序取出的既為數(shù)據(jù)。 另外也可經(jīng)過地址來源另外也可經(jīng)過地址來源區(qū)分，從區(qū)分，從PC指出的存儲(chǔ)單元指出的存儲(chǔ)單元取出的是指令，由指令地址取出的是指令，由指令地址碼部分提供操作數(shù)地址。碼部分提供操作數(shù)地址。系系 統(tǒng)統(tǒng) 總總 線線 1. 什么是總線？總線傳輸什么是總線？總線傳輸有何特點(diǎn)？為了減輕總線負(fù)載，有何特點(diǎn)？為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點(diǎn)？總線上的部件應(yīng)具備什么特點(diǎn)？ 解：總線是多個(gè)部件共享解：總線是多個(gè)部件共享的傳輸部件；的傳輸部件； 總線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：某一總線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：某一時(shí)辰只能有一路信息在總線上傳時(shí)辰只能有一路信息在總線上傳

11、輸，即分時(shí)運(yùn)用；輸，即分時(shí)運(yùn)用； 為了減輕總線負(fù)載，總線為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)經(jīng)過三態(tài)驅(qū)動(dòng)緩沖電上的部件應(yīng)經(jīng)過三態(tài)驅(qū)動(dòng)緩沖電路與總線連通。路與總線連通。 4. 為什么要設(shè)置總線判優(yōu)控制？常見為什么要設(shè)置總線判優(yōu)控制？常見的集中式總線控制有幾種？各有何特點(diǎn)？的集中式總線控制有幾種？各有何特點(diǎn)？哪種方式呼應(yīng)時(shí)間最快？哪種方式對(duì)電路哪種方式呼應(yīng)時(shí)間最快？哪種方式對(duì)電路缺點(diǎn)最敏感？缺點(diǎn)最敏感？ 解：總線判優(yōu)控制處理多個(gè)部件同時(shí)解：總線判優(yōu)控制處理多個(gè)部件同時(shí)懇求總線時(shí)的運(yùn)用權(quán)分配問題；懇求總線時(shí)的運(yùn)用權(quán)分配問題； 常見的集中式總線控制有三種：常見的集中式總線控制有三種：鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器查詢、

12、獨(dú)立懇求；鏈?zhǔn)讲樵?、?jì)數(shù)器查詢、獨(dú)立懇求； 特點(diǎn)：鏈?zhǔn)讲樵兎绞竭B線簡(jiǎn)單，易于特點(diǎn)：鏈?zhǔn)讲樵兎绞竭B線簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展，對(duì)電路缺點(diǎn)最敏感；計(jì)數(shù)器查詢方擴(kuò)展，對(duì)電路缺點(diǎn)最敏感；計(jì)數(shù)器查詢方式優(yōu)先級(jí)設(shè)置較靈敏，對(duì)缺點(diǎn)不敏感，連式優(yōu)先級(jí)設(shè)置較靈敏，對(duì)缺點(diǎn)不敏感，連線及控制過程較復(fù)雜；獨(dú)立懇求方式判優(yōu)線及控制過程較復(fù)雜；獨(dú)立懇求方式判優(yōu)速度最快，但硬件器件用量大，連線多，速度最快，但硬件器件用量大，連線多，本錢較高。本錢較高。 5. 解釋以下概念：總線的主設(shè)備解釋以下概念：總線的主設(shè)備或主模塊、總線的從設(shè)備或從?；蛑髂K、總線的從設(shè)備或從模塊、總線的傳輸周期和總線的通訊控制。塊、總線的傳輸周期和總線的通訊控

13、制。 解：解： 總線的主設(shè)備主模塊總線的主設(shè)備主模塊指一指一次總線傳輸期間，擁有總線控制權(quán)的設(shè)備次總線傳輸期間，擁有總線控制權(quán)的設(shè)備模塊；模塊； 總線的從設(shè)備從模塊總線的從設(shè)備從模塊指一指一次總線傳輸期間，配合主設(shè)備完成傳輸?shù)拇慰偩€傳輸期間，配合主設(shè)備完成傳輸?shù)脑O(shè)備模塊，它只能被動(dòng)接受主設(shè)備發(fā)設(shè)備模塊，它只能被動(dòng)接受主設(shè)備發(fā)來的命令；來的命令； 總線的傳輸周期總線的傳輸周期總線完成一次完好而可靠總線完成一次完好而可靠的傳輸所需時(shí)間；的傳輸所需時(shí)間； 總線的通訊控制總線的通訊控制指總線傳送過程中雙方的指總線傳送過程中雙方的時(shí)間配合方式。時(shí)間配合方式。 6. 試比較同步通訊和異步通訊。試比較同步通

14、訊和異步通訊。 解：解： 同步通訊同步通訊由一致時(shí)鐘控制的通訊，由一致時(shí)鐘控制的通訊，控制方式簡(jiǎn)單，靈敏性差，當(dāng)系統(tǒng)中各部控制方式簡(jiǎn)單，靈敏性差，當(dāng)系統(tǒng)中各部件任務(wù)速度差別較大時(shí)，總線任務(wù)效率明件任務(wù)速度差別較大時(shí)，總線任務(wù)效率明顯下降。適宜于速度差別不大的場(chǎng)所；顯下降。適宜于速度差別不大的場(chǎng)所； 異步通訊異步通訊不由一致時(shí)鐘控制的通不由一致時(shí)鐘控制的通訊，部件間采用應(yīng)對(duì)方式進(jìn)展聯(lián)絡(luò)，控制訊，部件間采用應(yīng)對(duì)方式進(jìn)展聯(lián)絡(luò)，控制方式較同步復(fù)雜，靈敏性高，當(dāng)系統(tǒng)中各方式較同步復(fù)雜，靈敏性高，當(dāng)系統(tǒng)中各部件任務(wù)速度差別較大時(shí)，有利于提高總部件任務(wù)速度差別較大時(shí)，有利于提高總線任務(wù)效率。線任務(wù)效率。 8

15、. 為什么說半同步通為什么說半同步通訊同時(shí)保管了同步通訊和異訊同時(shí)保管了同步通訊和異步通訊的特點(diǎn)？步通訊的特點(diǎn)？ 解：解： 半同步通訊既能像同步半同步通訊既能像同步通訊那樣由一致時(shí)鐘控制，通訊那樣由一致時(shí)鐘控制，又能像異步通訊那樣允許傳又能像異步通訊那樣允許傳輸時(shí)間不一致，因此任務(wù)效輸時(shí)間不一致，因此任務(wù)效率介于兩者之間。率介于兩者之間。 10. 為什么要設(shè)置總線規(guī)范？他為什么要設(shè)置總線規(guī)范？他知道目前流行的總線規(guī)范有哪些？什知道目前流行的總線規(guī)范有哪些？什么叫么叫plug and play？哪些總線有這？哪些總線有這一特點(diǎn)？一特點(diǎn)？ 解：解： 總線規(guī)范的設(shè)置主要處理不同廠總線規(guī)范的設(shè)置主要處

