冯诺依曼计算机采用指令流（控制流）驱动方式。非冯诺依曼计算机采用数据流驱动方式

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1、运算规则

[X＋Y]补= [X]补＋ [Y]补
[X－Y]补= [X]补＋ [－Y]补
若已知[Y]补，求[－Y]补的方法是：将[Y]补的各位（包括符号位）逐位取反再在最低位加1即可。
例如：[Y]补= 101101 [－Y]补= 010011 

2、溢出判断，一般用双符号位进行判断：

符号位00 表示正数 11 表示负数
结果的符号位为01时，称为上溢；为10时，称为下溢
例题：设x=0.1101，y=－0.0111，符号位为双符号位
用补码求x+y，x－y 
[x]补+[y]补=00 1101+11 1001=00 0110 
[x－y]补=[x]补+[－y]补=00 1101+00 0111=01 0100
结果错误，正溢出

练习题

选择题：

A. 磁盘旋转一周所需的时间
B. 磁盘旋转半周所需的时间
C. 磁盘旋转1/3周所需的时间
D. 磁盘旋转2/3周所需的时间

2．下列关于CD-ROM盘的叙述是正确的是        。
A.CD-ROM只能读不能写
B.CD-ROM能读能写多次
C.CD-ROM只能写空白处不能读
D.CD-ROM能读但空白处只能写一次

3．在磁盘和磁带这两种磁表面寄存器中，存取时间与存储单元的物理位置有关。按存取方式分        。
A.二者都是顺序存取的
B.二者都是随机半顺序存取的
C.磁盘是随机半顺序存取，磁带是顺序存取的
D.磁盘是顺序存取，磁带是半顺序存取的

4.　下面不属于外设的是          。
A.输入设备　　B.内存储器　　C.外存储器　　D.输出设备

5.　下面不属于输出设备的是          。
A.CRT显示器　　B.触摸屏　　C.激光打印机　　D.绘图机

6.　下面说法中错误的是          。
A.打印机的分辨率用每英寸的点数来表示
B.针式打印机的特点是耗材成本低、噪音小、速度快
C.非击打式打印机噪音小、耗材成本高
D.以上说话都不正确

7.　双向打印机的特点是          。
A.左右双向同时打印
B.可以选择从左到右，也可以选择从右到左
C.先从左到右，再从右到左
D.具有两个打印头

8.　外围设备是指             。
A.输入输出设备　　　　　　　　　B.输入输出设备和外存储器
C.远程通信设备　　　　　　　　　D.除CPU和内存以外的其它设备

9.　CRT的分辨率是1024×1024像素，像素的颜色数是256，则刷新存储器的容量是         。
A.512KB 　　B.1MB   　　C.256KB　　D.2MB

10.　CRT的颜色数为256色，则刷新存储器每个单元的字长是           。
A.256　　　B.16　　　　C.8　　　　D.7

11.　具有自同步能力的磁记录方式是           。
A.NRZ0 　　B.RZ    　　C. NRZ1  　　D.MFM

12.　磁盘驱动器向盘片磁层记录数据时采用        方式写入。
A.并行　　B.串行   　　C. 并一串行  　　D.串一并行

13.　以下描述中基本概念正确的是        。
A.硬盘转速高，存取速度快
B.软盘转速高，存取速度快
C.硬盘是接触式读写
D.软盘是浮动磁头式读写

14.　显示器的主要参数之一是分辨率，其含义是        。
A.显示屏幕的水平和垂直扫描频率
B.显示屏幕上光栅的行数和列数
C.可显示不同颜色的总数
D.同一幅画面允许显示不同颜色的最大数目

15.　下列各种操作的时间中，不属于活动头硬盘的存取访问时间的是           。
A.寻道时间　　B.旋转延迟时间  C.定位时间  　D.传送时间

16. PC机所配置的显示器，若显示控制卡上刷新存储器容量是1MB，则当采用800×600的分辨率模式时，每个像素最多可以有          种不同的颜色。
A.256　　　　B.65536　　　　  C.16M　　　 　D.4096

17.　若磁盘的转速提高一倍，则           。
A.平均存取时间减半　　　　　　　　　　　B.平均找道时间减半
C.存储密度可以提高一倍　　　　　　　　　D.平均定位时间不变

