计算机组成原理 填空题复习题1

计算机组成原理是计算机科学的基础，涉及CPU、内存、输入输出(I/O)系统等多个核心概念。以下是对题目中涉及的知识点的详细解释： 1. **CPU、内存和输入输出接口**：这三者构成了计算机的主体，CPU是中央处理器，负责执行指令；内存是临时存储数据的地方，快速供CPU访问；I/O接口则是连接CPU与外部设备，如键盘、显示器等，进行数据交换的桥梁。 2. **地址总线和存储芯片**：地址总线A15至A0表示有16位地址线，总共可以寻址2^16=64KB的存储空间。若使用1KB的存储芯片构建8KB的存储器，需要8个这样的芯片。由于1KB对应1024字节，所以地址线只需要10位（即A9至A0）来定位每个1KB的芯片。 3. **I/O接口的分类**：I/O接口按照数据传输的控制方式分为程序型接口和DMA（直接存储器访问）型接口。程序型接口通过CPU控制数据传输，而DMA接口允许外部设备直接与内存交换数据，无需CPU介入。 4. **操作数的位置**：采用直接寻址方式时，操作数通常存储在主存储器中。 5. **指令系统**：计算机中所有指令的集合称为指令系统，它定义了计算机能够执行的所有操作。 6. **指令寄存器(IR)**：IR在CPU中用于存储当前正在执行的指令。 7. **中断屏蔽字**：中断屏蔽字用于暂时阻止对某些中断的响应，例如，CPU正在执行关键任务时，不希望被非紧急的中断打断。 8. **异步控制**：异步控制旨在提高指令执行的效率，允许CPU与外设以各自的速度独立工作。 9. **DMA请求**：CPU响应DMA请求通常是在一个总线周期结束后，确保当前操作完成后再处理I/O请求。 10. **层次化存储系统**：通常分为Cache、主存和辅存三级，基于“访问局部性”原理设计，以提升数据访问速度并降低成本。 11. **虚拟存储器**：用于解决主存储器容量不足的问题，通过将部分数据交换到磁盘上的虚拟内存，使程序能够使用比实际物理内存更大的地址空间。 12. **SRAM存储器芯片**：16k×32的芯片表示有16k个存储单元，每个单元32位，地址范围从00016到400FH。 13. **存储器传输速率**：指单位时间内能传输的数据量，衡量存储器性能的重要指标。 14. **微程序控制**：微操作命令可以通过直接控制或编码控制两种方式来实现，用于控制CPU的执行流程。 15. **字节、主存储器**：1MB等于1024KB，即1024×1024字节。主存储器存放程序和数据。 16. **SRAM芯片地址线**：1024×4的芯片有10条地址线，因为2^10=1024，且每个存储单元为4位。 17. **直接寻址范围**：24位指令字长，如果为单地址格式，地址范围是0000H到FFFFH，共16384个地址。 18. **运算器组件**：除了算术逻辑单元(ALU)，运算器还包含一些控制逻辑和相关寄存器。 19. **存取周期**：连续两次启动访问存储器操作之间必须的最小时间间隔，影响存储器性能。 20. **I/O编址方式**：I/O设备的编址方式有独立编址和存储器统一编址两种。 21. **存储层次**：CPU、Cache、主存和辅存构成的层次结构，以解决速度和容量之间的矛盾。 22. **编码转换**：二进制数11010.1001011转换为十六进制是1A.96。 23. **指令结构**：操作码字段定义指令的功能，地址码字段指示指令操作的对象。 24. **存储器分类**：主存用于存放正在执行的程序和数据，是CPU可以直接访问的内存。 25. **I/O控制方式**：除了程序直接控制，还有中断方式、DMA方式和通道控制方式。 26. **负溢出**：在双符号位情况下，负溢出的标志是两个符号位均为1，表示数值超过了可表示的最大负值。 27. **汉字编码**：汉字的输入码、机内码（内部处理）、字型码分别用于输入、内部处理和输出。 28. **RISC**：精简指令集计算机，强调指令简单高效，减少CPU复杂性。 29. **时钟周期和指令周期**：时钟周期是CPU最基本的时间单位，指令周期是从一条指令开始到下一条指令开始的间隔。 30. **微指令执行时间**：从控制存储器读取微指令并执行相应操作的时间称为微周期。 31. **总线忙信号**：由占用总线的设备设置，指示总线当前正在使用。 32. **外设总线**：专门用于连接主机和外部设备的总线，如PCI、USB等。 33. **Cache的目的**：增加高速缓存是为了缓解CPU与主存速度差异，提高数据存取速度。 34. **I/O控制方式**：除了程序控制和DMA，还包括中断控制方式。 35. **双符号位负溢出**：双符号位为11表示负溢出。 以上就是对计算机组成原理填空题中涉及知识点的详细解释。这些知识点涵盖了计算机硬件的基本结构、存储体系、数据传输方式以及控制逻辑等方面。理解这些内容对于学习和掌握计算机系统的工作原理至关重要。