计算机原理考试复习

一、考试目标和范围

通过考核使学生在熟悉计算机各功能部件的基本组成及工作原理的基础上，掌握计算机的工作过程及各部分之间的联系，明确数据流和控制流在机内的流动，从而建立起整机概念，为学习其它专业基础课和专业课打下一个良好的基础，并通过面向问题求解能力的培养提高学生的创新能力。

课程考核的命题严格限定在教材的第1章至第8章内，重难点为第2、3、4、5、7章内容。

二、考核方式

课程成绩= 平时成绩*30% + 考试成绩*70% 【离线作业】占平时成绩60%，3次作业，满分100分/次 平时学习成绩 【在线测试】占平时成绩10%，1个模拟测试，做一遍即可得满分 百分制 【课程答疑】占平时成绩15%，10分/问，课程内容有效提问 占课程成绩的30% 【课程论坛】占平时成绩15%，3个活动，10分/贴 期末考试成绩 开卷，笔试，题型： 百分制 一、单选题（10题×2分=20分） 占课程成绩的70% 二、判断改错题（5题×2分=10分） 三、简答题（2题×10分=20分） 四、计算题（2题×15分=30分） 五、应用设计（1题×20分=20分） 三、复习资源与复习方式

教材：《计算机组成原理》（第三版）薛胜军主编 华中理工大学出版社 课件：“课程学习”/光盘课件

期末辅导视频：平台中【交互课堂】中2012年6月19日视频回放 三次离线作业：平台中【离线作业】中的第1、2、3阶段作业

一次模拟测试：平台中【在线测试】中“我的测试”中的模拟测试

复习方法：按照【导学资料】中的期末复习导学的范围和重难点，使用以上复习资源进行复习，遇到问题请及时在【课程答疑】中提出，教师将给予回复。

四、复习重难点

注意：结合各章导学、3个阶段离线作业 进行复习 第1页/共6页

第1章 概述（结合“第1章导学”） 1. 2. 3. 4.

计算机的发展中四个阶段的主要特点；

计算机硬件系统的组成（结合教材中图1-1）及各组成部分的作用； 计算机软件系统的组成和分类；

计算机系统的层次结构及各层间的关系（结合教材中图1-3）。

第2章 运算方法与运算器（结合“第2章导学”）

1. 数的计算机码表示，掌握原码、补码、反码、移码的范围、表示方法；数的定点和浮点表示，浮点数的规格化、范围、溢出问题；字符的表示；

2. 定点补码加、减法，掌握加、减法运算规则，溢出判断；注意教材中例2.2、例2.3、例

2.4、例2.5、例2.6、例2.7、例2.8；

3. 原码一位乘的运算，注意教材中例2.9；补码一位乘的运算，注意教材中例2.10； 4. 原码一位除的运算，注意教材中例2.17；补码一位除的运算，注意教材中例2.18、例

2.19；

5. 定点运算器的基本结构（结合教材中图2-26）；

6. 浮点数的加法和减法运算，注意对阶、求和、规格化、舍入、判断溢出等步骤，注意教

材中例2.21； 第3章 存储器及存储系统（结合“第3章导学”）

1. 存储器的分级结构，理解图3-1各存储器之间的关系； 2. 主存储器的技术指标（存储容量、存取时间、存取周期）；主存储器的基本结构和基本

操作；

3. 掌握半导体存储器的分类、优点和缺点；结合四管动态存储单元电路图3-9，理解其读、

写、刷新的工作过程；

4. 存储器与CPU的连接方法：位并联法和地址串联法；注意课件中第21讲和第22讲中

相关例题；

5. 高速缓冲存储器的功能和基本原理； 6. 虚拟存储器的基本概念。

第4章 指令系统（结合“第4章导学”）

1. 指令和指令系统的概念；

2. 指令的格式，指令由操作码和地址码组成，各种地址码的格式；

3. 掌握常见的操作数的寻址方式，各寻址方式的表示形式、如何寻址计算有效地址； 第5章 处理器（结合“第5章导学”） 1. 2. 3. 4. 5. 6.

结合图5-1，掌握CPU中控制器的组成和运算器的组成；

结合图5-3，掌握指令周期的的基本概念：指令周期、机器周期、时钟周期； 理解时序信号的作用和；

掌握CPU的三种常用控制方式的实现方法；

理解微程序设计中的基本概念：微指令、微程序、控制存储器； 掌握微指令的基本格式；结合图5-21，理解微指令周期与CPU周期的关系；结合图5-22，理解微指令与机器指令的关系；

7. 结合图5-27，理解微程序控制器的组成原理。

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第6章 系统总线（结合“第6章导学”）

1. 总线的概念和分类；总线的结构：地址线、数据线、控制线的作用；总线的三种结构连

接方式（单总线、双总线、三总线）的结构特点

2. 掌握信息的四种传送方式（串行传送、并行传送、并串行传送、分时传送）的特点； 3. 理解接口的概念、分类、功能；

4. 结合图6-19，掌握总线的三种控制方式（链式查询方式、计数器定时查询方式、

请求方式）的工作方法、优缺点；

5. 结合图6-20和图6-21，掌握总线的两种通信方式（同步通信、异步通信）的工作原理、

适用情况。 第7章 I/O系统（结合“第7章导学”）

1. 掌握信息交换的五种控制方式和各方式的特点； 2. 掌握设备的两种编址方法：统一编址和单独编制；

3. 掌握中断的基本概念；CPU响应中断的条件；结合图7-8，掌握中断处理的过程；掌握

判断中断的条件和方法；

4. 掌握DMA的概念；掌握DMA传送的几种方式；掌握简单的DMA控制器的组成、工

作原理、数据传送流程；

5. 掌握通道的基本概念和通道的类型。 第8章 外围设备（结合“第8章导学”） 1. 2. 3. 4. 5.

