02318自考计算机组成原理(问答)总结讲解

1．简述主存与CACHE之间的映象方式。

【答案】主存与CACHE之间的映象方式有直接映象、全相联印象、组相联印象三种。直接映象是指主存储器中的每个块只能够映象到CACHE中唯一一个指定块的地址映象方式。全相联映象是指每个主存块都能够映象到任一CACHE块的地址映象方式。组相联印象是直接映象和全相联映象两种方式的结合，它将存储空间分成若干组，在组间采用直接映象方式，而在组内采用全相联印象方式。

2．简述存储器间接寻址方式的含义，说明其寻址过程。

【答案】含义：操作数的地址在主存储器中，其存储器地址在指令中给出。

寻址过程：从指令中取出存储器地址，根据这个地址从存储器中读出操作数的地址，再根据这个操作数的地址访问主存，读出操作数。

3．微程序控制器主要由哪几部分构成?它是如何产生控制信号的?

【答案】微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址转移逻辑等构成。

操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。

4．简述提高总线速度的措施。

【答案】从物理层次：1增加总线宽度；2增加传输的数据长度；3缩短总线长度；4降低信号电平；5采用差分信号；6采用多条总线。从逻辑层次：1简化总线传输协议；2采用总线复用技术；3采用消息传输协议。

5．简述中断方式的接口控制器功能。

【答案】中断方式的接口控制器功能：①能向CPU发出中断请求信号；②能发出识别代码提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址；③CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；④能使中断请求参加优先级排队。

6．CPU与DMA访问内存冲突的裁决的方法有哪些？

【答案】①CPU等待DMA的操作；②DMA乘存储器空闲时访问存储器；③CPU与DMA交替访问存储器。

08真题1.高速缓存Cache用来存放什么内容?设置它的主要目的是什么? (3分)

参考答案：Cache中存放当前活跃的程序和数据，作为主存活跃区的副本。(2分) 设置它的主要目的是解决CPU 与主存之间的速度匹配。（2分）

2.什么是堆栈?说明堆栈指针SP的作用。(3分)

参考答案：堆栈是一种按先进后出（或说成是后进先出）顺序进行存取的数据结构或存储区域。常在主存中划一小块连续单元区作为堆栈。(3分) 堆栈指针SP是用来保存最后进入堆栈的位置（栈顶）的寄存器。(1分)

3.简述微程序控制方式的基本思想。它有什么优点和缺点? (3分)

参考答案：（P132-134）微程序控制的基本思想可归纳为：

（1）将微操作命令以微码形式编成微指令，并事先固化在控制存储器（ROM）中。(1分)

（2）将一条机器指令的操作分解为若干微操作序列，用一段微程序对应地解释执行，微程序中每条微指令所包含的微命令控制实现一步操作。(1分)

优点：结构规整，有利于设计自动化；易于修改与扩展，灵活性、通用性强；适于作系列机的控制器，性能价格比较高；可靠性较高，易于诊断与维护。(1分)

缺点：速度相对较慢。（1分）

4.什么是中断?请说明它的特点和适用场合。(3分)

参考答案：中断是指在计算机的运行过程中，CPU接到更紧迫的服务请求而暂停执行现行程序，转去执行中断服务程序，以处理某些随机事态；并在处理完毕后自动恢复原程序的执行。(2分) 主要特点是具有随机性，通过执行程序来处理随机事件。(1分) 它适用于中低速I/O操作的管理，以及处理随机发生的复杂事件。(1分)

5.什么是串行总线?什么是并行总线?试比较它们的应用场合。(3分)

参考答案：串行总线采用一条数据线；并行总线采用多条线路并行地传输数据信号。(2分) 串行总线一般用于较长距离的较低速率的数据传输；并行总线一般用于较短距离的高速数据传输。(2分)

07真题1.半导体随机访问存储器芯片主要有哪两种类型？(5分)

参考答案：主要有静态存储器（SRAM）芯片和动态存储器（DRAM）芯片。

2.简述CISC和RISC的含义。(5分)

参考答案：CISC：复杂指令系统计算机，其指令条数较多，指令功能和结构复杂，进而机器结构复杂。（2分）RISC：精简指令系统计算机，其指令条数较少，指令结构和功能简单，进而机器结构简单，提高了机器的性能价格比。

（3分）

3.微指令执行周期与指令执行周期的对应关系是什么？(5分)

参考答案：（1）一条机器指令对应一段微程序；（1.5分）（2）指令从主存中读取，微指令从控制存储器中读取；（2分）（3）每个机器周期对应一个微指令周期。（1.5分）

5.何谓I/O接口？外围设备编址有哪两大类方法？(5分)

参考答案：I/O接口是主机与外设之间的交接界面；（3分）外设编址有统一编址法和单独编址法。（2分）

6.简述在程序查询输入输出方式下，计算机进行输入操作的过程。(5分)

参考答案：过程是：（1）CPU启动外设，命令外设进行读操作；（1.5分）（2）CPU读取外设的状态，等待输入设备的数据发送准备就绪；（1.5分）（3）CPU从数据总线输入数据，放在内部的寄存器中。（2分）

第五章1．在CPU中，哪些寄存器属于控制用的指令部件？它们各起什么作用？（5分）

【答案】：（1）程序计数器PC，提供取指地址，从而控制程序执行顺序。

（2）指令寄存器IR，存放现行指令，作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据。

（3）程序状态寄存器PS，记录程序运行结果的某些特征标志，或用来设置程序运行方式与优先级，参与形成某些微操作命令。

2．硬连线控制器如何产生微命令？产生微命令的主要条件是哪些？

【答案】：硬连线控制器依靠组合逻辑电路产生命令；（1分）

组合逻辑电路的输入是产生微命令的条件，主要有：①指令代码；②时序信号；③程序状态信息与标志位；④外部请求信号。（4分）

3．微程序控制器怎么产生操作控制信号，这种控制器有何优缺点？

【答案】：操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。

优点：规整、易于修改和扩展。

缺点：速度较慢。

4．当读取并执行一条指令时，控制器的主要功能是什么？

【答案】：①从主存取指令，并计算下一条指令在主存中的地址；

②对指令进行译码，产生相应的操作控制信号；

③控制指令执行的步骤和数据流动的方向。

5．与硬连线控制器相比，微程序控制器有哪些优缺点？

【答案】：与硬连线控制器相比，微程序控制器的优点是设计规整、易于修改和扩展。缺点是比硬连线控制器速度慢。

6．硬连线控制器主要由哪几部分构成？它是如何产生控制信号的？

【答案】：硬连线控制器主要由时钟源、环形脉冲发生器、控制信号编码器电路和指令译码器电路构成。硬连线控制器采用组合逻辑与时钟信号结合的方式产生控制信号。

第六章（2000年）1．何谓存储总线？何谓I/O总线？各有何特点？（4分）

【答案】：存储总线是连接CPU和主存储器之间的专用总线，速度高。

1/O总线是连接主机（CPU）与1/O设备之间的总线，可扩展性好。

2．总线的分类方法主要有哪几种？请分别按这几种法说明总线的分类。

【答案】：①按传送格式分为：串行总线、并行总线；②按时序控制方式分为：同步总线（含同步扩展总线）、异步总线；③按功能分为：系统总线、CPU内部总线、各种局部总线。

3．何谓串行传输，有何优缺点?适用什么场合？

【答案】：串行传输是指数据的传输在一条线路上按位进行。

优点：线路成本低。

缺点：传送速度慢。

适用场合：主机与低速外设间的传送、远距离通信总线的数据传送、系统之间的数据传送。

4．总线的同步通信方式与异步通信方式有什么区别？各适用于哪些场合？

【答案】：同步通信方式中：数据传送操作由统一的时序信号同步定时控制，有严格的时钟周期划分，总线操作有固定的时序，设备之间没有应答信号。适合各设备速度固定且一致（或差异不大）的场合。

异步通信方式中：数据传送操作所需时间视需要而定，总线操作周期时间不固定，没有时钟周期划分，设备之间采用握手信号的应答方式。适合：各设备速度差异较大的场合。

5．串行总线和并行总线有何区别? 各适用于什么场合？

【答案】：串行总线的数据传输是在一条线路上按位进行。线路成本低，传送速度慢。适用场合：主机与低速外设间的传送、远距离通信总线的数据传送、系统之间的数据传送。

并行总线的每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。线路成本高，传送速度快。适用场合：短距离的高速数据传输。

6．系统总线接口有哪几项基本功能？

【答案】：①控制：传递总线上的控制信息，主设备会通过总线接口向从设备发出控制信息。②数据缓存：在总线传递信息时，在总线接口中临时存放数据。③状态设置通过总线和转换从设备的工作信息，便于主设备了解从设备的信息。④数据转换：某些总线接口需要对传递的数据进行转换。⑤整理：对接口本身进行调整。

