計(jì)算機(jī)組成原理試卷及標(biāo)準(zhǔn)答案

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦計(jì)算機(jī)組成原理試卷及標(biāo)準(zhǔn)答案一、挑選題

1.假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒(méi)有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采納偶校校

驗(yàn)的字符碼是______。

A11001011

B11010110

C11000001D

11001001

2.8位定點(diǎn)字長(zhǎng)的字，采納2的補(bǔ)碼表示時(shí)，一個(gè)字所能表示的整

數(shù)范圍是______。

A.–128~+127B.–127~+127C.–129~+128D.-128

~+128

3.下面浮點(diǎn)運(yùn)算器的描述中正確的句子是：______。

a)浮點(diǎn)運(yùn)算器可用階碼部件和尾數(shù)部件實(shí)現(xiàn)

b)階碼部件可實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除四種運(yùn)算

c)階碼部件只舉行階碼相加、相減和比較操作

d)尾數(shù)部件只舉行乘法和減法運(yùn)算

4.某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)16位，它的存貯容量是64KB，若按字編址，那

么它的尋址范圍是______

A.64K

B.32K

C.64KB

D.32KB

5.雙端口存儲(chǔ)器在______狀況下會(huì)發(fā)生讀/寫矛盾。

a)左端口與右端口的地址碼不同

b)左端口與右端口的地址碼相同

c)左端口與右端口的數(shù)據(jù)碼不同

d)左端口與右端口的數(shù)據(jù)碼相同

6.寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在______。

A.通用寄存器

B.主存單元

C.程序計(jì)數(shù)器

D.堆棧

7.微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是______。

a)每一條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行

b)每一條機(jī)器指令由一段微指令編寫的微程序來(lái)解釋執(zhí)行

c)每一條機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來(lái)執(zhí)行

d)一條微指令由若干條機(jī)器指令組

8.按其數(shù)據(jù)流的傳遞過(guò)程和控制節(jié)拍來(lái)看，陣列乘法器可認(rèn)為是

______。

a)全串行運(yùn)算的乘法器

b)全并行運(yùn)算的乘法器

c)串—并行運(yùn)算的乘法器

d)并—串型運(yùn)算的乘法器

9.因?yàn)镃PU內(nèi)部的操作速度較快，而CPU拜訪一次主存所花的時(shí)

間較長(zhǎng)，因此機(jī)器周期通常用______來(lái)規(guī)定。

a)主存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)光

b)主存中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)字的最長(zhǎng)時(shí)光

c)主存中寫入一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)光

d)主存中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)光10.程序控制類指令的功能是______。A舉行算術(shù)運(yùn)算和規(guī)律運(yùn)算B舉行主存與CPU之間的數(shù)據(jù)傳送C舉行CPU和I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送D轉(zhuǎn)變程序執(zhí)行挨次11.從器件角度看，計(jì)算機(jī)經(jīng)受了四代變化。但從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，至今絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)仍屬于______型計(jì)算機(jī)。A.并行B.馮.諾依曼C.智能D.實(shí)時(shí)處理12.關(guān)運(yùn)算器的描述，______是正確的。A.只做加法B.只做算術(shù)運(yùn)算C.既做算術(shù)運(yùn)算又做規(guī)律運(yùn)算D.只做規(guī)律運(yùn)算13.下列數(shù)中最小的數(shù)是______。A.（100101）2B.（50）8C.（100010）BCDD.（625）1614.4．______表示法主要用于表示浮點(diǎn)數(shù)中的階碼。A.原碼B.補(bǔ)碼C.反碼D.移碼15.長(zhǎng)32位，其中1位符號(hào)位，31位表示尾數(shù)。若用定點(diǎn)小數(shù)表示，則最大正小數(shù)為______。A+（1–2-32）B+（1–2-31）C2-32D2-3116.儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，它主要用來(lái)______。A.存放數(shù)據(jù)B.存放程序C.存放微程序D.存放數(shù)據(jù)和程序17.以下四種類型指令中，執(zhí)行時(shí)光最長(zhǎng)的是______。A.RR型指令B.RS型指令C.SS型指令D.程序控制指令18.單地址指令為了完成兩個(gè)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址指明的一個(gè)操作數(shù)外，另一個(gè)操作數(shù)常采納______尋址方式。A.堆棧B.立刻C.隱含D.間接19.某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)32位，其存儲(chǔ)容量為4MB，若按半字編址，它的尋址范圍是______。A4MBB2MBC2MD1M20.貯器和CPU之間增強(qiáng)cache的目的是______。A解決CPU和主存之間的速度匹配問(wèn)題B擴(kuò)大主存貯器容量C擴(kuò)大CPU中通用寄存器的數(shù)量D既擴(kuò)大主存貯器容量，又?jǐn)U大CPU中通用寄存器的數(shù)量

