计算机组成原理第四章作业
一、选择题：
1.计算机能直接认识、理解和执行的程序是___。
A. 汇编语言程序
B. 源程序
C. 高级语言程序
D. 机器语言程序
2.某寄存器中的值有时是地址，这只有计算机的（）才能识别它
A 译码器
B 判断程序
C 指令
D 时序判断
3.中断响应时，保存PC并更新PC的内容，主要是为了.
A．提高处理机的速度
B．能进入中断处理程字并能正确返回原程序
C．便于编制中断处理程序
4.设指令中的形式地址为以相对寻址时，操作数的有效地址E＝.
A.（D）B．（PC）＋D C．（R）＋D
5.单地址指令中，为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常常采用（）．
A．堆栈寻址方式B．立即寻址方式
C．隐含寻址方式D．间接寻址方式
6.发生中断请求的条件是（）．
A.一条指令执行结束
B.一次Ｉ／Ｏ操作结束
C.机器内部发生故障
D.一次ＤＭＡ操作结束
7.下面有关CPU的叙述中，哪一个是正确的：（）
A.RISC的特点包括：CPU寄存器数量多，采用流水线技术，指令长度固定，访问主存只有取数/存数指令和主要用硬布线控制逻辑等。
B.硬布线逻辑控制器为每条指令按时间顺序提供相应的控制信号，而且比微程序控制器的执行速度快，内部结构较规整，易扩充修改。
C.微指令格式中的控制字段，只能够选用直接控制法、字段直接控制法、字段间接编码法之中的一种。
D.微指令格式中的下址字段，与指令格式中的地址字段一样，指出了操作数的地址信息。
8.在不同速度的设备之间传送数据（）
A 必须采用同步控制方式
B 必须采用异步控制方式
C可用同步也可异步 D 必须采用应答方式
9.采用（）方式时，两台微机可同时进行双向数据传送。
A. 异步
B. 全双工
C. 同步
D. 单工
10.计算机中，执行部件接控制部件的命令所作的不可再分的操作称为. A．微命令B．微操作C操作
11.以下关于精简指令集计算机指令系统特点的叙述中，错误的是（）
A.对存储器操作进行限制，使控制简单化
B 指令种类多，指令功能强
C 设置大量通用寄存器
D 选取使用频率较高的一些指令提高执行速度
12.在堆栈寻址中,设A为累加器,SP为堆栈指示器,Msp为SP指示的栈顶单元。如果进栈操作顺序是:（SP）-1→SP,（A）→Msp;那么出栈操作的顺序应是（）。
A.（Msp）→A，（SP）+1→SP
B.（SP）+1→SP，（Msp）→A
C.（SP）-1→SP，（Msp）→A
D.（Msp）→A，（SP）-1→SP
13.在按字节编址的存储器中，每个编址单元中存放（）。
A.1位
B.8位
C.16位
D.32位
14.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（）。
A.立即寻址
B.变址寻址
C.间接寻址
D.寄存器寻址
15.堆栈指针SP 的内容是（）。
A.栈顶单元内容
B.栈顶单元地址
C.栈底单元内容
D.栈底单元地址
16.采用直接寻址方式，则操作数在（）中。
A.主存
B.寄存器
C.直接存取存储器
D.光盘
17.零地址指令的操作数一般隐含在（）中。
A.磁盘
B.磁带
C.寄存器
D.光盘
18.假设寄存器R 中的数值为200 ，主存地址为200 和300 的地址单元中存效的内容分别是300 和400 ，则什么方式下访问到的操作数为200（）。
A.直接寻址200
B.寄存器间接寻址（R）
C.存储器间接寻址（200）
D.寄存器寻址R
19.单地址指令（）。
A.只能对单操作数进行加工处理
B.只能对双操作数进行加工处理
C.无处理双操作数的功能
D.既能对单操作数进行加工处理，也能在隐含约定另一操作数（或地址）时，对双操作数进行运算
20.反映计算机基本功能的是（）。
A.操作系统
B.系统软件
C.指令系统
D.数据库系统
21.在大多数情况下，一条机器指令中是不直接用二进制代码来指定（）。
A.下一条指令的地址
B.操作的类型
C.操作数地址
D.结果存放地址
22.在存储器堆栈中，若栈底地址为A，SP指针初值为A-1，当堆栈采用从地址小的位置向地址大的位置生成时，弹出操作应是（）。
A.先从堆栈取出数据，然后SP指针减1
B.先从堆栈取出数据，然后SP指针加1
C.SP指针先加1，然后从堆栈取出数据
D.SP指针先减1，然后从堆栈取出数据
23.转移指令执行结束后，程序计数器PC中存放的是（）。
A.该转移指令的地址
B.顺序执行的下条指令地址
C.转移的目标地址
D.任意指令地址
24.虚拟存储器中，程序正在执行时，由完成地址映射（）。
A.编译系统
B.装入程序
C.操作系统
25.下列叙述中，能反映RISC特征的有( )。
A.丰富的寻址方式
B.使用微程序控制器
C.执行每条指令所需的机器周期数的平均值小于2
D.多种指令格式
26.在指令格式中,采用扩展操作码设计方案的目的是___.
A.减少指令字长度;
B.增加指令字长度;
C.保持指令字长度不变而增加指令操作得数量;
D.保持指令字长度不变而增加寻址空间.
