自考02384计算机原理考点.docx

精品资料，欢迎大家下载！第1章计算机系统概论电子计算机是一种能够自动、高速、精确地对各种信息进行处理和存储de电子设备,从总体上可以分为两大类：电子模拟计算机和电子数字计算机.1. 1计算机开展简史［填空］计算机最初是作为一种计算工具而问世de.早在计算机问世之前,就有各种各样de计算工具.纵观计算工具de开展历史,人类de计算工具已经经过了算筹、算盘、计算尺、手摇计算机、电动计算机、真空管计算机、晶体管计算机、大规模集成电路计算机,正在向生物计算、光计算、量子计算等方向探索.［单项选择、填空］ENIAC是个划时代de创举,是世界上第一台电子数字计算机,成为现代数字计算机de始祖.1.2计算机系统［单项选择、填空］一个完整de计算机系统包括硬件和软件两大局部.硬件是指计算机de所有器件或装置de总称,它们是“看得见、摸得着"de有形设备.软件是相对硬件而言de,是指在计算机硬件上运行de各种程序以及有关文档资料,例如操作系统、汇编程序、编译程序、诊断程序、数据库管理系统、专用软件包、各种维护使用手册、程序流程图和说明等,是无形de东西.’.硬件是计算机系统de物质根底,没有硬件对软件de支持,软件de功能就无从谈起,也就无法计算、处理某一方面de问题.同样,软件是计算机系统de灵魂,是硬件功能de完善与扩充.没有软件,计算机“仍是个“死"东西,根本无法工作.因此,计算机de硬件与软件是相互渗透、相互依存、互相配合、相互促进de关系,二者缺一不可.所以计算机系统性能de好坏取决于软、硬件功能de总和.［简答］冯-诺依曼思想体制主要包括：(1) 采用二进制数字代码形式表示各种信息.(2) 采用存储程序控制工作方式.(3) 计算机硬件由五大部件组成.计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成,其组成框图如图1—1所示.图中,空心箭头代表数据信号流向,实心箭头代表控制信号流向.虻始教据和指兮计算结果=>1-1计算机硬件组成框图［填空］运算器是对信息进行运算和处理de部件.在计算机中de运算有两类：算术运算和逻辑运算.运算器主要由算术逻辑运算部件(ALUg日用来暂存数据或存放运算结果de一系列存放器组成.［单项选择、填空］通常,人们把运算器和控制器统称为中央处理机(CPU),而把CPU和内部存储器一起称为主机.主机内de存储器称为内部存储器或简称内存,位于主机之外de存储器称为外部存储器或简称外存.外存和输入、输出设备一起又统称为外部设备或简称外设.［单项选择、填空］总线通常包括数据总线、地址总线和控制总线［简答］计算机系统de层次结构如下：(1) 数字逻辑层.最底层是由逻辑门组成de逻辑电路,称为数字逻辑层.(2) 微程序设计层.这是一个实在de硬件层,它是机器硬件直接执行微指令.如果某一个应用程序直接用微指令来编写,那么可在这一级上运行该应用程序.对于非微程序控制de计算机,此层合并人数字逻辑层.(3) 机器语言层.又称为一般机器层,它是微程序解释机器指令系统.操作系统层.它由操作系统程序实现,而操作系统由机器指令和广义指令组成.所谓广义指令,是操作系统定义和解释de软件指令.(4) 汇编语言层.它给程序员提供一种符号形式de语言,以减少程序员利用机器语言编写程序de复杂性.这一层由汇编程序支持或执行.(5) 高级语言层.这一层由各种高级语言编译程序支持.高级语言层上运行de程序是用比汇编语言更高级、更接近人类自然语言de高级语言所编写de.高级语言程序员在这一级上不需要了解计算机硬件、编译及操作系统等内容.1 -3计算机系统de技术指标［填空、简答］计算机系统de技术指标如下.字长是指计算机de运算部件能同时处理de二进制数据de位数.