组成原理课后习题答案

答:A。

13.说明存储器总线周期与I/O总线周期的异同点。

答:存储总线周期用于对内存读写,I/O总线周期对接口中的端口进行读写。

14.PCI是一个与处理器无关的 ,它采用 时序协议和 式仲裁策略,并具有 能力。

A.集中 B.自动配置 C.同步 D.高速外围总线 答:D,C,A,B。

15.PCI总线的基本传输机制是 传送。利用 可以实现总线间的 传送,使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。PCI允许 总线 工作。

A.桥 B.猝发式 C.并行 D.多条 E.猝发式 答:B. A. E. D. C

16.Futurebus+总线是一个高性能的 总线标准,能支持 位地址空间。它即可用于 总线,也可用于 总线,适合于高成本的 计算机的系统。 A.64 B.异步 C.高速外围 D.CPU E.较大规模 答: B、A、E、D、C

16.Futurebus+总线是一个高性能的 总线标准,能支持 位地址空间。它即可用于 总线,也可用于 总线,适合于高成本的 计算机的系统。 A.64 B.异步 C.高速外围 D.CPU E.较大规模 答:B.A.C.D.E.

17.PCI总线中三种桥的名称是什么?桥的功能是什么?

答:PCI总线上有HOST桥、PCI/LAGACY总线桥、PCI/PCI桥。桥在PCI总线体系结构中起着重要作用,它连接两条总线,使彼此间相互通信。桥是一个总线转换部件,可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上,从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。桥可以实现总线间的猝发式传送,可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。由上可见,以桥连接实现的PCI总线结构具有很好的扩充性和兼容性,允许多条总线并行工作。

18.何谓分布式仲裁?画出逻辑结构示意图进行说明。

答:分布式仲裁不需要中央仲裁器,每个潜在的主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。当它们有总线请求时,把它们唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上,每个仲裁器将仲裁总线上得到的号与自己的号进行比较。如果仲裁总线上的号大,则它的总线请求不予响应,并撤消它的仲裁号。最后,获胜者的仲裁号保留在仲裁总线上。显然,分布式仲裁是以优先级仲裁策略为基础

AB7仲裁ABi总线AB0竞争CN7W7CNi设备竞争号WiCN0W0设备竞争号接其它设备

19,总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段?若采用同步定时协议,请画出读数据的同步时序图。

答:总线的一次信息传送过程,大致可分为如下五个阶段:

请求总线,总线仲裁,寻址(目的地址),信息传送,状态返回(或错误报告)

总线时钟启动信号读命令地址线地址数据线数据认可

20.某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的信息,假设一个总线周期等于一个总线时钟周期,总线时钟频率为70MHz,总线带宽是多少? 答:8*70=560MHz/s

第七章 外围设备

1.计算机的外围设备是指 。

A.输入/输出设备 B.外存储器

C.输入/输出设备及外存储器 D.除了CPU和内存以外的其他设备 答:D.

2.打印机根据印字方式可以分为 和 两大类,在 类打印机中,只有 型打印机能打印汉字,请从下面答案中选择填空。

A.针型打印机 B.活字型打印机 C.击打式 D.非击打式 答:C.D.C.A.

3.有一汉字CRT显示器,它可显示3000个汉字,每字以11*16点阵组成,字间间隔一点,两排字间隔4条扫描线,32字/排,12排/屏,一个汉字编码占2个字节,帧频50Hz,帧回扫和行回扫时间均占扫描时间的20%(扫描时间包括正扫和回扫),行频可在60 ~ 70us间选择。由时钟源输出经点计数器 -> 字计数器 -> 行计数器 ->排计数器分频产生。RAM用来存储字符的编码,ROM用来存储汉字的点阵信息。试求: (1)RAM的存储容量=( )*( ) (2)ROM的存储容量=( )*( ) (3)各计数器的位数分别是多少? (4)时钟源频率是多少?

解:(1)RAM存储器存储字符的编码,因为每屏显示32*12=384字,而每个汉字的编码占2个字节(内码占两个字节,汉字一般在图形方式下显示,其属性不用存储),所以RAM的存储容量=(32*12)*(2)=768字节

(2)ROM存储器是存储汉字点阵信息,因为总共可显示3000个汉字,每个汉字以11*16的点阵组成,所以ROM的存储容量=3000*12*16 = 576000位 = 72000字节。

(3)点计数器:因为每个字的点阵是11列,加上间隔1点,共12个点,故点计数器为4位;字计数器:因为每排32个字,水平回扫占扫描时间的确20%,设水平回扫相当x个字符,则有x/(32+x)=20%,可求得x=8,即行回扫约占8个字符的时间,故字计数最多计到40,因此字计数器应为6位;行计数器:每个汉字点16行,两排字之间间隔4行,共20行,所以行计数器应为5位;排计数器:因汉字可显示12排,帧回扫占扫描时间的确20%,设帧回扫相当x排字符,则有x/(12+x)=20%,可求得x=3,即帧回扫约占3排字符的时间,故排计数最多计到15,因此排计数器为4位。

(4)时钟源频率=50Hz*12*40*20*15=7.2MHz

行频=50Hz*15*20=15KHz,行扫描周期=1/15(ms)=66us,满足题目要求。

4.已知字符显示器每排显示80个字符,一帧可显示25排,字符编码采用ASCII码,使用

7* 7字符点阵,字间隔为1个点,字符排间隔为1条扫描线,行逆程占34个字符时间,场逆程占7排字符时间,刷新频率为60Hz,求: (1)刷新存储器容量和存取时间的要求;

