【正文】 同點： 討論： 常用的刷新方法有三種——集中式、分散式、異步式。 刷新原因——因電容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰減需要及時補充，因此安排了定期刷新操作； 解：刷新——對DRAM定期進行的全部重寫過程； （不是2的冪的關(guān)系。 ：32=25，5根）180。 地址線根數(shù)與容量為2的冪的關(guān)系，在此為214，14根； 各需要的片數(shù)為：1K4：16K32 / 1K4 = 168 = 128片 2K8：16K32 / 2K8 = 84 = 32片 4K4：16K32 / 4K4 = 48 = 32片 16K1：16K32 / 16K1 = 32片4K8：16K32 / 4K8 = 44 = 16片8K8：16K32 / 8K8 = 24 = 8片 討論： 解：地址線和數(shù)據(jù)線的總和 = 14 + 32 = 46根； 1K4位，2K8位，4K4位，16K1位，4K8位，8K8位 7. 一個容量為16K32位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？當選用下列不同規(guī)格的存儲芯片時，各需要多少片？不能混淆；） 按字尋址時，地址仍為16位；180。 一個存儲器不可能有兩套地址，注意字長32位，不是16位 ，不能按2字節(jié)編址； 按字尋址范圍 = 64K8 / 32=16K字 解：存儲容量是64KB時，按字節(jié)編址的尋址范圍就是64KB，則： （注：本題的兆單位來自時間=106） 解：存儲器的帶寬指單位時間內(nèi)從存儲器進出信息的最大數(shù)量。 5. 什么是存儲器的帶寬？若存儲器的數(shù)據(jù)總線寬度為32位，存取周期為200ns，則存儲器的帶寬是多少？ 存取周期 = 存取時間 + 恢復(fù)時間即： 4. 說明存取周期和存取時間的區(qū)別。而主存—輔存層次的調(diào)度目前廣泛采用虛擬存儲技術(shù)實現(xiàn)，即將主存與輔存的一部份通過軟硬結(jié)合的技術(shù)組成虛擬存儲器，程序員可使用這個比主存實際空間（物理地址空間）大得多的虛擬地址空間（邏輯地址空間）編程，當程序運行時，再由軟、硬件自動配合完成虛擬地址空間與主存實際物理空間的轉(zhuǎn)換。 綜合上述兩個存儲層次的作用，從整個存儲系統(tǒng)來看，就達到了速度快、容量大、位價低的優(yōu)化效果。 Cache—主存層次在存儲系統(tǒng)中主要對CPU訪存起加速作用，即從整體運行的效果分析，CPU訪存速度加快，接近于Cache的速度，而尋址空間和位價卻接近于主存。 以8位總線為例，電路設(shè)計如下：（圖中，A、B、C、D四個寄存器與數(shù)據(jù)總線的連接方法同上。 節(jié)拍、脈沖分配邏輯如下：節(jié)拍、脈沖時序圖如下：節(jié)拍、脈沖配合關(guān)系如下： A、B、C三個寄存器的輸入采用同一脈沖打入。 T3時刻完成總線→B。 T1時刻完成總線→A； 解：此題實際上是要求設(shè)計一個雙向總線收發(fā)器，設(shè)計要素為三態(tài)、雙向、使能等控制功能的實現(xiàn)，可參考74LS245等總線收發(fā)器芯片內(nèi)部電路。 plug and play——即插即用，EISA、PCI等具有此功能。 目前流行的總線標準有：ISA、EISA、PCI等； 總線標準的設(shè)置主要解決不同廠家各類模塊化產(chǎn)品的兼容問題； 解：10. 為什么要設(shè)置總線標準？你知道目前流行的總線標準有哪些？什么叫plug and play？哪些總線有這一特點？ 異步通信——不由統(tǒng)一時鐘控制的通信，部件間采用應(yīng)答方式進行聯(lián)系，控制方式較同步復(fù)雜，靈活性高，當系統(tǒng)中各部件工作速度差異較大時，有利于提高總線工作效率。適合于速度差別不大的場合； 6. 試比較同步通信和異步通信。 5. 解釋下列概念：總線的主設(shè)備（或主模塊）、總線的從設(shè)備（或從模塊）、總線的傳輸周期和總線的通信控制。 總線上的部件應(yīng)具備機械特性、電器特性、功能特性、時間特性；這是不言而喻的。 圍繞“為減輕總線負載”的幾種說法： 應(yīng)對設(shè)備按速率進行分類，各類設(shè)備掛在與自身速率相匹配的總線上； 應(yīng)采用多總線結(jié)構(gòu)； 總線上只連接計算機的五大部件； 總線上的部件應(yīng)為低功耗部件。 為了減輕總線負載，總線上的部件應(yīng)通過三態(tài)驅(qū)動緩沖電路與總線連通。 解：總線是多個部件共享的傳輸部件。 指令放在ROM中，數(shù)據(jù)放在RAM中；用戶程序放在哪？第 三 章1. 什么是總線？總線傳輸有何特點？為了減輕總線負載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點？ 指令和數(shù)據(jù)的地址不一樣；某一存儲單元只能放數(shù)據(jù)（或指令）? 