18.　活动头磁盘存储器的平均存取时间是指        。
A.最大找道时间加上最小找道时间
B.平均找道时间
C.平均找道时间加上平均等待时间
D.平均等待时间

19.　活动头磁盘存储器的找道时间通常是指        。
A.最大找道时间
B.最小找道时间
C.最大找道时间与最小找道时间的平均值
D.最大找道时间与最小找道时间的和

20.　下列说法中不正确的是           。
A.语音合成器作为输入设备可以将人的语言转换成计算机能够识别的信息
B.非击打式打印机速度快、噪音低、印字质量高，但是价格也较高
C.点阵式打印机点阵的点越多，印字的质量越高
D.方式打印机的速度要比串行打印机快

21.　某计算机系统中的软盘启动器以中断方式与处理机进行I/O通信，通信中以16bit为传输单位，传输率为50kB/s，每次传输的开销（包括中断）为100拍，处理器的主频为50 MHz，则软盘使用时占处理器时间的比例是___。

1. 0%
2. 5%
3. 1.5%
4. 15%

填空题：
1.沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数称为    A     ，而磁道单位长度上能记录的二进制代码位数称为       B     ，它们统称为磁盘存储器的    C     。
2.磁表面存储器是利用  A   作为纪录信息的载体，读信息进行纪录和读取的设备是  B   。
3.光盘可分为  A   型、  B   型和可擦可写型三种。
4.磁盘上每个磁道被划分成若干个  A   ，其上面存储有  B   数量的数据。
5.一般来讲，外围设备由三个基本部分组成，它们是：       A     、    B     、和  C  。
6.显示器的主要性能指标是图像的  A  、     B   。前者的值越高，显示图像越清晰。
7.按照工作原理，打印机可以分为  A  式和  B   式两大类，其中，喷墨打印机和激光打印机都属于后者。
8.激光打印机的工作过程分为：  A  阶段、  B  阶段、  C 阶段、  D  阶段。
9.目前常用的打印机有　A  、  B  、  C　 三种。
10.每个外设都是在之间的设备控制器下进行工作，而设备控制器则通过  A  和主机连接，因此，设备控制器的主要职能是：  B  、  C  、  D  、  E  。
11.外围设备大体上可以分为　A  设备、  B  设备、  C  设备、  D  设备、  E  设备五大类。
12.显示适配器最为CRT和CPU的接口，它由　A  存储器、  B  控制器、和  C  三部分组成。先进的  B  控制器具有  D  加速能力
13.输入设备分为　A  输入设备、  B  输入设备、　C  输入设备几类。
14.磁表面存储器的主要技术指标是：　A  、  B  、  C  、  D  。
15.按显示器件分类，显示设备可以分为　A  显示器、  B  显示器、  C  显示器等。
16.可擦写型光盘分__ A  _和_  B __两种，用户可对这类光盘进行_  C __信息。
17.显示适配器作为CRT和CPU的接口，由_  A__存储器， _ B __控制器，ROM BIOS三部分组成。其中，先进的_  C__控制器具有__D__加速能力。
18. 直接使用西文键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。为此
要解决汉字的_  A  __编码，汉字__  B  _, _   C _ _码等三种不同用途的编码。
19. 在磁盘的一个记录块中，所有数据字都存放在   A___存储元中，从而在读写整个记录块所需的时间中，只包括一次   B___和一次  C___时间。

简答题：

1. CRT显示器中为什么采用光栅扫描方式？光栅扫描与随机扫描各自的优缺点是什么？
2. 显示器的分辨率和灰度级（颜色种类）与显示器的显示质量有什么关系？分辨率和灰度级（颜色种类）的设置受哪些因素限制？
3. 针式打印机有哪些部件组成？简述打印头的结构和打印出一个字符的原理性过程。
4. 比较针式打印机、喷墨打印机和激光打印机的特点及使用场合。
5. 说明只写一次型光盘的组成？完成读写操作的基本原理？

计算题：
1.盘磁组有六片磁盘，每片有两个记录面，存储区域内径22cm，外径33cm，道密度40道/cm，内层位密度400位/cm ,转速2400转/分。问：

1. 共有多少个存储面可用？
2. 共有多少柱面？
3. 盘组总存储容量是多少？
4. 数据传输率是多少？
5. 如采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？在寻址命令中如何表示磁盘地址？
6. 如果某文件长度超过了一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？