⑥程序中断。

7．什么是总线裁决？总线裁决有哪几种方式？

【答案】：总线裁决就是决定总线由哪个设备进行控制。

总线裁决方式可分为集中式裁决和分布式裁决两种。

集中式裁决将总线的控制功能用一个专门的部件实现，这个部件可以位于连接在总线的某个设备上。当一个设备需要向共享总线传输数据时，它必须先发出请求，在得到许可时才能发出数据。裁决部件接收来自各个设备的总线使用请求信号，向其中某一个设备发出总线许可信号。

分布式裁决将控制功能分布在连接在总线上的各设备中，一般是固定优先级的。每个设备分配一个优先号，发出总线请求的设备将自己的优先号送往请求线上，与其他设备的请求信号构成一个合成信号，并将这个合成裁决信号读入以判断是否有优先级更高的设备申请总线。这样可使得优先级最高的设备获得总线使用权。8．集中式裁决有哪几种方式：

【答案】：链式查询方式（菊花链方式）：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线，而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间。

计数器定时查询方式：集中式总线裁决方式之一，设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出，总线控制器按计数的值对各设备进行查询。

独立请求方式：集中式总线裁决方式之一，每一个设备都有一个独立的总线请求信号线送到总线控制器，控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号。

独立请求方式可以和链式查询方式结合，构成分组链式查询方式。

9．提高总线速度的措施。

【答案】：从物理层次：1．增加总线宽度；2．增加传输的数据长度；3．缩短总线长度；4．降低信号电平；5．采用差分信号；6．采用多条总线。从逻辑层次：1．简化总线传输协议；2．采用总线复用技术；3．采用消息传输协议。

10．什么是串行接口？什么是并行接口？他们与系统总线及I/O设备之间的传递格式分别是什么？

【答案】：串行接口和并行接口都是总线与设备之间的接口部件，但与设备间的数据格式不同。串行接口与外设之间串行，与系统总线之间并行。并行接口与外设之间并行，与系统总线之间并行。

第七章1．以DMA方式实现传送，大致可分为哪几个阶段？（3分）

【答案】：①DMA传送前的预置阶段（DMA初始化）；

②数据传送阶段（DMA传送）；

③传送后的结束处理。

2．何谓中断方式？它主要应用在什么场合？请举二例。

【答案】：①中断方式指：CPU在接到随机产生的中断请求信号后，暂停原程序，转去执行相应的中断处理程序，以处理该随机事件，处理完毕后返回并继续执行原程序；

②主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速1/O；

③例：打印机控制，故障处理。

3．在DMA 方式预处理（初始化）阶段，CPU 通过程序送出哪些信息？

【答案】：向DMA控制器及I/O接口（分离模式或集成模式均可）分别送出以下信息：

①测试设备状态，预置DMA控制器工作方式；

②主存缓冲区首址，交换量，传送方向；

③设备寻址信息，启动读／写。

4．中断接口一般包含哪些基本组成？简要说明它们的作用。

【答案】：①地址译码。选取接口中有关寄存器，也就是选择了I/O设备。

②命令字／状态字寄存器。供CPU输出控制命令，调回接口与设备的状态信息。

③数据缓存。提供数据缓冲，实现速度匹配。

④控制逻辑。如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。

5．何谓DAM方式？说明它的适用场合。

【答案】：定义：由DMA控制器控制系统总线，直接依靠硬件实现主存与I/O设备之间的数据直传，传送期间不需要CPU程序干预。

适用场合：高速、批量数据的简单传送。

6．何谓多重中断？如何保证它的实现？

【答案】：多重中断：CPU在响应处理中断过程中，允许响应处理更高级别的中断请求，这种方式称为多重中断。

实现方法：在中断服务程序的起始部分用一段程序来保存现场、送新屏蔽字以屏蔽同级别和低级别的中断请求、然后开中断，这样CPU就可响应更高级别的中断请求，实现多重中断。

7．试对程序中断方式和DMA 方式各分别举出二种应用例子。

【答案】：中断方式常用于打印机输出、键盘输入等；

DMA方式常用于读／写磁盘、读／写磁带等。

8．主机与外围设备之间信息传送的控制方式有哪几种？采用哪种方式CPU 效率最低？

【答案】：主机与外围设备之间信息传送的控制方式有四种：程序查询方式、中断方式、DMA方式和通道方式。程序查询方式CPU 效率最低。

9．试比较中断方式与DMA 方式的主要异同，并指出它们各自应用在什么性质的场合。

【答案】：相同点：这两种方式下，主机和I/O设备都是并行工作。

不同点：中断方式在CPU响应了I/O设备的中断请求后，要暂停现行程序的执行，转为I/O设备服务。DMA 方式直接依靠硬件实现主存与I/O设备之间的数据直传，传送期间不需要CPU程序干预，CPU可继续执行原来的程序，CPU效率比中断方式。

DMA 方式适用场合：高速、批量数据的简单传送。

中断方式适用场合：处理复杂随机事件、控制中低速1/O设备。

10．基本的DMA控制器的主要部件有哪些？

【答案】：基本的DMA控制器的主要部件有：地址寄存器、长度计数器、数据寄存器、标志寄存器、命令寄存器、控制逻辑等。

11．简述多重中断系统中CPU响应处理一次中断的步骤。

【答案】：①关中断；②保存现场信息；③判别中断条件；④开中断；⑤执行中断服务程序；⑥关中断；⑦恢复现场信息；⑧开中断。

12．中断方式的接口控制器功能：能向CPU发出中断请求信号；能发出识别代码提供提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址；CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；能使中断请求参加优先级排队。

13．CPU与外围设备进行通信有三种类型：①CPU向外围设备发出操作控制命令；②外围设备向CPU提供状态信息；③数据在CPU和外围设备之间传递。

14．中断裁决机制：轮询、菊花链、独立请求。

15．CPU与DMA访问内存冲突的裁决的三种方法：①CPU等待DMA的操作；②DMA乘存储器空闲时访问存储器；③CPU与DMA交替访问存储器。

16．CPU启动DMA的步骤：①测试设备状态；②写存储器地址寄存器；③写长度计数器；④启动DMA控制逻辑。

17．通道的三种类型：

选择通道：它与设备之间的传输一直维持到设备请求的传输完成为止，然后为其它外围设备传输数据。数据宽度是可变的，通道中包含一个保存IO数据传输所需的参数寄存器。

数组多路通道：以数组为单元在若干高速传输操作之间进行交叉复用。

字节多路通道：用于连接多个慢速的和中速的设备，这些设备的数据传送以字节为单位，字节交叉模式、猝发模式。

18．字节多路通道与数组多路通道的区别：首先数组多路通道允许多个设备同时工作，但只允许一个设备进行传输型操作，而其它设备进行控制型操作；字节多路通道不仅允许多个设备操作，而且允许它们同时进行传输型操作。其次，数组多路通道与设备之间的数据传送的基本单位是数据块，通道必须为一个设备传送完一个数据块以后才能为别的设备传送数据，而字节多路通道与设备之间的数据传送基本单位是字节，各设备之间的数据传送是以字节为单位交替进行的。

19．通道的功能：①接受CPU的I/O操作指令，按指令要求控制外围设备；②从内存中读取通道程序，并执行，即向设备控制器发送各种命令；③组织和控制数据在内存与外设之间的传送操作；④读取外设的状态信息，形成整个通道的状态信息，提供给CPU或保存在内存中；⑤向CPU发出IO操作中断请求，将外围设备的中断请求和通道本身的中断请求按次序报告CPU。

其它

1.总线连接方式中，各部件都可以向总线发送数据，怎样避免信号发送中的冲突？(5分)

参考答案：从电路的角度，总线的连接方式是一种公用线路的连接方式。总线是一组公共的传输线，为保证总线所传输的信号的有效性，应控制总线信号的发送，连接在总线上的设备不能同时有多个设备向总线发送信息。为避免信号发送中的冲突，保证传输信息的正确性，连接在总线上的设备必须通过总线驱动电路向总线发送信号。总线驱动电路可由三态输出电路或集电极开路门电路构成，并用一个控制信号控制它的输出端。当总线驱动电路的控制端信号有效时，驱动电路向总线输出信号；控制信号无效时，驱动电路处于高阻状态。控制器保证在任何时刻只有一个部件的总线输出控制信号是有效的，这样就避免了总线数据传输的冲突。

2.有些指令的操作码为什么要采用可变长度？(5分)

参考答案：固定长度操作码可使得计算机对指令的译码方法十分简单，但它不便于指令的扩展。采用可变长度操作码的编码主要有两种情况，一种情况是为了缩短操作码的平均长度。根据指令使用的概率进行编码，先对使用较频繁的指令用位数较少的代码进行编码，然后对剩下的码字进行扩展编码，作为使用不频繁的指令的操作码。如教材中例4-1中所示的。另一种可变长度操作码的编码的情况是为了增加新的指令。原来的指令中的操作码中剩下的码字不够用，通过对剩下的码字进行位扩充，增加操作码长度，可以增加更多的指令。

3.什么是总线的匀时传输方式？它有什么用途？(5分)

