作业一。
1、计算机的主要性能指标包括哪些？
参***]：
计算机的主要技术性能指标有下面几项：主频、字长、存储容量、存取周期和运算速度等。
1） 主频：主频即时钟频率，是指计算机的cpu在单位时间内发出的脉冲数。
2） 字长：字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。字长决定了计算机的运算精度，字长长，计算机的运算精度就高。
字长也影响机器的运算速度，字长越长，计算机的运算速度越快。
3） 存储容量：计算机能存储的信息总字节量称为该计算机系统的存储容量存储容量的单位还有mb（兆字节）、gb（吉字节）和tb（太字节）。
4） 存取周期：把信息**存入存储器，称为“写”；把信息**从存储器中取出，称为“读”。存储器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间(或读写时间)，而连续启动两次独立的“读”或“写”操作(如连续的两次“读”操作)所需的最短时间，称为存取周期(或存储周期)。
5） 运算速度：运算速度是一项综合性的性能指标。衡量计算机运算速度的单位是mips(百万条指令/秒)。
因为每种指令的类型不同，执行不同指令所需的时间也不一样。过去以执行定点加法指令作标准来计算运算速度，现在用一种等效速度或平均速度来衡量。等效速度由各种指令平均执行时间以及相对应的指令运行比例计算得出来，即用加权平均法求得。
2、说明常见的计算机分类方法及其类型。
参***]：
计算机有多种分类方法。常见的分类方法有以下几种：
1） 按处理的信息形式分。可分为数字计算机和模拟计算机。用脉冲编码表示数字，处理的是数字信息，这类计算机是数字计算机；处理长度、电压、电流等模拟量的计算机称为模拟计算机。
本书介绍的是数字计算机的组成原理。
2） 按字长分。可分为 8 位机、16位机、32位机和64位机等。
3） 按结构分。可分为单片机、单板机、多芯片机与多板机。
4） 按用途分。可分为工业控制机与数据处理机等。
5） 按规模分。可分为巨型机、小巨型机、大中型机、小型机、工作站和微型机(pc机)六类。
作业二。1、 计算机中为什么采用二进制数码？
参***]：
这是由计算机电路所采用的器件决定的。计算机中采用了具有两个稳态的二值电路，用二值电路只能代表两个数码： 0和1。
比如，采用正逻辑表示，是以低电位表示数码“0”，高电位表示数码“1”；负逻辑表示，则以高电位表示数码“0”，低电位表示数码“1”。在计算机中采用二进制，具有运算规则简单，物理上实现方便，成本低廉，数码“1”和“0”正好与逻辑命题中的两个值“true”、“false”相对应，为计算机中实现逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利条件等优点。
2、不同进制之间数据的转换计算。
1）(15.34)8 转换为对应的二进制数、十六进制数和十进制数；
2）二进制数***和0.01011转换为十进制数。
参***]：
1） (15.34)8＝(1101.0111)2＝(13.4375)10＝(e.7)16
3、把非规格化的浮点数n＝2110×0.01100110规格化，参***]：
把浮点数n的尾数向左移一位，变成0. 1100110，同时，阶码递减1，得到n＝2101×0. 1100110，即为规格化的浮点数。
作业三。1、简单介绍cpu中的主要寄存器的名称和功能。
参***]：
cpu主要有以下寄存器：
1） 指令寄存器（ir）：用来保存当前正在执行的一条指令。
2） 程序计数器（pc）：用来确定下一条指令的地址。
3） 地址寄存器（ar）：用来保存当前cpu所访问的内存单元的地址。
4） 缓冲寄存器（dr）：
1>作为cpu和内存、外部设备之间信息传送的中转站。
2>补偿cpu和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。
3>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。
5） 通用寄存器（ac）：当运算器的算术逻辑单元（alu）执行全部算术和逻辑运算时，为alu提供一个工作区。
6） 状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条
件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使cpu和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。
2、何谓正逻辑？何谓负逻辑？
参***]：
正逻辑与负逻辑是把逻辑电路中电平的高低和逻辑变量值联系起来的一种概念。
正逻辑： 指定逻辑电路中高电平为“1”，低电平为“0”，称为正逻辑。
负逻辑： 指定逻辑电路中低电平为“1”，高电平为“0”，称为负逻辑。
对于一个具体的逻辑电路，判断它具有什么逻辑功能，首先要看它是用正逻辑表示的，还是用负逻辑表示的，这在分析和综合逻辑电路时要特别注意。
作业四。1、两个浮点数x=201(+0.1101)，y=211(-0.1010)，求x+y=？
参***]：
1） 对阶。
先把x、y两数用补码表示：
x]补=00 01；00.1101 [y]补=00 11；11.0110
可以看出，[x]补的阶码小，应向[y]补阶码看齐，[x]补阶码增2，尾数向右移2位。
对阶完毕后，可得。
x]补=00 11；00.0011 [y]补=00 11；11 0110
2） 尾数求和。
3） 规格化。
这是一个非规格化的数，对上述结果规格化，即进行左规： 尾数向左移1位，阶码减1。得到最后结果： x+y=210×（-0.1110）
2、已知两个定点小数 x=0.1101，y=-0.0111，用补码加法求这x+y。
