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1、第一次作业1.给出总线的定义。答：总线是能为多个部件分时共享的一组信息传送线路。2.硬件和软件在 逻辑上 是等效的。3.某总线数据通路宽度为 64 位，总线时钟频率为 133MHz，则该总线的数据传输率为多少？解：总线的数据传输率=64*133M/8=1064MB/S4.假设某计算机的字长为 16 位，分别写出定点小数和定点整数采用原码、补码表示时的典型值。编码最小负数最大负数最小正数最大正数原码-(1-2-15) (1.111)-2-15 (1.001)2-15 (0.001)(1-2-15) (0.111)定点小数补码-1(1.000)-2-15 (1.111)2-15 (0.001)(1
2、-2-15) (0.111)原码-(215-1) (1111)-1(1001)1(0001)(215-1) (0111)定点整数补码-215 (1000)-1(1111)1(0001)(215-1) (0111)5.某浮点数字长 32 位，其中阶码 8 位，含一位阶符，补码表示，以 2 为底；尾数 24 位，含一位数符，补码表示，规格化，请给出该浮点数的典型值及其对应的浮点数代码。典型值浮点数代码真值最小的负数011,1.00(-1)*()2127最大的负数100,1.100(-2-1)*()227最小的正数100,0.100(2-1)*()227最大的正数011,0.111 (1-2-23)
3、*()21276.浮点数的符号与 尾数 的符号一致； 阶码的位数 影响浮点数的表示范围； 尾数的位数 影响浮点数的表示精度。第二次作业1.指令中为什么使用隐地址方式。答：简化地址结构。2.简述堆栈操作的特点，并举例说明。答：先进后出（或后进先出） ，例子略。3. 指令字长 16 位，可含有 3、2、1 或 0 个地址，每个地址占 4 位。请给出一个操作码扩展方案。4.RISC 和 CISC 的中文名称是什么。RISC：精简指令集系统计算机CISC：复杂指令集系统计算机5.简述 80%和 20%规律。答：80%的指令是简单指令，占运行时间的 20%；20%的指令是复杂指令，占运行时间的 80%。
4、6.简化地址结构的基本方法是什么？答：采用隐地址7.如何用通用 I/O 指令实现对各种具体设备的控制？答：1）I/O 指令中留有扩展余地2）I/O 接口中设置控制/状态寄存器8.什么是 I/O 端口？答：I/O 接口中的寄存器9.对 I/O 设备的编址方法有哪几种？请简要解释。1）单独编址：I/O 地址空间不占主存空间，可与主存空间重叠。具体分为编址到寄存器和编址到设备两种。编址到设备：每个设备有各自的设备编码；I/O 指令中给出设备码，并指明访问该设备的哪个寄存器。编址到寄存器：为每个寄存器(I/O 端口)分配独立的端口地址；I/O 指令中给出端口地址。2）统一编址：为每个寄存器(I/O 端
5、口)分配总线地址；访问外设时，指令中给出总线地址。I/O 端口占据部分主存空间。10.用堆栈存放返回地址，则转子指令和返回指令都要使用的寄存器是什么？答：堆栈指针 SP11.给出先变址后间址、先间址后变址和相对寻址三种寻址方式对有效地址的计算方法。先变址后间址：EA =(R)+D)先间址后变址：EA =(R)+(D)相对寻址：EA =(PC)D12.各种寻址方式的操作数放于何处，如何形成操作数的有效地址。答：除寄存器直接寻址方式操作数放在寄存器中之外，其它寻址方式操作数均在主存中。立即寻址：指令中提供操作数直接寻址：指令直接给出操作数地址寄存器寻址：指令中给出寄存器号就是有效地址间接寻址：指令
6、中给出间址单元地址码（操作数地址的地址） ，按照该地址访问主存中的某间址单元，从中取出操作数的地址寄存器间址：由指令给出寄存器号，所指定的寄存器中存放着操作数地址。自增型寄存器间址：由指令给出寄存器号，所指定的寄存器中存放着操作数地址。自减型寄存器间址：指令中给出寄存器号，被指定的寄存器内容减 1 后作为操作数地址变址寻址：指令给出一个寄存器号和一个地址量，寄存器内容与地址量之和为有效地址基址寻址：基址寄存器内容与形式地址相加，其和为操作数有效地址基址加变址：指令给出两个寄存器号和一个地址量，寄存器内容与地址量之和为有效地址相对寻址：指令给出位移量，PC 内容与位移量之和为有效地址页面寻址：指
7、令给出位移量，PC 的高位部分与位移量拼接，形成有效地址先变址后间址：EA =(R)+D)先间址后变址：EA =(R)+(D)13寻址方式有效地址操作数直接寻址100H80H相对寻址2100H165H变址寻址1100H181H寄存器直接寻址R1000H间接寻址80H40H变址间接寻址181H100H寄存器间接寻址1000H256H14.I/O 指令的设置方法有哪几种？请简要解释。答：1）设置专用 I/O 指令（显式 I/O 指令）：针对单独编址，用 I/O 指令访问 I/O 端口。2）用传送指令实现 I/O 操作（隐式 I/O 指令）：针对统一编址，用传送指令访问 I/O 端口。不设专用 I/
8、O 指令。3）通过 I/O 处理机进行 I/O 操作15.转子与中断最大的区别在什么地方？答：中断具有随机性，而转子没有。16.子程序中最后一条指令是什么指令？答：返回指令。17.用堆栈存放返回地址，则转子指令和返回指令都要使用的寄存器是什么？答：堆栈指针 SP18.CPU 内部的 IR、PSW、PC、MAR、MBR 的中文名称是什么？里面存放的是什么内容？答：IR 指令寄存器，存放现行指令；PSW 程序状态字寄存器；反映现行程序状态，指示程序工作方式MAR 地址寄存器，存放被访问单元的地址MBR 数据缓冲寄存器，用来存放 CPU 与主存之间交换的信息19PSW 与控制/状态字寄存器的区别是什
