计算机组成原理微课版，计算机组成原理唐朔飞第三版第四章答案
1 .冯诺伊曼电脑的特点是什么？ 解：冯诺依曼计算机的特点是： 1计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个部件组成； 指令和数据以同等地位存储在内存中，所有按地址可访问的指令和数据都用二进制表示； 指令由操作码和地址码两大部分组成，操作码用于表示操作的性质，地址码用于表示操作数在内存中的位置。指令依次存储在内存中，通常自动依次取出执行的机器以运算器为中心2，总线是什么？ 总线转发的特点是？ 为了减轻总线的负荷，总线上的零件应该具有什么样的特征？ a )总线是连接多个部件的信息传输路径，是各部件共享的传输介质。
总线的特点是在某个时刻只有总线上传输的信息是分时使用的。
为了减轻总线的负荷，总线上的部件必须通过三态驱动电路与总线连接。
3、公共汽车是怎么分类的？ 什么是系统总线？ 系统总线又分为几类？ 是单向还是双向？ A )总线的分类根据数据传输方式分为并行传输总线和串行传输总线。
根据连接部件分为计算机总线、主机总线、网络通信总线。
系统总线是指CPU、主存储器和I/O设备各部件之间的信息传输通道。
系统总线分为地址总线、数据总线、控制总线三种。
数据总线在双向传输中与机器字长存储器字长相关，地址总线是单向传输，与地址线的位数和存储单元相关。
4 .为什么要设置总线判断控制？ 一般的集中式总线控制有几个？ 各自的特征是什么？ 哪个响应时间最快？ 什么方式对电路故障最敏感？ A )总线判决控制解决了多个部件同时申请总线时的使用权分配问题； 一般的集中式总线控制有链式查询、计数器定时查询、独立请求三种； 特点：链式咨询方式连接简单，易于扩展，对电路故障最敏感； 定时查询方式优先级设置灵活，对故障不敏感，连接和控制流程复杂； 独立请求方式最快，但硬件设备使用量大、连接数多、成本高。
5 .什么是刷新？ 为什么要振作起来？ 说明更新有几种方法。
定期对解(刷新) DRAM进行的所有改写过程； 刷新原因：由于容量泄漏导致的存储在DRAM中的信息衰减需要及时补充，安排了定期的刷新操作； 有三种常见的刷新方法：集中式、分布式和异步。
集中式：在最大更新间隔之间集中设置用于更新的时间。 存在CPU访问的死区时间。
分布式：在每个读/写周期之后插入刷新周期，没有CPU访问的死区时间。
异步式：是集中式和分布式的权衡。
7 .什么是插队？ 设计中断系统时需要考虑的主要问题是什么？ a )在CPU的运行中，由于发生了内部或者外部的某个随机事件，所以CPU暂时停止运行中的程序，通过运行处理转移到发生了中断事件的程序中，完成后返回原来的程序继续执行。 这个过程称为中断()1)设定必要的中断源，决定来自这些中断请求的方式。 )2)根据紧急度决定中断源的优先度，当几个中断源同时请求时，确定处理功能有优先的应答顺序。 (3)响应中断后，需要保存中断源，以便中断处理结束后可以返回原程序。 )4)中断服务程序的设计。 )5)恢复原程序。 8 .中断隐藏命令有什么功能？ a )在一个周期中依赖硬件实现程序切换，不需要执行程序指令，即程序员编写程序来实现，所以称为中断中断指令操作
1 )关闭中断2 )将断点保存在堆栈上3 )获取中国服装入口地址，转入中国服装。
27 .试从以下七个方面比较程序查询、程序中断、DMA三种方式的综合性能。
(解)比较： (1)程序查询，程序中断方式的数据传输主要依赖于软件，DMA主要依赖于硬件。
(2)程序查询、程序中断传输数据的基本单位是字或者字节，DMA是数据块。
)3)以程序查询方式传输时，CPU和I/O设备串行工作； 在程序中断方式下，CPU与I/O设备并行运行，当前程序与I/O传输串行进行； 对于DMA方法，CPU与I/O设备并行运行，当前程序与I/O传输并行运行。
)程序询问方式时，CPU积极询问I/O设备的状态； 对于程序中断和DMA方案，CPU被动地接受I/O中断请求或DMA请求。
)程序中断方式由于软件开销时间比较大，传输速度最慢； 程序查询方式的软件几乎没有开销时间，所以传输速度比中断快； DMA方式基本上由硬件传输，所以速度最快； )程序查询接口的硬件结构最简单，因此最经济； 程序中断接口的硬件结构有点复杂，所以比较经济；DMA控制器的硬件结构最复杂，因此成本最高； (7)程序中断方式适用于中、低速设备的I/O交换； 程序查询方式应用于中、低速实时处理流程； DMA方式适用于高速设备的I/O交换30。 什么是多重中断？ 实现多重中断的必要条件是什么？ 解：多重中断是指在CPU运行某个中断服务程序的过程中，发生更高级、更紧迫的事件时，CPU会暂停执行现行的中断服务程序，处理该事件的中断，处理结束后进行现行的分配
