計(jì)算機(jī)組成原理答案

解計(jì)算機(jī)硬件——計(jì)算機(jī)的實(shí)體計(jì)算機(jī)軟件——計(jì)算機(jī)運(yùn)需的程序及相關(guān)資料硬件和軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中 馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)么解：馮氏計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)由運(yùn)算器、控制器 器輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成指令和數(shù)據(jù)以同一形式（制形式）存 器中指令由操作碼、地址碼分組成指令 器中順序存放，常自動(dòng)順序取出執(zhí)行以運(yùn)算器為中心（機(jī)）主機(jī)、CPU、主存 單元、儲(chǔ)元件 基元 元 解存）組成 處理器（機(jī) 單元——可存放一個(gè) 元件——一位二制信息的物理元件，是器中最小的單位，又叫基元或存字——一個(gè)單元所存二進(jìn)制代碼的邏輯單位 容量— 器中可二進(jìn)制代碼的總量機(jī)器字長(zhǎng)——CPU能同時(shí)理的數(shù)據(jù)指令字長(zhǎng)——一條指令的進(jìn)制代碼8.解釋下列英文縮寫(xiě)的中義CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC解CPU——CentralUnit，處理機(jī)（器），見(jiàn)7PC——ProgramCounter，IR——InstructionCU——ControlUnit，控制ALU——ArithmeticLogic中完成算術(shù)邏輯運(yùn)算的邏輯部ACC——Accumulator，MAR——MemoryAddress 存中用來(lái)存放 單元地的寄存器MDR——MemoryRegister，器數(shù)據(jù)緩沖寄存、寫(xiě)入 單元數(shù)據(jù)的寄存器 InstructionPerSecond，每秒CPI——CyclePerPointOperationPer10.指令和數(shù)據(jù)都存于器中,計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們另外也可通過(guò)地址來(lái)源分，從 單元取返返1.什么是總線？總線傳輸有何總線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：某一時(shí)為了減輕總線負(fù)載，總線上 見(jiàn) 常見(jiàn)的集中式總線控制有種單，易于擴(kuò)充，對(duì)電路故障最敏感解總線的主設(shè)備（主模塊）總線的從設(shè)備（從模塊） 總線的通信控制——試比較同步通信和異步信解同步通信——由統(tǒng)一時(shí)鐘控異步通信——不由統(tǒng)一時(shí)鐘8.為什么說(shuō)半同步通信同解半同步通信既能像同步通步通信那樣允許傳輸時(shí)間不一，因此工作效率介于兩者之間有哪些？什么叫plugandplay總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置主要解決目前流行的總線標(biāo)準(zhǔn)有ISA、EISA、PCIplugandplay——即插即畫(huà)一個(gè)具有雙向傳輸功能的總線圖解：此題實(shí)際上是要求設(shè)計(jì)一個(gè)雙向總線電路。邏輯圖如下：（n位

設(shè)計(jì)操作T0時(shí)刻完成D→總線T3時(shí)刻完成總線→B解-令 當(dāng)CP前沿到來(lái)時(shí)，將D?A、B、C現(xiàn)以8位總線為例，設(shè)計(jì)此電路，如下圖示數(shù)據(jù)總

8Q

3748Q

8Q

374

時(shí)鐘：CLK：打入脈沖圖中，脈沖包在電平中，為了留節(jié)拍、脈沖分配邏輯如下&- & &1 數(shù)&1 數(shù)A &1- &1&- &1 1節(jié)拍、脈沖時(shí)序輸出：輸入：P0：返以8位總線為例，電路設(shè)計(jì)如返（圖中，A、B、C、D四個(gè)寄存器與數(shù)據(jù)總線的連方法同上。數(shù)據(jù)總線