参***]：
x]补＝0.1101 ， y]补＝1.1001
x]补+[y]补＝0.1101+1.1001＝0.0110
所以，x+y＝0.0110。
作业五。1、某计算机指令字长16位，每个地址码是6位，指令有无地址、一地址和二地址三种格式，设有n条二地址指令，无地址指令m条，试问1地址指令最多有多少条？
参***]：
设1地址指令有x条，则有下式成立：
（24-n）*26-x）*26=m
得：x=（24-n）*26-m*2-6
2、试述指令周期、cpu周期和时钟周期之间的关系。
参***]：
指令周期是执行一条指令所需要的时间。也就是从取指令开始到执行完这条指令为止的全部时间。一个指令周期由若干个机器周期组成。
cpu周期也叫机器周期。是指cpu访问一次主存或输入输出端口所需要的时间。一个cpu周期由若干个时钟周期组成。
时钟周期是cpu处理操作的最小时间单位，也叫t周期。
指令周期、cpu周期和时钟周期之间的关系如下图所示。
作业六。1、一个256k×8的dram芯片，其地址线和数据线分别为多少根？
参***]：
地址线有18根，数据线有8根。
2、主存储器的性能指标主要有哪些？含义是什么？
参***]：
主存储器的性能指标主要是存储容量、 存取时间、存储周期可靠性和性能**比。
在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。
存取时间又称存储访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
存储周期是指连续两次独立的存储器操作（如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。
可靠性是指在规定的时间内，存储器无故障工作的时间。通常用平均无故障时间mtbf来衡量。
性能与**的比值是衡量存储器经济性能好坏的综合性指标。
3、用16k×8位的sram芯片构成64k×16位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框图。
参***]：
存储器容量为64k×16位，其地址线为16位（a15—a0），数据线也是16位（d15—d0）
sram芯片容量为16k×8位，其地址线为14位，数据线为8位，因此组成存储器时须字位同时扩展。字扩展采用2 ：4译码器，以16k为一个模块，共4个模块。
位扩展采用两片串接。逻辑框图如下图所示。
作业七。1、cpu结构如图所示，其中一个累加寄存器ac，一个状态条件寄存器和其它四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
1) 标明图中四个寄存器的名称。
2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。
参***]：
（1）a为数据缓冲寄存器dr，b为指令寄存器ir，c为主存地址寄存器ar，d为程序计数器pc；
2）pc→ar→主存 → 缓冲寄存器dr → 指令寄存器ir → 操作控制器。
2、解释下列基本术语：微命令、微操作、微指令和微程序。
参***]：
微命令通常是指那些能直接作用于某部件控制门的命令，它是构成控制信号序列的最小单位。
执行部件接受微命令后进行的操作称为微操作。
在一个cpu周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合，称为微指令。
对应于程序指令的概念，微指令的有序集合称为微程序。一般一条机器指令的功能由对应的一段微程序来实现。
作业八。1、分析独立请求总线控制方式的优缺点。
参***]：
独立请求总线控制方式的优点是： 响应时间快，对优先次序的控制也相当地灵活，它可以预先固定优先次序，也可以通过程序来改变优先次序。并且在必要时屏蔽某些设备的请求。
缺点是： 控制线的数量多。比如要控制n个设备，必须有n根“总线请求”线和n根“总线同意”线，相比之下，链式查询方式只需2根，计数器定时查询方式只需约log2n根。
另外，独立请求总线控制方式的控制器也要复杂得多。
2、总线有哪些分类方式，数据总线和地址总线的特点各是什么？
根据总线所传输的信息内容的不同，总线可分为地址总线、数据总线和控制总线。
根据总线在计算机系统中所处的位置不同，总线又有片级总线、内部总线和外部总线之分。
计算机组成原理作业答案
计算机组成原理 作业 二 答案。一 简答题。1 解 存储器的层次结构主要体现在cache 主存和主存 辅存这两个存储层次上。cache 主存层次在存储系统中主要对cpu访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，cpu访存速度加快，接近于cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。主存 辅存层次在存...
计算机组成原理作业答案
第二章习题。2 设机器字长为8位 含一位字符位在内 写出对应下列各真值的原码 反码和补码 1011010b，87,168 解 原码 最高位为符号位，数值部分是真值的绝对值。反码 正数的反码与原码相同 负数的反码符号位不变，数值部分各位取反。补码 正数的反码与原码相同 负数的补码符号位不变，数值部分各...
计算机组成原理2019计算机组成原理考研真题
2009计算机组成原理考研真题。11.冯诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，cpu区分它们的依据是 c a指令操作码的译码结果b指令和数据的寻址方式。c指令周期的不同阶段d指令和数据所在的存储单元。12.一个c语言程序在一台32位机上运行。程序中定义了三个变量x,y和z，其中x和z...