外围设备的概念、功能、分类；

键盘的布局和键开关，掌握键盘的工作原理；

打印机的分类方式；掌握点阵式串行打印机的工作原理； 显示设备的分类； CRT显示器的分类，掌握性能指标和显示原理；LCD显示器的参数； 磁记录原理、读写原理、技术指标、性能特点；硬盘的基本结构和分类、掌握硬盘的信息分布、寻址过程，会简单计算磁盘存储器的参数。

五、典型例题

一、单选题 [例题]

例1．若x=-10101100，则[x]补=（ ）。答案：C A、110101100 B、101010011 C、101010100 D、001010100 例2．下列数中最大的数是（ ）。答案：B A、（10010101）2 B、 （227）8 C、 （143）10 D、（96）16 例3. 采用虚拟存储器的目的是（ ）。答案：C A、提高主存速度 B、扩大外存的存取空间 C、扩大存储器的寻址空间 D、扩大内存容量 例4. 周期挪用方式常用于（ ）方式的输入/输出中。答案：A A、DMA B、中断 C、程序传送 D、通道 例5. 中断向量地址是（ ）。答案：B A、子程序入口地址 B、中断源服务程序入口地址

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C、中断服务程序入口地址 D、中断返回地址

二、判断改错题 [例题]

例1．操作数在寄存器中，称为直接寻址方式。

答案：错误，操作数在寄存器中，称为寄存器寻址方式。

例2．凡是由主机外部事件引起的中断都称外中断，外中断均是强迫中断。 答案：正确

例3．堆栈指针SP存放的是栈底单元地址。

答案：错误，堆栈指针SP存放的是栈顶单元地址。

三、简答题 [例题]

例1．简述指令周期、机器周期、时钟周期的含义，并画图说明三者间关系。

答案：指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，而一个CPU周期又包含若干个时钟周期（也称为节拍脉冲或T周期）。

例2．简要说明外围设备的I/O控制方式的分类及各自特点。 答案：外围设备的I/O控制方式分类及特点：

（1） 程序查询方式：CPU的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单。 （2） 程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了CPU的时间，但硬件结构相对复杂一些。

（3） 直接内存访问（DMA）方式：数据传输速度很高，传输速率仅受内存访问时间的。需更多硬件，适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。

（4） 通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，大大提高了CPU的工作效率。

（5） 外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上于主机工作，结果更接近一般处理机。

四、计算题 [例题]

例1．已知x=0.10111，y=0.11011，用补码加减法计算[x+y]补和[x-y]补，并指出结果是否溢出。 答案：

[x]补=00.11011 [x]补=00.10111 ＋） [y]补=00.11011 ＋） [－y]补=11.00101 [x+y]补=01.10110 [x－y]补=11.11100 结果正向溢出 结果是无溢出

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例2. 已知x=-0011，y=-0101，试用原码一位乘求x*y。

答案： |x|=00 0011（用双符号表示） |y|=0 0101（用单符号表示） 部分积 乘数ynyn+1 说明

00 0000 + 00 0011 00 0011 → 00 00011 + 00 0000

0 0101 0 010 0 01 0 0

yn=1，+|x| 右移一位 yn=0，+0 右移一位 yn=1，+|x| 右移一位 yn=0，+0

00 00011 → 00 000011 + 00 0011 00 001111 → 00 0001111 + 00 0000

00 0001111 → 00 00001111 0 右移一位 符号=1⊕1=0，[xy]原=01111 xy=1111

例3．一条双字长的 load 指令存储在地址为 200 和 201 的存储位置，该指令将地址码指定的存储内容装入累加器 AC 。指令的第一个字是指定操作码和寻址方式，第二个字是地址部分。 PC 寄存器的值是 200 。通用寄存器 R1 的值是 400 ，变址寄存器 XR 的内容是 100 （如下图所示），指令的寻址方式字段可指定任何一种寻址方式。问在以下各寻址方式中，装入 AC 的值是多少？ 1）立即数寻址 2 ）间接寻址 3）相对寻址 4 ）变址寻址 5）寄存器（ R1）寻址

答案：

1 ）在立即数寻址方式下，指令地址码部分就是操作数而不是地址，所以将 500 装入 AC （实际上有效地址是 201 ）。

2）在间接寻址方式下，操作数的有效地址存储在地址为 500 的单元中，由此得到有效地址 800 ，操作数是 300 。

3 ）在相对寻址方式下，有效地址是 500 +202 = 702 ，所以操作数是 325 。在该指令的执行阶段， PC 寄存器的内容已经更新为下一条指令的地址 202 。

4）在变址寻址方式下，有效地址是 XR + 500 =100 + 500 = 600 ，操作数是 900 。 5 ）在寄存器寻址方式下， R1内容 400 装入 AC ，这时不存在有效地址。

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五、应用设计 [例题]

例1．用4KB×8位的存储器芯片构成8KB×16位的存储器。要求： 1）该存储器能存储多少个字节的信息？ 2）需要多少片DRAM芯片？ 3）需要多少位地址作芯片选择？ 4）画出该存储器组成的逻辑框图。 答案：

1）存储器能存储16KB信息； 2）需4片；

3）地址线总需13位，芯片本身地址线占12位，1位地址作芯片选择，所以采用位并联与地址串联相结合的方法来组成整个存贮器。 4）逻辑连接图如下：

六、典型练习题

[说明：请务必认真掌握平台中的在线测试中的作业和模拟测试中的题目，这些题目与期末考试题型相同题目类似，难度相当，均提供有参，请在练习后对照参掌握，并会举一反三。]

 离线作业中的3个阶段作业

 在线测试——我的测试

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