实现多重中断的必要条件是，在当前中断服务期间，中断允许触发为1，即开启中断。
32 .采用屏蔽技术的作用是什么？ a ) 1在多重中断系统中，cpu在中断后响应其他非预期水平的中断请求的干扰，通过采用屏蔽技术屏蔽本水平及以下水平的中断请求，能够可靠地进行中断处理。
2改变中断处理的优先级。
3为了更灵活地控制程序，您可以选择阻止某些中断请求。
36.I/O有几种与主机交换信息的方法，各自有什么特点？
A ) I/O与外围设备信息交换方式主要是程序查询方式(特征)，简称可编程方式，这是主机与外围设备通信的主要方式，但对于来自低速外围设备和外围设备的随机通信请求，可编程方式不断地查询，CPU
)中断方式)特点：又称程序中断方式，中断前外设已准备好与主机的通信条件。 例如，需要立即向主机传送数据，该数据已经准备好； 或者，在执行主机的某个任务后，请求主机传输另一个数据等，向主机发出中断请求。
这是中断方式的处理思想，提高了CPU的利用率。
) ) DMA方式)特点：直接内存访问方式是直接依赖硬件在主存储器和I/O设备之间传输数据的操作方式，在传输过程中不需要CPU参与传输操作。
由于省去CPU取命令、取数量、发送数量操作，所以节省了CPU的大幅度的时间； 另外，由于主存储器和外围设备间数据传送速度并不比CPU参与传送的速度慢，所以是非常好的块传送模式。
) 35.I/O寻址方式有几个特点？ A )程序直接控制程序中断传输方式直接内存访问( DMA )方式I/O通道控制方式外围处理器方式18、比较RAM和ROM。
a ) RAM是随机存取存储器，可以在程序运行时读写。
ROM是只读存储器，在程序执行过程中只能读取信息，不能写入信息。
19、将静态RAM与动态RAM比较，静态RAM和动态RAM均为随机存储器，可在程序执行中读取和写入信息。
但是，静态RAM根据触发原理保存信息，只要不掉电，信息就不会丢失； 动态RAM是根据电容器存储电荷的原理来存储信息的。 即使电源不掉电，电容器尝试放电时也会丢失信息，需要再生刷新。
27、CPU中断周期前是什么阶段，中断周期后是什么阶段，中断周期完成什么操作？ a )在CPU中断周期前执行中断中断中断命令，在中断周期后阶段执行返回命令，中断周期完成中断服务程序的执行。
23、简述主存读写过程。
a )存储器的读出，通过CPU先提供有效的地址，再提供芯片选择(通常由CPU存取信号控制)信号和读命令，将被选出的存储单元内的各位信息读出、读出到存储器芯片的数据线上
对存储器的写入，CPU首先提供有效的地址，提供芯片选择信号和写入命令，将想要写入的信息传送到存储器的数据线，由此，选择的存储单元12、指令字长是什么、存储字长是什么、机器字长是什么a (命令字长)一个命令字所占的位数。
存储器字长：一个存储器单元可以存储一系列二进制码。 这一系列二进制代码称为存储字，这一系列二进制代码的数量称为存储字长。
机器字长：计算机可以直接处理的二进制数据的位数。 决定计算机的运算精度。
99 .关于Cu的几种控制方式？ a )常见的控制方式有同步控制、异步控制、协同控制、人工控制四种。
8 .微指令的操作控制有几种编码方式？ 各自的特征是什么？ 哪个控制速度最快？ 微指令编码方式有直接编码方式、现场直接编码方式、现场间接编码方式三种。
微指令的格式与微指令的代码格式相关联，通常分为水平微指令和垂直微指令。
水平型微指令的特征是可以一次定义并执行多个并行操作的微指令。
直接编码速度最快。
垂直微指令的特点是采用类似机器指令操作码的方式，在微指令中设置为操作码字段，具有用微码规定微指令的功能。
两种格式的比较？ 水平微指令比垂直微指令并行操作能力强、效率高、灵活。
水平微指令并行操作能力强、效率高、灵活性强，垂直微指令差。
用水平微指令解释指令的微程序具有微指令词比较长，但微程序短的特点。 垂直微指令相反，微指令词比较短，微程序长。
水平微指令与机器指令差异较大垂直微指令与机器指令比较相似。
9实现多次中断所需的硬件支持是什么？ 1中断请求触发器2中断屏蔽触发器3矢量地址生成器4使中断触发器5中断标志触发器6堆栈7中断查询信号电路8队列9.1中的控制单元的功能是什么？ 那个输入是如何控制的？
功能：发行各种控制信号序列的功能。
控制单元的输入由命令寄存器、时钟、标志、控制总线控制。
10.6众所周知，反转命令的含义如下。 反转指令完成时，简单写出取值阶段和执行阶段所需的所有微操作和节拍时间表1、内存三个阶段的结构和特点？ a )存储器的层次结构从上到下依次为：高速缓冲存储器简称cache。 这是计算机系统中的高速小容量半导体存储器。
主存简称主存，是计算机系统的主存，用于存储计算机运行中的大量程序和数据。
外部存储器简称外部存储器，是大容量辅助存储器。
特点：速度快的内存价格高，容量小价格低的内存速度慢，容量大。