27.用于科学计算的计算机中,标志系统性能的主要参数是___.
A.主时钟频率
B.主存容量
C.MFLOPS;
D.MIPS
28.当前设计高性能计算机的重要技术途径是___.
A.提高CPU主频
B.扩大主存容量
C.采用非冯若依曼结构
D.采用并行处理技术
29.下列体系结构中，最适合多个任务并行执行的体系结构是___.
A.流水线向量机结构;
B.堆栈处理机结构;
C.共享存储多处理机结构;
D.分布存储多计算机结构
30.对于低速输入输出设备,应当选用的通道是___.
A.数组多路通道
B.字节多路通道
C.选择通道
D.DMA专用通道
31.在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是___.
A.程序计数器
B.累加计数器
C.中断计数器
D.程序状态字
32.为使虚存系统有效的发挥其预期的作用,所运行的程序应具有的特性是___.
A.该程序不应含有过多的I/O操作.
B.该程序的大小不应超过实际的内存容量;
C.该程序应具有较好的局部性;
D.该程序的指令间相关不应过多.
33.某一SRAM 芯片,其容量为1024*8位,除电源和接地端外,该芯片引脚的最小数目为___.
A. 20
B. 22
C. 25
D. 30
34.指令糸统采用不同寻址方式的目的是（）．
Ａ．实现存储程序和程序控制Ｂ.编程指令长度,扩大空间寻址,提高编程灵活性Ｃ．可直接访问外存Ｄ．提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度35.单地址指令中，为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常常采用（）．
Ａ．堆栈寻址方式Ｂ．立即寻址方式Ｃ．隐含寻址方式Ｄ．间接寻址方式36.变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（）．
Ａ．基址寄存器内容加上形式地址Ｂ．堆栈指示器内容加上形式地址
Ｃ．变址寄存器内容加上形式地址Ｄ．程序记数器内容加上形式地址
37.在下面描述的RISC 指令系统基本概念中不正确的表达式是（）
Ａ．选取使用频率低的一些复杂指令,指令条数多Ｂ.指令长度固定
Ｃ．指令格式种类少Ｄ．只有取数／存数指令访问存储器
38.通用寄存器组属于（）的组成部件．
Ａ．运算器Ｂ．控制器Ｃ．存储器Ｄ．适配器
39.微程序控制器中, 机器指令与微指令的关系是（）．
Ａ.每一条机器指令由一条微指令来执行
Ｂ.每一条机器指令由一段微指令来执行
Ｃ.每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
Ｄ.一条微指令由若干条机器指令组成
40.在微机系统中，外围设备通过（）与主板的系统总线相连接．
Ａ．适配器Ｂ．设备控制器Ｃ．计数器Ｄ．寄存器
41.中断向量地址是（）．
Ａ．子程序入口地址Ｂ．中断服务例行程序入口地址
Ｃ．中断服务例行入口地址的地址Ｄ．主程序返回地址
42.采用ＤＭＡ方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个（）时间．
Ａ．指令周期Ｂ．机器周期Ｃ．存储周期Ｄ．总线周期
43.设置中断排队判优逻辑的目的是（）
A .产生中断源编码
B .使同时提出的请求中的优先级别最高者，得到及时响应
C .使CPU 能方便地转入中断服务子程序
D .提高中断响应速度
44. ALU属于（）部件。
A 运算器
B 控制器
C 存储器
D 寄存器
45.人们根据特定的需要预先为计算机编制的指令序列称为（）
A 软件
B 文件
C 集合
D 程序
46.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（）
A 可直接访问外存
B 提供扩展操作码并降低指令译码难度
C 实现存储程序和程序控制
D缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性
47.在堆栈中，保持不变的是（）
A 栈顶
B 栈底
C 栈指针
D 栈中的数据
48.一节拍脉冲持续的时间长短是（）
A 指令周期
B 机器周期
C 时钟周期
D 以上都不是
49.状态寄存器用来存放（）
A 算术运算结果
B 逻辑运算结果
C 运算类型
D 算术、逻辑运算及测试指令的结果状态
50.在微程序控制器中，机器指令和微程序指令的关系是（）
A 每一条指令由一条微指令来执行
B一条微指令由若干条机器指令组成
C 每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行
D 一段微程序由一条机器指令来执行
选择题答案：
1D 2C 3B 4C 5D 6D 7A 8C 9B 10A 11C 12A 13B 14D 15B 16A 17C 18D 19D 20C 21A 22A 23C 24A 25D 26D 27D 28D 29C 30B 31C 32D 33A 34C 35A 36C 37B 38B 39D 40B 41A 42B 43B 44A 45D 46D 47D 48A 49D 50C
二、填空题：
1、计算机的程序是由一系列的（）组成的。
2、指令是（）。
3、计算机的指令有（）。
4、微指令是（）。
5、计算机的指令系统（）。
6、CISC（）。
7、RISC（）。
8、一个完善的指令系统所满足的要求（）。
9、计算机语言有（）。
10、计算机能够直接识别和执行的语言是（）。
11、机器指令是用（）来表示的。
12、指令字（）。
13、指令字通常简称为（）。
14、指令通常由（）和（）组成。
15、操作码字段表征指令的（）。
16、地址码字段指定（）。
17、一般来说，一个包含n位的操作码最多能够表示（）指令。
18、SS（）。
19、RR（）。
20、RS（）。
21、SS的执行时间（）。
22、RR的执行时间（）。
23、指令字长度（）。
24、机器字长（）。
25、机器字长决定了（）。
26、单字长指令（）。
27、半字长指令（）。
28、等长指令字结构（）。
29、机器指令对数据进行操作，分为（）。
30、存储器即可用于（），又可用于（）。
31、操作数的读写方式（）。
32、寻址方式有（）和（）。
33、指令寻址方式有两种，即（）。
34、立即寻址方式的特点（）。
35、有效地址计算公式（）。
36、常用的三种偏移寻址是（）。
37、程序计数器是（）。
38、一个比较完善的指令系统应该有（）四大类指令。
39、转移指令的转移地址由（）和（）来确定。
40、若采用直接寻址方式，则称为（）。
41、若采用相对寻址方式，则称为（）。
42、特权指令（）。
43、RISC指令系统的最大特点之一是（）。
44、操作数可放在（）。
45、堆栈是一种特殊的数据寻址方式，采用（）原理。
46、一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的（）
47、指令系统是表征一台计算机（）。
48、浮点指令有（）源寄存器字段。
49、高档微机采用（）。
50、目前计算机发展的主流是（）。
填空题答案：
1、机器指令
2、计算机执行某种操作的命令
3、微指令、机器指令、宏指令
4、微程序级的命令
5、所有机器指令的集合
6、复杂指令系统计算机
7、精简指令系统计算机
8、完备性、有效性、规整性、兼容性
9、高级语言、低级语言
10、二进制机器语言
11、机器字
12、表示一条指令的机器字
13、指令
14、操作码字段、地址码字段
15、操作特性与功能
16、参与操作的操作数的地址
17、2n条
18、存储器---存储器
19、寄存器---寄存器
20、寄存器---存储器
21、最长
22、最短
23、一个指令字中包含二进制代码的位数
24、计算机能直接处理的二进制数据的位数
25、计算机的运算精度
26、指令字长度等于机器字长度的指令