16、理不同廠家各類模塊化產(chǎn)品的兼容問題；家各類模塊化產(chǎn)品的兼容問題； 目前流行的總線規(guī)范有：目前流行的總線規(guī)范有：ISA、EISA、PCI等；等； plug and play即插即用，即插即用，EISA、PCI等具有此功能。等具有此功能。 11. 畫一個(gè)具有雙向傳輸功能的總線畫一個(gè)具有雙向傳輸功能的總線邏輯圖。邏輯圖。 解：此題實(shí)踐上是要求設(shè)計(jì)一個(gè)雙向解：此題實(shí)踐上是要求設(shè)計(jì)一個(gè)雙向總線收發(fā)器，設(shè)計(jì)要素為三態(tài)、方向、使總線收發(fā)器，設(shè)計(jì)要素為三態(tài)、方向、使能等控制功能的實(shí)現(xiàn)，可參考能等控制功能的實(shí)現(xiàn)，可參考74LS245等等總線緩沖器芯片內(nèi)部電路?？偩€緩沖器芯片內(nèi)部電路。 邏輯圖如下：邏輯圖如下：n

17、位位GDIRA1B1AnBn 12. 設(shè)數(shù)據(jù)總線上接有設(shè)數(shù)據(jù)總線上接有A、B、C、D四個(gè)存放器，要求選用適宜的四個(gè)存放器，要求選用適宜的74系列系列芯片，完成以下邏輯設(shè)計(jì)：芯片，完成以下邏輯設(shè)計(jì)： 1 設(shè)計(jì)一個(gè)電路，在同一時(shí)間實(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，在同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)現(xiàn)DA、DB和和DC存放器間的傳送；存放器間的傳送； 2 設(shè)計(jì)一個(gè)電路，實(shí)現(xiàn)以下操作：設(shè)計(jì)一個(gè)電路，實(shí)現(xiàn)以下操作： T0時(shí)辰完成時(shí)辰完成D總線；總線； T1時(shí)辰完成總線時(shí)辰完成總線A； T2時(shí)辰完成時(shí)辰完成A總線；總線； T3時(shí)辰完成總線時(shí)辰完成總線B。 解：解： 1采用三態(tài)輸出的采用三態(tài)輸出的D型存放型存放器器74LS374做做A、B、C、

18、D四個(gè)存四個(gè)存放器，其輸出可直接掛總線。放器，其輸出可直接掛總線。A、B、C三個(gè)存放器的輸入采用同一脈沖打三個(gè)存放器的輸入采用同一脈沖打入。留意入。留意-OE為電平控制，與打入脈為電平控制，與打入脈沖間的時(shí)間配合關(guān)系為：沖間的時(shí)間配合關(guān)系為： 現(xiàn)以現(xiàn)以8位總線為例，設(shè)計(jì)此電路，如以下位總線為例，設(shè)計(jì)此電路，如以下圖示：圖示： 2存放器設(shè)置同存放器設(shè)置同1，由，由于此題中發(fā)送、接納不在同一節(jié)拍，于此題中發(fā)送、接納不在同一節(jié)拍，因此總線需設(shè)鎖存器緩沖，鎖存器因此總線需設(shè)鎖存器緩沖，鎖存器采用采用74LS373電平使能輸入。電平使能輸入。節(jié)拍、脈沖配合關(guān)系如下：節(jié)拍、脈沖配合關(guān)系如下： 節(jié)拍、脈沖分

19、配邏輯如下：節(jié)拍、脈沖分配邏輯如下：節(jié)拍、脈沖時(shí)序圖如下：節(jié)拍、脈沖時(shí)序圖如下： 以以8位總線為例，電路設(shè)計(jì)如下：位總線為例，電路設(shè)計(jì)如下：圖中，圖中，A、B、C、D四個(gè)存放器與數(shù)據(jù)總線四個(gè)存放器與數(shù)據(jù)總線的銜接方法同上。的銜接方法同上。存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器 4. 闡明存取周期和存取時(shí)間的區(qū)別。闡明存取周期和存取時(shí)間的區(qū)別。 解：存取周期和存取時(shí)間的主要區(qū)別是：解：存取周期和存取時(shí)間的主要區(qū)別是：存取時(shí)間僅為完成一次操作的時(shí)間，而存取周存取時(shí)間僅為完成一次操作的時(shí)間，而存取周期不僅包含操作時(shí)間，還包含操作后線路的恢期不僅包含操作時(shí)間，還包含操作后線路的恢復(fù)時(shí)間。即：復(fù)時(shí)間。即： 存取周期存取周期

20、= 存取時(shí)間存取時(shí)間 + 恢復(fù)時(shí)間恢復(fù)時(shí)間 5. 什么是存儲(chǔ)器的帶寬？假設(shè)存儲(chǔ)器的數(shù)什么是存儲(chǔ)器的帶寬？假設(shè)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線寬度為據(jù)總線寬度為32位，存取周期為位，存取周期為200ns，那么，那么存儲(chǔ)器的帶寬是多少？存儲(chǔ)器的帶寬是多少？ 解：存儲(chǔ)器的帶寬指單位時(shí)間內(nèi)從存儲(chǔ)器解：存儲(chǔ)器的帶寬指單位時(shí)間內(nèi)從存儲(chǔ)器進(jìn)出信息的最大數(shù)量。進(jìn)出信息的最大數(shù)量。 存儲(chǔ)器帶寬存儲(chǔ)器帶寬 = 1/200ns X 32位位= 160M位位/秒秒 = 20MB/S = 5M字字/秒秒 6. 某機(jī)字長(zhǎng)為某機(jī)字長(zhǎng)為32位，其存儲(chǔ)容量是位，其存儲(chǔ)容量是64KB，按字編址它的尋址范圍是多少？假設(shè)主存以字按字編址它的尋址范圍

21、是多少？假設(shè)主存以字節(jié)編址，試畫出主存字地址和字節(jié)地址的分配節(jié)編址，試畫出主存字地址和字節(jié)地址的分配情況。情況。 解：存儲(chǔ)容量是解：存儲(chǔ)容量是64KB時(shí)，按字節(jié)編址的時(shí)，按字節(jié)編址的尋址范圍就是尋址范圍就是64KB，那么：，那么： 按字尋址范圍按字尋址范圍 = 64KX8 / 32=16K字字 按字節(jié)編址時(shí)的主存地址分配圖如下：按字節(jié)編址時(shí)的主存地址分配圖如下：3 7. 一個(gè)容量為一個(gè)容量為16KX32位的存儲(chǔ)器，其地位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？中選用以下不同址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？中選用以下不同規(guī)格的存儲(chǔ)芯片時(shí)，各需求多少片？規(guī)格的存儲(chǔ)芯片時(shí)，各需求多少片？ 1KX4位，位，

