計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)練習(xí)題及答案

1、考試題型：一、選擇題（20分）10個題，每題2分。二、判斷題（15分）15個題，每題1分。三、填空題（15分）15個題，每題1分。四、簡答題（20分）4個題，每題5分。五、計(jì)算題（12分）浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算。參考題型P271頁例題，P272頁例題，P292頁習(xí)題。六、分析設(shè)計(jì)題（18分）指令格式的設(shè)計(jì)。參考題型P323頁例題，P335頁習(xí)題。一、單項(xiàng)選擇題1 .在三種集中式總線控制中，（C）方式的優(yōu)先級別固定且響應(yīng)時(shí)間最快A.鏈?zhǔn)讲樵傿.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢C.獨(dú)立請求2 .垂直型微指令的特點(diǎn)是C0A.微指令格式垂直表示B.控制信號經(jīng)過編碼產(chǎn)生C.采用微操作碼的地址映像中，若主存中的任意一塊均可映射到

2、Cache內(nèi)的任意一塊的位置上稱為（B）A.直接映像B.全相聯(lián)映像C.組相聯(lián)映像4 .浮點(diǎn)數(shù)加減中的對階是（A）A、將較小的一個階碼調(diào)整到與較大的一個階碼相同B、將被加數(shù)的階碼調(diào)整到與加數(shù)的階碼相同C、將較大的一個階碼調(diào)整到與較小的一個階碼相同D、將加數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)的階碼相同5 .磁盤存儲器的等待時(shí)間通常是指B。A.磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間B.磁盤旋轉(zhuǎn)半周所需的時(shí)間C.磁盤旋轉(zhuǎn)2/3周所需的時(shí)間6 .總線主設(shè)備指的是（C）A、申請作為總線主設(shè)備的設(shè)備B、總線目標(biāo)設(shè)備G可申請并能夠獲得總線使用權(quán)的設(shè)備D、總線源設(shè)備7 .微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是（B）A每一條機(jī)器指令由一條微

3、指令來執(zhí)行B每一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行C一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行D一條微指令由若干條機(jī)器指令組成8 .算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元74181ALU可完成C?A16種算術(shù)運(yùn)算功能B16種邏輯運(yùn)算功能C16種算術(shù)運(yùn)算功能和16種邏輯運(yùn)算功能D4位乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算功能9 .系統(tǒng)總線中地址線的功能，下面哪項(xiàng)說法正確。DA.用于選擇主存單元地址B.用于選擇進(jìn)行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C.用于選擇外存地址D.用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址10 .周期挪用（竊?。┓绞匠Ｓ糜贏中。A.直接存儲器存取方式的輸入輸出B.直接程序傳送方式的輸入輸出C.程序中斷方式的輸入輸出10.與輔

4、存相比，主存的特點(diǎn)是A。A.容量小，速度快，成本高B.容量小，速度快，成本低C.容量大，速度快，成本高10.計(jì)算機(jī)操作的最小單位時(shí)間是A。A.時(shí)鐘周期B.指令周期C.CPU周期11 .計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了從器件角度劃分的四代發(fā)展歷程，但從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來看，至今絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)仍屬于_D型計(jì)算機(jī)。A.實(shí)時(shí)處理B.智能化C.并行D.馮.諾依曼12 .計(jì)算機(jī)中有關(guān)ALU的描述，D是正確的。A只做算術(shù)運(yùn)算，不做邏輯運(yùn)算R只做加法C、能存放運(yùn)算結(jié)果D、能做算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算13 .主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)，采用A,主機(jī)與設(shè)備是用行工作的A.程序查詢方式B.中斷方式C.DMA方式D、以上都不對14 .中央處理器是指D0A

5、.運(yùn)算器B.控制器C運(yùn)算器和控制器存儲器D.運(yùn)算器和控制器15 .RISCA的簡稱。A精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)B.大規(guī)模集成電路C復(fù)雜指令計(jì)算機(jī)D.超大規(guī)模集成電路16 .一個16Kx32位的存儲器，其地址線的位數(shù)是B。A.16;B.14;C.4;D.1017 .與輔存相比，主存的特點(diǎn)是AoA.容量小，速度快，成本高B.容量小，速度快，成本低C.容量大，速度快，成本高D、容量小，速度慢，成本低18相對尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是_BA.基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）；B.程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容加上形式地址；C.變址寄存器內(nèi)容加上形式地址；D以上都不對二、判斷題1. 在浮點(diǎn)加法運(yùn)算中，對階是將加數(shù)的階

6、碼調(diào)整到與被加數(shù)相同，而且階碼相同就行，不用考慮對小階還是對大階。X2. 計(jì)算機(jī)唯一能直接執(zhí)行的語言是機(jī)器語言。V3. 連接到總線上的多個器件在某一時(shí)間段內(nèi)允許多個器件向總線上發(fā)送信息，只允許一個器件接收信息。X4. 微程序控制器的控制存儲器CM是可以采用RAM實(shí)現(xiàn)。X5. 組合邏輯控制器的特點(diǎn)是執(zhí)行指令速度快，但是不便于指令功能的修改和擴(kuò)展。V6. 指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中，計(jì)算機(jī)是通過它們在存儲器中的位置來區(qū)分。X7 .優(yōu)盤、數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)都可看作計(jì)算機(jī)的輸入輸出設(shè)備。V8 .在中斷控制系統(tǒng)中，中斷標(biāo)志觸發(fā)器是用于提出中斷請求的。x9 .CPU內(nèi)部的寄存器IRMAR、MDR和PC,只有