27、指令字长度等于半个机器字长度的指令
28、在一个指令系统中，各种指令长度是相等的
29、地址数据、数值数据、字符数据、逻辑数据
30、存放数据，存放指令
31、地址指定方式、相联存储方式、堆栈存储方式
32、指令寻址方式，数据寻址方式
33、顺序寻址方式、跳跃寻址方式
34、指令中包含的操作数立即可用，节省了访问内存的时间
35、EA=A+(R)
36、相对寻址、基址寻址、变址寻址
37、隐含引用的专用的寄存器
38、数据处理、数据存储、数据传送、程序控制
39、直接寻址方式，相对寻址方式
40、绝对转移
41、相对转移
42、具有特殊权限的指令
43、指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少
44、专用寄存器、通用寄存器、内存、指令
45、先进后出
46、指令系统
47、性能的主要因素
48、3个
49、32位长度的单字长形式
50、RISC指令系统
三、简答题：
1、指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式的特点
15 9 7 4 3 0
OP --------- 源寄存器目标寄存器解：1）单字长二地址指令
2）操作码字段OP可以指定27=128条指令
3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器，所以是RR型指令
4）这种指令结构常用于算术逻辑类指令
2、指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式的特点
15 10 7 4 3 0
OP --------- 源寄存器变址寄存器
位移量（16位）
解：1）双字长二地址指令，用于访问存储器
2）操作码字段OP为6位，可以指定26=64条指令
3）一个数在寄存器，另一个在存储器中，所以是RS型指令
3、指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式的特点
15 10 7 4 3 0
OP --------- 目标寄存器源标寄存器解：1）单字长二地址指令
2）操作码字段OP为6位，可以指定26=64条指令
3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器，所以是RR型指令
4、指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式的特点
15 12 11 9 8 6 5 3 2 0
OP 寻址方式寄存器寻址方式寄存器
源地址目标地址
解：1）单字长二地址指令
2）操作码字段OP为4位，可以指定24=16条指令
3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器，所以是RR型指令
5、某计算机字长为16位，主存容量为64K，采用单字长单地址指令，共有40条指令。试采用直接、立即、变址、相对四种寻址方式设计指令格式
解：有上述可知，共有40条指令，可知操作码OP字段占6位，所以地址码有10位，因为有四种寻址方式，则寻址方式占2位，即可规定，00直接寻址，01立即寻址，10变址寻址，11相对寻址，则指令格式如下图所示
15 10 9 8 7 0
OP 寻址方式寄存器
操作码地址码
第四章作业答案 解释概念：主存、辅存，Cache, RAM, SRAM, DRAM, ROM, PROM ,EPROM ,EEPROM CDROM, Flash Memory. 解：1主存：主存又称为内存，直接与CPU交换信息。 2辅存：辅存可作为主存的后备存储器，不直接与CPU交换信息，容量比主存大，速度比主存慢。 3 Cache: Cache缓存是为了解决主存和CPU的速度匹配、提高访存速度的一种存储器。它设在主存和CPU之间，速度比主存快，容量比主存小，存放CPU最近期要用的信息。 4 RAM; RAM是随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。 5 SRAM: 是静态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。靠触发器原理存储信息，只要不掉电，信息就不会丢失。 6 DRAM 是动态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。靠电容存储电荷原理存储信息，即使电源不掉电，由于电容要放电，信息就会丢失，故需再生。 7 ROM: 是只读存储器，在程序执行过程中只能读出信息，不能写入信息。 8 PROM: 是可一次性编程的只读存储器。 9 EPROM 是可擦洗的只读存储器，可多次编程。 10 EEPROM: 即电可改写型只读存储器，可多次编程。 11 CDROM 即只读型光盘存储器。 12 Flash Memory 即可擦写、非易失性的存储器。 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 答：存储器的层次结构主要体现在Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。 Cache—主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与Cache之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存—辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部份通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。
第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ i u- + 元件 i u- + 元件 （a）（b） 题1-1图 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 i u- + 10kΩi u- + 10Ωi u- + 10V - + （a）（b）（c） i u- + 5V + -i u- + 10mA i u- + 10mA （d）（e）（f） 题1-4图 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。
15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A （a ） （b ） （c ） 题1-5图 1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 0.5A 2U +- 2ΩU + - I 2Ω1 2V + - 2I 1 1Ω （a ） （b ） 题1-16图 A I 2
1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u 1及电压u 。 ++2V - u 1 - +- u u 1 + - 题1-20图
第二章“电阻电路的等效变换”练习题 2-1电路如题2-1图所示，已知u S=100V，R1=2kΩ，R2=8kΩ。试求以下3种情况下的电压 u 2 和电流 i2、i3：（1）R3=8kΩ；（2）R3=∞（R3处开路）；（3）R3=0（R3处短路）。 u S + - R 2 R 3 R 1 i 2 i 3 u 2 + - 题2-1图