2.一盘组共11片，记录面为20面，每面上外道直径为14英寸，内道直径为10英寸，分203道。数据传输率为983,040字节/秒，磁盘组转速为3,600转/分。假定每个记录块记录1,024字节，且系统可挂多达16台这样的磁盘，请设计适当的磁盘地址格式，并计算总存储容量。
3.某显示器可显示64种ASCII码，每帧80字×25行，采用7×9点阵（7列9行），字间间距为1点，而行间间隔为5点，帧频为50Hz逐行光栅扫描。问：

1. 缓存的容量是多少？
2. 字符发生器ROM的容量是多少？
3. 缓存中存放的是字符ASCII代码还是点阵信息？
4. 缓存地址于屏幕显示位置是怎样对应的？
5. 应设置哪些计数器以控制缓存访问与屏幕扫描之间的同步？个计数器之间的分频关系怎样？

4.CD-ROM光盘的外缘有5mm宽的范围因记录数据困难，一般不使用，所以标准的播放时间为60分钟。请计算模式1和模式2情况下，光盘的存储容量是多少？
5.试推导磁盘存储器读写一块信息所需的总时间的公式。
6. 某磁盘里，平均找道时间为20毫秒，平均旋转等待时间为7毫秒，数据传输率为2.5M字节/秒。磁盘机上存放着500个文件，每个文件的平均长度为1M字节。现需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要2毫秒的额外处理时间。问：
（1）检查并更新所有文件需要占用多少时间？
（2）若磁盘机的旋转速度和数据传输率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间是多少？
7. 试分析图如下所示写电流波形属于何种记录方式。
             

8. (1).简要说明通用I/O标准接口SCSI的性能特点。
(2)．若设备的优先级依次为CD-ROM、扫描仪、硬盘，请用标准接口SCSI进行配置，画出配置图。
9. 某光栅扫描显示器的分辨率为1280×1024，帧频为75Hz（逐行扫描），颜色为真彩色（24位），显示存储器为双端口存储器。回归和消隐时间忽略不计。
①每一像素允许的读出时间是多少？
②刷新带宽是多少？
③显示总带宽是多少？

练习题题解

选择题：
1.Ｂ     2.Ａ     3.Ｃ     4.B     5.B     6.B     7.C     8.D     9.B     10.C     11.D     12.B     13.A　  14.B　　 15.C　  16.B    17.D　   18.D     19.C　 20.A
21.B
填空题：

1. A. 道密度  　B. 位密度　　C. 存储密度
2. A. 磁介质  　B. 磁头
3. A. 只读   　 B. 一次写入
4. A. 扇区      B. 相同
5. A. 存储介质　B. 驱动装置　C. 控制电路
6. A. 分辨率　  B. 灰度级
7. A. 击打　　  B. 非击打
8. A. 曝光　　  B. 显影　　　C. 转印　 　 D. 定影
9. A. 针式　　　B. 激光　　　C. 喷墨
10. A. 接口　　   B. 对设备进行启/停控制　 C. 进行信息的输入/输出操作控制或读写控制D. 指示设备的正常或异常工作状态E. 辅助操作的控制

1. A. 输入　　  B. 输出　　　C. 外存　　   D. 数据通信　　E. 过程控制
2. A. 刷新　　  B. 显示　　　C. ROM BIOS　D.图形　
3. A. 图形　　  B. 图像　　　C. 语音　
4. A. 存储密度  B. 存储容量　C. 数据传输率D.平均存取时间
5. A. CRT　　　 B. 液晶　　　C. 等离子　
6. A.磁光盘     B.相光盘     C.随机写入，擦除或重写
7. A.刷新       B.显示       C.显示        D.图形
8. A.输入　　　 B.内码　　　 C.字模　
9. A.前后相继   B.找道       C.等待