22、2KX8位，位，4KX4位，位，16KX1位，位，4KX8位，位，8KX8位位 解：解：地址線和數(shù)據(jù)線的總和地址線和數(shù)據(jù)線的總和 = 14 + 32 = 46根；根； 各需求的片數(shù)為：各需求的片數(shù)為： 1KX4：16KX32 / 1KX4 = 16X8 = 128片片 2KX8：16KX32 / 2KX8 = 8X4 = 32片片 4KX4：16KX32 / 4KX4 = 4X8 = 32片片 16KX1：16KX32 / 16KX1 = 32片片 4KX8：16KX32 / 4KX8 = 4X4 = 16片片 8KX8：16KX32 / 8KX8 = 2X4 = 8片片 9. 什么叫刷新？為

23、什么要刷新？闡明刷新什么叫刷新？為什么要刷新？闡明刷新有幾種方法。有幾種方法。 解：刷新解：刷新對(duì)對(duì)DRAM定期進(jìn)展的全部重定期進(jìn)展的全部重寫過程；寫過程； 刷新緣由刷新緣由因電容走漏而引起的因電容走漏而引起的DRAM所存信息的衰減需求及時(shí)補(bǔ)充，因此安排了定所存信息的衰減需求及時(shí)補(bǔ)充，因此安排了定期刷新操作；期刷新操作； 常用的刷新方法有三種常用的刷新方法有三種集中式、分散集中式、分散式、異步式。式、異步式。 集中式：在最大刷新間隔時(shí)間內(nèi)，集中安集中式：在最大刷新間隔時(shí)間內(nèi)，集中安排一段時(shí)間進(jìn)展刷新；排一段時(shí)間進(jìn)展刷新； 分散式：在每個(gè)讀分散式：在每個(gè)讀/寫周期之后插入一個(gè)刷寫周期之后插入一個(gè)

24、刷新周期，無新周期，無CPU訪存死時(shí)間；訪存死時(shí)間； 異步式：是集中式和分散式的折衷。異步式：是集中式和分散式的折衷。 10. 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的譯碼驅(qū)動(dòng)方式半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的譯碼驅(qū)動(dòng)方式有幾種？有幾種？ 解：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的譯碼驅(qū)動(dòng)方式解：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的譯碼驅(qū)動(dòng)方式有兩種：線選法和重合法。有兩種：線選法和重合法。 線選法：地址譯碼信號(hào)只選中同一個(gè)字線選法：地址譯碼信號(hào)只選中同一個(gè)字的一切位，構(gòu)造簡(jiǎn)單，費(fèi)器材；的一切位，構(gòu)造簡(jiǎn)單，費(fèi)器材； 重合法：地址分行、列兩部分譯碼，行、重合法：地址分行、列兩部分譯碼，行、列譯碼線的交叉點(diǎn)即為所選單元。這種方法列譯碼線的交叉點(diǎn)即為所選單元。這種方法經(jīng)

25、過行、列譯碼信號(hào)的重合來選址，也稱矩經(jīng)過行、列譯碼信號(hào)的重合來選址，也稱矩陣譯碼。可大大節(jié)省器材用量，是最常用的陣譯碼。可大大節(jié)省器材用量，是最常用的譯碼驅(qū)動(dòng)方式。譯碼驅(qū)動(dòng)方式。 11. 畫出用畫出用1024X4位的存儲(chǔ)芯片組成一個(gè)位的存儲(chǔ)芯片組成一個(gè)容量為容量為64KX8位的存儲(chǔ)器邏輯框圖。要求將位的存儲(chǔ)器邏輯框圖。要求將64K分成分成4個(gè)頁面，每個(gè)頁面分個(gè)頁面，每個(gè)頁面分16組，指出共需組，指出共需多少片存儲(chǔ)芯片。多少片存儲(chǔ)芯片。 解：設(shè)采用解：設(shè)采用SRAM芯片，芯片， 總片數(shù)總片數(shù) = 64KX8位位 / 1024X4位位 = 64X2 = 128片片 題意分析：此題設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器構(gòu)造上

26、分為題意分析：此題設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器構(gòu)造上分為總體、頁面、組三級(jí)，因此畫圖時(shí)也應(yīng)分三級(jí)總體、頁面、組三級(jí)，因此畫圖時(shí)也應(yīng)分三級(jí)畫。首先應(yīng)確定各級(jí)的容量：畫。首先應(yīng)確定各級(jí)的容量： 頁面容量頁面容量 = 總?cè)萘靠側(cè)萘?/ 頁面數(shù)頁面數(shù) = 64KX8位位 / 4 = 16KX8位；位； 組容量組容量 = 頁面容量頁面容量 / 組數(shù)組數(shù) = 16KX8位位 / 16 = 1KX8位；位； 組內(nèi)片數(shù)組內(nèi)片數(shù) = 組容量組容量 / 片容量片容量 = 1KX8位位 / 1KX4位位 = 2片；片；地址分配：地址分配：組邏輯圖如下：位擴(kuò)展組邏輯圖如下：位擴(kuò)展 頁面邏輯框圖：字?jǐn)U展頁面邏輯框圖：字?jǐn)U展 存儲(chǔ)器邏輯

27、框圖：字?jǐn)U展存儲(chǔ)器邏輯框圖：字?jǐn)U展 12. 設(shè)有一個(gè)設(shè)有一個(gè)64KX8位的位的RAM芯片，試問芯片，試問該芯片共有多少個(gè)根本單元電路簡(jiǎn)稱存儲(chǔ)基該芯片共有多少個(gè)根本單元電路簡(jiǎn)稱存儲(chǔ)基元？欲設(shè)計(jì)一種具有上述同樣多存儲(chǔ)基元的元？欲設(shè)計(jì)一種具有上述同樣多存儲(chǔ)基元的芯片，要求對(duì)芯片字長(zhǎng)的選擇應(yīng)滿足地址線和芯片，要求對(duì)芯片字長(zhǎng)的選擇應(yīng)滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小，試確定這種芯片的地址數(shù)據(jù)線的總和為最小，試確定這種芯片的地址線和數(shù)據(jù)線，并闡明有幾種解答。線和數(shù)據(jù)線，并闡明有幾種解答。 解：解：存儲(chǔ)基元總數(shù)存儲(chǔ)基元總數(shù) = 64KX8位位 = 512K位位 = 219位；位； 思緒：如要滿足地址線和數(shù)據(jù)線總

28、和最小，思緒：如要滿足地址線和數(shù)據(jù)線總和最小，應(yīng)盡量把存儲(chǔ)元安排在字向，由于地址位數(shù)和應(yīng)盡量把存儲(chǔ)元安排在字向，由于地址位數(shù)和字?jǐn)?shù)成字?jǐn)?shù)成2的冪的關(guān)系，可較好地緊縮線數(shù)。的冪的關(guān)系，可較好地緊縮線數(shù)。 設(shè)地址線根數(shù)為設(shè)地址線根數(shù)為a，數(shù)據(jù)線根數(shù)為，數(shù)據(jù)線根數(shù)為b，那，那么片容量為：么片容量為：2aXb = 219；b = 219-a；假設(shè)假設(shè)a = 19，b = 1，總和，總和 = 19+1 = 20； a = 18，b = 2，總和，總和 = 18+2 = 20； a = 17，b = 4，總和，總和 = 17+4 = 21； a = 16，b = 8，總和，總和 = 16+8 = 24；