字长通常是字节de整倍数：它与计算机de功能和用途有很大de关系.字长不但决定着存放器、加法器、数据总线等部件de位数,直接影响着硬件de代价,而且还决定了计算机de运算精度.字长越长：计算机de运算精度就越高.内存容量.一个内存所能存储de全部信息量称为内存容量.它可以以字长为单位来计算,也可以以字节为单位来计算.在以字节为单位时,约定以8位二进制位为一个字节(Byte,缩写为B).(2) 运算速度.它是用每秒能执行de指令条数来表示de,单位一般用MIPS(每秒百万条指令)表示.第2章数字逻辑根底1逻辑代数与逻辑门［简答］逻辑代数与普通代数de区别如下：逻辑代数和普通代数一样用字母代表变量,称为逻辑变量.和普通代数不同de是,逻辑变量de取值只有两种：〞1和〞0〞,这里de〞1"和〞0〞,不再像普通代数那样具有数值大小de含义,而是表示所研究问题de两个相互对立de逻辑状态.在逻辑关系中,最根本de逻辑关系只有“与"、"或’’和“非〞三种,因此逻辑代数中变量de运算也只有“与〞“或’’和“非〞三种根本逻辑运算,而其他任何复杂de逻辑运算都可以用这三种根本逻辑运算来实现.1.逻辑"与"关系假设假设在表2—1中,用“1〞表示开关闭合或灯亮,用“0"表示开关断开或灯灭,便可以得到反映开关状态与灯亮/灭之间因果关系de数学表达形式一一逻辑真值表,简称真值表,如表2—2所示.表21逻辑刊与〞电路功能表开关A拜关B灯Y厮开断开灭断开闭合灭闭合'断并F灭闭台闭台•a—.表22逻辑〞与『'关系真值表AEY=A•B00t)一010'0011jg■,由表2-2可知,逻辑变量Y与逻辑变量A、B之间de关系是：只有当A与B都是“1〞是,Y才为“1〞；否那么,Y为“0〞.这一关系用逻辑表达式表示为：Y=A•B或Y=AB式中,“•〞表示逻辑变量A、Bde“与〞运算,又称为逻辑乘.逻辑与运算de规律是:0-0==00-1==01.0==01.1==12 .逻辑"或"关系其逻辑表达式表示为：Y=A+B式中,“+"表示逻辑变量A、Bde“或〞运算,又称为逻辑加.逻辑或运算de规律是：0+0=00+1=11+0=11+1=13 .逻辑“非"关系当决定一件事情de条件不具备时,这件事情才会发生,这样de逻辑关系称为逻辑“非’’关系.非就是相反,就是否认.当开关A闭合时,灯丫灭；而当开关A断开时,灯Y会亮.所以对灯丫亮这一事件来说,开关A闭合是一种“非"de逻辑关系.其逻辑表达式表示为:式中,字母A上方de符号“一〞表示逻辑变量Ade“非〞或“反’’运算.逻辑非运算de规律是：4. 常用复合逻辑运算除了与、或、非这三种根本逻辑运算之外,经常用到de还有基于这三种根本运算构成de一些复合运算,它们是与非(先“与’’后“非’’)、或非(先“或〞后“非〞)、异或等运算.与非、或非和异或运算de逻辑表达式分别是:5. 、、逻辑代数de运算法那么［计算］根据逻辑与、或、非de三种运算法那么,可推导出逻辑运算de一些根本定律和法那么,其中最常用de有以下几种：(1) 关于变量与常量de关系(2) 重复律(3) 吸收率(4) 分配律(5) 交换律(6) 结合律反演律2.2组合逻辑电路［单项选择、填空］通常数字系统de逻辑电路可以分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路.组合逻辑电路是指电路de输出状态只与当时输入状态有关,而与电路de以前状态无关,即输出与输入de关系具有即时性,不具备记忆功2.3常用时序电路［单项选择、填空］逻辑电路中de输出状态不但与当时de输入状态有关,而且还与电路以前de输入状态有关,这种逻辑电路称为时序逻辑电路.因此,时序逻辑电路中必须要有能够储存信息de记忆元件一一触发器.触发器也是构成各种复杂时序逻辑电路中de根本部件.