374A

374374

373DD

374374

BB

CC

令：A?BUS=-T2D?BUS

BUS?A=P1BUS?B=P3

T1 T0器說(shuō)明存取周期和存取時(shí)間的別解：存取周期和存取時(shí)間的主要 器帶1/200nsX32160M位/20MB/S5M字/ 按字尋址64KX8字按字節(jié)編址時(shí)的主存地址分配圖012345670123456748一個(gè)容量為16KX32位當(dāng)選用下列不同規(guī)格的時(shí)，各1KX4位，2KX8位，4KX416KX1位，4KX8位，8KX8解地址線和數(shù)據(jù)線的總1432根各需要的1KX4：16KX32/1KX4=16X8=片2KX8：16KX322KX88X4324KX4：16KX324KX44X83216KX1：16KX3216KX1324KX8：16KX324KX84X416解：刷新——對(duì)DRAM定期進(jìn)行全部重寫(xiě)刷新原因——因電容泄漏而引起DRAM所存信息的衰減需要及時(shí)補(bǔ)充因此安排了定期刷新操作常用的刷新方法有三種——式、分散式、異步式集中式：在最大刷新間隔時(shí)間內(nèi)集中安排一段時(shí)間進(jìn)行刷新分散式：在每個(gè)讀/寫(xiě)周期之一個(gè)刷新周期，無(wú)CPU訪存死時(shí)異步式：是集中式和分散式的衷 解：半導(dǎo) 的譯碼器材用量，是最常用的譯碼驅(qū)動(dòng)方式 解：設(shè)采用 總片64KX81024X464X2128題意分析：本題設(shè)計(jì)的器結(jié)構(gòu)64KX816KX8位16KX816位1KX81KX4組組組內(nèi)地地址分配 組邏輯圖如下：（位擴(kuò)展-- 頁(yè)面邏輯框圖：（字?jǐn)U展-----1KX8（組1KX8（組1KX8（組1KX8（組-

-WE

器邏輯框圖：（字?jǐn)U展16KX8（頁(yè)面16KX8（頁(yè)面16KX8（頁(yè)面16KX8（頁(yè)面16KX8（頁(yè)面16KX8（頁(yè)面16KX8（頁(yè)面16KX8（頁(yè)面 解512K219位 設(shè)地址線根數(shù)為a，數(shù)據(jù)線根數(shù)b，則片容量為：2aXb219；b若a=19，b=1=19+1=a18，b2，總18+220；a17，b4，總17+421；a16，b8，總16+824；……結(jié)論：如果滿足地址線和數(shù)據(jù)線 若每個(gè)模塊板為位，共需幾個(gè)模塊板每個(gè)模塊板內(nèi)共有幾 共有多少片CPU如何選擇各模塊解（1）218256K，則該機(jī)所允許的（2）模塊板總256KX88塊8X216片（4）總片16片X8128片17如下1：4板4板地片地片內(nèi)地

12 及74138譯和其他門(mén)電路（ 畫(huà)出CPU 的連接圖。要求最小4K地址為系統(tǒng)程序4096~16383地址范圍為用戶程序選用 類(lèi)型及量詳細(xì)畫(huà)出解地址空間分配圖551735

…選片：ROM：4KX4位：2片RAM：4KX8位：3片 器連接邏輯圖及片選邏輯CC------ --

R/-R/-CPU假設(shè)同上題，現(xiàn)有88KX8位的 與CPU相連，試答用74138 畫(huà)出CPU的連接圖寫(xiě)出每片RAM的地址范圍 根據(jù)（1）的連接圖地址線A13與CPU斷線，并搭接到高平上，將出現(xiàn)什 解 連…- --A--ABC--地址 該片的-CS端與-WE端錯(cuò)連或路該片的-CS端與CPU的-MREQ端連或短路該片的-CS端與地線錯(cuò)連或短路在此，假 與 本身是好的 。17.某機(jī)字長(zhǎng)16位，常規(guī)的 0123456789管總管啟動(dòng)啟動(dòng)

8體交 時(shí)序返單體存取返t由圖可知：每隔1/8個(gè)存取周期就可 總線上獲得一個(gè)數(shù)據(jù)畫(huà)出RZ、NRZ、NRZ1、PE、FM1011001的寫(xiě)入電流波形圖解