29、由上可看出：片字?jǐn)?shù)越少，片字長(zhǎng)越長(zhǎng)，由上可看出：片字?jǐn)?shù)越少，片字長(zhǎng)越長(zhǎng)，引腳數(shù)越多。片字?jǐn)?shù)、片位數(shù)均按引腳數(shù)越多。片字?jǐn)?shù)、片位數(shù)均按2的冪變化。的冪變化。 結(jié)論：假設(shè)滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和結(jié)論：假設(shè)滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小，這種芯片的引腳分配方案有兩種：地為最小，這種芯片的引腳分配方案有兩種：地址線址線 = 19根，數(shù)據(jù)線根，數(shù)據(jù)線 = 1根；或地址線根；或地址線 = 18根，數(shù)據(jù)線根，數(shù)據(jù)線 = 2根。根。 13. 某某8位微型機(jī)地址碼為位微型機(jī)地址碼為18位，假設(shè)位，假設(shè)運(yùn)用運(yùn)用4KX4位的位的RAM芯片組成模塊板構(gòu)造的芯片組成模塊板構(gòu)造的存儲(chǔ)器，試問：存儲(chǔ)器，試問： 1該機(jī)所允許

30、的最大主存空間是多該機(jī)所允許的最大主存空間是多少？少？ 2假設(shè)每個(gè)模塊板為假設(shè)每個(gè)模塊板為32KX8位，共位，共需幾個(gè)模塊板？需幾個(gè)模塊板？ 3每個(gè)模塊板內(nèi)共有幾片每個(gè)模塊板內(nèi)共有幾片RAM芯片？芯片？ 4共有多少片共有多少片RAM？ 5CPU如何選擇各模塊板？如何選擇各模塊板？ 解：解： 1218 = 256K，那么該機(jī)所，那么該機(jī)所允許的最大主存空間是允許的最大主存空間是256KX8位位或或256KB； 2模塊板總數(shù)模塊板總數(shù) = 256KX8 / 32KX8 = 8塊；塊； 3板內(nèi)片數(shù)板內(nèi)片數(shù) = 32KX8位位 / 4KX4位位 = 8X2 = 16片；片； 4總片數(shù)總片數(shù) = 16片

31、片X8 = 128片；片； 5CPU經(jīng)過最高經(jīng)過最高3位地址譯位地址譯碼選板，次高碼選板，次高3位地址譯碼選片。位地址譯碼選片。地址格式分配如下：地址格式分配如下：17 15 14 12 11 0 14. 設(shè)設(shè)CPU共有共有16根地址線，根地址線，8根數(shù)據(jù)線，根數(shù)據(jù)線，并用并用-MREQ低電平有效作訪存控制信號(hào)，低電平有效作訪存控制信號(hào)，R/-W作讀寫命令信號(hào)高電平為讀，低電評(píng)為作讀寫命令信號(hào)高電平為讀，低電評(píng)為寫?，F(xiàn)有以下存儲(chǔ)芯片：寫?，F(xiàn)有以下存儲(chǔ)芯片：ROM2KX8位，位，4KX4位，位，8KX8位，位，RAM1KX4位，位，2KX8位，位，4KX8位，及位，及74譯碼器譯碼器和其他門電路

32、門電路自定。試從上述規(guī)格和其他門電路門電路自定。試從上述規(guī)格中選用適宜芯片，畫出中選用適宜芯片，畫出CPU和存儲(chǔ)芯片的銜接和存儲(chǔ)芯片的銜接圖。要求：圖。要求： 1最小最小4K地址為系統(tǒng)程序區(qū)，地址為系統(tǒng)程序區(qū)，409616383地址范圍為用戶程序區(qū)；地址范圍為用戶程序區(qū)； 2指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量；指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量； 3詳細(xì)畫出片選邏輯。詳細(xì)畫出片選邏輯。 解：解： 1地址空間分配圖：地址空間分配圖： 2選片：選片：ROM：4KX4位：位：2片；片； RAM：4KX8位：位：3片；片； 3CPU和存儲(chǔ)器銜接邏輯圖及片選邏和存儲(chǔ)器銜接邏輯圖及片選邏輯：輯：CBA -Y0D74-

33、Y1-Y2-Y3 15. CPU假設(shè)同上題，現(xiàn)有假設(shè)同上題，現(xiàn)有8片片8KX8位的位的RAM芯片與芯片與CPU相連，試回答：相連，試回答： 1用用74譯碼器畫出譯碼器畫出CPU與存儲(chǔ)芯片的與存儲(chǔ)芯片的銜接圖；銜接圖； 2寫出每片寫出每片RAM的地址范圍；的地址范圍； 3假設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)不論往哪片假設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)不論往哪片RAM寫寫入數(shù)據(jù)后，以入數(shù)據(jù)后，以A000H為起始地址的存儲(chǔ)芯片都為起始地址的存儲(chǔ)芯片都有與其一樣的數(shù)據(jù)，分析缺點(diǎn)緣由。有與其一樣的數(shù)據(jù)，分析缺點(diǎn)緣由。 4根據(jù)根據(jù)1的銜接圖，假設(shè)出現(xiàn)地址的銜接圖，假設(shè)出現(xiàn)地址線線A13與與CPU斷線，并搭接到高電平上，將出斷線，并搭接到高電平上，

34、將出現(xiàn)什么后果？現(xiàn)什么后果？ 解：解： 1CPU與存儲(chǔ)器芯片銜接邏輯圖：與存儲(chǔ)器芯片銜接邏輯圖：R/-WD70A120-MREQA13A14A15 2地址空間分配圖：地址空間分配圖： 3假設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)不論往哪片假設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)不論往哪片RAM寫入數(shù)據(jù)后，以寫入數(shù)據(jù)后，以A000H為起始地址的存儲(chǔ)芯為起始地址的存儲(chǔ)芯片都有與其一樣的數(shù)據(jù)，那么根本的缺點(diǎn)緣片都有與其一樣的數(shù)據(jù)，那么根本的缺點(diǎn)緣由為：該存儲(chǔ)芯片的片選輸入端很能夠總是由為：該存儲(chǔ)芯片的片選輸入端很能夠總是處于低電平。能夠的情況有：處于低電平。能夠的情況有：1該片的該片的-CS端與端與-WE端錯(cuò)連或短路；端錯(cuò)連或短路；2該片的該片的-CS