参考答案：总线的匀时传输方式就是一种传输数据流的实时传输方式。它要求在传输的过程中不但延迟的时间少，而且要求时间延迟均匀。匀时传输方式主要用于传输音频、视频等多媒体数据流。USB总线能够支持匀时传输方式。

4.什么是访存局部性规律？它是如何形成的？(5分)

参考答案：访问的局部性是对大量的程序访存行为进行的分析发现的特征，CPU对存储器的访问在一段时间内总是集中在存储器的某一部分区域中。出现这种现象的原因是程序执行的顺序特征、循环特征和子程序调用特征。当一个循环程序在执行时，CPU反复读取存储器中构成循环的一组指令。当调用子程序时，子程序的一组指令从存储器中读入。这种指令读取就存在局部性的特征。对于数据的访问也存在局部性特征，如查表程序逐项地读取一个表格的各个数据，它们读存储在存储器中相邻的地方。循环或者递归的程序总是访问相同或者相邻的数据，如数组数据。

5..磁道的索引有什么作用？扇区地址有什么作用？(5分)

参考答案：（P195）磁道的索引表示一个磁道的开始位置。磁盘控制器根据索引标志对磁道中的扇区进行定位。扇区地址是寻找扇区的依据。表示磁道中某一个扇区的起始位置。

6.串行总线和并行总线分别适用于什么样的数据传输？(5分)

参考答案：串行总线的线路成本较低，一般用于较长距离的数据传输；并行总线的传输带宽较高，主要用于高速数据传输，传输距离较短。

7.形成微地址的断定方法的原理是什么？(10分)

参考答案：在断定方式中，下一条微指令的微地址包含在当前微指令的代码中，在每一条微指令都具有分支的功能，不需要专门的转移微指令。每一条微指令中的下址字段指定下一条微指令的微地址。为处理微程序的条件转移，引入两个下址字段，根据条件选择其中一个下址字段作为下一条微指令的微地址。

1.什么是数据的对齐方式？为什么要有对齐方式？(5分)

参考答案：如果将存储器空间表示一个字一行的形式，那么当一个数据字存储在一行的位置时就是字对齐的存储方式。判断的方法是，如果一个字的存储地址（字节地址）是字长（字节数）的整数倍，那么这个字是字对齐的，对于32位的数据字，它是4字节的，所以地址应当是4的整数倍。数据字对齐存储可以提高数据的读写速度。

2.宽字存储器和多体交叉存储器有什么区别？(5分)

参考答案：宽字存储器和多体交叉存储器都是从结构上提高存储器性能的方法，用增加访存并行性的方法提高存储器的吞吐率。它们都不能提高存储器的访问时间。宽字存储器在一个控制器的控制下进行操作，对连续的多个数据字进行访问，只能提高连续访问方式下的访存速率。多体交叉存储器由多个存储器控制电路，分别控制各个存储体。各存储体独立工作，只要相继访问的数据不在同一个存储体中，就不会发生冲突，可以并行操作而提高访存的速率。

3.访存局部性规律有什么用处？(5分)

参考答案：根据访存局部性规律，我们不需要把所有的存储区域都用昂贵的高速电路来实现，可以根据存储的数据的访问概率把程序运行时访问最频繁的数据放在速度最高的存储器件中，而把不频繁访问的数据放在速度较低，成本也较低的存储器件中，从而使得存储器的平均访问时间接近于高速存储器，而成本则较低。

4.形成微地址的增量方法的原理是什么？(5分)

参考答案：在增量方式中，让多数微指令按顺序执行，用专门的转移微指令实现微程序的分支。将微程序中的各条微指令按执行顺序安排在控制存储器中，后继微地址由现行微地址加1得到。在按顺序执行时，用微程序计数器μPC来产生下一条微指令的微地址；在微程序中需要不按存储顺序执行微指令时，通过转移方式，用一条转移微指令转向指定的微指令。

5.什么是cache的替换策略？有哪些替换策略？(5分)

参考答案：在全相联和组相联的cache中，当从主存将数据块调入cache时发生冲突时，可以选择将某一个数据块替换出去，以腾出位置存放新的数据块。选择替换的数据块的目的是减少块冲突，选择的方法称为替换策略，或称替换算法。替换算法有先进先出、LRU和随机法。

6.单独编址法和统一编址法之间有什么区别？(5分)

参考答案：在统一编址法中将输入输出设备中的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器和内存单元一样看待，可用访问内存的指令来访问输入输出设备接口中的某个寄存器。统一编址法的优点是可以利用许多访存指令进行输入输出操作。它的缺点是外设占用了存储器的地址空间，减少了有效存储器空间，而且会影响存储器管理和存储空间的扩展。单独编址法中采用专门的地址空间和控制信号进行输入输出操作，内存的地址空间和输入输出设备的地址空间分开，需要使用专门的输入输出指令。访问存储器和访问外围设备采用不同的指令，两者不会产生混淆。单独编址法需要增加指令的数量，使CPU的指令处理比较复杂。

1.在程序状态寄存器中，特征位N、Z、V、C、P分别表示什么？(5分)

参考答案：程序状态寄存器中的特征位用于条件判断，其含义为：N 负数标志，如果结果为负数则设置为1，否则清0 Z 零标志，如果结果为零则设置为1，否则清0 V 溢出标志，如果结果数据溢出则设置为1，否则清0 C 进位标志，如果结果产生了进位则设置为1，否则清0 P 校验位，如果结果中有奇数个1时为1，有偶数个1时为0

2.衡量图像显示设备的主要性能指标有哪些？(5分)

参考答案：衡量图像显示设备的主要性能指标有分辨率和灰度级。分辨率以图像点阵数为标志。点阵数越多，显示器中显示的像素就越多，分辨率就越高。颜色灰度级是指显示器所显示的像素点的亮度差别。显示器的灰度级越多，显示的图像层次就越丰富逼真。而像素的灰度级越多，表示像素需要的信息代码位数就越多，需要的显示存储器也越大。

3.数据通路有哪两种形成的方法？各有哪些特点(5分)

参考答案：（P116-117）数据通路的建立一般有以下两种方法：用总线结构和用专用的通路。在总线结构的数据通路中，在各寄存器以及ALU之间建立一条或者几条数据总线，寄存器间的数据传输通过这些总线完成。在总

线结构中，可同时进行的数据传输的数量取决于总线的数量。总线上可以有多个模块同时接收数据，但任一时刻只能有一个模块向同一条总线发送数据。在专用通路结构的数据通路中，在各寄存器与ALU之间建立专用的数据传输与接收的通路，这种方式下各专用通路的数据传输互不相关，控制比较简单，各寄存器之间的数据传输可以并行进行，但在部件数量多的情况下需要建立的通路数量很多，需要合理安排连接结构。

4.磁盘的信息读写原理是什么？(5分)

参考答案：磁盘通过磁头线圈的电流记录或读取信息。磁头由磁心和线圈组成，盘片的磁层经过磁头的下面。写操作时，在磁头线圈的作用下，磁头上形成磁场，使得盘片上的相应点被磁化。不同的磁化状态表示不同的数据。读操作时，盘片的磁场感应磁头，使得磁头线圈中产生电流，不同的电流方向代表不同的数据。电流信号放大后就可被计算机接收。

5.微指令控制字的编码方式有哪些？(5分)

参考答案：（P134-135）微指令控制字的编码方式有直接表示法、编码表示法和混合表示法。直接表示法微指令将每个控制信号都作为微指令中的一个位，这些控制信号同时有效时可控制有关部件同时进行操作。

6.固定长度的操作码与可变长度的操作码各有哪些特点？(5分)

参考答案：在固定长度的操作码中，所有的指令操作码长度相同，它便于指令的译码。但指令的扩展性差，如果n位操作码的2n种操作码都定义完成，就不能再增加新的指令。可变长度的操作码便于增加新的指令，如果将常用指令用较短的操作码，不常用指令用较长的操作码，则可以缩短指令操作码的平均长度。但可变长度的操作码使得指令译码变得复杂。

7.DMA控制器有哪些功能？(10分)

参考答案：DMA控制器在一般系统总线接口的基础上增加了对存储器进行方式的电路。除了一般接口的功能外，DMA控制器能够控制对存储器的访问以及数据的输入输出。DMA访存的数据地址是一个连续的数据块，DMA 控制器能够用计数的方法生成所有的数据地址，同时对传输的数据进行计数。

1.系统总线接口的基本功能是什么？(5分)

参考答案：系统总线接口的基本功能是控制、数据缓存、状态设置、数据转换、整理和程序中断等。

2.衡量通道性能的指标是什么？(5分)

参考答案：衡量通道性能的指标是通道的流量，它指通道在传送数据时，单位时间内传送的数据位数，如每秒传输的字节数B/s。

3.针式打印机如何打印文字？如何打印图形？(5分)