ttt解：寫(xiě)電流波形圖如下10010110t1001010010110t10010110 頻率提高一倍后的MFM比較FM和MFM寫(xiě)電流在位周期心處的變化規(guī)則相同MFM制除連續(xù)一串“0”時(shí)個(gè)0周期交界處電流仍變化外，消了位周期起始處的電流變FM制記錄一位二進(jìn)制代碼解 f 共有多 面可用共有多少柱面盤(pán)組 容量是多少數(shù)據(jù)傳輸率（1）若去掉兩個(gè)保護(hù)面，則有6X2-2=10 面可用有 區(qū)=（33-22）/2=柱面40道/cmX5.5=道內(nèi)層道周長(zhǎng)=22p=道容量=400=面容量=3454BX220=盤(pán)組總?cè)?59，880BX面（4）24006040轉(zhuǎn)/數(shù)據(jù)傳輸3454BX40轉(zhuǎn)/=138，160 每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道磁 器 容量 密度（最小磁道的密度）和最低位密度磁盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸率平均等待時(shí)間 275道道X413516（2） 密度=12288B/230p17B/mm136位/mm（向下取整）=230mm+275道/5道=230mm+110mm=最低位密12288B340p11B/mm92mm（向下取整（3）磁盤(pán)12288BX3000轉(zhuǎn)/=12288BX50轉(zhuǎn)/秒（4）平均等待1/502輸入輸出系解：常用的I/O編址方式有兩種特點(diǎn)：I/O與內(nèi)存統(tǒng)一編址方式的址空間，CPU可像主存一樣I/O設(shè)備，不需要安排專(zhuān)門(mén)的I/O指令I(lǐng)/O獨(dú)立編址方式時(shí)機(jī)器為I/O 有緩沖器和只讀器，各有 著將字符的ASCII碼轉(zhuǎn)換為字形點(diǎn)信息的作用8.某計(jì)算機(jī)的I/O設(shè)備采用異步息的格式為一位起始位、七位數(shù)據(jù)、一位校驗(yàn)位和一位停止位。解：480×10=4800位/秒波特波特——是數(shù)據(jù)傳送速率的單位I/O接口一般指CPU和I/O設(shè)備間的連接部件；I/O接口分類(lèi)方法多，主要有按數(shù)據(jù)傳送方式分有并行接口串行接口兩種按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分有控制接口、程序中斷接口、DMA三種CPU發(fā)I/O地址?地址總線接口選擇器譯碼選中，發(fā)SEL信號(hào)門(mén)CPU發(fā)啟動(dòng)命令?D置0，B置1接向設(shè)備發(fā)啟動(dòng)命令設(shè)備開(kāi)始工作CPU等待，輸入設(shè)備讀出數(shù)據(jù)外設(shè)工作完成，完成信號(hào)接口?B0，D置準(zhǔn)備就緒信號(hào)控制總線?輸入：CPU通過(guò)輸入指令（IN）DBR中的數(shù)據(jù)取走 CPU發(fā)I/O地址?地址總線接口選擇器譯碼選中，發(fā)SEL信號(hào)門(mén)輸出：CPU通過(guò)輸出指令（OUT）數(shù)據(jù)放入接口DBRCPU等待，輸出設(shè)備將數(shù)據(jù)從取走外設(shè)工作完成，完成信號(hào)接口?B0，D置準(zhǔn)備就緒信號(hào)控制總線? 解中斷向量地址 地址的別向量地址是硬件電路（向量編 中 地址是中斷服務(wù)程序首址中斷向量地址 地址的系中斷向量地址可理解為中斷服程序地址指示器（地址的地序地址。 （MASK=0），且CPU查詢中斷時(shí)中斷請(qǐng)求觸發(fā)器狀態(tài)為（INTR=1）解：中斷允許觸發(fā)器是CPU觸發(fā)器可視為中斷的分開(kāi)關(guān)）（EINT=1），且至少有一個(gè)中斷請(qǐng)求某系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣理，每抽取一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，CPU就要 ？N個(gè)數(shù)據(jù)所需的處理時(shí)間秒平均每個(gè)數(shù)據(jù)所需處理時(shí)間（P×N+Q）/N求倒數(shù)得該系 到的每秒中斷請(qǐng)求=N/（P×N+Q）19.在程序中斷方式中，磁盤(pán)申請(qǐng)中斷的優(yōu)先權(quán)高于。當(dāng)正問(wèn)是否要將輸出停下來(lái)，等磁盤(pán)操作結(jié)束后，輸出才能繼續(xù)進(jìn)行？為什么磁盤(pán)中斷的優(yōu)先權(quán)高于，因此應(yīng)將輸出停下來(lái)，等磁盤(pán)操作結(jié)束后，輸出才能繼續(xù)進(jìn)行。因?yàn)榇蚪猓篊PU對(duì)DMA請(qǐng)求和中DMA的工作方式中，CPU解：兩種DMA方式的工作流程停止CPU訪存方式的DMA工作流程如現(xiàn)行程