二、填空題1.81610)135()63()26(⊕∨的值用十進(jìn)制表示為A______。

2.Cache是一種A______存儲(chǔ)器，是為了解決CPU和B______之間

C______上不匹配而采納的一項(xiàng)重要硬件技術(shù)。

3.挑選型DMA控制器在物理上可以銜接A______個(gè)設(shè)備，在規(guī)律上

只允許銜接B______個(gè)設(shè)備，適合銜接C______設(shè)備。

4.指令格式是指指令用A______表示的結(jié)構(gòu)形式，通常由B______

字段和C______字段組成。

5.DMA和CPU分時(shí)使用內(nèi)存的三種方式是：A______，B______，

C______。

6.若浮點(diǎn)數(shù)格式中介碼的基數(shù)已定，尾數(shù)用規(guī)格化表示，浮點(diǎn)數(shù)的

表示范圍取決于A______的位數(shù)，精度取決于B______的位數(shù)。

7.指令格式中，操作碼字段表征指令的A______，地址碼字段指示

B______。

8.模4交錯(cuò)存儲(chǔ)器是一種A______存儲(chǔ)器，它有B______個(gè)存儲(chǔ)模

塊，每個(gè)模塊有它自己的地址存儲(chǔ)器，和C______寄存器。

9.按IEEE754標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)由______，階碼E，尾數(shù)m三部

分組成。其中階碼E的值等于指數(shù)的______加上一個(gè)固定______。

10.儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)有______，______，______，和存儲(chǔ)器帶寬。

11.指令操作碼字段表征指令的______，而地址碼字段指示______。

12.一個(gè)定點(diǎn)數(shù)由______和______兩部分組成。按照小數(shù)點(diǎn)位置不同，

定點(diǎn)數(shù)有______和純整數(shù)之分。

13.對(duì)存儲(chǔ)器的要求是______，______，______。為了解決這三方

面的沖突計(jì)算機(jī)采納多級(jí)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。

14.當(dāng)今的CPU芯片除了包括定點(diǎn)運(yùn)算器和控制器外，還包括

______，______運(yùn)算器和______管理等部件。

15.RISC指令系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是：______；______;______種類

少。惟獨(dú)取數(shù)/存數(shù)指令拜訪存儲(chǔ)器。

三、計(jì)算題

1．已知X=-0.1010,Y=+0.1111,用補(bǔ)碼并行乘法或布斯算法求[X*Y]補(bǔ)的積，

并求出X*Y的積的真值。（提醒：要求先寫出X、Y的補(bǔ)碼形式，然后舉行補(bǔ)碼并行乘法或布斯算法的計(jì)算）

2．①已知四位信息碼為1110，設(shè)計(jì)可糾一位錯(cuò)的海明碼。

②在傳送此海明校驗(yàn)碼的過(guò)程中，接收方收到數(shù)據(jù)后，舉行檢查結(jié)果S

3S

2

S

1

=101，

說(shuō)明什么問(wèn)題？如何處理？

3.設(shè)有兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)N1=2j1×S1,N2=2j2×S2,其中階碼2位，階符1位，尾數(shù)四位，數(shù)符一位。