存取數(shù)據(jù)和存取指令的操作在機器中完全一樣；無法區(qū)分？ MAR放地址，MDR放數(shù)據(jù)；取指時MDR中也是數(shù)據(jù)？ 指令順序存放，而數(shù)據(jù)不是；數(shù)據(jù)為什么不能順序存放？ 指令和數(shù)據(jù)的格式不一樣；指令由操作碼和地址碼組成）兩者的二進制代碼形式不一樣？ 指令由指令寄存器存??；指令寄存器有控制功能？ 數(shù)據(jù)進控制器？ 另外也可通過地址來源區(qū)分，從PC指出的存儲單元取出的是指令，由指令地址碼部分提供操作數(shù)地址。 MDR——Memory Data Register，存儲器數(shù)據(jù)緩沖寄存器，主存中用來存放從某單元讀出、或?qū)懭肽炒鎯卧獢?shù)據(jù)的寄存器； MQ——MultiplierQuotient Register，乘商寄存器，乘法運算時存放乘數(shù)、除法時存放商的寄存器。 PC——Program Counter，程序計數(shù)器，存放當前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動計數(shù)形成下一條指令地址的計數(shù)器； CPU——Central Processing Unit，中央處理機（器），見7題； 這兩個概念應(yīng)從結(jié)構(gòu)角度解釋較確切。 主存——計算機中存放正在運行的程序和數(shù)據(jù)的存儲器，為計算機的主要工作存儲器，可隨機存?。挥纱鎯w、各種邏輯部件及控制電路組成。 CPU——中央處理器（機），是計算機硬件的核心部件，由運算器+控制器組成；（早期的運、控不在同一芯片上） 主機——是計算機硬件的主體部分，由CPU+MM（主存或內(nèi)存）組成； 解：P10 ? 以運算器為中心（原始馮氏機）。 ? 指令在存儲器中順序存放，通常自動順序取出執(zhí)行； ? 指令由操作碼、地址碼兩大部分組成； ? 指令和數(shù)據(jù)以同一形式（二進制形式）存于存儲器中； ? 由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成； 解：馮氏計算機的特點是：P95. 馮?諾依曼計算機的特點是什么？ 計算機軟件——計算機運行所需的程序及相關(guān)資料。 計算機系統(tǒng)——計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)通信設(shè)備的物理或邏輯的綜合體。 解：P3 章 1. 什么是計算機系統(tǒng)、計算機硬件和計算機軟件？硬件和軟件哪個更重要？唐朔飛 編著第 一 計算機硬件——計算機的物理實體。 硬件和軟件在計算機系統(tǒng)中相互依存，缺一不可，因此同樣重要。 7. 解釋下列概念：主機、CPU、主存、存儲單元、存儲元件、存儲基元、存儲元、存儲字、存儲字長、存儲容量、機器字長、指令字長。 存儲單元——可存放一個機器字并具有特定存儲地址的存儲單位； 存儲元件——存儲一位二進制信息的物理元件，是存儲器中最小的存儲單位，又叫存儲基元或存儲元，不能單獨存??； 存儲字——一個存儲單元所存二進制代碼的邏輯單位； 存儲字長——一個存儲單元所存二進制代碼的位數(shù)； 存儲容量——存儲器中可存二進制代碼的總量；（通常主、輔存容量分開描述） 機器字長——CPU能同時處理的數(shù)據(jù)位數(shù)； 指令字長——一條指令的二進制代碼位數(shù)；講評：一種不確切的答法： CPU與MM合稱主機； 運算器與控制器合稱CPU。 8. 解釋下列英文縮寫的中文含義：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回答應(yīng)分英文全稱、中文名、中文解釋三部分。 IR——Instruction Register，指令寄存器，存放當前正在執(zhí)行的指令的寄存器； CU——Control Unit，控制單元（部件），控制器中產(chǎn)生微操作命令序列的部件，為控制器的核心部件； ALU——Arithmetic Logic Unit，算術(shù)邏輯運算單元，運算器中完成算術(shù)邏輯運算的邏輯部件； ACC——Accumulator，累加器，運算器中運算前存放操作數(shù)、運算后存放運算結(jié)果的寄存器； X——此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一部件名，在此表示操作數(shù)寄存器，即運算器中工作寄存器之一，用來存放操作數(shù)； MAR——Memory Address Register，存儲器地址寄存器，內(nèi)存中用來存放欲訪問存儲單元地址的寄存器； I/O——Input/Output equipment，輸入/輸出設(shè)備，為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的總稱，用于計算機內(nèi)部和外界信息的轉(zhuǎn)換與傳送； MIPS——Million Instruction Per Second，每秒執(zhí)行百萬條指令數(shù)，為計算機運算速度指標的一種計量單位；10. 