35、端與端與CPU的的-MREQ端錯(cuò)連或短端錯(cuò)連或短路；路；3該片的該片的-CS端與地線錯(cuò)連或短路；端與地線錯(cuò)連或短路； 在此，假設(shè)芯片與譯碼器本身都是好的。在此，假設(shè)芯片與譯碼器本身都是好的。 4假設(shè)地址線假設(shè)地址線A13與與CPU斷線，斷線，并搭接到高電平上，將會(huì)出現(xiàn)并搭接到高電平上，將會(huì)出現(xiàn)A13恒為恒為“1的情況。此時(shí)存儲(chǔ)器只能尋址的情況。此時(shí)存儲(chǔ)器只能尋址A13=1的地址空間，的地址空間，A13=0的另一半的另一半地址空間將永遠(yuǎn)訪問不到。假設(shè)對(duì)地址空間將永遠(yuǎn)訪問不到。假設(shè)對(duì)A13=0的地址空間進(jìn)展訪問，只能錯(cuò)的地址空間進(jìn)展訪問，只能錯(cuò)誤地訪問到誤地訪問到A13=1的對(duì)應(yīng)空間中去。的對(duì)應(yīng)空

36、間中去。 17. 某機(jī)字長(zhǎng)某機(jī)字長(zhǎng)16位，常規(guī)的存儲(chǔ)空間為位，常規(guī)的存儲(chǔ)空間為64K字，假想象不改用其他高速的存儲(chǔ)芯片，字，假想象不改用其他高速的存儲(chǔ)芯片，而使訪存速度提高到而使訪存速度提高到8倍，可采取什么措施？倍，可采取什么措施？畫圖闡明。畫圖闡明。 解：假想象不改用高速存儲(chǔ)芯片，而使訪解：假想象不改用高速存儲(chǔ)芯片，而使訪存速度提高到存速度提高到8倍，可采取多體交叉存取技術(shù)，倍，可采取多體交叉存取技術(shù)，圖示如下：圖示如下：8體交叉訪問時(shí)序：體交叉訪問時(shí)序： 23. 畫出畫出RZ、NRZ、NRZ1、PE、FM寫入數(shù)字串寫入數(shù)字串1011001的寫入電流波形圖。的寫入電流波形圖。 解：解：tt

37、ttt 24. 以寫入以寫入1001 0110為例，比較調(diào)頻制為例，比較調(diào)頻制和改良調(diào)頻制的寫電流波形圖。和改良調(diào)頻制的寫電流波形圖。 解：寫電流波形圖如下：解：寫電流波形圖如下：ttt 比較：比較： 1FM和和MFM寫電流在位周期中心處寫電流在位周期中心處的變化規(guī)那么一樣；的變化規(guī)那么一樣； 2MFM制除延續(xù)一串制除延續(xù)一串“0時(shí)兩個(gè)時(shí)兩個(gè)0周周期交界處電流仍變化外，根本取消了位周期期交界處電流仍變化外，根本取消了位周期起始處的電流變化；起始處的電流變化； 3FM制記錄一位二進(jìn)制代碼最多兩次制記錄一位二進(jìn)制代碼最多兩次磁翻轉(zhuǎn)，磁翻轉(zhuǎn)，MFM制記錄一位二進(jìn)制代碼最多一制記錄一位二進(jìn)制代碼最多一

38、次磁翻轉(zhuǎn)，因此次磁翻轉(zhuǎn)，因此MFM制的記錄密度可提高一制的記錄密度可提高一倍。上圖中示出了在倍。上圖中示出了在MFM制時(shí)位周期時(shí)間縮制時(shí)位周期時(shí)間縮短一倍的情況。由圖可知，當(dāng)短一倍的情況。由圖可知，當(dāng)MFM制記錄密制記錄密度提高一倍時(shí)，其寫電流頻率與度提高一倍時(shí)，其寫電流頻率與FM制的寫制的寫電流頻率相當(dāng)；電流頻率相當(dāng)； 4由于由于MFM制并不是制并不是每個(gè)位周期都有電流變化，故每個(gè)位周期都有電流變化，故自同步脈沖的分別需根據(jù)相鄰自同步脈沖的分別需根據(jù)相鄰兩個(gè)位周期的讀出信息產(chǎn)生，兩個(gè)位周期的讀出信息產(chǎn)生，自同步技術(shù)比自同步技術(shù)比FM制復(fù)雜得多。制復(fù)雜得多。 25. 畫出調(diào)相制記錄畫出調(diào)相制記

39、錄01100010的驅(qū)動(dòng)電流、的驅(qū)動(dòng)電流、記錄磁通、感應(yīng)電勢(shì)、同步脈沖及讀出代碼等記錄磁通、感應(yīng)電勢(shì)、同步脈沖及讀出代碼等幾種波形。幾種波形。 解：解：ttttt 26. 磁盤組有六片磁盤，每片磁盤組有六片磁盤，每片有兩個(gè)記錄面，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑有兩個(gè)記錄面，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑22厘厘米，外徑米，外徑33厘米，道密度為厘米，道密度為40道道/厘米，內(nèi)層密度為厘米，內(nèi)層密度為400位位/厘米，轉(zhuǎn)厘米，轉(zhuǎn)速速2400轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，問：分，問： 1共有多少存儲(chǔ)面可用？共有多少存儲(chǔ)面可用？ 2共有多少柱面？共有多少柱面？ 3盤組總存儲(chǔ)容量是多少？盤組總存儲(chǔ)容量是多少？ 4數(shù)據(jù)傳輸率是多少？數(shù)據(jù)傳輸率是多少？ 解：解

40、： 1假設(shè)去掉兩個(gè)維護(hù)面，那么共有：假設(shè)去掉兩個(gè)維護(hù)面，那么共有： 6 X 2 - 2 = 10個(gè)存儲(chǔ)面可用；個(gè)存儲(chǔ)面可用； 2有效存儲(chǔ)區(qū)域有效存儲(chǔ)區(qū)域 =33-22/ 2 = 5.5cm 柱面數(shù)柱面數(shù) = 40道道/cm X 5.5= 220道道 3內(nèi)層道周長(zhǎng)內(nèi)層道周長(zhǎng)=22= 69.08cm 道容量道容量=400位位/cmX69.08cm = 3454B 面容量面容量=3454B X 220道道 = 759，880B 盤組總?cè)萘勘P組總?cè)萘?= 759，880B X 10面面 = 7，598，800B4轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 = 2400轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) / 60秒秒 = 40轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒秒 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率 = 3

41、454B X 40轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒秒 = ，160 B/S 27. 某磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為某磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，共分，共有有4個(gè)記錄盤面，每毫米個(gè)記錄盤面，每毫米5道，每道記錄信息道，每道記錄信息12 288字節(jié)，最小磁道直徑為字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有，共有275道，求：道，求： 1磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量；磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量； 2最高位密度最小磁道的位密度最高位密度最小磁道的位密度和最低位密度；和最低位密度； 3磁盤數(shù)據(jù)傳輸率；磁盤數(shù)據(jù)傳輸率； 4平均等待時(shí)間。平均等待時(shí)間。解：解： 1存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量 = 275道道X12 288B/道道X4面面 = 13 516 800B 2

