计算机组成原理第二版课后习题答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/12 2:11:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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道容量= 1K ×8 ×8 位= 8KB = 4K字

数传率=4K字×3000转/分=4K字×50转/秒 =200K字/秒 一个字的传送时间=1/200K秒据块单位缩写。)

因为5

s<<25s,所以不能采用一条指令执行结束响应DMA

5s (注:在此1K=1024,来自数

请求的方案,应采取每个CPU机器周期末查询及响应DMA请求的方案(通常安排CPU机器周期=MM存取周期)。

33. 试从下面七个方面比较程序查询、程序中断和DMA三种方式的综合性能。

(1)数据传送依赖软件还是硬件。 (2)传送数据的基本单位。 (3)并行性。 (4)主动性。 (5)传输速度。 (6)经济性。 (7)应用对象。 解:比较如下:

(1)程序查询、程序中断方式的数据传送主要依赖软件,DMA主要依赖硬件。 (注意:这里指主要的趋势)

(2)程序查询、程序中断传送数据的基本单位为字或字节,DMA为数据块。

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(3)程序查询方式传送时,CPU与I/O设备串行工作;程序中断方式时,CPU与I/O设备并行工作,现行程序与I/O传送串行进行;DMA方式时,CPU与I/O设备并行工作,现行程序与I/O传送并行进行。

(4)程序查询方式时,CPU主动查询I/O设备状态;程序中断及DMA方式时,CPU被动接受I/O中断请求或DMA请求。 (5)程序中断方式由于软件额外开销时间比较大,因此传输速度最慢;程序查询方式软件额外开销时间基本没有,因此传输速度比中断快;DMA方式基本由硬件实现传送,因此速度最快;

注意:程序中断方式虽然CPU运行效率比程序查询高,但传输速度却比程序查询慢。

(6)程序查询接口硬件结构最简单,因此最经济;程序中断接口硬件结构稍微复杂一些,因此较经济;DMA控制器硬件结构最复杂,因此成本最高;

(7)程序中断方式适用于中、低速设备的I/O交换;程序查询方式适用于中、低速实时处理过程;DMA方式适用于高速设备的I/O交换; 讨论:

问题1:这里的传送速度指I/O设备与主存间,还是I/O与CPU之间?

答:视具体传送方式而定,程序查询、程序中断为I/O与CPU之间交换,DMA为I/O与主存间交换。

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问题2:主动性应以CPU的操作方式看,而不是以I/O的操作方式看。 补充题:

一、某CRT显示器可显示64种ASCII字符,每帧可显示72字×24排;每个字符字形采用7×8点阵,即横向7点,字间间隔1点,纵向8点,排间间隔6点;帧频50Hz,采取逐行扫描方式。假设不考虑屏幕四边的失真问题,且行回扫和帧回扫均占扫描时间的20%,问: 1)显存容量至少有多大?

2)字符发生器(ROM)容量至少有多大? 3)显存中存放的是那种信息? 4)显存地址与屏幕显示位置如何对应?

5)设置哪些计数器以控制显存访问与屏幕扫描之间的同步?它们的模各是多少?

6)点时钟频率为多少?

解:1)显存最小容量=72×24×8 =1728B

2)ROM最小容量=64×8行×8列= 512B(含字间隔1点) 3)显存中存放的是ASCII码信息。

4)显存每个地址对应一个字符显示位置,显示位置自左至右,从上到下,分别对应缓存地址由低到高。

5)设置点计数器、字计数器、行计数器、排计数器控制显存访问与屏幕扫描之间的同步。

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它们的模计算如下: 点计数器模 = 7+1 = 8 行计数器模 = 8 + 6 = 14

字、排计数器的模不仅与扫描正程时间有关,而且与扫描逆程时间有关,因此计算较为复杂。

列方程: (72+x)× 0.8 = 72

(24+y)× 0.8 = 24

解方程得:x = 18,y = 6,则: 字计数器模 = 72 + 18 = 90 排计数器模 = 24 + 6 = 30

6)点频 = 50Hz × 30排 × 14行 × 90字 × 8点 = 15 120 000Hz= 15.12MHz

二、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)扫描计数器 = 7位(与键的个数有关)

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2)ROM容量 = 128 × 8 = 128B(与字符集大小有关) 3)CPU从键盘读入的应为字符“F”的ASCII码 = 01000110 (46H) ,其中最高位为奇校验位(注:不是位置码)。

4)该键盘的原理性逻辑框图见下页,与教材图5.15类似,主要需标明参数。

5)如果不考虑校验技术,并按ASCII码位序设计键阵列(注意) ,则ROM编码表可省,此时7位计数器输出值(扫描码或键位置码)即为ASCII码。

该键盘的原理性逻辑框图如下:

三、一针式打印机采用7列×9行点阵打印字符,每行可打印132个字符,共有96种可打印字符,用带偶校验位的ASCII码表示。问: 1)打印缓存容量至少有多大? 2)字符发生器容量至少有多大? 3)列计数器应有多少位? 4)缓存地址计数器应有多少位?

解:1)打印缓存最小容量 = 132×8= 132B(考虑偶校验位)

2)ROM最小容量 = 96×7列×9行= 672×9位 3)列计数器 = 3位(7列向上取2的幂) 4)缓存地址计数器 = 8位(132向上取2的幂) 讨论:

1.由于针打是按列打印,所以ROM一个存储单元中存一列的9个

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