指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中,計算機如何區(qū)分它們？ 解：計算機硬件主要通過不同的時間段來區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，即：取指周期（或取指微程序）取出的既為指令，執(zhí)行周期（或相應(yīng)微程序）取出的既為數(shù)據(jù)。 問題討論： 由控制器分析是指令還是數(shù)據(jù)； 總線傳輸?shù)奶攸c是：某一時刻只能有一路信息在總線上傳輸，即分時使用。 講評：上述措施都無法從根上（工程上）解決問題，且增加了許多不必要（或不可能）的限制。4. 為什么要設(shè)置總線判優(yōu)控制？常見的集中式總線控制有幾種？各有何特點？哪種方式響應(yīng)時間最快？哪種方式對電路故障最敏感？ 解：總線判優(yōu)控制解決多個部件同時申請總線時的使用權(quán)分配問題； 常見的集中式總線控制有三種：鏈式查詢、計數(shù)器查詢、獨立請求； 特點：鏈式查詢方式連線簡單，易于擴充，對電路故障最敏感；計數(shù)器查詢方式優(yōu)先級設(shè)置較靈活，對故障不敏感，連線及控制過程較復(fù)雜；獨立請求方式判優(yōu)速度最快，但硬件器件用量大，連線多，成本較高。 解： 總線的主設(shè)備（主模塊）——指一次總線傳輸期間，擁有總線控制權(quán)的設(shè)備（模塊）； 總線的從設(shè)備（從模塊）——指一次總線傳輸期間，配合主設(shè)備完成傳輸?shù)脑O(shè)備（模塊），它只能被動接受主設(shè)備發(fā)來的命令； 總線的傳輸周期——總線完成一次完整而可靠的傳輸所需時間； 總線的通信控制——指總線傳送過程中雙方的時間配合方式。 解： 同步通信——由統(tǒng)一時鐘控制的通信，控制方式簡單，靈活性差，當系統(tǒng)中各部件工作速度差異較大時，總線工作效率明顯下降。 8. 為什么說半同步通信同時保留了同步通信和異步通信的特點？ 解： 半同步通信既能像同步通信那樣由統(tǒng)一時鐘控制，又能像異步通信那樣允許傳輸時間不一致，因此工作效率介于兩者之間。 11. 畫一個具有雙向傳輸功能的總線邏輯圖。 邏輯圖如下：（n位）幾種錯誤的設(shè)計：幾種錯誤的設(shè)計：12. 設(shè)數(shù)據(jù)總線上接有A、B、C、D四個寄存器，要求選用合適的74系列芯片，完成下列邏輯設(shè)計：（1） 設(shè)計一個電路，在同一時間實現(xiàn)D→A、D→B和D→C寄存器間的傳送；（2） 設(shè)計一個電路，實現(xiàn)下列操作： T0時刻完成D→總線； T2時刻完成A→總線； 解： （1）采用三態(tài)輸出的D型寄存器74LS374做A、B、C、D四個寄存器，其輸出可直接掛總線。注意OE為電平控制，與打入脈沖間的時間配合關(guān)系為： 現(xiàn)以8位總線為例，設(shè)計此電路，如下圖示： （2）寄存器設(shè)置同（1），由于本題中發(fā)送、接收不在同一節(jié)拍，因此總線需設(shè)鎖存器緩沖，鎖存器采用74LS373（電平使能輸入）。 ） 幾種錯誤的設(shè)計：（1） 幾種錯誤的設(shè)計：（1） 幾種錯誤的設(shè)計：（2） 幾種錯誤的設(shè)計：（2） 幾種錯誤的設(shè)計：第 四 章3. 存儲器的層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在什么地方？為什么要分這些層次？計算機如何管理這些層次？ 答：存儲器的層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在Cache—主存和主存—輔存這兩個存儲層次上。 主存—輔存層次在存儲系統(tǒng)中主要起擴容作用，即從程序員的角度看，他所使用的存儲器其容量和位價接近于輔存，而速度接近于主存。 主存與CACHE之間的信息調(diào)度功能全部由硬件自動完成。因此，這兩個層次上的調(diào)度或轉(zhuǎn)換操作對于程序員來說都是透明的。 解：存取周期和存取時間的主要區(qū)別是：存取時間僅為完成一次操作的時間，而存取周期不僅包含操作時間，還包含操作后線路的恢復(fù)時間。 存儲器帶寬 = 1/200ns 32位= 160M位/秒 = 20MB/S = 5M字/秒 注意字長（32位）不是16位。 6. 某機字長為32位，其存儲容量是64KB，按字編址它的尋址范圍是多少？若主存以字節(jié)編址，試畫出主存字地址和字節(jié)地址的分配情況。 按字節(jié)編址時的主存地址分配圖如下：討論： 本題與IBM370、PDP11機無關(guān)； （ ：地址14位，單元16K個，按字編址4K空間。 字尋址的單位為字，不是B。