第4章习题参考答案 1．ASCII码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什么？ 答：不合理。指令最好半字长或单字长，设16位比较合适。一个字符的ASCII 是7位，如果设计主存单元字长为32位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，要多花些时间而已，不过，一条指令至少占一个单元，但只占一个单元的12位，而另20位就浪费了，这样看来就不合理，因为通常单字长指令很多，浪费也就很大了。 2．假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统共有70条指令，请设计满足要求的指令格式。 答：字长32位，指令系统共有70条指令，所以其操作码至少需要7位。 双操作数指令 单操作数指令 无操作数指令 3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1) 单字长二地址指令。 (2) 操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3) 源和目标都是通用寄存器（可分指向16个寄存器）所以是RR型指令，即两个操作数均在寄存器中。 (4) 这种指令结构常用于RR之间的数据传送及算术逻辑运算类指令。 4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 15 10 9 8 7 4 3 0 答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1)双字长二地址指令，用于访问存储器。 (2)操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3)RS型指令，一个操作数在通用寄存器（选择16个之一），另一个操作数 在主存中。有效地址可通过变址寻址求得，即有效地址等于变址寄存器（选择16个之一）内容加上位移量。
教材习题4答案部分（p126） 答案4.1 解：将和改写为余弦函数的标准形式，即 2 3 4c o s (190)A 4c o s (190180)A 4c o s (10)A 5s i n (10)A 5c o s (1090)A 5c o s (80)A i t t t i t t t ωωωωωω =-+?=+?-?=+?=+?=+?-?=-? 电压、电流的有效值为 123100270.7V , 1.414A 22 452.828A , 3.54A 22 U I I I ======== 初相位 1 2 3 10,100,10,80u i i i ψψψψ====- 相位差 1 1 1010090u i ?ψψ=-=-=- 1 1 u i u i 与正交，滞后于； 2 2 10100u i ?ψψ=-=?-?= u 与同相； 3 3 10(80)90u i ?ψψ=-=?--?= u 与正交，u 超前于 答案4.2 ()()()(). 2222a 10c o s (10)V -8 b 610a r c t g 10233.1V ,102c o s (233.1)V -6 -20.8c 0.220.8a r c t g 20.889.4A ,20.8c o s (89.4)A 0.2 d 30180A ,302c o s (180)A m u t U u t I i t I i t ωωωω= -?=+∠=∠?=+?=+∠=∠-?=-?=∠?=+? 答案6.3 解：(a)利用正弦量的相量表示法的线性性质得： 1 122 1,U I n U I n ==- (b)磁通相量通常用最大值表示，利用正弦量的相量表示法的微分性质得： m j m U N ω=Φ (c) 利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得：
《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案
讨论题与习题 习题 4-1 试求出题图4-1所示的各机构的全部瞬心。 1 2 3 4 (a)正切机构 (b)凸轮机构 1 2 3 题图4-1 解： 4-2 在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B 的速度。假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。 1 2 1 B' 3 4 B O O 2 题图4-2 解：
B O 2 P 13 P 12 P 24B' O 1 3 ω1 ω1 3 2 由13 113213 l l 31P O P O P V ?=?=ωω B O B V 1l 3?=ω 可得： B O P O P O B V 113113 2l l l 1??=ω 12 2412 212 l l 21P P P O P V ?=?=ωω ' 24' l 2B P B V ?=ω 可得：12 2412 2' 24' l l l 1P P P O B P B V ?? =ω 4-3 在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度ω1=100rad/s ，试求在图示位置导杆3的角速度ω3的大小和方向。 3 B 4C 12A 题图4-3 解： 因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心24 P 。根据瞬心的性质，得14 244 12 242 24 P P P P P ωωω==
所以14 2412242 4P P P P ωω= 方向顺时针运动。 4-4 在题图4-4所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动。试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定点M 的速度v M ，需写出表达式，并标出速度的方向。 1 2 3 4 M ω1 题图4-4 解： 1 2 1 ω P 12 P 14 P 24 P 34 M P 23 P 13 ∞ 3 121412 2412 l l 12P P P P P V ?=?=ωω M P P P P P M P M V 2412 24121424l l l l 12??=?=ωω 4-5 在题图4-5所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿顺时针方向转
第一章计算机系统概论 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； ●指令和数据均用二进制表示； ●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表 示操作数在存储器中的位置； ●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ●机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义： CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。 CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。 PC：Program Counter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。 IR：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放当前正在执行的指令。 CU：Control Unit，控制单元（部件），为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。 ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑运算单元，为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。 ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结