简答题：
1. 答：由于光栅扫描与电视系统使用相同的技术，技术成熟性好，产品价格便宜，所以光栅扫描被广泛地使用在计算机的CRT显示器中。
光栅扫描的优点：光栅扫描控制电子束在整个屏幕上重复移动，显示的内容通过另外的 逻辑线路提供，技术成熟性好，产品价格便宜。缺点：扫描冗余时间多，分辨率较低，用于普及性的字符显示器。
随机扫描的优点：电子束只扫描在屏幕上有显示内容的位置，而不是整个屏幕，因此
速度快，分辨率高，用于高质量的图形显示器。缺点：扫描控制逻辑比较专用、复杂，产品生产批量不够大，价格较高。
2. 答：显示器的分辨率越高，显示的形状就越精细准确，显示质量越高。
显示器的灰度级（颜色种类）越多，显示的图形层次感好，就越逼真。
但分辨率和灰度级（颜色种类）的设置受到存储容量及输入输出设备本身技术指标的限制。
3.答： 针式打印机由走纸机构、色带机构、打印头和一些逻辑电路等几部分组成。
打印头由打印针、导轨、电磁衔铁等部件组成。每根打印针可以沿着导轨前后运动。当电磁铁的线圈中给出一个脉冲电流时将产生磁场，电磁衔铁会在这一磁场作用下向前移动，推动打印针撞击色带；当线圈中的电流消失后，磁场消失，机械弹簧的反推力把打印针推回原来的位置，由于多个打印针可以同时被驱动，故一次打印是一个字符的一个纵向的点阵。
4.答：针式打印机的印字的机械装置是多个用电磁铁控制的打印针，打印速度慢，噪声大，
打印质量一般，多用于要求质量不高且希望价格较低的场合。
喷墨打印机是非击打式印字机，打印速度较快，噪声低，印字质量较高，实现彩色打
印较方便。
激光打印机可以有更高的打印质量，噪声低，也可以有更高的打印速度。激光打印机
由不同的性能和型号，在要求较高打印质量的各种场合得到广泛应用，高档的激光打
印机在电子照排印刷系统中得到普遍应用。
5. （1）写一次型光盘设备由光盘机和盘片组成。光盘机由主轴驱动机构，读写光头和寻道定位机构，激光器、光束分离器和光聚焦镜等组成。 光盘是圆形的、用于记录信息的盘片，由基板、铝质反射层和薄金属膜三层结构组成，基板提供合适的机械性能，反射层用于反射接收到的激光信号，而金属膜则是记录信息（区分“0”“1”信号）的介质。
（2）激光器可以产生一定亮度(强度)的激光束，是光源部件。光束分离器把接收到的激光束分成为写光束和读光束两部分。调制器用于控制是否要让写光束通过。写光束要通过跟踪反射镜和聚焦镜实现寻道定位，把写光束聚焦为很细的光束打到指定的光盘位置，从而在那里融出一个小于1l的一个小坑，表示已完成1个1信号的写入操作。读出时，读光束也会照射到指定的光盘位置，但它的能量很弱，不会改变金属膜的反射特性，只会把所照到之处有无小坑通过反射光的强弱表现出来，反射回来的光被送到光敏二极管，从而确定读出来的是“1”信号还是“0”信号。由于金属膜的反射特性，一旦被破坏了就不能再恢复，所以这种类型的光盘只能被写一次。

计算题：
1.答：

1. 共有10个存储面可用，最上下两面不用。
2. 有效存储区域 = 16.5-11 = 5.5 cm

因为道密度 = 40道/cm，所以40道/cm×5.5 cm = 220道，即220个圆柱面。

1. 内层磁道周长为2πR = 2×3.14×11 cm = 69.08 cm

每道的信息量 = 400位/cm×69.08cm = 27632位
每面的信息量 = 27632位×220 = 6079040位
盘组总容量 = 6079040位×10 = 60,790,400位

1. 磁盘数据传输率C = rN个字/秒

N为每条磁道容量，N = 27632位
R为磁盘每秒转速，r = 2400/60 = 40 r/s
所以数据传输率C = rN = 40 r/s×27632b = 1105280br/s

1. 采用定度数据块格式，直接寻址的最小单位是一个记录块（一个扇区），每个记录块记录固定字节数目的信息。

在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式如下：
16   15 14                           8  7               4   3              0

此地址格式表示有4台磁盘，每台有16个记录面，每面有28 = 256个磁道，每道有16个扇区。
如果某文件长度超过了一个磁道的容量，则应将它记录在同一个柱面上，因为不需要重新找道，这样数据读/写速度快。

