计算机组陈原理计算题

1.在异步串行传输系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位，2个终止.若要求每秒传输120个数据帧，计算数据传送的波特率和比特率。 答：波特率：（1+8+1+2）*120=1440bps 彼特率 ： 1440*（8/12）=360bps

3.1 假设总线的时钟频率为8MHz，一个总线周期等于一个时钟周期。若在一个总线传输周

期可并行传送16位的数据，求该总线的带宽。16MBps

3.2 在一个32位的总线系统中，总线时钟频率为66MHz，假设总线最短传输周期为4个时

钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高传输率，可采取什么措施？

3.3 在异步串行传输系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位，2个终

止位。若要求每秒传输120个数据帧，计算数据传送的波特率和比特率。

1. 说明存取周期和存取时间的区别。

答：存储周期是指存储器进行连续两次独立的存储器操作所需的最小间隔时间。 存储时间是指启动一次存储操作（读或写）到完成该操作所需的全部时间。

2. 某机字长为32位，其存储容量是64KB，按字编址它的寻址范围是多少？若主存以字节

编址，写出主存字地址和字节地址的分配情况。 答：64K字节=64*1024*8位

64K/32位=64*1024*8/32=16*1024=16K 既寻址范围是0-16K 字地址 0 4 8 0 4 8 1 5 9 字节地址 2 6 10 3 7 11

3. 一个容量为16KX32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规

格的存储芯片时，各需要多少片？1KX4位，2KX8位，1KX4位，16KX8位，4KX8位，8KX8位

答：16K*32位其地址和数据线的总和是46 1K*4位需要128片，2K*8位需要32片，16K*8位需要4片，4K*8位需要16片，8K*8

位需要8片。

4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？ 答：两种。一种是线选法，另一种是重合法

1.简述汉明码生成原理和构造方法。

答：生成原理：用于数据传送，能检测所有一位和双位差错并纠正所有一位差错的二进制代

码。当计算机存储或移动数据时，可能会产生数据位错误，这时可以利用汉明码来检测并纠错，简单的说，汉明码是一个错误校验码码集。 构造方法：以数据码1101为例讲讲汉明码的编码原理，此时D8=1、D4=1、D2=0、D1=1，

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在P1编码时，先将D8、D4、D1的二进制码相加，结果为奇数3，汉明码对奇数结果编码为1，偶数结果为0，因此P1值为1，D8+D2+D1=2，为偶数，那么P2值为0，D4+D2+D1=2，为偶数，P3值为0。这样，参照上文的位置表，汉明码处理的结果就是1010101。

2. 若信息位为1001000，要构成能纠正一位错的汉明码，则至少要加上多少冗余位？写出其

监督关系表达式。 答：4位

P1=1⊕3⊕5⊕7 P2=2⊕3⊕6⊕7 P4=4⊕5⊕6⊕7

3. 若汉明码的监督关系式为： S0=a0⊕a3⊕a4⊕a5 S1=a1⊕a4⊕a5⊕a6 S2=a2⊕a3⊕a5⊕a6

接收方收到的码字为：a6a5a4a3a2a1a0=1010100，问在最多一位错的情况下发送方发送

的信息位是什么？

答：P4=4⊕5⊕6⊕7=0⊕1⊕0⊕0=1 P2=2⊕3⊕6⊕7=0⊕1⊕0⊕0=1 P3=1⊕3⊕5⊕7=1⊕1⊕1⊕0=1

又因为最多一位错，所以只有第7位错 则第七位为1

所以发送方信息为1010101

1．输入的信息位为1010101，约定的生成多项式G(X)=X4+X2+X+1,试求输出的CRC码字。 答：G(X)=X4+X2+X+1 即10111

10101010000除以10111得1001010余0110 所以输出的CRC码字为101110110

2．已知循环冗余码的生成多项式为 X5+X4+X+1，若接收方收到的码为1010110001101，问

传输中是否有差错？

答：X5+X4+X+1 即110011

1010110000000除以110011得11000100余01100 01100和已知的01101不符，所以传输错误。

某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试

问：

(1) 该机所允许的最大主存空间是多少？ 答：18位=256K

（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？ 答：256K*8/32K*8=8块

（3）每个模块板内共有几片RAM芯片？ 答：32K*8位/4K*4位=16片

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（4）共有多少片RAM？ 答：16片*8=128片

（5）CPU如何选择各模块板？

答：CPU通过最高3位地质译码选板，次高3位地址译码选片。

1.有一个（7，4）码，生成多项式G(x) =x3+x+1，写出代码1001的循环冗余校验码。 答：G(x) =x3+x+1即1011

1001转换成1001000，1001000除以1011得1010余110 则其循环冗余校验码为1001110

2.设有效信息为110，试用生成多项式G(x) =11011将其编成循环冗余校验码。 答：110转换为11000，11000除以11011得1余011 则其循环冗余校验码为110011

3.某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录盘面，每毫米5道，每道记录信息12288

字节，最小磁道直径为230mm，共有275道，求： （1）磁盘存储器的存储容量；

解：存储容量 = 275道×12 288B/道×4面 = 13 516 800B （2）最高位密度（最小磁道的位密度）和最低位密度；

解：最高位密度 = p12 288B/230= 17B/mm = 136位/mm（向下取整） 最大磁道直径=230mm+275道/5道 ×2= 230mm + 110mm = 340mm 最低位密度 = 12 288B / 340= 11B/mm = 92位 / mm （向下取整） （3）磁盘数据传输率；