A現(xiàn)A現(xiàn)行程總線請(qǐng)I/O數(shù)據(jù)送或(BR)送WC減開(kāi)始工

I/OMMMM首址I/O地址交換個(gè)啟動(dòng)就個(gè)個(gè)數(shù)現(xiàn)行程

訪存

DMA請(qǐng)I/O數(shù)據(jù)送I/O數(shù)據(jù)送或(BR)送 B

C

D 準(zhǔn)備下個(gè)準(zhǔn)備下個(gè)WC減 待現(xiàn)行程

中斷請(qǐng)I/O周期竊取方式的DMA工作流程如現(xiàn)行程 A現(xiàn)行A現(xiàn)行程總線請(qǐng)數(shù)據(jù)送響應(yīng)讓出一MMI/O數(shù)據(jù)送或(BR)送WC減MMMM首址I/O地址交換個(gè)啟動(dòng)

DMA請(qǐng)就個(gè)個(gè)數(shù)現(xiàn)行程

現(xiàn)行程

DMA請(qǐng)I/O數(shù)據(jù)送I/O數(shù)據(jù)送或(BR)送 總線請(qǐng) B

C

DWC減讓出一響應(yīng)中現(xiàn)響應(yīng)中

中斷請(qǐng)現(xiàn)行程

I/OI/O誤檢測(cè)、停止外設(shè)或再間間=1/40K=0.025×103=25ms<。 是25ms，是否可采用一條指令執(zhí)解：先算出磁盤(pán)傳送速度，然 16=1K×8×8=1K×4=4K數(shù)傳率=4K字×3000轉(zhuǎn)/=4K字×50轉(zhuǎn)/=200K字/秒一個(gè)字的傳送時(shí)間=1/200K字/秒數(shù)據(jù)傳送件傳送數(shù)據(jù)并行主動(dòng)傳輸速度經(jīng)濟(jì)7應(yīng)用對(duì)象解：比較（1）程序查詢、程序中斷方式數(shù)據(jù)傳送主要依賴軟件，DMA主要賴硬件程序查詢、程序中斷程序查詢CPU與I/O設(shè)備串行DMA方式時(shí)，CPU與I/O設(shè)備行工作，現(xiàn)行程序與I/O傳送并行行程序查詢方式軟件額外開(kāi)銷(xiāo)時(shí)基本沒(méi)有，因此傳輸速度比中斷快DMA方式基本由硬件實(shí)現(xiàn)傳送因此速度最快程序中斷接口硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)一些，因此較經(jīng)濟(jì)DMA控制器硬件結(jié)構(gòu)最復(fù)雜此成本最高程序中斷方式適用于速設(shè)備的I/ODMA方式適用于高速設(shè)備的I/O換解：多重中斷是指：當(dāng)CPU執(zhí)行實(shí)現(xiàn)多重中斷的必要條件行中斷服務(wù)期間，中斷允許觸發(fā)器1，即開(kāi)中斷返返補(bǔ)充題回掃和幀回掃均占掃描時(shí)間的20%：顯存容量字符發(fā)生器（ROM）容量至有多大顯存中存放的是那種信息顯存地址與屏幕顯示位置對(duì)應(yīng)設(shè)置哪些計(jì)數(shù)器以控制顯6點(diǎn)時(shí)鐘頻率解：1）顯存最小容量2）ROM最小容量=64×8行×8512B（含字間隔1點(diǎn)））顯存中存放的是ASCII碼 掃描之間點(diǎn)計(jì)數(shù)器7+18行計(jì)數(shù)器86字、排計(jì)數(shù)器的模不僅與掃描（24+y）×0.8解方程得：x18，y則字計(jì)數(shù)器7218排計(jì)數(shù)器2466）點(diǎn)50Hz3014×90字×8 =15120掃描計(jì)數(shù)器ROM容量為多大若行