参考答案：针式打印机在文字打印方式下，能够将主机送来的文字编码转换成文字的点阵信息。主机只要向打印机发送ASCII代码或者汉字机内码，打印机根据文字代码从字符发生器中得到字符的点阵，然后将点阵打印出来。字符发生器中存储了每个文字的点阵信息。在图形打印方式下，主机直接将图形的点阵信息发送给打印机，打印机直接将点阵信息打印出来。

4.SRAM和DRAM存储器芯片各有什么特点？(5分)

参考答案：SRAM存储器单元由6个晶体管来存储一位信息，而DRAM存储器由一个电容器和一个晶体管构成，所以DRAM的成本较低。在同样集成电路规模的情况下，DRAM存储器芯片的容量较大。但是，DRAM芯片的访问需要两次输入地址，还需要对电容进行刷新等，所以DRAM芯片的访问速度较慢。

5.一条微指令分为哪些部分？各起什么作用？(5分)

参考答案：一条微指令分为操作控制部分和顺序控制部分。操作控制部分包含一个机器周期中每个微操作所需的全部控制信号的编码，用来发出管理和指挥全机工作的控制信号，即控制字。顺序控制部分用来决定产生下一条微指令的地址，指出下一条微指令代码在控制存储器中的存储位置。

6.计算机指令中包含哪些信息？怎样表示这些信息？(5分)

参考答案：计算机指令中包含的信息有操作的类型、操作数的存储位置、操作结果的存储位置等。指令中一般用不同的代码段表示上述不同的信息，各个代码段构成指令的格式。一般指令格式中包含操作码字段和各操作数地址码字段。指令格式中规定了指令中编码字段的个数、各个字段的位数以及各个字段的编码方式。

7.试叙述分布式总线裁决的一般过程。(10分)

参考答案：各部件发出请求，同时检测其他部件请求。如果其他请求的部件优先级比本部件高，则本部件不能立即使用总线；如果其他请求部件的优先级较低，则本部件就赢得裁决而可以立即使用总线。

1.什么是集中式总线裁决？有哪些裁决方法？(5分)

参考答案：（P149-150）集中式总线裁决采用一个专用的裁决部件进行总线的裁决，主要有链式查询方式、计数

器定时查询方式和独立请求方式。

2.在一个采用向量中断的系统中，将各个外围设备用菊花链连接起来，试描述中断源的识别、中断的裁决以及中断服务程序入口地址的形成过程。(5分)

参考答案：在该系统中，当多个设备同时发出中断请求时，首先进行裁决，中断许可信号串行地依次传递给各个外设，发出外设的设备在收到中断许可信号后将中断向量放到总线上，CPU收到中断响应后就响应这个设备的请求，这样既完成了中断裁决，又完成了中断源识别。然后CPU根据中断向量查找中断向量表得到服务程序的入口地址。

3.试叙述分布式总线裁决的一般过程。(5分)

参考答案：各部件发出请求，同时检测其他部件请求。如果其他请求的部件优先级比本部件高，则本部件不能立即使用总线；如果其他请求部件的优先级较低，则本部件就赢得裁决而可以立即使用总线。

4.总线中为什么要采用消息传送方式传输数据？(5分)

参考答案：总线中采用消息传送方式传输数据是为了提高数据传输速度，减少总线信号线数量，减少通信中同步操作的开销。

5.转子程序指令与一般转移指令有什么区别？(5分)

参考答案：转子程序的指令和一般转移指令都要指定转移目标地址。此外，在执行转子程序指令时还要将PC的值保存起来，以便于子程序的返回。通常在执行转子程序指令时将PC的值保存在堆栈中，返回指令从堆栈中取出这个返回地址。

6.形成微地址的增量与断定结合的方法的原理是什么？(5分)

参考答案：结合方式把增量方式与断定方式结合起来，用μPC指定下一个微地址，代替一个下址字段。在这种方式中，将μPC的计数值作为分支时两个下址中的一个，下址字段给出转移成功时的下址。为了确定转移的条件，在微指令中用表示转移条件的字段BCF，下址字段则称为转移地址字段BAF。

1.单独编址法和统一编址法之间有什么区别？(10分)

参考答案：在统一编址法中将输入输出设备中的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器和内存单元一样看待，可用访问内存的指令来访问输入输出设备接口中的某个寄存器。统一编址法的优点是可以利用许多访存指令进行输入输出操作。它的缺点是外设占用了存储器的地址空间，减少了有效存储器空间，而且会影响存储器管理和存储空间的扩展。单独编址法中采用专门的地址空间和控制信号进行输入输出操作，内存的地址空间和输入输出设备的地址空间分开，需要使用专门的输入输出指令。访问存储器和访问外围设备采用不同的指令，两者不会产生混淆。单独编址法需要增加指令的数量，使CPU的指令处理比较复杂。

自考计算机组成原理总复习资料

1、是主机:、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机 计算机W1件 由运算器和控制器构成。 3?:算术逻辑 运算单元， 逻辑各种算软逻令运本成计算的操作命令。"丄 亠 5、位：计算机中的一个二进制数据代中数据的最小表示单位。 6、字长：一个数据字中包含的位数，一般为8位，16位，32位或64位等。 7、操作系统：主要的系统软件，控制其它程序的运行，管理提统操作运行为用户 8、汇编程序：将汇器语言程序翻计算机软件。、亠一 9内汇编语言 :采用文字万式（助记符）表示的程序设计语言。 10、编译程序：将高级 语聲序转计算机 11 '、解释程序：解释执................ 计 或结 束的 信息 以及 表示 的_ , 常熟 汇义、信息包表、 示这些信息的汇编指 令称为伪指令。 AI羊丄11、o、 进制代码标识的能识别 制代行硬件言。 原码：带符号数器个符 号位表示数据的码表符 号，据的代对值。、 、， 2『^补码:、带符号数据 表示方法之一，正数的 z补码与原码』目同； 负数的补码是将二进制 位按位取反丿自阿最低 位加叮口― 3T摯码：带 符号数数表示方法与 原，码 相 一，负 数的反码是将一移码带 符号数据表示方 法之器，符号位 用1表示正号，0 代表负 号，其余为与补码相同 亠、一—5内。阶码、 在浮点数据编码中，表 示小数点的位置的代码 十据编码中，表示数据 有效值的代码。口甜绝 对值太大，以致大于数 据编码所能表示的数据 范围?十” J溢：指数 据的绝对值太小，以致 小的数又编围所能表示 9内算法：一 种带符号数 乘法的方 法，它作计 相补码相 据，它积。 内海明距离:在信息 编码中，两个合法代码 对应位上编码不同的位 数。 11、检错码：能够发现 某些错误或具有自动纠 错能力的数据编码。 12、纠错码：能够发现 某些错误并具有自 ___ 」O 器，使 算术运 算。…… 执行高级语的语释的执行源程序的语句。 12、接口：部^件之间的连接电路，、如输入 与控制信息的电路。13、伪指令：汇编语言程序通常还提供有的位程的信入内供有程序段和数据段开始 示程序的开始和结束信 息等，还可以有14、虚拟地址：在虚 拟存储器中，根据指令 逻成的地,,又称 15、卫 :疋 言。........... 据表示方法之一 正负，0代表正 .相 将 浮点数 口。 阶码上溢据的在浮 18、 加等包括校验位）中2o 的内浮目为乘除法运算 的五个步骤是什么内尾 码的加减运算。算结果 进行格入。45、、 即检查 出。 1、― 器，能够 态随机|问存储器所2内 只读存储器，只能读取 不能写入。“ 3、、可编、 程的，可被户编程的次。 一：可擦写可、编程 的，，可以被用户编程 多次。 5、相联存储器：一种 按内容的存储器，每个 存储单兀有匹配 数据所 ......... . 由多个相…—.. 量相同的 10、写 高电

计算机组成原理期末试题及答案

第一章计算机系统概论 计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。早起将运算器和控制器合在一起称为CPU（中央处理器）。目前的CPU包含了存储器，因此称为中央处理器。存储程序并按地址顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机的工作原理，也是CPU自动工作的关键。 计算机系统是一个有硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序级、一般程序级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成，每一级上都能进行程序设计，且得到下面各级的支持。 习题：4冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么它包括那些主要组成部分 主要设计思想是：存储程序通用电子计算机方案，主要组成部分有：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备 5什么是存储容量什么是单元地址什么是数据字什么是指令字 存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元地址。如果某字代表要处理的数据，称为数据字。如果某字为一条指令，称为指令字 7指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据 每一个基本操作称为一条指令，而解算某一问题的一串指令序列，称为程序 第二章运算方法和运算器

按 对阶操作。 直接使用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、子模码等三种不同用途的编码。 1第三章内部存储器 CPU能直接访问内存（cache、主 存） 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构。 cache是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要的硬件技术，并且发展为多级cache体系，指令cache与数据cache分设体 系。要求cache的命中率接近于1 适度地兼顾了二者的优点又尽量避免其缺点，从灵活性、命中率、硬件投资来说较为理想，因而得到了普遍采用。 习题：1设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问： （1）该存储器能存储多少个字节的信息

