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1、一、冯诺依曼计算机的特点是什么？计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；指令和数据均用二进制表示，且以同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；二、指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。三、什么
2、叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。解：刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程；刷新原因：因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三种：集中式、分散式、异步式。4、 半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法5、 常用的I/O编址方式有两种： I/O与内存统一编址和I/O独立编址六、什么是I/O接口，与端口有何区别?为什么要设置I/O接口？I/O接口如何分类？解：I/O接口一般指CPU和I/O设备间的连接部件，而端口是指I/O接口内CPU能够访问的寄存器，端口加上相应的控制逻辑即构成I/O接口。I/O接口分类方法很多，主要有
3、：（1）按数据传送方式分有并行接口和串行接口两种；（2）按数据传送的控制方式分有程序控制接口、程序中断接口、DMA接口三种。七、在什么条件下，I/O设备可以向CPU提出中断请求？解：I/O设备向CPU提出中断请求的条件是：I/O接口中的设备工作完成状态为1（D=1），中断屏蔽码为0 （MASK=0），且CPU查询中断时，中断请求触发器状态为1（INTR=1）。八、CPU响应中断应具备哪些条件？(1)在CPU内部设置的中断屏蔽触发器必须是开放的。(2)外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。(3)外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至CP
4、U。(4)当上述三个条件具备时，CPU在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断.九、CPU对DMA请求和中断请求的响应时间是否一样？为什么？解： CPU对DMA请求和中断请求的响应时间不一样，因为两种方式的交换速度相差很大，因此CPU必须以更短的时间间隔查询并响应DMA请求。响应中断请求是在每条指令执行周期结束的时刻，而响应DMA请求是在存取周期结束的时刻。中断方式是程序切换，而程序又是由指令组成，所以必须在一条指令执行完毕才能响应中断请求，而且CPU只有在每条指令执行周期结束的时刻才发出查询信号，以获取中断请求信号，若此时条件满足，便能响应中断请求。DMA请求是由DMA接口根据设备的工作状态
5、向CPU申请占用总线，此时只要总线未被CPU占用，即可立即响应DMA请求；若总线正被CPU占用，则必须等待该存取周期结束时，CPU才交出总线的使用权。十、零地址指令的操作数来自哪里？各举一例说明。答：零地址指令的操作数来自ACC，为隐含约定。在一地址指令中，另一个操作数的地址通常可采用ACC隐含寻址方式获得。11、 对于二地址指令而言，操作数的物理地址可安排在寄存器内、指令中或内存单元内等。十二、 什么是指令周期？指令周期是否有一个固定值？为什么？解：指令周期是指取出并执行完一条指令所需的时间。由于计算机中各种指令执行所需的时间差异很大，因此为了提高CPU运行效率，即使在同步控制的机器中，不同
6、指令的指令周期长度都是不一致的，也就是说指令周期对于不同的指令来说不是一个固定值。13、 中断周期前是执行周期，中断周期后是取指周期。在中断周期，CPU应完成保存断点、将中断向量送PC和关中断等工作。十四、控制单元的功能是什么？其输入受什么控制？答：控制单元的主要功能是发出各种不同的控制信号。其输入受时钟信号、指令寄存器的操作码字段、标志和来自系统总线的控制信号的控制。十五、（CPU）微程序控制的基本思想是什么?答：微程序控制器是一种控制器的设计方式，主要思想是：把指令系统的所有指令都编写成微程序，微程序执行相当于一条机器指令。微程序由微指令构成，每条微指令对应若干微命令，直接控制机器的执行。
7、微程序存放在控制存储器（CM）中，执行一条指令，就是执行微程序，取出一条条微指令，执行微指令。十六、当读取并执行一条指令时，控制器的主要功能是什么? 从主存取指令，并计算下一条指令在主存中的地址；对指令进行译码，产生相应的操作控制信号；控制指令执行的步骤和数据流动的方向。十七、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。十八、【分析】拟出任意一条指令读取和执行流程，前三步都完全一样，即读取指令的步骤
8、都一样。PCMAR 送指令地址PC+1PC 计算下一条指令的地址DBUSMDR，MDRIR 读入指令十九、CPU由哪两部分组成？CPU具有哪四个基本功能？【答案】CPU由运算器和控制器组成。具有以下四种功能：（1）数据加工，对数据进行逻辑运算和算术运算；（2）指令控制，指令执行的顺序控制；（3）操作控制，产生各种操作信号（4）时间控制，控制操作信号的发生时间二十、一个计算机系统中的总线，大致分为哪几类？一个计算机系统中的总线分为三类：内部总线 系统总线 多机系统总线二十一、外围设备的I/O控制方式(CPU管理外围设备)分几类？各具什么特点？ 外围设备的I/O控制方式分类及特点：（1）程序查询方