计算机组成原理第四章课后题参考答案
第四章课后题参考答案 3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 解：指令格式及寻址方式特点如下： ① 单字长二地址指令； ② 操作码OP可指定=64条指令； ③ RR型指令，两个操作数均在寄存器中，源和目标都是通用寄存器（可分别指定16个寄存器之一）；
④ 这种指令格式常用于算术逻辑类指令。 4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 解：指令格式及寻址方式特点如下： ① 双字长二地址指令； ② 操作码OP可指定=64条指令； ③ RS型指令，两个操作数一个在寄存器中（16个寄存器之一），另一个在存储器中（由变址寄存器和偏移量决定），变址寄存器可有16个。
6．一种单地址指令格式如下所示，其中I为间接特征，X为寻址模式，D为形式地址。I，X，D组成该指令的操作数有效地址E。设R为变址寄存器，R1 为基值寄存器，PC为程序计数器，请在下表中第一列位置填入适当的寻址方式名称。 解：① 直接寻址 ② 相对寻址 ③ 变址寻址 ④ 基址寻址 ⑤ 间接寻址 ⑥ 基址间址寻址 12. 根据操作数所在位置，指出其寻址方式（填空）： （1）操作数在寄存器中，为（A）寻址方式。 （2）操作数地址在寄存器，为（B）寻址方式。 （3）操作数在指令中，为（C）寻址方式。 （4）操作数地址（主存）在指令中，为（D）寻址方式 （5）操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和可以是（E，F，G）寻址方式。 解：A：寄存器直接（或寄存器）； B：寄存器间接； C：立即；
D：直接； E：相对； F：基址；G：变址 补充一下，间接寻址可以表述为： 操作数地址（主存）在内存中 或者 操作数地址的地址（主存）在指令中
第2章 2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。 2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征? 答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。 2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。 2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：参考教材20~21页。 2-9 任选三个你身边已有的或能观察到的下列常用装置(或其他装置)，试画出其机构运动简图，并计算其自由度。1)折叠桌或折叠椅；2)酒瓶软木塞开盖器；3)衣柜上的弹簧合页；4)可调臂台灯机构；5)剥线钳；6)磁带式录放音机功能键操纵机构；7)洗衣机定时器机构；8)轿车挡风玻璃雨刷机构；9)公共汽车自动开闭门机构；10)挖掘机机械臂机构；…。 2-10 请说出你自己身上腿部的髋关节、膝关节和踝关节分别可视为何种运动副?试画出仿腿部机构的机构运动简图，并计算其自由度。 2-11图示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮j输入，使轴A连续回转；而固装在轴^上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取)，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。 1)取比例尺绘制机构运动简图 2)分析是否能实现设计意图 解： 332410 f=?-?-=不合理∵0 f=，可改为 2-12图示机构为一凸轮齿轮连杆组合机构，试绘制其机构示意简图并计算自由度。 解： 2-16试计算图示凸轮-连杆组合机构的自由度 （a） 解： 342511 f=?-?-= A为复合铰链 （b） 解：（1）图示机构在D处的结构与图2-1所示者一致，经分析知该机构共有7个活动构件，8个低副(注意移动副F与F’，E与E’均只算作一个移动副)，2个高副；因有两个滚子2、4，所以有两个局部自由度，没有虚约束，故机构的自由度为 F=3n- (2p l+p h- p’)- F’=3ⅹ7- (2ⅹ8+2-0)- 2=1 （2）如将D处结构改为如图b所示形式，即仅由两个移动副组成。注意，此时在该处将带来一个虚约束。因为构件3、6和构件5、6均组成移动副，均要限制构件6在图纸平面内转动，这两者是重复的，故其中有一个为虚约束。经分析知这时机构的活动构件数为6，低副数为7，高副数和局部自由度数均为2，虚约束数为1，故机构的自由度为 F=3n- (2p l+p h- p’)- F’ =3×6- (2ⅹ7+2-1)- 2=1 上述两种结构的机构虽然自由度均为一，但在性能上却各有千秋：前者的结构较复杂，但没有虚约
第四章 习题与思考题 ◆◆ 习题 4-1 在图P4-1所示互补对称电路中，已知V CC 为6V ，R L 为8Ω，假设三极管的饱和管压降U CES ＝1V ， ① 试估算电路的最大输出功率P om ； ② 估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η。 解：① W W R U V P L cem CC om 563.18 2)16(2)(2 2≈?-=-= 如忽略U CES ，则 W W R V P L CC om 25.28 2622 2=?=≈ ② W W R V P L CC V 865.28 6222 2≈??=≈ππ %55.54865 .2563.1≈==V om P P η 如忽略U CES ，则%53.78865.225.2≈== V om P P η 此题的意图是理解OCL 互补对称放大电路的P om 和P V 的估算方法。 ◆◆ 习题 4-2 在图P4-1所示的电路中： ① 三极管的最大功耗等于多少？ ② 流过三极管的最大集电极电流等于多少？ ③ 三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少? ④ 为了在负载上得到最大输出功率P om ，输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少？ 解：① W W P P om CM 45.025.22.02.0=?=> ② A A R V I L CC CM 75.08 6==> ③ V V V U CC CEO BR 12622)(=?=> ④ 因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，1≈u A ，而略小于1，故V V V U U CC cem i 24.426 22≈=≈≈。 本题的意图是了解OCL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。
机械原理作业集（第2版） 参考答案 （注：由于作图误差，图解法的答案仅供参考） 第一章绪论 1-1~1-2略 第二章平面机构的结构分析 2-1 2-2 2-3 F=1 2-4 F=1 2-5 F=1 2-6 F=1 2-7 F=0机构不能运动。 2-8 F=1 2-9 F=1 2-10 F=1 2-11 F=2 2-12 F=1 2-13 F=1 2为原动件，为II级机构。 8为原动件，为III级机构。 2-14 F=1，III级机构。 2-15 F=1，II级机构。 2-16 F=1，II级机构。F=1，II级机构。 第三章平面机构的运动分析 3-1 3-2（1）转动中心、垂直导路方向的无穷远处、通过接触点的公法线上（2）P ad