4月全国计算机组成原理自考试题及答案解析

全国2019年4月高等教育自学考试 计算机组成原理试题 课程代码：02318 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.若二进制数为1111.101，则相应的十进制数为( )。 A.15.625 B.15.5 C.14.625 D. 14.5 2.在下列设备中，属于图形输入设备的是( )。 A.键盘 B.条形码阅读机 C.数字化仪 D.显示器 3.磁表面存储器记录信息是利用磁性材料的( )。 A.磁滞回归线特性 B.磁场渗透特性 C.磁场分布特性 D.磁场吸引力特性 4.系统级的总线是用来连接( )。 A.CPU内部的运算器和寄存器 B.主机系统板上的所有部件 C.主机系统板上的各个芯片 D.系统中的各个功能模块或设备 5.在微程序控制中，把操作控制信号编成( )。 A.微指令 B.微地址 C.操作码 D.程序 6.从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为( )。 A.时钟周期 B.机器周期 C.工作周期 D.指令周期 7.假设寄存器R中的数为200，主存地址为200和300的存储单元中存放的内容分别是300和400，若访问到的操作数为200，则所采用的寻址方式为( )。 A.立即寻址#200 B.寄存器间接寻址(R) C.存储器间接寻址(200) D.直接寻址200 8.表示主存容量的常用单位为( )。 A.数据块数 B.字节数 C.扇区数 D.记录项数 9.已知一个8位寄存器的数值为11001011，将该寄存器逻辑左移一位后，结果为( )。 A.01100101 B.10010111 C.01100111 D.10010110 10.多位二进制加法器中每一位的进位传播信号P为( )。 A.X i+Y i B.X i Y i C.X i+Y i+C i D.X i⊕Y i⊕C i 11.存储器的随机访问方式是指( )。 A.可随意访问存储器 1

02318自考计算机组成原理(问答)总结讲解

1．简述主存与CACHE之间的映象方式。 【答案】主存与CACHE之间的映象方式有直接映象、全相联印象、组相联印象三种。直接映象是指主存储器中的每个块只能够映象到CACHE中唯一一个指定块的地址映象方式。全相联映象是指每个主存块都能够映象到任一CACHE块的地址映象方式。组相联印象是直接映象和全相联映象两种方式的结合，它将存储空间分成若干组，在组间采用直接映象方式，而在组内采用全相联印象方式。 2．简述存储器间接寻址方式的含义，说明其寻址过程。 【答案】含义：操作数的地址在主存储器中，其存储器地址在指令中给出。 寻址过程：从指令中取出存储器地址，根据这个地址从存储器中读出操作数的地址，再根据这个操作数的地址访问主存，读出操作数。 3．微程序控制器主要由哪几部分构成?它是如何产生控制信号的? 【答案】微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址转移逻辑等构成。 操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。 4．简述提高总线速度的措施。 【答案】从物理层次：1增加总线宽度；2增加传输的数据长度；3缩短总线长度；4降低信号电平；5采用差分信号；6采用多条总线。从逻辑层次：1简化总线传输协议；2采用总线复用技术；3采用消息传输协议。 5．简述中断方式的接口控制器功能。 【答案】中断方式的接口控制器功能：①能向CPU发出中断请求信号；②能发出识别代码提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址；③CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；④能使中断请求参加优先级排队。 6．CPU与DMA访问内存冲突的裁决的方法有哪些？ 【答案】①CPU等待DMA的操作；②DMA乘存储器空闲时访问存储器；③CPU与DMA交替访问存储器。 08真题1.高速缓存Cache用来存放什么内容?设置它的主要目的是什么? (3分) 参考答案：Cache中存放当前活跃的程序和数据，作为主存活跃区的副本。(2分) 设置它的主要目的是解决CPU 与主存之间的速度匹配。（2分） 2.什么是堆栈?说明堆栈指针SP的作用。(3分) 参考答案：堆栈是一种按先进后出（或说成是后进先出）顺序进行存取的数据结构或存储区域。常在主存中划一小块连续单元区作为堆栈。(3分) 堆栈指针SP是用来保存最后进入堆栈的位置（栈顶）的寄存器。(1分) 3.简述微程序控制方式的基本思想。它有什么优点和缺点? (3分) 参考答案：（P132-134）微程序控制的基本思想可归纳为： （1）将微操作命令以微码形式编成微指令，并事先固化在控制存储器（ROM）中。(1分) （2）将一条机器指令的操作分解为若干微操作序列，用一段微程序对应地解释执行，微程序中每条微指令所包含的微命令控制实现一步操作。(1分) 优点：结构规整，有利于设计自动化；易于修改与扩展，灵活性、通用性强；适于作系列机的控制器，性能价格比较高；可靠性较高，易于诊断与维护。(1分) 缺点：速度相对较慢。（1分） 4.什么是中断?请说明它的特点和适用场合。(3分) 参考答案：中断是指在计算机的运行过程中，CPU接到更紧迫的服务请求而暂停执行现行程序，转去执行中断服务程序，以处理某些随机事态；并在处理完毕后自动恢复原程序的执行。(2分) 主要特点是具有随机性，通过执行程序来处理随机事件。(1分) 它适用于中低速I/O操作的管理，以及处理随机发生的复杂事件。(1分) 5.什么是串行总线?什么是并行总线?试比较它们的应用场合。(3分) 参考答案：串行总线采用一条数据线；并行总线采用多条线路并行地传输数据信号。(2分) 串行总线一般用于较长距离的较低速率的数据传输；并行总线一般用于较短距离的高速数据传输。(2分) 07真题1.半导体随机访问存储器芯片主要有哪两种类型？(5分) 参考答案：主要有静态存储器（SRAM）芯片和动态存储器（DRAM）芯片。 2.简述CISC和RISC的含义。(5分) 参考答案：CISC：复杂指令系统计算机，其指令条数较多，指令功能和结构复杂，进而机器结构复杂。（2分）RISC：精简指令系统计算机，其指令条数较少，指令结构和功能简单，进而机器结构简单，提高了机器的性能价格比。

(完整版)计算机组成原理期末考试试题及答案

计算机组成原理试题 一、选择题（共20分，每题1分） 1．零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来自____C__。 A．立即数和栈顶； B．暂存器； C．栈顶和次栈顶； D．累加器。 2．___C___可区分存储单元中存放的是指令还是数据。 A．存储器； B．运算器； C．控制器； D．用户。 3．所谓三总线结构的计算机是指_B_____。 A．地址线、数据线和控制线三组传输线。 B．I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线； C．I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线； D．设备总线、主存总线和控制总线三组传输线．。 4．某计算机字长是32位，它的存储容量是256KB，按字编址，它的寻址范围是_____B_。 A．128K； B．64K； C．64KB； D．128KB。 5．主机与设备传送数据时，采用___A___，主机与设备是串行工作的。 A．程序查询方式； B．中断方式； C．DMA方式； D．通道。 6．在整数定点机中，下述第___B___种说法是正确的。 A．原码和反码不能表示-1，补码可以表示-1； B．三种机器数均可表示-1； C．三种机器数均可表示-1，且三种机器数的表示范围相同； D．三种机器数均不可表示-1。 7．变址寻址方式中，操作数的有效地址是___C___。 A．基址寄存器内容加上形式地址（位移量）； B．程序计数器内容加上形式地址； C．变址寄存器内容加上形式地址； D．以上都不对。 8．向量中断是___C___。 A．外设提出中断； B．由硬件形成中断服务程序入口地址； C．由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中断服务程序入口地址

计算机组成原理实验

计算机组成原理 一、8 位算术逻辑运算 8 位算术逻辑运算实验目的 1、掌握简单运算器的数据传送通路组成原理。 2、验证算术逻辑运算功能发生器74LS181的组合功能。 8 位算术逻辑运算实验内容 1、实验原理 实验中所用的运算器数据通路如图3－1所示。其中运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245(U33)到ALUO1插座，实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0～D7插座BUS1～6中的任一个相连，内部数据总线通过LZD0～LZD7显示灯显示；运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273（U29、U30）锁存，两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS，实验时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0～D7插座EXJ1～EXJ3中的任一个；参与运算的数据来自于8位数据开并KD0～KD7，并经过一三态门74LS245（U51）直接连至外部数据总线EXD0～EXD7，通过数据开关输入的数据由LD0～LD7显示。 图中算术逻辑运算功能发生器74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M并行相连后连至SJ2插座，实验时通过6芯排线连至6位功能开关插座UJ2，以手动方式用二进制开关S3、S2、S1、S0、CN、M来模拟74LS181（U31、U32）的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M；其它电平控制信号LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`以手动方式用二进制开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB来模拟，这几个信号有自动和手动两种方式产生，通过跳线器切换，其中ALUB`、SWB`为低电平有效，LDDR1、LDDR2为高电平有效。 另有信号T4为脉冲信号，在手动方式下进行实验时，只需将跳线器J23上T4与手动脉冲发生开关的输出端SD相连，按动手动脉冲开关，即可获得实验所需的单脉冲。 2、实验接线 本实验用到4个主要模块：⑴低8位运算器模块，⑵数据输入并显示模块，⑶数据总线显示模块，⑷功能开关模块（借用微地址输入模块）。