解：磁盘数据传输率= 12 288B × 3000转/分=12 288B × 50转/秒=614 400B/S （4）平均等待时间。

解：平均等待时间 = 1/50 / 2 = 10ms

4.某机字长为16位，常规的存储空间为64K字，若想不改用其他高速的存储芯片，而使访

存速度提高到8倍，可采取什么措施？画图说明。 答：可采取多体交叉存取技术

5.一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规格

的存储芯片时，各需要多少片？

1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位 答：16K=214，总和为14+32=46

1K×4位需（16K×32）/（1K×4位）=128片 2K×8位需32片 4K×4位需32片 16K×1位需32片 4K×8位需16片 8K×8位需8片

6. 国际生成多项式标准

答：CRC生成多项式, 其中 CRC-12 用于字符长度为 6 位的情况, 其余三种则用于字

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符长度为 8 位的情况. CRC-32 出错的概率比 CRC-16 低 10-5 倍. 由于 CRC-32 的可靠性, CRC 把 -32 用于重要数据的传输十分合适,所以 CRC-32 在通信,计算机等领域应用十分广泛.在一些 UART 通信控制芯片内都采用了 CRC 校验码进行差错控制;以太网卡芯片,MPEG 解码芯片中,也采用 CRC-32 进行差错控制.

1. 假设某设备向CPU传送信息的最高频率是40 KHz，而相应的中断处理程序其执行时间

为40?s ，试问该外设是否可用程序中断方式与主机交换信息，为什么? 答：响应频率=1/40khz =25 ?s <最高频率40?s ，所以不可用.

2. 设磁盘存储器转速为3000转/分，分8个扇区，每扇区存储1KB，主存与磁盘存储器传

送的宽度为16b。假设一条指令最长执行时间是25?s，是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么? 若不行，应采取什么方案？ 答：磁盘的转速为 3000／60＝50 r／s

磁盘每秒可传送 1KB× 8 × 50＝400KB

若采用DMA方式，每秒需有： (400 KB／2B) = 200K次DMA请求 而1/200K=5 ?s< 25?s,所以不行

可以按每个存取周期结束响应DM A请求的方案

3. 有一编码键盘，其键阵列为8行×16列，分别对应128种ASCII码字符，采用硬件扫描 方式确认按键信号，问：

1）扫描计数器应为多少位？ 2）ROM容量为多大？

3）若行、列号均从0开始编排，则当第5行第7列的键表示字母“F”时，CPU从键盘读入的二进制编码应为多少（设采用奇校验） ？

4）参考教材图5.15，画出该键盘的原理性逻辑框图； 5）如果不考虑校验技术，此时ROM是否可省？ 解:1：七位

2：128*8=128B 3：01000110 5：可省

该键盘的原理性逻辑框图如下：七位计数器时钟发生器列译码器4:16行译码器3:8ROM128B-RDCPU-CS地址译码输入单稳8X16键盘矩阵延迟中断触发器

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1. 假设某一设备向CPU传送信息的最高频率是40 KHz，而相应的中断处理程序其执行时

间为40?s ，试问该外设是否可用程序中断方式与主机交换信息，为什么? 答：响应频率=1/40khz =25?s <最高频率40?s，所以不可用

2. 设磁盘存储器转速为3000转/分，分8个扇区，每扇区存储1KB，主存与磁盘存储器传

送的宽度为16b。假设一条指令最长执行时间是25?s，是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么? 若不行，应采取什么方案？ 答：磁盘的转速为 3000／60＝50 r／s

磁盘每秒可传送 1KB× 8 × 50＝400KB

若采用DMA方式，每秒需有： (400 KB／2B) = 200K次DMA请求 而1/200K=5?s < 25ms,所以不行

可以按每个存取周期结束响应DM A请求的方案

1、写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码。 (1) 11010100

解：原码：根据定义得[x]原=0,11010100 反码：根据定义得[x]反=0,11010100 补码：根据定义得[x]补=0,11010100 移码：[x]移=28+11010100=111010100 (2) 0.1010000

解：原码：根据定义得[x]原=0.1010000 反码：根据定义得[x]反=0.1010000 补码：根据定义得[x]补=0.1010000 移码：无[x]移 (3) -10101100

解：原码：[x]原=28-（-10101100）=1,10101100

反码：[x]反=（28+1-1）+（-10101100）=1,01010011 补码：[x]补=28+1+（-10101100）=1,01010011 移码：[x]移=28+（-10101100）=001010100 (4) -0.0110000

解：原码：[x]原=1-（-0.0110000）=1.0110000

反码：[x]反=（2-2-7）+（-0.0110000）=1.1001111 补码：[x]补=2+（-0.0110000）=1.1010000 移码：无[x]移

2、一个DMA模块采用周期挪用方式从一个速率为9600b/s的设备向存储器传输字符。CPU

读取指令的速率为每秒100万条，每条指令一个字，问DMA模块对于CPU速率的影响有多少？

答：外设向存储器读写的速率为:9600/25=300W/s

输入输出访问操作占全部存储器带宽的比例为:300/1000000=0.03%

3、在程序查询的输入输出方式的系统中，有三个不同的外围设备。假定一个查询操作需要

100个时钟周期，CPU的时钟频率为50MHz。求CPU在以下三种情况下为输入输出查询所花费的时间比率（百分率），假定进行足够的查询以避免数据丢失。

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