（3）铰链，矢量方程可解；作组成组成移动副的两活动构件上重合点的运动分析时，如果铰链点不在导路上 （4） 、 （5）相等 （6） 同一构件上任意三点构成的图形与速度图（或加速度图）中代表该三点绝对速度（或加速度）的矢量端点构成的图形， 一致 ；已知某构件上两点的速度，可方便求出第三点的速度。 （7）由于牵连构件的运动为转动，使得相对速度的方向不断变化。 3-3 16 1336133 1P P P P =ωω 3-4 略 3-5（1）080m /s C v .=（2）0.72m /s E v = （3） ?=26°、227° 3-6~3-9 略 3-10（a ）、（b ）存在， （c ）、（d ）不存在。 3-11~3-16 略 3-17 第四章 平面机构的力分析、摩擦及机械的效率 4-1 4-2 4-3 )sin )(( 2 11212 l l l l l l f f V ++ +=θ 4-4 F =1430N 4-5~4-9略 2 32/95.110 s m v -==ωB v JI v
第四章作业答案 4.1 解释概念：主存、辅存，Cache, RAM, SRAM, DRAM, ROM, PROM ,EPROM ,EEPROM CDROM, Flash Memory. 解：1主存：主存又称为存，直接与CPU交换信息。 2辅存：辅存可作为主存的后备存储器，不直接与CPU交换信息，容量比主存大，速度比主存慢。 3 Cache: Cache缓存是为了解决主存和CPU的速度匹配、提高访存速度的一种存储器。它设在主存和CPU之间，速度比主存快，容量比主存小，存放CPU最近期要用的信息。 4 RAM; RAM是随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。 5 SRAM: 是静态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。靠触发器原理存储信息，只要不掉电，信息就不会丢失。 6 DRAM 是动态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。靠电容存储电荷原理存储信息，即使电源不掉电，由于电容要放电，信息就会丢失，故需再生。 7 ROM: 是只读存储器，在程序执行过程中只能读出信息，不能写入信息。 8 PROM: 是可一次性编程的只读存储器。 9 EPROM 是可擦洗的只读存储器，可多次编程。 10 EEPROM: 即电可改写型只读存储器，可多次编程。 11 CDROM 即只读型光盘存储器。 12 Flash Memory 即可擦写、非易失性的存储器。 4.3 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 答：存储器的层次结构主要体现在Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。 Cache—主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与Cache之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存—辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部份通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。
存储系统（一）单元测验 1、CPU可直接访问的存储器是 A、磁盘 B、主存 C、光盘 D、磁带 2、主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器（Cache）的目的是 A、提高存储系统访问速度 B、简化存储管理 C、扩大主存容量 D、支持虚拟存储技术 3、存储字长是指 A、存储器地址线的二进制位数 B、存放在一个存储单元中的二进制位数 C、存储单元总数 D、寄存器的数据位数 4、计算机字长32位，主存容量为128MB，按字编址，其寻址范围为 A、0 ~ 32M-1 B、0 ~ 128M-1 C、0 ~ 64M-1 D、0 ~ 16M-1 5、字位结构为256Kｘ4位SRAM存储芯片，其地址引脚与数据引脚之和为 A、18 B、22 C、24 D、30 6、某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目分别为 A、64，16 B、16，64 C、16，16 D、64,64 7、假定用若干块4K *4位的存储芯片组成一个8K*8位的存储器，则地址0B1F所在芯片的最小地址是 A、0000H B、0600H C、0700H D、0B00H
8、计算机系统中的存贮器系统是指 A、RAM和ROM存贮器 B、Cache C、磁盘存储器 D、Cache、主存贮器和外存贮器 9、用若干片2K′4位的存储芯片组成一个8K′8位的存储器，则地址0B1FH所在的芯片在全局的最大地址是 A、0CFFH B、0BFFH C、1BFFH D、0FFFH 10、动态存储器刷新以（）为单位进行 A、存储单元 B、行 C、列 D、字节 11、下列存储器类型中，速度最快的是 A、DRAM B、Flash Memory C、SRAM D、EPROM 12、某计算机字长32位，下列地址属性中属于按双字长边界对齐的是 A、存储器地址线低三位全部为0 B、存储器地址线低二位全部为0 C、存储器地址线最低为0 D、存储器地址线低三位取值随意 13、在32位的机器上存放0X12345678，假定该存储单元的最低字节地址为0X4000，则在小端存储模式下存在在0X4002单元的内容是 A、0X12 B、0X34 C、0X56 D、0X78 14、关于内存的下列说法中，错误的是 A、内存的存取速度不能低于CPU速度，否则会造成数据丢失 B、程序只有在数据和代码等被调入内存后才能运行 C、采用虚拟内存技术后程序可以在硬盘上直接运行 D、某计算机内存容量为8GB，按字节编址，那么它的地址总线为33位
讨论题与习题 习题 4-1试求出题图4-1 所示的各机构的全部瞬心。 解: 4-2在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B的速度。假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。 4-3在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度1=100rad/s，试求在图示位置导杆3的角速度3的大小和方向。 解: 由 V p ◎12 3 l qP i3 V B3 l qB 可得：V B 1 l O2P13 l O1P13 l qB 2吩12 V B' 2 l p24B 可得：V B I P24B占 l P P
解: 因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心P24。根据瞬心的性 4-4所示的机构中，已 知：图示机构的尺寸, 1 ）在图上标出机构 的全部瞬心； 原动件1以匀角速度i沿逆时针 （2 ）用瞬心法确定点M的速度VM,需质，得P24 2 P24P12 4 P24P14 所以4 P24 R2 2 P24 R4 方向顺时针运 动。 解: 题图4-4 P4 P24 4-4在题图 方向转动。试确定：写出表达 式，并标出速度的方向。 题图4-3
