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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑计算机组成原理课后答案（唐朔飞第二版） 第一章 计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不成，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ? ? ? ? ? ? 计算机由运算器、操纵器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地
2、址访问； 指令和数据均用二进制表示； 指令由操作码、地址码两大片面组成，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； 指令在存储器中依次存放，通常自动依次取出执行； 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释以下概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体片面，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和操纵器组成；（早期的运算器和操纵器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和操纵器外还集成了CACHE）
3、。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种规律部件及操纵电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的规律单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄放器位数有关。 指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释以下英文缩写的
4、中文含义： CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回复应分英文全称、中文名、功能三片面。 CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和操纵器组成。 PC：Program Counter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数 形成下一条指令地址。 IR：Instruction Register，指令寄放器，其功能是存放当前正在执行的指令。 CU：Control Unit，操纵单元（部件），为操纵器的核心部件，其功能是产生微操作命令
5、序列。 ALU：Arithmetic Logic Unit，算术规律运算单元，为运算器的核心部件，其功能是举行算术、规律运算。 ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄放器。 MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄放器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄放器。 X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄放器，即运算器中工作寄放器之一，用来存放操作数； MAR：Memory Address Register，存储器地址寄放器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。 MDR：Memor
6、y Data Register，存储器数据缓冲寄放器，在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。 I/O：Input/Output equipment，输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送。 MIPS：Million Instruction Per Second，每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位。 9. 画出主机框图，分别以存数指令“STA M”和加法指令“ADD M”（M均为主存地址）为例，在图中按序标出完成该指令（包括取指令阶段）的信息流程（如）。假设主存容量为256M*32位，在指令字长、存储字长、机器字长
7、相等的条件下，指出图中各寄放器的位数。 解：主机框图如P13图1.11所示。 （1）STA M指令：PCMAR，MARMM，MMMDR，MDRIR， OP(IR) CU，Ad(IR) MAR，ACCMDR，MARMM，WR （2）ADD M指令：PCMAR，MARMM，MMMDR，MDRIR， OP(IR) CU，Ad(IR) MAR，RD，MMMDR，MDRX，ADD，ALUACC，ACCMDR，WR 假设主存容量256M*32位，在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下，ACC、X、IR、MDR寄放器均为32位，PC和MAR寄放器均为28位。 10. 指令和数据都存于存储器中，计算机如何
8、区分它们？ 解：计算机区分指令和数据有以下2种方法： ? 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供给存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码片面供给存储单元地址的取出的是操作数。 第2章 计算机的进展及应用 1. 通常计算机的更新换代以什么为依据？ 答：P22 主要以组成计算机根本电路的元器件为依据，如电子管、晶体管、集成电路等。 2. 举例说明专用计算机和通用计算机的识别。 答：按照计算机的效率、速度、价格和运行的经济性和实用性可以将计算机划分为通用计算机和专用计算机。通用计算
9、机适应性强，但牺牲了效率、速度和经济性，而专用计算机是最有效、最经济和最快的计算机，但适应性很差。例如个人电脑和计算器。 第3章 系统总线 1. 什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？ 答：P41.总线是多个部件共享的传输部件。 总线传输的特点是：某一时刻只能有一路信息在总线上传输，即分时使用。 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。 4. 为什么要设置总线判优操纵？常见的集中式总线操纵有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？ 答：总线判优操纵解决多个部件同时申请总线时的使用权调配问题； 常见的集中式总
10、线操纵有三种：链式查询、计数器定时查询、独立苦求； 特点：链式查询方式连线简朴，易于扩展，对电路故障最敏感；计数器定时查询方式优先级设置较生动，对故障不敏感，连线及操纵过程较繁杂；独立苦求方式速度最快，但硬件器件用量大，连线多，本金较高。 5. 解释以下概念：总线宽度、总线带宽、总线复用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备（或从模块）、总线的传输周期和总线的通信操纵。 答：P46。 总线宽度：通常指数据总线的根数； 总线带宽：总线的数据传输率，指单位时间内总线上传输数据的位数； 总线复用：指同一条信号线可以分时传输不同的信号。 总线的主设备（主模块）：指一次总线传输期间，拥有总线操纵权的设
11、备（模块）； 总线的从设备（从模块）：指一次总线传输期间，合作主设备完成数据传输的设备（模块），它只能被动采纳主设备发来的命令； 总线的传输周期：指总线完成一次完整而稳当的传输所需时间； 总线的通信操纵：指总线传送过程中双方的时间合作方式。 6. 试对比同步通信和异步通信。 答：同步通信：指由统一时钟操纵的通信，操纵方式简朴，生动性差，当系统中各部件工作速度差异较大时，总线工作效率明显下降。适合于速度区别不大的场合。 异步通信：指没有统一时钟操纵的通信，部件间采用应答方式举行联系，操纵方式较同步繁杂，生动性高，当系统中各部件工作速度差异较大时，有利于提高总线工作效率。 8. 为什么说半同步通信
12、同时留存了同步通信和异步通信的特点？ 答：半同步通信既能像同步通信那样由统一时钟操纵，又能像异步通信那样允许传输时间不一致，因此工作效率介于两者之间。 10. 为什么要设置总线标准？你知道目前流行的总线标准有哪些？什么叫plug and play？哪些总线有这一特点？ 答：总线标准的设置主要解决不同厂家各类模块化产品的兼容问题； 目前流行的总线标准有：ISA、EISA、PCI等； plug and play：即插即用，EISA、PCI等具有此功能。 11. 画一个具有双向传输功能的总线规律图。 答：在总线的两端分别配置三态门，就可以使总线具有双向传输功能。 a0a1anb0b1bna至b b至
13、a 12. 设数据总线上接有A、B、C、D四个寄放器，要求选用适合的74系列芯片，完成以下规律设计： （1） 设计一个电路，在同一时间实现DA、DB和DC寄放器间的传送； （2） 设计一个电路，实现以下操作： T0时刻完成D总线； T1时刻完成总线A； T2时刻完成A总线； T3时刻完成总线B。 解：（1）由T开启三态门将 D寄放器中的内容送至总线bus，由cp脉冲同时将总线上的数据打入到 A、B、C寄放器中。 T和cp的时间关系如图（1）所示。 cp脉冲ABC总线busT三态门Tcp 图（1） D（2）三态门1受T0T1操纵，以确保T0时刻D总线，以及T1时刻总线接收门1A。三态门2受T2T
14、3操纵，以确保T2时刻A总线，以及T3时刻总线接收门2B。T0、T1、T2、T3波形图如图（2）所示。 图(2) 3.14 设总线的时钟频率为8MHz，一个总线周期等于一个时钟周期。假设一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？ 解；总线宽度 = 16位/8 =2B 总线带宽 = 8MHz2B =16MB/s 3.15 在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHz，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？ 解法1： 总线宽度 =32位/8 =4B 时钟周期 =1/ 66MHz =0.015s 总线最短传输周期 =0.015s4 =0.06s 总线最大数据传输率 = 4B/0.06s =66.67MB/s 10