9、么？PSW 在 CPU 中，反映程序运行状态，指示程序工作方式；控制/状态字在接口中，反映 CPU 命令和外部设备状的状态。第三次作业1.运算器采用单组内总线、分立寄存器结构和单组内总线、集成寄存器结构时，其输入端设置的部件名称是什么？答：采用单组内总线、分立寄存器结构时在输入端设置选择器；采用单组内总线、集成寄存器结构时在输入端设置暂存器。2.简述同步控制方式和异步控制方式的定义、特点、优缺点和应用场合，并说明两者最核心的区别是什么？答：同步控制方式：定义：各项操作受统一时序控制。特点：有明显时序时间划分，时钟周期长度固定，各步操作的衔接、各部件之间的数据传送受严格同步定时控制。优点：时序关
10、系简单，时序划分规整，控制不复杂；控制逻辑易于集中，便于管理。缺点：时间安排不合理。应用场合：用于 CPU 内部、设备内部、系统总线操作(各挂接部件速度相近，传送时间确定，传送距离较近)。异步控制方式：定义：各项操作按不同需要安排时间，不受统一时序控制。特点：无统一时钟周期划分，各操作间的衔接和各部件之间的信息交换采用异步应答方式。优点：时间安排紧凑、合理。缺点：控制复杂。应用场合：用于异步总线操作(各挂接部件速度差异大，传送时间不确定，传送距离较远)。两者最核心的区别是：有无统一时序划分。3.什么是主设备，什么是从设备？答：主设备：申请并掌握总线权的设备。从设备：响应主设备请求的设备。4.什
11、么是总线周期？答：经总线传送一次数据所用的时间(包括送地址、读/写)5.控制器的分类答：组合逻辑控制器和微程序控制器。6.主机和外设的连接方式答：辐射式、总线式和通道式。7直接程序传送方式中，可以对外设的状态进行了抽象，请简述三个状态及其转换；并指明在何种状态下 CPU 方能与外设交换数据。答：三个状态及其转换如图所示在结束状态下，CPU 方能与外设交换数据。8简述中断的定义。答：CPU 暂时中止现行程序的执行，转去执行为某个随机事态服务的中断处理程序；处理完毕后自动恢复原程序的执行。9.CPU 在何时响应中断请求？何时响应 DMA 请求？答：在一条指令结束时响应中断请求；一个总线周期结束时响
12、应 DMA 请求。10.中断的实质是什么？答：中断的实质是程序切换。11.简述中断与 DMA 的相同点和区别。答：DMA 与中断的相同点：能响应随机请求；可并行操作。区别：中断用程序实现中、低速 I/O 传送；能处理复杂事态；一条指令结束时响应请求，其实质是程序切换；DMA 用硬件实现高速、简单 I/O 传送；一个总线周期结束时响应请求，其实质是总线权切换。12.CPU 如何实现对中断的屏蔽和中断的允许。答：通过送屏蔽字实现对中断的屏蔽；通过开/关中断实现对中断的允许。13.DMA 的中文名称和定义。答：DMA 的中文名称是直接存储器存取。定义为：直接依靠硬件实现主存与 I/O 间的数据传送，
13、传送期间不需 CPU 程序干预。14.进行数据传输前，CPU 发送的 DMA 初始化信息有哪些？答：传送操作类型、主存首址、交换量、外设寻址信息。第四次作业1.分别使用原码一位乘和补码一位乘，计算+0.1001*-0.1110 的值，并给出规范化的步骤。解：1）原码一位乘A=00.0000，B=00.1001，C=.1110步骤 条件 操作 A C Cn00.0000 .1110(1) Cn=0 +0 +00.000000.0000 00.0000 0.111(2) Cn=1 +B + 00.100100.1001 00.0100 10.11(3) Cn=1 +B + 00.100100.11
14、01 00.0110 110.1(4) Cn=1 +B + 00.100100.1111 00.0111 1110.故X*Y原=1.011111102）补码一位乘A=00.0000，B=00.1001，-B=11.0111，C=1.0010步骤 条件 操作 A C CnCn+1CnCn+1 00.0000 1.00100(1) 00 +0 +00.0000 00.0000 00.0000 01.0010(2) 10 -B + 11.0111 11.0111 11.1011 101.001(3) 01 +B + 00.1001 00.0100 00.0010 0101.00(4) 00 +0 +
15、 00.0000 00.0010 00.0001 00101.0(5) 10 -B + 11.0111 11.1000故X*Y补=1.100000102.请给出溢出的三种判别逻辑，并指明各符号的含义。答：1）溢出= 操作数的符号位 SA 和 SB结果符号 Sf2）溢出= 符号位进位 Cf尾数最高位进位 C3）溢出= 结果的第一个符号位 Sf1结果的第二个符号位 Sf23.第三章练习题的第 2 题的(1)、(4)；第 3 题的(2)、(3)。解：第 2 题（1）00.110011+00.101101 01.100000 故正溢（4）11.001101+11.010011 10.100000 负溢第 3 题 X 补-Y 补=X 补+-Y补（2）-Y补=00.10110100.110110+00.101101 01.100011 正溢（3）-Y补=11.00110011.100011+11.001100 10.101111 负溢4.请叙述原码不恢复余数除法和补码不恢