42、最高位密度最高位密度 = 12 288B/230= 17B/mm = 位位/mm向下取整向下取整 最大磁道直徑最大磁道直徑 =230mm+275道道/5道道 X2 = 230mm + 110mm = 340mm 最低位密度最低位密度 = 12 288B / 340= 11B/mm = 92位位 / mm 向下取整向下取整 3磁盤數(shù)據(jù)傳輸率磁盤數(shù)據(jù)傳輸率 = 12 288B X 3000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分 =12 288B X 50轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒秒=614 400B/S 4平均等待時(shí)間平均等待時(shí)間 = 1/50 / 2 = 10ms輸入輸出系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng) 1. I/O有哪些編址方式？各有何特點(diǎn)？有哪些編址方

43、式？各有何特點(diǎn)？ 解：常用的解：常用的I/O編址方式有兩種：編址方式有兩種： I/O與與內(nèi)存一致編址和內(nèi)存一致編址和I/O獨(dú)立編址；獨(dú)立編址； 特點(diǎn)：特點(diǎn)： I/O與內(nèi)存一致編址方式的與內(nèi)存一致編址方式的I/O地地址采用與主存單元地址完全一樣的格式，址采用與主存單元地址完全一樣的格式，I/O設(shè)備和主存占用同一個(gè)地址空間，設(shè)備和主存占用同一個(gè)地址空間，CPU可像可像訪問主存一樣訪問訪問主存一樣訪問I/O設(shè)備，不需求安排專門設(shè)備，不需求安排專門的的I/O指令。指令。 I/O獨(dú)立編址方式時(shí)機(jī)器為獨(dú)立編址方式時(shí)機(jī)器為I/O設(shè)備專門設(shè)備專門安排一套完全不同于主存地址格式的地址編安排一套完全不同于主存地址

44、格式的地址編碼，此時(shí)碼，此時(shí)I/O地址與主存地址是兩個(gè)獨(dú)立的空地址與主存地址是兩個(gè)獨(dú)立的空間，間，CPU需求經(jīng)過專門的需求經(jīng)過專門的I/O指令來訪問指令來訪問I/O地址空間。地址空間。 6. 字符顯示器的接口電路字符顯示器的接口電路中配有緩沖存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)中配有緩沖存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器，各有何作用？器，各有何作用？ 解：顯示緩沖存儲(chǔ)器的作解：顯示緩沖存儲(chǔ)器的作用是支持屏幕掃描時(shí)的反復(fù)刷用是支持屏幕掃描時(shí)的反復(fù)刷新；只讀存儲(chǔ)器作為字符發(fā)生新；只讀存儲(chǔ)器作為字符發(fā)生器運(yùn)用，他起著將字符的器運(yùn)用，他起著將字符的ASCII碼轉(zhuǎn)換為字形點(diǎn)陣信息的作用。碼轉(zhuǎn)換為字形點(diǎn)陣信息的作用。 8. 某計(jì)算機(jī)的某計(jì)算

45、機(jī)的I/O設(shè)備采用設(shè)備采用異步串行傳送方式傳送字符信息。異步串行傳送方式傳送字符信息。字符信息的格式為一位起始位、字符信息的格式為一位起始位、七位數(shù)據(jù)位、一位校驗(yàn)位和一位七位數(shù)據(jù)位、一位校驗(yàn)位和一位停頓位。假設(shè)要求每秒鐘傳送停頓位。假設(shè)要求每秒鐘傳送480個(gè)字符，那么該設(shè)備的數(shù)據(jù)個(gè)字符，那么該設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送速率為多少？傳送速率為多少？ 解：解：48010=4800位位/秒秒=4800波特；波特； 波特波特是數(shù)據(jù)傳送速率是數(shù)據(jù)傳送速率波特率的單位。波特率的單位。 10. 什么是什么是I/O接口接口?為什么為什么要設(shè)置要設(shè)置I/O接口？接口？I/O接口如何分接口如何分類？類？ 解：解： I/O接口

46、普通指接口普通指CPU和和I/O設(shè)備間的銜接部件；設(shè)備間的銜接部件； I/O接口接口分類方法很多，主要有：分類方法很多，主要有： 按數(shù)據(jù)傳送方式分有并行接按數(shù)據(jù)傳送方式分有并行接口和口和 串行接口兩種；串行接口兩種； 按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分有按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分有程序控制接口、程序中斷接口、程序控制接口、程序中斷接口、DMA接口三種。接口三種。 12. 結(jié)合程序查詢方式的接口電路，闡明結(jié)合程序查詢方式的接口電路，闡明其任務(wù)過程。其任務(wù)過程。 解：程序查詢接口任務(wù)過程如下以輸解：程序查詢接口任務(wù)過程如下以輸入為例：入為例： 1CPU發(fā)發(fā)I/O地址地址地址總線地址總線接口接口設(shè)備選擇器譯碼設(shè)備選

47、擇器譯碼選中，發(fā)選中，發(fā)SEL信號(hào)信號(hào)開命令開命令接納門；接納門； 2CPU發(fā)啟動(dòng)命令發(fā)啟動(dòng)命令 D置置0，B置置1 接接口向設(shè)備發(fā)啟動(dòng)命令口向設(shè)備發(fā)啟動(dòng)命令設(shè)備開場(chǎng)任務(wù)；設(shè)備開場(chǎng)任務(wù)； 3CPU等待，輸入設(shè)備讀出數(shù)據(jù)等待，輸入設(shè)備讀出數(shù)據(jù) DBR； 4外設(shè)任務(wù)完成，完成信號(hào)外設(shè)任務(wù)完成，完成信號(hào)接口接口 B置置0，D置置1； 5預(yù)備就緒信號(hào)預(yù)備就緒信號(hào)控制總線控制總線 CPU； 6輸入：輸入：CPU經(jīng)過輸入指令經(jīng)過輸入指令I(lǐng)N將將DBR中的數(shù)據(jù)取走；中的數(shù)據(jù)取走； 假設(shè)為輸出，除數(shù)據(jù)傳送方向相反以外，假設(shè)為輸出，除數(shù)據(jù)傳送方向相反以外，其他操作與輸入類似。任務(wù)過程如下：其他操作與輸入類似。任