计算机组成原理全国月自考试题

全国2013年7月高等教育自学考试 计算机组成原理试题 课程代码：02318 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸” 的相应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。 1．若十进制数为120，则其对应的8位补码[X]补为 A．01111000 B．00001111 C．11111000 D．10001111 2．用3K×4位的存储芯片组成12KB存储器，需要这样的芯片 A．8片B．4片 C．3片 D.2片 3．下列存储器中，存取速度最快的存储器是 A．主存B．高速缓存 C．光盘D．硬盘 4．寄存器寻址是指 A．操作数在寄存器中B．操作数地址在寄存器中 C．操作数在存储器中D．操作数地址在存储器中 5．指令格式中的地址结构是指 A．地址段占多少位B．指令中采用几种寻址方式 C．指令中如何指明寻址方式D．指令中给出几个地址 6．下列寄存器中，汇编语言程序员可编程使用的是 A．存储器地址寄存器B．通用寄存器 C．存储器数据寄存器D．指令寄存器 7．微指令存放在 A．主存中 B.RAM中 C．ROM中D．硬盘中 8．总线从设备 A．不掌握总线控制权B．掌握总线控制权 C．只能发送信息D．只能接收信息 9．DMA方式是指输入输出接口控制 A．CPU与外设之间传输数据 B.CPU与内存之间传输数据 C．外设与外设之间传输数据D．内存与外设之间传输数据 10．不属于 ．．．输入输出设备的计算机部件是

A．显示器B．运算器 C．打印机D．键盘 二、名词解释题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 11．ALU 12．定点数 13．ROM 14．控制字 15．中断 16．CRT显示器 三、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分） 17．在计算机硬件处理中采用什么计数制？为什么？ 18．计算机指令中一般包含哪些字段？ 19．计算机中有哪些类型的寄存器？ 20．总线上有哪些信息传输方式？ 21.CPU响应中断的步骤有哪些？ 22．磁盘有哪些记录方式？ 四、简单应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 23．用原码一位乘的乘法方法进行2×4的四位原码乘法运算，要求写出其运算过程。 24．写出单总线的CPU结构中，执行写存储器指令STORE R3,mem的过程（其中mem为内存地址值）。单总线CPU的结构示意图如下：

计算机组成原理期末考试试题及答案

计算机组成原理期末考试试题及答案 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

计算机组成原理试题 一、选择题（共20分，每题1分） 1．零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来自______。 A．立即数和栈顶； B．暂存器； C．栈顶和次栈顶； D．累加器。 2．______可区分存储单元中存放的是指令还是数据。 A．存储器； B．运算器； C．控制器； D．用户。 3．所谓三总线结构的计算机是指______。 A．地址线、数据线和控制线三组传输线。 B．I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线； C．I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线； D．设备总线、主存总线和控制总线三组传输线．。 4．某计算机字长是32位，它的存储容量是256KB，按字编址，它的寻址范围是______。 A．128K； B．64K； C．64KB； D．128KB。 5．主机与设备传送数据时，采用______，主机与设备是串行工作的。 A．程序查询方式； B．中断方式； C．DMA方式； D．通道。 6．在整数定点机中，下述第______种说法是正确的。

A．原码和反码不能表示-1，补码可以表示-1； B．三种机器数均可表示-1； C．三种机器数均可表示-1，且三种机器数的表示范围相 同； D．三种机器数均不可表示-1。 7．变址寻址方式中，操作数的有效地址是______。 A．基址寄存器内容加上形式地址（位移量）； B．程序计数器内容加上形式地址； C．变址寄存器内容加上形式地址； D．以上都不对。 8．向量中断是______。 A．外设提出中断； B．由硬件形成中断服务程序入口地址； C．由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中断服务程序入口地址 D．以上都不对。 9．一个节拍信号的宽度是指______。 A．指令周期； B．机器周期； C．时钟周期； D．存储周期。 10．将微程序存储在EPROM中的控制器是______控制器。 A．静态微程序； B．毫微程序； C．动态微程序； D．微程序。 11．隐指令是指______。 A．操作数隐含在操作码中的指令； B．在一个机器周期里完成全部操作的指令； C．指令系统中已有的指令；

自考计算机组成原理 改错题

改错题 1. 运算器的功能就是执行加、减、乘、除四则运算。 2.已知x=0.1011，那么[-x]补为1.0101，[x/2]补为0.11011. 3.1KB=1000字节 4.两个定点数相减，不会产生溢出。 5.主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是扩大CPU中通用寄存器的数量。 6.在虚拟存储器中，当程序正在执行时，一般由装入程序完成地址映射。 7.在虚拟存储器中，常将存储空间按程序模块大小划分为若干页。 8.二地址指令中，操作数的物理位置可安排在两个主存单元。 9.在寄存器寻址方式中，指定寄存器中存放的是操作数地址。 10.位操作类指令的功能是对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置。 11.一条机器指令由一段微指令编成的维程序来解释执行。 12.指令周期、机器周期和工作脉冲构成三级时序系统。 13.减少控制存储器容量，是设计微程序控制器所追求的目标之一。 14.总线中地址线的功能是用于指定存储器单元和I/O设备接口电路的选择地址。 15.单总线结构系统是指：各大功能部件之间用一根信号线连接。 16.如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（既踏步等待），那么，程序查询方式的主机与设备是串行工作的。 17.在计算机系统中，除CPU外的其它部件和设备都称为外围设备。 18.磁盘的位价格就是单位数据容量的价格，等于磁盘设备的价格除以容量。 19.写入硬盘时，若一个文件的长度超出一个磁道的容量，则继续写入同面的相邻磁道中。 20.随机扫描方式画图速度快，图象清晰，但价格昂贵。 21.单级中断与多级中断的区别是单级中断的硬件结构是一维中断，而多级中断的硬件结构是二维中断。

计算机组成原理实验

实验一基础汇编语言程序设计 一、实验目的： 1、学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法。 2、学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统。 3、学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计。 二、预习要求： 1、学习TEC-XP16机监控命令的用法。 2、学习TEC-XP16机的指令系统、汇编程序设计及监控程序中子程序调用。 3、学习TEC-XP16机的使用，包括开关、指示灯、按键等。 4、了解实验内容、实验步骤和要求。 三、实验步骤： 在教学计算机硬件系统上建立与调试汇编程序有几种操作办法。 第一种办法，是使用监控程序的A命令，逐行输入并直接汇编单条的汇编语句，之后使用G命令运行这个程序。缺点是不支持汇编伪指令，修改已有程序源代码相对麻烦一些，适用于建立与运行短小的汇编程序。 第二种办法，是使用增强型的监控程序中的W命令建立完整的汇编程序，然后用M命令对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来用G命令运行这个程序。适用于比较短小的程序。此时可以支持汇编伪指令，修改已经在内存中的汇编程序源代码的操作更方便一些。 第三种办法，是使用交叉汇编程序ASEC，首先在PC机上，用PC机的编辑程序建立完整的汇编程序，然后用ASEC对建立起来的汇编程序执行汇编操作，接下来把汇编操作产生的二进制的机器指令代码文件内容传送到教学机的内存中，就可以运行这个程序了。适用于规模任意大小的程序。

在这里我们只采用第一种方法。 在TEC-XP16机终端上调试汇编程序要经过以下几步： 1、使教学计算机处于正常运行状态（具体步骤见附录联机通讯指南）。 2、使用监控命令输入程序并调试。 ⑴用监控命令A输入汇编程序 >A 或>A 主存地址 如：在命令行提示符状态下输入： A 2000↙；表示该程序从2000H（内存RAM区的起始地址）地址开始 屏幕将显示： 2000： 输入如下形式的程序： 2000: MVRD R0，AAAA ；MVRD 与R0 之间有且只有一个空格，其他指令相同 2002: MVRD R1，5555 2004: ADD R0，R1 2005: AND R0，R1 2006: RET ；程序的最后一个语句，必须为RET 指令 2007:（直接敲回车键，结束A 命令输入程序的操作过程） 若输入有误，系统会给出提示并显示出错地址，用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。 ⑵用监控命令U调出输入过的程序并显示在屏幕上 >U 或>U 主存地址