9、式：CPU的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单（2）程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了CPU的时间，但硬件结构相对复杂一些。（3）直接内存访问（DMA）方式：数据传输速度很高，传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件，适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。（4）通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，大大提高了CPU的工作效率。（5）外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结果更接近一般处理机。二十二、简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。(1) 外设发出DMA请求；（2）
10、CPU响应请求，DMA控制器从CPU接管总线的控制；（3）由DMA控制器执行数据传送操作；（4）向CPU报告DMA操作结束。主要优点:是数据数据速度快.二十三、动态与静态存储器芯片在特性和使用场合两个方面有哪些区别？答：动态存储器芯片是通过寄生电容存储一个二进制位的信息。为解决漏电会丢失信息的问题需要刷新操作，因是破坏性读出，故需要回写操作。这样使读写周期变长，即运行速度慢。但芯片的集成度高，价格便宜 ，因此主要用于实现速度低一些、但容量要求较大的主存储器；而静态存储器芯片不需要刷新操作，也不是破坏性读出，不需要回写操作，运行速度高。但芯片的集成度低，价格高，因此主要用于实现要求速度更快、但容
11、量可以较小的CACHE存储器。二十四、控制器中常采用哪些控制方式？同步控制：通信双方由统一时标控制数据传送异步控制：采用应答式方式传送联合控制：同步控制和异步控制相结合二十五：I/O设备的中断处理过程：中断请求、中断判优、中断响应、中断服务、中断返回二十六、CPU包括哪几个工作周期？每个工作周期的作用是什么？1.取指周期是为了取指令2.间址周期是为了取有效地址3.执行周期是为了取操作数4.中断周期是为了保存程序断点二十七、请说明SRAM的组成结构与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码器、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路二十八、1C
12、PU包括哪几个工作周期？每个工作周期的作用是什么。（4分）2什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系?（6分）1答：取指周期是为了取指令;间址周期是为了取有效地址执行周期是为了取操作数;中断周期是为了保存程序断点2（6分）答：指令周期是CPU取出并执行一条指令所需的全部时间，即完成一条指令的时间。（1分）机器周期是所有指令执行过程中的一个基准时间，通常以存取周期作为机器周期。（1分）时钟周期是机器主频的倒数，也可称为节拍，它是控制计算机操作的最小单位时间。（1分）一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期，每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的时钟周
13、期数也可以不等。（3分）二十九、存储器系统的层次结构可以解决什么问题？实现存储器层次结构的先决条件是什么？用什么度量？存储器层次结构可以提高计算机存储系统 的性能价格比，即在速度方面接近最高级的存储器，在容量和价格方面接近最低级的存储器。实现存储器层次结构的先决条件是程序局部性，即存储器访问的局部性是实现存储器层次结构的基础。其度量方法主要是存储系统的命中率，由高级存储器向低级存储器访问数据时，能够得到数据的概率。三十、 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法？刷新的过程实质上是先将原存信息读出，再由刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程。刷新原因由于某些存储单元长期得不到访问，不进行
14、存储器的读或写操作，其存储单元的原信息将会慢慢消失，为此必须采用定时刷新的方法。常用的刷新方法有三种集中式、分散式、异步式。集中式：在规定的一个刷新周期内，集中安排一段时间进行刷新，此刻必须停止读或写操作；分散式：每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成，无CPU访存死时间，不需停止读或写操作的死时间；异步式：是集中式和分散式的折衷。三十一、 动态RAM的刷新是以?为单位进行的。宏观而论DRAM刷新是以行为单位进行的。从微观看DRAM的刷新却又是以存储单元为基本单位。三十二、计算机中设置cache的作用是什么？能不能把cache的容量扩大，然后取代现在的主存，为什么？答：计算机中设置Cach
15、e主要是为了加速CPU访 存速度； 不能把Cache的容量扩大到最后取代主存，主要 因为Cache和主存的结构原理以及访问机制不同（主 存是按地址访问，Cache是按内容及地址访问）。三十三、中央处理器（CPU）由运算器和控制器组成，其中运算器的作用是 对信息进行处理和运算，控制器的作用是控制计算机的各部件有条不紊的自动工作。判断题 1.Cache是内存中的一部分，它可由指令直接访问（）2.74181只能完成加减运算。（X ）3.微程序由用户编制，存放于主存中。（ X ）4.大多数微型机的总线由地址总线，数据总线和控制总线组成，因此，它们是三总线结构的。（ X ）5.CPU同时接受到外部中断请求和DMA请求时，CPU优先响应外部中断请求。（ X ）6.当Cache的各个块都被占用后，CPU就将无法再使用它。（ X ）7.中断向量和向量中断含义相同。（ X ）8.CPU访问主存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储容量越大，访问存储器所需的时间越长。（ X ）9.在同步控制方式中，所有指令的执行时间相同。（ X ）10.响应中断