48、務(wù)過程如下： 1CPU發(fā)發(fā)I/O地址地址地址總線地址總線接口接口設(shè)備選擇器譯碼設(shè)備選擇器譯碼選中，發(fā)選中，發(fā)SEL信號(hào)信號(hào)開命開命令接納門；令接納門； 2輸出：輸出： CPU經(jīng)過輸出指令經(jīng)過輸出指令OUT將數(shù)據(jù)放入接口將數(shù)據(jù)放入接口DBR中；中； 3CPU發(fā)啟動(dòng)命令發(fā)啟動(dòng)命令 D置置0，B置置1 接口向設(shè)備發(fā)啟動(dòng)命令接口向設(shè)備發(fā)啟動(dòng)命令設(shè)備開場(chǎng)任務(wù)；設(shè)備開場(chǎng)任務(wù)； 4CPU等待，輸出設(shè)備將數(shù)據(jù)從等待，輸出設(shè)備將數(shù)據(jù)從 DBR取走；取走； 5外設(shè)任務(wù)完成，完成信號(hào)外設(shè)任務(wù)完成，完成信號(hào)接口接口 B置置0，D置置1； 6預(yù)備就緒信號(hào)預(yù)備就緒信號(hào)控制總線控制總線 CPU，CPU可經(jīng)過指令再次向接口可

49、經(jīng)過指令再次向接口DBR輸出數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)，進(jìn)展第二次傳送。進(jìn)展第二次傳送。 13. 闡明中斷向量地址和入口地址的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)。 解： 中斷向量地址和入口地址的區(qū)別： 向量地址是硬件電路向量編碼器產(chǎn)生的中斷源的內(nèi)存地址編號(hào)，中斷入口地址是中斷效力程序首址。 中斷向量地址和入口地址的聯(lián)絡(luò)： 中斷向量地址可了解為中斷效力程序入口地址指示器入口地址的地址，經(jīng)過它訪存可獲得中斷效力程序入口地址。 14. 在什么條件下，在什么條件下，I/O設(shè)備可以向設(shè)備可以向CPU提出中斷懇求？提出中斷懇求？ 解：解：I/O設(shè)備向設(shè)備向CPU提出中斷懇求的條提出中斷懇求的條件是：件是：I/O接口中的設(shè)備任務(wù)完成形狀為接口

50、中的設(shè)備任務(wù)完成形狀為1D=1，中斷屏蔽碼為，中斷屏蔽碼為0 MASK=0，且且CPU查詢中斷時(shí)，中斷懇求觸發(fā)器形狀為查詢中斷時(shí)，中斷懇求觸發(fā)器形狀為1INTR=1。 15. 什么是中斷允許觸發(fā)器？它有何作什么是中斷允許觸發(fā)器？它有何作用？用？ 解：中斷允許觸發(fā)器是解：中斷允許觸發(fā)器是CPU中斷系統(tǒng)中中斷系統(tǒng)中的一個(gè)部件，他起著開關(guān)中斷的作用即中的一個(gè)部件，他起著開關(guān)中斷的作用即中斷總開關(guān)，那么中斷屏蔽觸發(fā)器可視為中斷斷總開關(guān)，那么中斷屏蔽觸發(fā)器可視為中斷的分開關(guān)。的分開關(guān)。 16. 在什么條件和什么時(shí)間，在什么條件和什么時(shí)間，CPU可以呼可以呼應(yīng)應(yīng)I/O的中斷懇求？的中斷懇求？ 解：解：CP

51、U呼應(yīng)呼應(yīng)I/O中斷懇求的條件和時(shí)間中斷懇求的條件和時(shí)間是：當(dāng)中斷允許形狀為是：當(dāng)中斷允許形狀為1EINT=1，且至少，且至少有一個(gè)中斷懇求被查到，那么在一條指令執(zhí)行有一個(gè)中斷懇求被查到，那么在一條指令執(zhí)行完時(shí)，呼應(yīng)中斷。完時(shí)，呼應(yīng)中斷。 17. 某系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)展取樣處置，每某系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)展取樣處置，每抽取一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，抽取一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，CPU就要中斷處置一次，就要中斷處置一次，將取樣的數(shù)據(jù)存至存儲(chǔ)器的緩沖區(qū)中，該中斷將取樣的數(shù)據(jù)存至存儲(chǔ)器的緩沖區(qū)中，該中斷處置需處置需P秒。此外，緩沖區(qū)內(nèi)每存儲(chǔ)秒。此外，緩沖區(qū)內(nèi)每存儲(chǔ)N個(gè)數(shù)據(jù)，個(gè)數(shù)據(jù)，主程序就要將其取出進(jìn)展處置，這個(gè)處置需主程序就要將

52、其取出進(jìn)展處置，這個(gè)處置需Q秒。試問該系統(tǒng)可以跟蹤到每秒多少次中斷懇秒。試問該系統(tǒng)可以跟蹤到每秒多少次中斷懇求？求？ 解：這是一道求中斷飽和度的題，要留解：這是一道求中斷飽和度的題，要留意主程序?qū)?shù)據(jù)的處置不是中斷處置，因此意主程序?qū)?shù)據(jù)的處置不是中斷處置，因此Q秒不能算在中斷次數(shù)內(nèi)。秒不能算在中斷次數(shù)內(nèi)。 N個(gè)數(shù)據(jù)所需的處置時(shí)間個(gè)數(shù)據(jù)所需的處置時(shí)間=PN+Q秒秒 平均每個(gè)數(shù)據(jù)所需處置時(shí)間平均每個(gè)數(shù)據(jù)所需處置時(shí)間= PN+Q /N秒；秒； 求倒數(shù)得：求倒數(shù)得： 該系統(tǒng)跟蹤到的每秒中斷懇求數(shù)該系統(tǒng)跟蹤到的每秒中斷懇求數(shù)=N/PN+Q次。次。 19. 在程序中斷方式中，磁盤懇求中斷的在程序中斷方式

53、中，磁盤懇求中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī)。當(dāng)打印機(jī)正在進(jìn)展打印時(shí)，優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī)。當(dāng)打印機(jī)正在進(jìn)展打印時(shí)，磁盤懇求中斷懇求。試問能否要將打印機(jī)輸出磁盤懇求中斷懇求。試問能否要將打印機(jī)輸出停下來，等磁盤操作終了后，打印機(jī)輸出才干停下來，等磁盤操作終了后，打印機(jī)輸出才干繼續(xù)進(jìn)展？為什么？繼續(xù)進(jìn)展？為什么？ 解：這是一道多重中斷的題，由于磁盤解：這是一道多重中斷的題，由于磁盤中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī)，因此應(yīng)將打印機(jī)輸中斷的優(yōu)先權(quán)高于打印機(jī)，因此應(yīng)將打印機(jī)輸出停下來，等磁盤操作終了后，打印機(jī)輸出才出停下來，等磁盤操作終了后，打印機(jī)輸出才干繼續(xù)進(jìn)展。由于打印機(jī)的速度比磁盤輸入輸干繼續(xù)進(jìn)展。由于打印機(jī)的速度比磁