P4M 1"P4P2 l B4P2 G M 4-5在题图4-5所示的机构中，已知： 方向转动。试确定：(1 )在图上标出机构的全部瞬心; 的角速度3,需写出表达式，并标出速度的方向。 图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度1沿顺时针 2 )用瞬心法确定在此位置时构件 3 解：相应的瞬心和求解过程可以参考4—4,只需要利用V P13列出等式即可求解。 4-8在题图4-8所示是铰链四杆机构中，各杆件长度分别为 l AD=72mm 若取 min。 AD为机架，作图求该机构的极位夹角e，杆 l AB=28mm l Bc=70mm l cD=50mm CD的最大摆角和最小传动角 解: (1 )取比例尺 示。由图上量得 (2)由于I AB 题图4-8 i，画出机构的极限位置及传动角的极值位置图, 分别如图( 玄)和(b)所 13 71。 l AD l BC l CD，故存在曲柄。 又由于AB为最短杆，故机构演化为双曲柄机构， ( 另外，本题也可以利用三角形的边角关系求解具体数值。 C, D都是摆转 副。＞但在计算 min的时候，要注意: . o min min min ,180 max max max max ,180 4-9已知一偏置曲柄滑块机构，如题图4-9所示。其中，曲柄长度偏距 e=10mm (1)画出滑块的两个极限位置；(2)标出极位夹角程速比系数 K； (4)标出并计算最小传动角min 。 min l AB=15mm 连杆l Bc=50mm 及行程H; (3)计算行
计算机组成原理第四章作业答案(终板)
第四章作业答案 4.1 解释概念：主存、辅存，Cache, RAM, SRAM, DRAM, ROM, PROM ,EPROM ,EEPROM CDROM, Flash Memory. 解：1主存：主存又称为内存，直接与CPU交换信息。 2辅存：辅存可作为主存的后备存储器，不直接与CPU交换信息，容量比主存大，速度比主存慢。 3 Cache: Cache缓存是为了解决主存和CPU的速度匹配、提高访存速度的一种存储器。它设在主存和CPU之间，速度比主存快，容量比主存小，存放CPU最近期要用的信息。 4 RAM; RAM是随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可 写入信息。 5 SRAM: 是静态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。靠触发器原理存储信息，只要不掉电，信息就不会丢失。 6 DRAM 是动态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。靠电容存储电荷原理存储信息，即使电源不掉电，由于电容要放电，信息就会丢失，故需再生。 7 ROM: 是只读存储器，在程序执行过程中只能读出信息，不能写入信息。 8 PROM: 是可一次性编程的只读存储器。 9 EPROM 是可擦洗的只读存储器，可多次编程。 10 EEPROM: 即电可改写型只读存储器，可多次编程。 11 CDROM 即只读型光盘存储器。 12 Flash Memory 即可擦写、非易失性的存储器。
4.3 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 答：存储器的层次结构主要体现在Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。 Cache—主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与Cache之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存—辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部份通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。
第四章思考题与习题 1．解释下列概念主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、CDROM、Flash Memory 答： 主存：与CPU 直接交换信息，用来存放数据和程序的存储器。 辅存：主存的后援存储器，不与CPU 直接交换信息。 CACHE：为了解决CPU 和主存的速度匹配，设在主存与CPU之间，起缓冲作用，用于提高访存速度的一种存储器。 RAM：随机存储器：是随机存取的，在程序执行过程中既可读出也可写入，存取时间与存储单元所在位置无关。 SRAM：静态RAM，以触发器原理存储信息。 DRAM：动态RAM，以电容充放电原理存储信息。 ROM：只读存储器，在程序执行过程中只能读出，而不能对其写入。 PROM：一次性编程的只读存储器。 EPROM：可擦除的可编程只读存储器，用紫外线照射进行擦写。 EEPROM：用电可擦除的可编程只读存储器。 CDROM：只读型光盘 Flash Memory：快擦型存储器，是性能价格比好，可靠性高的可擦写非易失型存储器 2．计算机中哪些部件可用于存储信息，请按其速度、容量和价格/位排序说明。 答： 寄存器、缓存、主存、磁盘、磁带等。 速度按顺序越来越慢，容量越来越高和价格/位越来越低 3．存储器的层次结构主要体现在什么地方为什么要分这些层次，计算机如何管理这些层次答：存储器的层次结构主要体现在Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。 Cache—主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，接近于Cache的速度，而容量和位价却接近于主存。 主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存 4．说明存取周期和存取时间的区别。 答： 存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次存取操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。即： 存取周期= 存取时间+ 恢复时间 5．什么是存储器的带宽若存储器的数据总线宽度为32 位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少 解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。 存储器带宽= 1/200ns×32位= 160M位/秒= 20MB/S = 5M字/秒 6．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
1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？ 略。 1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？ 略。 1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。 略。 1．4 计算机通常有哪些分类方法？你比较了解的有哪些类型的计算机？ 略。 1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些？ 答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。 答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。 1．6 什么是机器字长？它对计算机性能有哪些影响？ 答：指CPU一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。 1．7 什么是存储容量？什么是主存？什么是辅存？ 答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。它包括主存容量和辅存容量。 主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。 辅存指的是CPU不能直接访问，必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u盘等。 