(2)时钟频率和定时电路各计数器的最大计数值; (3)画出该字符显示器框图。

解:(1) 刷新存储器的容量80*25=2000字节(若考虑属性,则为4000个字节)。 因为每秒钟刷新60帧,每帧2000字,每个字一个字节(不考虑属性),所以存取时间=1/(60*2000)=8.3us(按字节存取时)。

(2) 时钟频率和定时电路各计数器的最大计数值

因每帧25排,加上逆程扫描占7排时间,共32排,所以排计数器为5位; 因每排80字符,加上逆程占34字符时间,共114字,所以字计数器为7位; 因每个字符占7个扫描行,加上排间隔1行,共8行,所以行计数器为3位; 因每个字符占7个扫描点,加上字间隔1点,共8个点,所以点计数器为3位; 因此,时钟频率=32*114*8*8*60=14008320Hz,约14MHz。 (3) 字符显示器框图与 教材P.240 图7.2 类似,<略>

5.一光栅扫描图形显示器,每帧有1024×1024像素,可以显示256种颜色,问刷新存储器容量至少需要多大?

解:刷新存储器的容量为像素个数*每个象素所点的字节数。 1024*1024*1=1MB

6.一个双面软盘,每面有40道,每道9个扇区,每个扇区存储512B,请求出格式化容量。 解:格式化容量为:2*40*9*512=360KB。

7.试推导磁盘存储器读写一块信息所需总时间的公式。 答:磁盘存储器读写一块信息所需总时间为

平均寻道时间+平均旋转等时间+一块数据的写入过程时间

8.某磁盘存储器转速为3000转/分,共有4个记录面,每道记录信息为12 288B,最小磁道直径为230mm,共有275道,道密度为5道/mm。问: (1)磁盘存储器的存储容量是多少? (2)最高位密度与最低位密度是多少? (3)磁盘数据传输率是多少? (4)平均等待时间是多少?

(5)给出一个磁盘地址格式方案。

解:(1)磁盘存储器的存储容量=4*275*12288=13516800字节

(2)因为最小半径R1=230/2=115,

最小磁道长度为2πR1=2*3.14159*115=722.57mm 所以最高位密度=12288/722.57=17字节 又因为最大半径R2=R1+275/5=115+55=170

最大磁道长度为2πR2=2*3.14159*170=1068 所以最低位密度=12288/1068=11.5字节 (3)磁盘数据传输率c=r*N

r=3000/60=50转/秒;N=12288字节/道 所以c=50*12288=614400字节。

(4)平均等待时间 = 旋转一圈时间的一半 = 1/(2*r)=1/(2*50)=10ms (5)给出一个磁盘地址格式方案。

设每个扇区为512字区,则12288/512=24,所以地址为5位;

因记录面为4,所地址为2位,道数为275,所以地址为9位,因此整个地址格式为

16位,即柱面号(9位)盘面号(2位)扇区号(5位)。 9.已知某磁盘存储器转速为2400转/分,每个记录面道数为200道,平均找道时间为60ms,每道存储容量为96Kbit,求磁盘的存取时间与数据传播率。 解:磁盘的平均存储时间=平均找道时间+平均旋转等时间

=60+60*1000/(2*2400)=60+12.5=72.5ms

因为每道容量为96Kbit,而磁盘每秒钟转2400转/60秒,即40转/秒,

所以最大数据传输入率为96Kbit*40=3840K bit/秒 = 480KB/秒

10.软盘驱动器使用双面双密度软盘,每面有80道,每道15扇区,每个扇区存储512B。已知磁盘转速为360转/分,假设找道时间为10—40ms,今写入4096B,平均需要多少时间?最长时间是多少?

解:道容量=15*512=7680B

写入一个扇区512字节的时间为1/(6*15)秒=1000/90=11.11ms 4096/512=8个扇区,

认为要写入的8个扇区是同一道上的,则写入时间为8/(6*15)秒=8000/90=800/9ms=88.89ms 平均找道时间=(10+40)/2=25ms

因磁盘转一圈的时间为60/360=1/6秒,所以平均旋转等待时间为1/12秒 写入4096B平均需要时间为:25+83.33+88.89=197.22ms 写入4096B最长需要时间为:40+166.66+88.89=295.55ms

11.磁带机有9道磁道,带长600m,带速2m/s,每个数据块1KB,块间间隔14mm,若数据传输率为128 000B/s,试求; (1)记录位密度;

(2)若带的首尾各空2m,求此带最大有效存储容量。

解:(1)由于数据传输率C=D*V,其中,D为记录位密度,V为线速度,

所以记录位密度D=C/V=128000B/2=64000B/M=64B/mm=1625.6B/英寸。

(2)传送一个数据块所需的时间为t=1024B/128000B/s=1/125秒 一个数据块占用长度为l=v*t=2m/s*1/125s=0.016m=16mm 每块间隙l1=14mm,数据块总数为:

(600-2*2)/(l+l1)=596*1000/30=19866块

故磁带存储器有效存储容量为19866块*1KB/块=19866KB 12.写入代码为11010100110,试画出NRZ。,NRZ1,PM,FM,MFM制写电流波形,指出哪些记录方式有自同步能力。

解:NRZ0,NRZ1没有自同步能力。RZ,PM,FM,MFM均有自同步能力。

写入代码11010100110的各种电流波形如下图

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