［单项选择、填空］触发器de种类很多,按时钟控制方式来分,有电位触发、边沿触发、主从触发等方式de触发器；按功能来分,有RS型、D型、JK型等触发器.同一功能de触发器可以由不同de触发方式来实现,因此在选用触发器时必须考虑触发方式.［单项选择、填空］计算机中de许多部件都需要有能够暂时存放数据de部件,而存放器就是这样de部件,它具有接收信息、存放信息或传递信息de功能.存放器主要由触发器和一些控制门构成.由于一个触发器只能存放1位二进制信息,那么存放n位二进制信息de存放器就需要n个触发器来构成.［简答］74LS175de具体逻辑功能如下：异步清零.当MR=0时,存放器处于异步清零工作方式.这时,不管其他输人端de状态如何(包括时钟信号CLK)存放器Q3〜Q0被直接清零.由于清零不受时钟信号CLK控制,因而称为异步清零.同步并行置数.当MR=1时,在CLK上升沿作用下,数据输人端D3〜D0de数据将被分别置人Q3〜Q0.由于置数操作要与CLK上升沿同步,且D3〜D0de数据同时置人存放器,所以称为同步并行置数.(1) 保持功能.当MR=1时,在CLK上升沿以外de时间,存放器de内容保持不变,即各个输出端de状态与输人数据无关.［填空］移位存放器不仅能够存储数据,而且具有移位de功能.根据数据移动de方向,可分为单向移位和双向移位两大类.［填空、简答］计算器de分类主要有下面几种：按构成计数器de触发器de翻转次序分类,可分为异步计数器和同步计数器..当计数脉冲CLK输入时,所有触发器同时都翻转de计数器称为同步计数器；当计数脉冲CLK输人时,各级触发器不同时翻转de计数器称为异步计数器.(1) 按计数过程中计数器中数字de增减来分类,可分加法计数器、减法计数器和可逆计数器(加减计数器).(2) 按计数器中数字de编码方式来分类,可分为二进制计数器和十进制计数器.第3章计算机中de信息表示［填空］在计算机中,信息分为两大类：数据信息和控制(指令)信息.数据信息泛指计算机处理de对象,它们又可分为数值型数据和非数值型数据.(如文字、声音、图像等)；控制信息就是控制计算机工作de信息,计算机执行指令时,用指令产生de各种操作命令控制有关操作,所以指令序列属于控制信息.3.1数值型数据de表示［填空］所谓进位计数制,就是人们利用数字符号来计数de方法.但凡用数字符号排列,按由低位向高位进位计数de方法叫做进位计数制,简称计数制或进位制.进位计数制有很多种,计算机科学中常用de是二进制、十进制、十六进制.［填空］一个数无论采用何种进位制表示,都包含两个根本要素：基数和位权.(1) 基数任何一种计数制允许选用de根本数字符号de个数叫做基数.例如,十进制中有0~9共十个符号,基数为10;二进制中只有0和1共两个符号,基数为2.(2) 位权一个数字符号所表示de数值等于该数字乘以一个与它所在数位有关de常数,这个常数叫做“位权〞,简称“权〞.位权de大小是指以基数为底,数字符写所在位置de序号为指数de整数次藉.［简答］二进制数与其他数制相比,具有以下一些特点：(1) 容易实现.(2) 工作可靠.(3) 运算简单.(4) 便于逻辑运算与逻辑设计.［计算］无符号数是指整个机器字长,de全部二进制位均表示数值位(没有符号位),相当于数de绝对值.对于机器字长为,n位de无符号数de表示范围是,此时二进制de最高位也是数值位,其权值等于2—1.假设字长为8位,那么数de表示范围为0~255.带符号数de正号"+〞或负号“一〞,计算机是无法识别de,因此在计算机中需要把数de正、负符号数码化.一般用数de最高位表示数de正负,通常约定“0〞表示正号,“1〞表示负号.［计算］十进制使用de数字符号为0~9共10个符号,各位de权是以10为底de藉；二进制使。