7、PC對用戶是可見的。V10 .機(jī)器字長是指CPU一次能處理數(shù)據(jù)的位數(shù)，74LS181ALU一次能處理8位的數(shù)據(jù)。X11 .8位原碼的取值范圍是一127+127。V12 .控制器所產(chǎn)生的所有控制信號稱為指令。X13 .在移碼編碼中，符號位0表小負(fù)數(shù)，1表小正數(shù)。，14 .寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)的有效地址存放在存儲器中15 .在四位的算術(shù)邏輯單元74181中各位中用的是先行進(jìn)位的方法。V16 .RISC計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)要比CISC計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)復(fù)雜。X17 .一條機(jī)器指令的操作碼決定了該指令的執(zhí)行周期對應(yīng)的微程序的首條微指令的地址。V18 .半導(dǎo)體RAM信息可讀可寫，且斷電后仍能保持記憶。

8、X19 .浮點(diǎn)數(shù)數(shù)的表示范圍取決于尾數(shù)的位數(shù)，精度取決于階碼的位數(shù)。x20 .只要運(yùn)算器具有加法器和移位功能，再增加一些控制邏輯，計(jì)算機(jī)就能實(shí)現(xiàn)多種算術(shù)運(yùn)算。V21 .計(jì)算機(jī)唯一能直接執(zhí)行的語言是高級語言。x22 .浮點(diǎn)數(shù)數(shù)的表示范圍取決于尾數(shù)的位數(shù)，精度取決于階碼的位數(shù)。X23 .定點(diǎn)數(shù)的表示范圍有限，如果運(yùn)算結(jié)果超出表示范圍，稱為溢出.oV24 .在原碼編碼中，符號位0表示負(fù)數(shù)，1表示正數(shù)。X25 .計(jì)算機(jī)的指令越多，功能越強(qiáng)越好。X26 .當(dāng)I/O設(shè)備提出中斷請求時(shí)，CPU會馬上做出響應(yīng)。X27 .微程序控制器中，每一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行。V28 .CPU訪問存

9、儲器的時(shí)間是由存儲器的容量決定的，存儲器容量越大，訪問存儲器所需的時(shí)間越長。x29 .所有指令的指令周期都是相同的。X30 .相對尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容與偏移量之和31 .半導(dǎo)體RAM信息可讀可寫，且斷電后仍能保持記憶。X三、填空題1 .十進(jìn)制數(shù)10的二進(jìn)制形式是（1010）2 .設(shè)寄存器位數(shù)為8位，機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼形式（含一位符號位）。對應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)-2，寄存器內(nèi)容為（或FE）3 .指令周期常常由若干個（機(jī)器）周期組成，其中第一個周期用于取指令，后面的幾個周期用于執(zhí)行指令x8位的靜態(tài)Ram存儲器，其地址線有（11）根。5 .控制單元由于設(shè)計(jì)方法的不同可分為硬布線控制器和

10、（微程序）控制器6 .計(jì)算機(jī)硬件包括（CPU）、存儲器和輸入輸入系統(tǒng)。7 .系統(tǒng)總線按傳輸?shù)男畔⒎N類分為地址總線、（數(shù)據(jù)總線）和控制總線。8 .存儲器的三級存儲系統(tǒng)是（主存）和高速緩存、輔助存儲器9 .控制器中的程序計(jì)數(shù)器PC中存放的是（指令的地址）10 .操作控制器將指令分解為一系列控制信號，在時(shí)鐘脈沖的作用下，完成對各功能部件中的控制點(diǎn)的操作。這種操作稱為（微操作），這是計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)中最基本的操作。的含義是（直接存儲器訪問），它主要用于連接高速外設(shè),信息傳送以數(shù)據(jù)塊為單位傳送。12 .存儲（程序）并按地址順序執(zhí)行，這是馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理的中文含義是（精簡指令集計(jì)算機(jī)）14 .主存

11、儲器容量通常以GB表示，其中1GB=（2人30）B15 .CPU能直接訪問（存儲器）和Cache,但不能直接訪問磁盤和光盤。16在用戶編程所用的各種語言中，與計(jì)算機(jī)本身最為密切的語言是（匯編）語言。17按連接部件不同，總線通?？煞譃槠瑑?nèi)總線、（系統(tǒng)）總線和通信總線三種。18完成一條指令一般分為（取指）周期和執(zhí)行周期。19.用1KX1位的存儲器芯片組成容量為16Kx8位存儲器共需（128）片。20半導(dǎo)體靜態(tài)RAM依據(jù)（觸發(fā)器）原理存儲信息。21.RISC表示精簡指令集計(jì)算機(jī)，CISC!示（復(fù)雜指令集）計(jì)算機(jī)。22微指令格式可分為垂直型和水平型兩類，其中（水平）型微指令用較短的微程序結(jié)構(gòu)換取較長的