计算机组成原理期末试题

1.刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。若显示工作方式采用分辨率为1024*768，颜色深度24位，帧频（刷新速度）为72Hz,求： 1）刷新存储器的容量是多少 2）刷新存储器的带宽是多少 1）刷新存储器的容量= 1024*768 * 24bit= 2）帧频（刷新速度）为72Hz指的是：每秒钟读72次， 所以，刷新存储器的带宽=1024*768 * 24bit *72 次/秒=162MB/s 2.试推导磁盘存储器读写一块信息所需要的总时间 读写一块总时间TB=平均找道时间Ts+平均等待时间Tw +读写传输时间Tt 读写一块总时间TB=平均找道时间+平均等待时间+读写传输时间=Ts+Tw+Tt 1）Tw 设磁盘每秒r转，每条磁道N个字，则数据传输率=rN个字/秒 转一周的时间=1/r,所以 Tw =1/2*(1/r)=1/(2r) 2）Tt 又设每块的字数是n,一旦读写头定位在该块，则Tt≈n/(rN)秒 所以TB=Ts+ 1/(2r)+ n/(rN) 秒 3.采用串行接口进行7位ASCII码传送，带有一位奇偶校验位、一位起始位和一位停止位，当波特9600波特时，字符传送率是 9600波特=9600bit/秒 =9600 bit*(1字符/10bit)/秒 =960字符/秒 4．某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的信息，设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为70MHz,求总线带宽 Dr=8字节/T秒=8*70*10^6≈420MB/秒 5.某机器CPU中有16个寄存器，运行某中断处理程序时，仅用到其中的2个寄存器，请问响应中断而进入该中断处理程序时是否将通用寄存器内容保存到主存中去需保存几个寄存器 要将通用寄存器内容保存到主存中去。 只要保存中断处理程序用到的那2个寄存器的内容。 1.已知cache的存储周期是40ns,主存存储周期200ns, cache/主存系统平均50ns,求cache的命中率访问n个字，设命中率为H cache/主存系统的平均访问时间 =命中cache的时间+不命中cache的主存访问时间 =H*Tc+(1-H)*Tm =H*40+(1-H)*200 =50

2018年4月自考《计算机组成原理》真题(完整试卷)含参考答案

2018年4月自考《计算机组成原理》真题（完整试卷）含参考答案 选择题部分 一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题 目要求的，请将其选出。 1．计算机中的U盘属于 A．运算器B．控制器 C．内存D．外存 2．下列软件中不属于系统软件的是 A．操作系统B．语言处理系统 C．文字处理软件D．数据库管理系统 3．IEEE754单精度(32位)浮点数格式中指数的偏移常数为 A．127 B．128 C．1023 D．1024 4．若十进制数为-l00，则其对应的8位补码[X]补为 A．01100100 B．11100lOO C．10011100 D．1001101l 5．采用寄存器直接寻址方式的操作数在 A．指令中B．通用寄存器中 C．内存中D．外存中 6．MIPS计算机的汇编指令“1w $s1，200($s2)”的功能是 A．$sl=Memory[$s2+200] B．$s2=Memory[$s1+200] C．$s1=Memory[$s2]+200 D．$s2=Memory[$s1]+200 7．微程序存放在 A．主存储器中B．控制存储器中 C．高速缓存中D．外存储器中 8．—个1 6MB的主存储器，按字节编址需要地址线 A．14条B．24条 C．34条D．44条 9．在计算机的存储器层次结构中，速度最陕的是 A．硬盘B．寄存器 C．高速缓存D．主存 10．在浮点数的乘法中，乘积的尾数规格化后，小数点左边两位是 A．00 8．01

C．10 D．11 非选择题部分 二、填空题：本大题共15空，每空1分，共15分。 11．MIPS指令流水线数据通路通常包括取指、译码、_____、_____和五段流水线。 12．Cache行和主存块之间的映射方式有_____、_____和_____三种。 13．磁盘的平均存取时间由_____、_____和_____三部分构成。 14．CPU的数据通路的时钟周期长度包括Clk—to-Q时间(也叫锁存延迟)、所有操作元件中最长操作延迟时间、_____和_____等四个部分。 15．I／O端口的编址方式有_____和_____两种方式。 16．在Intel处理器中将外部中断分为_____中断和_____中断两类。 三、名词解释题：本大题共5小题，每小题3分，共15分。 17．标志寄存器 18．总线宽度 19．随机存取存储器RAM 20．微地址 21．DMA控制器 四、简答题：本大题共4小题，每小题5分，共20分。 22.试说明在计算机系统的层次化结构中，最终用户、应用程序员、系统管理员和系统程序员分别与操作系统、汇编程序、编译程序和应用程序这四个程序的哪一个相对应？ 23.汉字字符的编码有哪三类？简述各类编码的作用，并分别列举一个实际的编码。 24.在浮点数加减法中对阶的目的是什么？对阶原则是什么？ 25.试比较变址寻址方式和基址寻址方式的异同。 五、计算题：本大题共3小题，第26、27小题各6分，第28小题4分，共16分。 26.某计算机的时钟周期为2.5ns，指令集中有A?D四种不同类型的指令，这四类指令的平均CPI分别为3、2、4、5。某高级语言程序P经两个不同版本的编译程序，编译成了两种不同的指令序列X1和X2，两个指令序列包含的指令情况如下表所示。 (1)该计算机的峰值MIPS是多少？

【精品】计算机组成原理期末考试简答题重点

一、简答题 1、试述浮点数规格化的目的和方法。 答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。 方法：进行向左规格化，尾数左移一位，阶码减1，直到规格化完毕。 2、简述循环冗余码（CRC）的纠错原理。 答：CRC码是一种纠错能力较强的校验码。在进行校验时，先将被检数据码的多项式用 生成多项式G（X）来除，若余数为0，说明数据正确；若余数不为0，则说明被检数据有错。 只要正确选择多项式G（X），余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以 用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。 3、DRAM存储器为什么要刷新？有几种刷新方式? DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像 SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅 极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。 ①集中式---正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。 ②分散式---将一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。 ③异步式---前两种方式的结合，每隔一段时间刷新一次，保证在刷新周期内对整个存储器 刷新一遍。 4、CPU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。 （1）指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。 （2）程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。 （3）地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。 （4）缓冲寄存器（DR）： <1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。 <2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。 <3>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。 （5）通用寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。 （6）状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。 5、中断处理过程包括哪些操作步骤？ 关闭中断标识,重要数据入栈, 处理中断服务功能, 数据出栈, 恢复中断标识, 开中断.

2012年4月自考计算机组成原理试题及答案

全国2012年4月高等教育自学考试 计算机组成原理试题 课程代码：02318 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．存储器的基本单位字节的长度是（ B ） A．1bit B．8bit C．16bit D．32bit 2．定点小数是指（ B ） A．小数点固定在最低位数的后面B．小数点固定在最高位数的后面 C．小数点的位置可以随意指定D．没有小数的数 3．-1的8位补码表示是（ D ） A．00000001 B．10000001 C．10000000 D．11111111 4．二进制数01101011对应的十进制数为（ B ） A．100 B．107 C．117 D．127 5．下列采用偶校验的8位奇偶校验编码中正确的是（ D ） A．10111010 B．11110010 C．01100111 D．00000000 6．下列存储器中不是 ．．半导体存储器的是（ B ） A．静态存储器B．动态存储器 C．U盘D．光盘

7．容量为4KB的存储器的最少地址位数为（ B ） A．11 B．12 C．13 D．14 8．下列指令助记符中表示求补操作的是（ D ） A．ADD B．COM C．AND D．NEG 9．下列寻址方式中出现在指令“ADD R2, (R1)”中的是（ C ）A．隐含寻址B．存储器间接寻址 C．寄存器间接寻址D．直接寻址 10．下列寄存器中用于与存储器之间传送数据的是（ A ）A．MDR B．MAR C．PC D．SP 11．下列说法不正确 ．．．的是（ C ） A．硬连线控制器比微程序控制器设计复杂 B．硬连线控制器不便于实现复杂指令的控制 C．微程序控制器比硬连线控制器速度要快 D．微程序控制器将指令执行所需要的控制信号存放在存储器中12．UART接口属于（ B ） A．同步串行传送总线B．异步串行传送总线 C．同步并行传送总线D．异步并行传送总线 13．一个字长为16位的并行总线包含有几条数据线？（ B ）A．8条B．16条 C．32条D．64条

计算机组成原理实验完整版

河南农业大学 计算机组成原理实验报告 题目简单机模型实验 学院信息与管理科学学院 专业班级计算机科学与技术2010级1班 学生姓名张子坡（1010101029） 指导教师郭玉峰 撰写日期：二○一二年六月五日

一、实验目的： 1.在掌握各部件的功能基础上，组成一个简单的计算机系统模型机； 2．了解微程序控制器是如何控制模型机运行的，掌握整机动态工作过程； 3定义五条机器指令，编写相应微程序并具体上机调试。 二、实验要求： 1.复习计算机组成的基本原理； 2.预习本实验的相关知识和内容 三、实验设备： EL-JY-II型计算机组成原理试验系统一套，排线若干。 四、模型机结构及工作原理： 模型机结构框图见实验书56页图6-1. 输出设备由底板上上的四个LED数码管及其译码、驱动电路构成，当D-G和W/R均为低电平时将数据结构的数据送入数据管显示注：本系统的数据总线为16位，指令、地址和程序计数器均为8位。当数据总线上的数据打入指令寄存器、地址寄存器和程序寄存器时，只有低8位有效。 在本实验我们学习读、写机器指令和运行机器指令的完整过程。在机器指令的执行过程中，CPU从内存中取出一条机器指令到执行结束为一个指令周期，指令由微指令组成的序列来完成，一条机器指令对应一段微程序。另外，读、写机器指令分别由相应的微程序段来完成。

