计算机原理与应用开源答案

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1、（注意：开源答案，仅供参考，待修中。。。）1.简要说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现的概念及它们之间的相互关系？答：计算机系统结构：是指传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能属性；计算机组成：是指计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等；计算机实现：是指计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等；关系：具有相同系统结构的计算机因为速度、价格等方面要求的不同，可以采用不同的计算机组成。

2、而同一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现。2.简述指令、指令系统的概念及指令的基本格式？答：指令：就是要计算机执行某种操作的命令。指令系统：一台计算机中所有机器指令的集合，它是表征一台计算机性能的重要因素，其格式与功能不仅直接影响到机器的硬件结构，也直接影响到系统软件，影响到机器的适用范围。指令的基本格式：是指令字用二进制代码表示的结构形式，由操作码字段和地址码字段组成。操作码字段表征指令的操作特性与功能；地址码字段通常指定参与操作的操作数的地址。3.何为RISC？何为CISC？并简述RISC的设计原则？答：RISC：即精简指令系统计

3、算机（ReducedInstructionSetComputer），它尽可能地把指令系统简化，不仅指令的条数少，而且指令的功能也比较简单；CISC：即复杂指令系统计算机（ComplexInstructionSetComputer），它增强了指令功能，把越来越多的功能交由硬件来实现，指令的数量也是越来越多。RISC的设计原则：①.指令条数少、指令功能简单；②.采用简单而又统一的指令格式，并减少寻址方式；③.指令的执行在单周期内完成；④.采用load-store结构；⑤.大多数指令都采用硬连逻辑来实现；⑥.强调优化编译器的作用，为高级语言程序生

4、成优化的代码；⑦.充分利用流水技术来提高性能。4.什么是寻址方式？试最少举例3中常见的寻址方式？答：寻址方式：通常是指某一个CPU指令系统中规定的寻找操作数所在地址的方式,或者说通过什么的方式找到操作数。常见的寻址方式有：隐含寻址、立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址方式、寄存器间接寻址方式、相对寻址方式、基址寻址方式等。5.简述CPU的简要功能？答：①.指令顺序控制；②．操作控制；③．时间控制；④．数据控制。6.控制器的控制方式通常分为哪两种实现方法？各有何优缺点？答：控制器方式通常分为异步控制方式和同步控制方式；异步控制方式：优点：

5、时序关系简单、控制方便，而且便于调试，系统较为可靠；缺点：完成操作后剩下的时间都被浪费了。同步控制方式：优点：效率高；缺点：设计比较复杂，所需的器件较多，系统调试难度较大，且工作过程中的可靠性不易保证。1.什么叫刷新？动态随机存储器为什么需要刷新？有哪几种常用的刷新方法？答：刷新：CRT发光是由电子束打在荧光粉上引起的。电子束扫过之后其发光亮度只能维持几十毫秒便消失。为了使人眼能看到稳定的图像显示，必须使电子束不断地重复扫描整个屏幕，这个过程叫做刷新。原因：因为动态随机存储所采用的存储位元是破坏性读出的，读操作后需要进行恢复工作，即再给电容

6、C充电，所以需要刷新。常用的刷新方法：集中式刷新、分散式刷新、异步式刷新2.试比较DRAM和SRAM的差别？答：DRAM：是利用MOS晶体管的管极电容来存储二进制信息的，它需要动态刷新电路；　　SRAM：是利用触发器来存储二进制信息的。触发器有两个稳定的状态用来保存一位二进制信息。它不需要动态刷新电路；9．何为总线？简述计算机采用总线结构有哪些优点？答：总线：是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。优点：（1）降低了部件互连的复杂性，减少了连线的数量，从而降低了成本。（2）可扩展性好。（缺点：速度受影响的因

7、素多，易成为系统瓶颈，且总线作为系统核心部件，如出故障则系统会瘫痪。）10．简述链式集中式仲裁的工作原理并分析其优缺点。答：工作原理：所谓集中式仲裁是指在系统中设置一个集中的仲裁电路，专门来处理设备提出的总线使用请求。集中对它们的优先权进行比较，由此确定获得总线控制权的设备，并向该设备发送应答信号。优点：结构简单，容易扩充设备。缺点：对电路故障敏感；优先级固定，当优先级高的设备频繁提出请求时，优先级低的设备可能长期无法获得总线使用权。11．什么叫接口？并简述I/O接口的基本功能。答：接口：通常是指两个硬件部件之间的交接部分。I/O接口的功能

8、：①．数据格式转换；②．数据缓存和传送；③．设备寻址；④．提供外设和接口的状态；⑤．实现主机对外设的通信和控制功能。12．外围设备的I/O数据传送控制方式分为哪几类？个具有什么特