微处理器系统结构与嵌入式专业系统设计第二版答案全.doc

一 1.2 以集成电路等级而言，计算机系统三个关键组成部分是什么？ 中央处理器、存放器芯片、总线接口芯片 1.3 叙述摩尔定律。 每18个月，芯片晶体管密度提升一倍，运算性能提升一倍，而价格下降二分之一。 1.5 什么是SoC？什么是IP核，它有哪多个实现形式？ SoC：系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其关键含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需全部功效系统。 IP核：满足特定规范和要求，而且能够在设计中反复进行复用功效模块。它有软核、硬核和固核三种实现形式。 1.8 什么是嵌入式系统？嵌入式系统关键特点有哪些？ 概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功效、可靠性、成本、体积和功耗严格要求专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中专用计算机系统”。 特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用。 2、嵌入式系统式将优异计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业具体应用相结合产物。 3、嵌入式系统硬件和软件全部必需高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，努力争取在一样硅片面积上实现更高性能。 4、嵌入式处理器应用软件是实现嵌入式系统功效关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件要求也和通用计算机有以下不一样点。 = 1 \* GB3 ① 软件要求固体化，大多数嵌入式系统软件固化在只读存放器中； = 2 \* GB3 ② 要求高质量、高可靠性软件代码； = 3 \* GB3 ③ 很多应用中要求系统软件含有实时处理能力。 5、嵌入式系统和具体应用有机结合在一起，它升级换代也是和具体产品同时进行，所以嵌入式系统产品一旦进入市场，就含有较长生命周期。 6、嵌入式系统本身不含有自开发能力，设计完成以后用户通常也不能对其中程序功效进行修改，必需有一套开发工具和环境才能进行开发。 二 2.2 完成下列逻辑运算 101+1.01 = 110.01 1010.001-10.1 = 111.101 -1011.0110 1-1.1001 = -1100.1111 1 10.1101-1.1001 = 1.01 110011/11 = 10001 (-101.01)/(-0.1) = 1010.1 2.3 完成下列逻辑运算 1011 0101∨1111 0000 = 1111 0101 1101 0001∧1010 1011 = 1000 0001 1010 1011⊕0001 1100 = 1011 0111 2.4 选择题 下列无符号数中最小数是( A )。 A． B． C． D． 下列无符号数中最大数是( B )。 A． B． C． D． 在机器数( A )中，零表示形式是唯一。 A．补码 B．原码 C．补码和反码 D．原码和反码 单纯从理论出发，计算机全部功效全部能够交给硬件实现。而实际上，硬件只实现比较简单功效，复杂功效则交给软件完成。这么做理由是( BCD )。 A．提升解题速度 B．降低成本 C．增强计算机适应性，扩大应用面 D．易于制造 编译程序和解释程序相比，编译程序优点是( D )，解释程序优点是( C )。 A．编译过程(解释并实施过程)花费时间短 B．占用内存少 C．比较轻易发觉和排除源程序错误 D．编译结果(目标程序)实施速度快 2.5通常使用逻辑运算替换数值运算是很方便。比如，逻辑运算AND将两个位组合方法同乘法运算一样。哪一个逻辑运算和两个位加法几乎相同？这么情况下会造成什么错误发生？ 逻辑运算OR和两个位加法几乎相同。问题在于多个bit乘或加运算无法用AND或OR运算替换，因为逻辑运算没有对应进位机制。 2.6 假设一台数码相机存放容量是256MB，假如每个像素需要3个字节存放空间，而且一张照片包含每行1024个像素和每列1024个像素，那么这台数码相机能够存放多少张照片？ 每张照片所需空间为：1024*1024*3=3MB 则256M可存照片数为：256MB/3MB≈85张。 2.14某测试程序在一个40 MHz处理器上运行，其目标代码有100 000条指令，由以下各类指令及其时钟周期计数混合组成，试确定这个程序有效CPI、MIPS值和实施时间。 指 令 类 型 指 令 计 数 时钟周期计数 整数算术 45 000 1 数据传送 32 000 2 浮点数 15 000 2 控制传送 8000 2 CPI=(45000/100000)*1+(3/100000)*2+(15000/100000)*2+(80