12、微指令結(jié)構(gòu)。23用（4）片74181可組成16位的ALU。24 I/O設(shè)備與主機(jī)交換信息的主要方式有程序查詢方式、中斷方式、（DMA方式）方式、I/O通道方式和I/O處理機(jī)方式。25 .設(shè)形式地址為A,則直接尋址方式中，操作數(shù)的有效地址為（A）。26 .一條指令中包含的信息有操作碼和（地址碼）。27 .（中斷允許）觸發(fā)器用于開放或關(guān)閉中斷系統(tǒng)。28 .磁盤的傳輸率是磁盤的轉(zhuǎn)速與（磁道）容量的乘積。29在用戶編程所用的各種語言中，與計(jì)算機(jī)本身最為密切的語言是（匯編）語言。30按傳送的信息的種類，系統(tǒng)總線通?？煞譃閿?shù)據(jù)總線、（地址）總線和控制總線三種。31.用1KX8位的存儲器芯片組成容量為16K

13、x8位存儲器共需（16）片。32用（4）片74181可組成16位的ALU。33. 控制器中的指令寄存器IR中存放的是（指令）34. 控制單元由于設(shè)計(jì)方法的不同可分為微程序控制器和（硬布線）控制器四、簡答題1.假設(shè)總線的時(shí)鐘頻率為100MHZ,總線的傳輸周期為4個時(shí)鐘周期，總線的寬度為32位，試求總線的數(shù)據(jù)傳輸率（MBps）。若想提高一倍數(shù)據(jù)傳輸率，可采取什么措施寬度=總線寬度/時(shí)鐘周期數(shù)8/1/100=800Mbps=100MBps措施：時(shí)鐘頻率提高一倍，寬度提高一倍2、什么是指令周期什么是機(jī)器周期什么是時(shí)鐘周期三者之間的關(guān)系如何指令周期：CPU每取出并執(zhí)行一條指令所需的全部時(shí)間機(jī)器周期：通常

14、用內(nèi)存中讀取一個指令字的最短時(shí)間來規(guī)定CPU周期。（也就是計(jì)算機(jī)完成一個基本操作所花費(fèi)的時(shí)間）時(shí)鐘周期：處理操作的最基本單位。三者之間的關(guān)系：指令周期通常用若干個機(jī)器周期表示，而機(jī)器周期時(shí)間又包含有若干個時(shí)鐘周期。3 .簡述動態(tài)RAM的存儲原理及其需要刷新的原因原理：靠電容存儲電荷的原理來存儲信息原因：由于存儲單元被訪問是隨機(jī)的，有可能某些存儲單元長期得不到訪問，不進(jìn)行存儲器的讀寫操作，其存儲單元內(nèi)的原信息將會慢慢消失。4 .設(shè)相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占3個字節(jié)，第一字節(jié)為操作碼，第二、三字節(jié)為相對轉(zhuǎn)移量（補(bǔ)碼表示），而且數(shù)據(jù)在存儲器中采用以低字節(jié)地址為字地址的存放方式（即高位數(shù)據(jù)在高位地址，低位數(shù)

15、據(jù)放低位地址），每當(dāng)CPU從存儲器中取出一個字節(jié)時(shí)，即自動完成（PC）+1PC若PC當(dāng)前值為300（十進(jìn)制），要求轉(zhuǎn)移到320（十進(jìn)制），則轉(zhuǎn)移指令的第二、三字節(jié)的機(jī)器代碼是什么（要求給出解答步驟）OPA（2字節(jié)）A（3字節(jié)）OP:PO3012字節(jié)：3023字節(jié)：303EA=320E(PC)+A320=303+AA=17=11(H)5 .什么是總線總線主要有哪些特性總線是鏈接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質(zhì)。特性：機(jī)械特性，電氣特性，功能特性，時(shí)間特性6 .DMA方式中的中斷請求和程序中斷方式中的中斷請求有何區(qū)別DMA方式不需CPU干預(yù)傳送操作，僅僅是開始和結(jié)尾借用CPU一點(diǎn)時(shí)間,其余不占用CPU任何資源。7 .中斷周期前和中斷周期后各是CPU的什么工作周期中斷周期完成什么操作中斷周期前：執(zhí)行指令階段中斷周期后：取指令階段完成操作：關(guān)中斷，保存斷點(diǎn)和轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序入口8 .簡述主存與高速緩存的主要映射方式及其特點(diǎn)。直接映射：每個主存塊只與一個緩存塊相對應(yīng)全相聯(lián)映射：允許主存中每一個塊映射到Cache中的任何一塊位置上組相聯(lián)映射：對直接映射和全相聯(lián)映射的一種折中9 .簡述存儲系統(tǒng)的三級存儲體系。主存：包括存儲體、各種邏輯部件及控制電路等。一個存儲單元可存儲一審二進(jìn)制代碼高速緩存：CPU可直