54、盤輸入輸出的速度慢，并且暫停打印不會(huì)呵斥數(shù)據(jù)喪失。出的速度慢，并且暫停打印不會(huì)呵斥數(shù)據(jù)喪失。 22. CPU對(duì)對(duì)DMA懇求和中斷懇求懇求和中斷懇求的呼應(yīng)時(shí)間能否一樣？為什么？的呼應(yīng)時(shí)間能否一樣？為什么？ 解：解： CPU對(duì)對(duì)DMA懇求和中斷懇懇求和中斷懇求的呼應(yīng)時(shí)間不一樣，由于兩種方式求的呼應(yīng)時(shí)間不一樣，由于兩種方式的交換速度相差很大，因此的交換速度相差很大，因此CPU必需必需以更短的時(shí)間間隔查詢并呼應(yīng)以更短的時(shí)間間隔查詢并呼應(yīng)DMA懇懇求一個(gè)存取周期末。求一個(gè)存取周期末。 24. DMA的任務(wù)方式中，的任務(wù)方式中，CPU暫暫停方式和周期挪用方式的數(shù)據(jù)傳送流停方式和周期挪用方式的數(shù)據(jù)傳送流程有

55、何不同？畫圖闡明。程有何不同？畫圖闡明。 解：兩種解：兩種DMA方式的任務(wù)流程見方式的任務(wù)流程見下頁，其主要區(qū)別在于傳送階段，現(xiàn)下頁，其主要區(qū)別在于傳送階段，現(xiàn)行程序能否完全停頓訪存。行程序能否完全停頓訪存。停頓停頓CPU訪存方式的訪存方式的DMA任務(wù)流程如下：任務(wù)流程如下：現(xiàn)行程序現(xiàn)行程序 CPU DMAC I/O讓出讓出總線總線 CPU DMAC I/O B C D周期竊取方式的周期竊取方式的DMA任務(wù)流程如下：任務(wù)流程如下：現(xiàn)行程序現(xiàn)行程序 CPU DMAC I/O CPU DMAC I/O B C D 25. 假設(shè)某設(shè)備向假設(shè)某設(shè)備向CPU傳送信息的最高傳送信息的最高頻率是頻率是40K

56、次次/秒，而相應(yīng)的中斷處置程序其秒，而相應(yīng)的中斷處置程序其執(zhí)行時(shí)間為執(zhí)行時(shí)間為40s，試問該外設(shè)能否可用程，試問該外設(shè)能否可用程序中斷方式與主機(jī)交換信息，為什么？序中斷方式與主機(jī)交換信息，為什么？ 解：該設(shè)備向解：該設(shè)備向CPU傳送信息的時(shí)間間隔傳送信息的時(shí)間間隔 =1/40K=0.025103=25s 40s 那么：該外設(shè)不能用程序中斷方式與主那么：該外設(shè)不能用程序中斷方式與主機(jī)交換信息，由于其中斷處置程序的執(zhí)行速機(jī)交換信息，由于其中斷處置程序的執(zhí)行速度比該外設(shè)的交換速度慢。度比該外設(shè)的交換速度慢。 26. 設(shè)磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為設(shè)磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，分分，分8個(gè)扇區(qū)，每扇區(qū)存儲(chǔ)個(gè)

57、扇區(qū)，每扇區(qū)存儲(chǔ)1K字節(jié)，主存與磁盤存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送字節(jié)，主存與磁盤存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送的寬度為的寬度為16位即每次傳送位即每次傳送16位。位。假設(shè)一條指令最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間是假設(shè)一條指令最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間是25s，能否可采用一條指令執(zhí)行終了時(shí)呼能否可采用一條指令執(zhí)行終了時(shí)呼應(yīng)應(yīng)DMA懇求的方案，為什么？假設(shè)懇求的方案，為什么？假設(shè)不行，應(yīng)采取什么方案？不行，應(yīng)采取什么方案？ 解：先算出磁盤傳送速度，然后和指令解：先算出磁盤傳送速度，然后和指令執(zhí)行速度進(jìn)展比較得出結(jié)論。執(zhí)行速度進(jìn)展比較得出結(jié)論。道容量道容量=1KB8 16 =1K 8 8 16 =1K 4=4K字字?jǐn)?shù)傳率數(shù)傳率=4K字字3000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分 =4K

58、字字50轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/秒秒 =200K字字/秒秒一個(gè)字的傳送時(shí)間一個(gè)字的傳送時(shí)間=1/200K字字/秒秒=5 s 5 s 1/2； 2X 1/8； 31/4 X 1/16 解：解： 1假設(shè)要假設(shè)要X 1/2，只需，只需a1=1，a2a6不全為不全為0即可即可a2 or a3 or a4 or a5 or a6 = 1； 2假設(shè)要假設(shè)要X 1/8，只需，只需a1a3不不全為全為0即可即可a1 or a2 or a3 =1， a4a6可任取可任取0或或1；3假設(shè)要假設(shè)要1/4 X 1/16，只需，只需a1=0，a2可任取可任取0或或1； 當(dāng)當(dāng)a2=0時(shí)，假設(shè)時(shí)，假設(shè)a3=0，那么必需，那么必需a4=1，且

59、且a5、a6不全為不全為0a5 or a6=1；假設(shè)；假設(shè)a3=1，那么那么a4a6可任取可任取0或或1； 當(dāng)當(dāng)a2=1時(shí)，時(shí)， a3a6可任取可任取0或或1。 3. 設(shè)設(shè)x為整數(shù)，為整數(shù)，x補(bǔ)補(bǔ)=1，x1x2x3x4x5，假設(shè)要求假設(shè)要求 x -16，試問，試問 x1x5 應(yīng)取何值？應(yīng)取何值？ 解：假設(shè)要解：假設(shè)要x -16，需，需 x1=0，x2x5 恣恣意。注：負(fù)數(shù)絕對(duì)值大的反而小。意。注：負(fù)數(shù)絕對(duì)值大的反而小。 4. 設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位含位含1位符號(hào)位在內(nèi)，寫出對(duì)位符號(hào)位在內(nèi)，寫出對(duì)應(yīng)以下各真值的原碼、補(bǔ)碼和反碼。應(yīng)以下各真值的原碼、補(bǔ)碼和反碼。 -13/64，29/12

60、8，100，-87 解：真值與不同機(jī)器碼對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：解：真值與不同機(jī)器碼對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：5. 知知x補(bǔ)，求補(bǔ)，求x原和原和x。x1補(bǔ)補(bǔ)=1. 1100； x2補(bǔ)補(bǔ)=1. 1001； x3補(bǔ)補(bǔ)=0. 1110；x4補(bǔ)補(bǔ)=1. 0000； x5補(bǔ)補(bǔ)=1，0101； x6補(bǔ)補(bǔ)=1，1100； x7補(bǔ)補(bǔ)=0，0111； x8補(bǔ)補(bǔ)=1，0000； 解：解：x補(bǔ)與補(bǔ)與x原、原、x的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 6. 設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位含位含1位符號(hào)位位符號(hào)位在內(nèi)，分整數(shù)和小數(shù)兩種情況討論真值在內(nèi)，分整數(shù)和小數(shù)兩種情況討論真值x為何值時(shí)，為何值時(shí)，x補(bǔ)補(bǔ)=x原成立。原成立。 解：解： 當(dāng)當(dāng)x