2.答：
设数据传输率为C，每一磁道的容量为N，磁盘转速为r，则根据公式C = r•N，可求得：
N = C/r = 983040÷（3600÷60）= 16384（字节）
扇区数 = 16384÷1024 = 16
故表示磁盘地址格式的所有参数为台数16，记录面20，磁道数203道，扇区数16，由此可得磁盘地址格式如下：
20           17  16                            9   8              4  3          0

磁盘总存储容量为
16×20×203×16384 = 1064304640字节

1. 答：（1）缓存的容量＝显示容量×字符种类＝（80×25）×7＝14000（bit）

　 （2）字符发生器ROM的容量＝点阵容量/个×字符数＝9×64＝576（bit）
（3）缓存中存放的是字符的ASCII代码
（4）字计数器的值表明字符在屏幕水平方向的位置，行计数器的值表明字符在屏幕行的位置。缓冲地址的后3位是线计数器的内容，当字计数器计到99，线计数器计到13时一行扫描完毕，行计数器加1。
（5）应设置点计数器、字计数器、线计数器和行计数器以控制缓存访问与屏幕扫描之间的同步。
时钟脉冲频率f1＝50×（80＋20）×25×18×14＝14（MHz）
点计数器频率f2＝f1＝14（MHz）
字计数器频率f3＝f2/（7＋1）＝14/8＝1.75（MHz）
线计数器频率f4＝f3/（80＋20）＝17.5（kHz）
行计数器频率f5＝f4/14＝1.25（kHz）

1. 答：扇区总数为：60×60×75＝270000个扇区，

　　　　在模式1情况下，存放计算机程序和数据，其存储容量为：
270000×2048/1024/1024＝527MB
在模式1情况下，存放声音、图像等多媒体数据，其存储容量为：
270000×2336/1024/1024＝601MB
5.设读写一块信息所需总时间为T，平均找道时间为ts，平均等待时间为tl，读写一块信
息的传输时间为tm，则有T=ts＋tL＋tm。
假设磁盘以每秒r转速率旋转，每条磁道容量为N个字，则数据传输率Dr=rN个字/秒。又假设每个数据块的字数为n，一旦读写磁头定位在该块始端，就能在tm≈（n / rN）秒的时间中传输完毕。tl是磁盘旋转半周的时间，tl=（1/2r）秒，由此可得：T=ts＋（1/2r）＋（n/rN） 秒。
6. （1）每次磁盘读写时间=找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新
时间为：
[（20×10-3+7×10-3+1/2.5）×2+2×10-3 ]×500=428（s）；
(2)若磁盘机的旋转速度提高1倍，则平均旋转等待时间缩短为3.5ms，若磁盘机的数据传输率提高1倍，则变为5MB/s，故总的文件更新时间为：
[（20×10-3+3.5×10-3+1/5）×2+2×10-3 ]×500=233.5（s）
7. （1）是调频制（FM）。
（2）是改进调频制（MFM）。
（3）是调相制（PE）。
（4）是调频制（FM）。
（5）是不归零制（NRZ）。
（6）是“见1就翻制”（NRZ1）。
8. （1）SCSI接口总线由8条数据线、一条奇偶校验线、9条控制线组成，使用50芯电缆，规定了两种电器条件：单端驱动和差分驱动。
总线时钟频率高。
SCSI接口总线以菊花链形式最多可接8台设备。
每个SCSI设备有自己唯一的设备号ID=0~7。ID=7的设备有最高优先权，ID=0的设备优先权最低。采用分布式总线仲裁策略。
SCSI设备是指连接在SCSI总线上的智能设备，即主适配器HBA外,其他SCSI设备实际上是外设的适配器或控制器。
SCSI设备是智能设备，对SCSI总线以至主机屏蔽了实际外设的固有物理属性，设备间可用一套标准命令进行数据传送。
SCSI设备间是一种对等关系，而不是主从关系。
（2）SCSI接口以菊花链形式最多连接8台设备，ID=7的设备具有最高优先权，ID=2（扫描仪）优先权最低。配置图如下图所示。

9.     ①每一像素允许的读出时间为：
（1/75）/（1280×1024）＝1.02×10-8［s］=10.2［ns］
②刷新带宽 ＝ 分辨率×颜色深度×帧频＝（1280×1024）×3×75 = 294912000字节/秒 ＝ 281.25M字节/秒。
③显示总带宽 ＝ 刷新带宽 ＝ 281.25M字节/秒。