为了向RAM中装入程序和数据，检查写入是否正确，并能启动程序执行，必须设计三个控制操作微程序。 存储器读操作（MRD）：拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“00”时，按“单步”键，可对RAM连续读操作。 存储器写操作（MWE）：拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“10”时，按“单步”键，可对RAM连续写操作。 启动程序（RUN）：拨动开关CLR对地址、指令寄存器清零后，指令译码器输入CA1、CA2为“11”时，按“单步”键，即可转入第01号“取指”微指令，启动程序运行。 注：CA1、CA2由控制总线的E4、E5给出。键盘操作方式有监控程序直接对E4、E5赋值，无需接线。开关方式时可将E4、E5接至控制开关CA1、CA2，由开关控制。 五、实验内容、分析及参考代码： 生成的下一条微地址 UA5 UA0 MS5 MS0 微地址

自考计算机组成原理问答总结

自考计算机组成原理问答总结

1．简述主存与CACHE之间的映象方式。 【答案】主存与CACHE之间的映象方式有直接映象、全相联印象、组相联印象三种。直接映象是指主存储器中的每个块只能够映象到CACHE中唯一一个指定块的地址映象方式。全相联映象是指每个主存块都能够映象到任一CACHE块的地址映象方式。组相联印象是直接映象和全相联映象两种方式的结合，它将存储空间分成若干组，在组间采用直接映象方式，而在组内采用全相联印象方式。2．简述存储器间接寻址方式的含义，说明其寻址过程。【答案】含义：操作数的地址在主存储器中，其存储器地址在指令中给出。 寻址过程：从指令中取出存储器地址，根据这个地址从存储器中读出操作数的地址，再根据这个操作数的地址访问主存，读出操作数。 3．微程序控制器主要由哪几部分构成?它是如何产生控制信号的? 【答案】微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器μIR、微地址寄存器μAR、地址转移逻辑等构成。 操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。 4．简述提高总线速度的措施。 【答案】从物理层次：1增加总线宽度；2增加传输的数据

长度；3缩短总线长度；4降低信号电平；5采用差分信号；6采用多条总线。从逻辑层次：1简化总线传输协议；2采用总线复用技术；3采用消息传输协议。 5．简述中断方式的接口控制器功能。 【答案】中断方式的接口控制器功能：①能向CPU发出中断请求信号；②能发出识别代码提供引导CPU在响应中断请求后转入相应服务程序的地址；③CPU要能够对中断请求进行允许或禁止的控制；④能使中断请求参加优先级排队。 6．CPU与DMA访问内存冲突的裁决的方法有哪些？ 【答案】①CPU等待DMA的操作；②DMA乘存储器空闲时访问存储器；③CPU与DMA交替访问存储器。 08真题1.高速缓存Cache用来存放什么内容?设置它的主要目的是什么? (3分) 参考答案：Cache中存放当前活跃的程序和数据，作为主存活跃区的副本。(2分) 设置它的主要目的是解决CPU与主存之间的速度匹配。（2分） 2.什么是堆栈?说明堆栈指针SP的作用。(3分) 参考答案：堆栈是一种按先进后出（或说成是后进先出）顺序进行存取的数据结构或存储区域。常在主存中划一小块连续单元区作为堆栈。(3分) 堆栈指针SP是用来保存最后进入堆栈的位置（栈顶）的寄存器。(1分) 3.简述微程序控制方式的基本思想。它有什么优点和缺点?

2018年自考《计算机组成原理》试题

2018年自考《计算机组成原理》试题 一、填空题(每空１分，共15分) 1、第一代电子数字计算机所用的基本器件是。 2、固件是一种特性的硬件。 3、设x=-（13/16），[X]补= 。 4、在浮点补码加减法运算中，当运算结果的尾数出现___________和____________时,需进行向左规格化操作。 5、磁盘存储器中,可寻址的最小单位是______________。 6、按其读写性，我们可将半导体存储器分为两种。 7、操作表达式为(Ad1)OP(Ad2)→Ad1的指令,称为_________地址指令。 8、指令译码的主要功能是对_______________进行译码。 9、PSW用于存放程序运行时的工作方式、____________和___________。 10、在用分段直接编码法组合成的微指令中,应将具有___________性的微命令分在不同字段内。 11、键盘是一种________设备。 12、采用中断屏蔽码技术,可以改变各设备的_______________。 13、中断过程实质上是一种程序的____________过程。 14、设X=—51/64，当字长为7位（含一位符号位）时，[X]原=___________，[X]补=________。 15、运算器的基本组成中，核心部件是_____________。 16、在在计算机中，各部件间往来的信息分为三种类型，除数据信息

外，它们是______和______ 信息。 17、在浮点补码加减运算中，当运算结果的尾数出现______和______ 形式时，需要进行向右规格化操作。 18、一般来说，机器指令包括两个部分内容，它们是________和__________。 19、总线的通讯方式有______________和__________两种。 20、按信息传送的格式，接口可分为______________接口和_________ 接口两大类。 21、Cache存贮器中采用的主要替换算法有__________________和______________ 。 22、任何进位计数制都包含基数和位权两个基本要素。十六进制的基数为，其中第i位的权为。 23、8421BCD码中，十进制数字“5”的BCD码的前面加上奇校验位后，为。 24、设字长8位（含1位符号位），真值X=-1011，则[X]原= 。 25、有静态RAM与动态RAM可供选择，在构成大容量主存时，一般就选择。 26主存储器进行两次连续、独立的操作（读/写）之间所需的时间称作。 27、程序访问的为Cache的引入提供了理论依据。 28、某机器指令系统中，指令的操作码为8位，则该指令系统最多可以有种指令。

计算机组成原理全部实验.

计算机科学技术系王玉芬2012年11月3日

基础实验部分该篇章共有五个基础实验组成，分别是： 实验一运算器实验 实验二存储器实验 实验三数据通路组成与故障分析实验 实验四微程序控制器实验 实验五模型机CPU组成与指令周期实验

实验一运算器实验 运算器又称作算术逻辑运算单元（ALU），是计算机的五大基本组成部件之一，主要用来完成算术运算和逻辑运算。 运算器的核心部件是加法器，加减乘除运算等都是通过加法器进行的，因此，加快运算器的速度实质上是要加快加法器的速度。机器字长n位，意味着能完成两个n位数的各种运算。就应该由n个全加器构成n位并行加法器来实现。通过本实验可以让学生对运算器有一个比较深刻的了解。 一、实验目的 1．掌握简单运算器的数据传输方式。 2．掌握算术逻辑运算部件的工作原理。 3. 熟悉简单运算器的数据传送通路。 4. 给定数据，完成各种算术运算和逻辑运算。 二、实验内容： 完成不带进位及带进位的算术运算、逻辑运算实验。 总结出不带进位及带进位运算的特点。 三、实验原理： 1.实验电路图

图4-1 运算器实验电路图

2.实验数据流图 图4-2 运算器实验数据流图 3.实验原理 运算器实验是在ALU UNIT 单元进行；单板方式下，控制信号，数据，时序信号由实验仪的逻辑开关电路和时序发生器提供，SW7－SW0八个逻辑开关用于产生数据，并发送到总线上；系统方式下，其控制信号由系统机实验平台可视化软件通过管理CPU 来进行控制，SW7－SW0八个逻辑开关由可视化实验平台提供数据信号。 （1）DR1，DR2：运算暂存器， （2）LDDR1：控制把总线上的数据打入运算暂存器DR1，高电平有效。 （3）LDDR2：控制把总线上的数据打入运算暂存器DR2，高电平有效。 （4）S3，S2，S1，S0：确定执行哪一种算术运算或逻辑运算（运算功能表见附录1或者课本第49页）。 （5）M ：M ＝0执行算术操作；M ＝1执行逻辑操作。 （6）/CN ：/CN ＝0表示ALU 运算时最低位加进位1；/CN ＝1则表示无进位。 （7）ALU －BUS ：控制运算器的运算结果是否送到总线BUS ，低电平有效。 （8）SW －BUS ：控制8位数据开关SW7－SW0的开关量是否送到总线，低电平有效。 四、实验步骤： 实验前首先确定实验方式（是手动方式还是系统方式），如果在做手动方式实验则将方式选择开关置手动方式位置（31个开关状态置成单板方式）。实验箱已标明手动方式和系统方式标志。所有的实验均由手动方式来实现。如果用系统方式，则必须将系统软件安装到系统机上。将方式标志置系统模式位置。学生所做的实验均在系统机上完成。其中包括高 ALU DR1 DR2 LDDR1 T4 LDDR2 T4 S1 S2 M0 S0 CN S3