2、什么是操作数寻址方法？ 操作数通常放在哪里？ a )形成操作数有效地址的方法称为寻址方法。
操作数包含在命令中； 操作数包含在CPU的任一内部寄存器中； 操作数包含在主存储器中操作数包含在I/O设备的端口中。
3、简述RISC设备诸多特点中的五个特点？ 答：寻址方式少只有读取、存储器指令访问存储器控制器多采用硬连线支持承载大量寄存器的流水线，强调指令流水的优化使用。
4、简述外设与CPU之间信息交换的四种方式和应用场景？ 答：程序控制法应用于单片机等硬件结构简单的场合； 中断控制方法多用于实时控制和故障处理； 控制DMA、直接内存访问、内存与外设之间的数据传输，整个传输过程不需要CPU干预通道、处理机。
应用于大型计算机时1 .什么是堆栈？
a )堆栈是片上RAM中专门制作的区域，对数据的访问采用“后进先出”的机制处理。
实质上，堆栈是根据“后进先出”原则组织的存储器区域。
2 .什么是单片机的机械周期、状态周期、振荡周期和指令周期？ 他们之间有什么关系？
a )某个指令的执行周期由几个机械周期构成，一个机械周期包含6个状态周期(也称为时钟周期)，一个状态周期包含2个振动周期。
指令执行周期分为长周期和短周期，但1个机器周期始终等于6个状态周期或12个振荡周期。
3.MCS-51单片机通常内部包含哪些主要逻辑功能部件？
( 51单片机通常由以下部件组成： 微处理器、一定存储容量的程序存储器和数据存储器、I/0接口、定时/计数器、时钟电路和其他几个外围电路4.MCS-51单片机芯片内256B的数据存储器分别起什么作用？
MCS-51单片机片上数据存储器分为两个区域。 低128B的片上RAM区域和高128B的专用寄存器区域。
其中低128B的RAM区域分为工作寄存器区域、位地址区域、用于用户的RAM区域。
工作寄存器区域可以用作通用寄存器，用户RAM区域可以用作堆栈和数据缓冲区。
专用寄存器区也称为特殊功能寄存器。5 .程序状态存储器PSW的作用是什么？ 常用的状态标志是多少人？ 角色是什么？
答： PSW用于表示程序的执行状态
p :奇偶校验标记。
如果加法器a中的“1”的个数为奇数，则将p设定为1，否则设定为0。
F1 :用户标志。
OV :溢出标志。
有符号数运算时，发生溢出时，OV置为1，否则清零。
RS0、RS1 :用于选择指示当前动作的寄存器组的工作寄存器组选择位。
用户通过软件变更RS0和RS1的组合，切换当前选择的工件寄存器组Cy :进位标志位。
如果有进位，则显示“1”AC :辅助进位标志位。
从第4位到前4位有进位或借位时，设置“1”6 .什么是命令？ 什么是程序？ 答：命令是控制计算机执行指定操作的命令。
命令用二进制代码表示。
指令由操作码和操作数两部分组成。
由以一定顺序排列的计算机指令组成的指令集称为程序，以完成特定的任务。
7 .什么是地址方式？ MCS-51有几种地址方式？
a )寻址方式是指查找指令中的操作数或操作数所在地址的方式。
也就是说，如何找到存储操作数的地址，然后取出操作数。
MCS51的寻址方式有即时数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、索引寻址、相对寻址、位寻址。
8 .什么是中断和中断系统？ MCS-51有什么中断源？
a )在CPU处理某事的过程中，在外部发生的某事委托CPU处理。 于是，CPU暂时中止现在的工作，转向处理发生的事情，处理完那个事件后，回到原来被中止的地方，继续原来的工作。
这个过程称为中断。
实现这种功能的部件称为中断系统。
MCS-51是否有外部中断0、计时器0、外部中断1、计时器1、串行端口中断9.MCS-51响应中断的条件？ a(1)中断源有中断请求。
)2)中断总允许位EA=1，即CPU打开中断。
)3)申请中断的中断源的允许中断位为1，即中断未被阻塞。
)4)同级以上无中断服务中。
)5)当前的指令周期结束。
)6)如果当前命令是访问RETI或IE或IP的命令，则该命令及后续的另一个命令已经执行。
10.MCS-51定时器有什么结构？ 区别是什么？
A(1)方式0 )选择一个由计时器的高位8比特和低位5比特构成的13比特计数器。
定时时间t=(213-初始值)机器周期
)2)方式1 :计数器为16位
定时时间t=(216-初始值)机器周期)3)方式2 :可自动重载的8位计数器。
定时时间t=(28-初始值)机器周期)4)方式3 :仅适用于计数器T0，T1没有此动作方式。
TL0和TH0被分割成两个独立的8比特计数器。
11 .串行数据传输的主要优点和用途是什么？ a )串行数据传输是一种逐位传输数据的方式。
其主要优点是所需的传输线路数量少，在远距离数据传输的情况下，采用串行方式是经济的。
因此，串行方法主要用于计算机和远程终端之间的数据传输。