1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短语只能使用一次。（1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形显示器、键盘和鼠标。 （2）计算机中的核心部件，它执行程序中的指令。它具有加法、测试和控制其他部件的功能。 （3）计算机的一个组成部分，运行态的程序和相关数据置于其中。 （4）处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。 （5）嵌入在其他设备中的计算机，运行设计好的应用程序实现相应功能。 （6）在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。 （7）管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。 （8）将高级语言翻译成机器语言的程序。 （9）将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。 （10）计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。 供选择的词或短语： 1、汇编器 2、嵌入式系统 3、中央处理器（CPU） 4、编译器 5、操作系统 6、控制器 7、机器指令 8、台式机或个人计算机 9、主存储器10、VLSI 答：（1）8，（2）3，（3）9，（4）6，（5）2， （6）10，（7）5，（8）4，（9）1，（10）7 计算机系统有哪些部分组成？硬件由哪些构成？ 答：计算机系统硬件系统和软件系统组成。 硬件由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部件构成 1．9 冯·诺伊曼V on Neumann计算机的主要设计思想是什么？ 略。 1．10 计算机硬件有哪些部件，各部件的作用是什么？
t ω A i /A 2220 3 2πt ωA i /A 203 2π 6 π A 102 i 1 i 第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i 60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图4.01 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图4.01所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则 A t i ?? ? ?? +=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 4.02所示。 题解图4.02 4-1-2 已知A )120314sin(101 -=t i ，A )30314sin(202 +=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差 ?-=?-?-=-=150301202 1 i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图4.03所示。 题解图4.03
+1 +j 1 m I ? 2 m I ? m I ? ?60? 30?1.234-2-1 写出下列正弦电压的相量 V )45(sin 2201 -=t u ω，)V 45314(sin 1002 +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81 +=t i ω和)A 30(sin 62 -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101 +=t i ω 题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100 +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10 +=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100 +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100 +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10 +=t (I 应该为 A )20314sin 10 +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100
第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标，其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力（力矩）与输入力（力矩）之比值，即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机，图b 为一小型压力机，图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 （a ） (b) (c) 解：(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图（a ） 由构件3的力平衡条件有：02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有：04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图（b ）得 θcot ==?d r F F （b ）作压力机的机构运动简图及受力图见（c ） 由滑块5的力平衡条件有：04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有：0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图（d ），得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?
(d) (a)(b) d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中，设已知l AB=0.1m，l BC=0.33m，n1=1500r/min（为常数），活塞及其附件的重量G3=21N，连杆质量G2=25N，J S2=0.0425kg·m2，连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解：1) 选定比例尺, mm m l 005 .0 = μ绘制机构运动简图。(图(a) ) 2）运动分析：以比例尺vμ作速度多边形，如图(b) 以比例尺 a μ作加速度多边形如图4-1 (c) 2 44 . 23 s m c p a a C ='' =μ2 2 2 2100 s m s p a a S = '' =μ 2 2 2 1 5150 s BC c n l a l a BC t B C= '' = = μ μ α 3) 确定惯性力 活塞3：) ( 3767 3 3 3 3 N a g G a m F C S I = - = - =方向与c p''相反。 连杆2：) ( 5357 2 2 2 2 32 N a g G a m F S S I = - = - =方向与 2 s p'相反。 ) (8. 218 2 2 2 m N J M S I ? = - =α（顺时针） 总惯性力：) ( 5357 2 2 N F F I I = = ') ( 04 .0 2 2 2 m F M l I I h = =(图(a) )