設(shè)：j

1=(-10)

2

,S

1

=(+0.1001)

2

j

2=(+10)

2

,S

2

=(+0.1011)

2

求：N

1×N

2

，寫出運(yùn)算步驟及結(jié)果，積的尾數(shù)占4位，要規(guī)格化結(jié)果，用原

碼陣列乘法器求尾數(shù)之積。

4.已知x=-0.01111，y=+0.11001，求[x]補(bǔ)，[-x]補(bǔ)，[y]補(bǔ)，[-y]補(bǔ)，x+y=？，x–y=？

5.已知x=-0.01111，y=+0.11001，求[x]補(bǔ)，[-x]補(bǔ)，[y]補(bǔ)，[-y]補(bǔ)，x+y=？，x–y=？

四、簡(jiǎn)答題

1、簡(jiǎn)述一下中斷響應(yīng)的條件。

2、某指令系統(tǒng)指令長(zhǎng)度固定長(zhǎng)度12位，操作碼部分長(zhǎng)4位。試提出一種分配計(jì)劃，使指令系統(tǒng)有12條二地址指令，45條單地址指令和200條零地址指令。

3.計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)系統(tǒng)通常采納高速緩存（Cache），其中Cache和主存之間的映射關(guān)系有哪三種？這三種映射中哪種映射實(shí)現(xiàn)所需要硬件電路最少？它的缺點(diǎn)是什么？

4.某指令系統(tǒng)指令長(zhǎng)度固定長(zhǎng)度12位，操作碼部分長(zhǎng)4位。有人提出一種分配

計(jì)劃，使指令系統(tǒng)有12條二地址指令，56條單地址指令和200條零地址指令。此計(jì)劃能否勝利？假如勝利寫出各種指令的操作碼范圍，假如不勝利說(shuō)明緣由。

五、綜合題

1、指令格式如下所示，OP為操作碼字段，試分析指令格式特點(diǎn)。

2、某機(jī)器中，已知配有一個(gè)地址空間為(0000—1FFF)16的ROM區(qū)域，現(xiàn)在用一個(gè)SRAM芯片（8K×8位）形成一個(gè)16K×16位的ROM區(qū)域，起始地址為（2000）。假設(shè)SRAM芯片有CS和WE控制端，CPU地址總線A15——A0，數(shù)據(jù)總線16

為D15——D0，控制信號(hào)為R/W（讀/寫），MREQ（當(dāng)存儲(chǔ)器讀或?qū)憰r(shí)，該信號(hào)指示地址總線上的地址是有效的）。要求：

（1）滿足已知條件的存儲(chǔ)器，畫出地址譯碼計(jì)劃。

（2）畫出ROM與RAM同CPU銜接圖。

3、某計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通路如圖2所示，其中M—主存，MBR—主存數(shù)據(jù)寄存器，MAR—主存地址寄存器，R0-R3—通用寄存器，IR—指令寄存器，PC—程序計(jì)數(shù)器（具有自增能力），C、D--暫存器，ALU—算術(shù)規(guī)律單元（此處做加法器看待），移位器—左移、右移、直通傳送。全部雙向箭頭表示信息可以雙向傳送。

請(qǐng)按數(shù)據(jù)通路圖畫出“ADD（R1），（R2）+”指令的指令周期流程圖。該指令的含義是兩個(gè)數(shù)舉行求和操作。其中源操作地址在寄存器R1中，目的操作數(shù)尋址方式為自增型寄存器間接尋址（先取地址后加1）。

4、已知某種RAM芯片規(guī)格為4K*4，請(qǐng)用此芯片構(gòu)成一個(gè)8K*8的存儲(chǔ)器。畫

出

存儲(chǔ)器與CPU的連線，門電路自選。假如此存儲(chǔ)器的首地址為1000H，那么此

存儲(chǔ)器最后一個(gè)存儲(chǔ)單元的地址為多少？

5、某計(jì)算機(jī)有如下部件：ALU，移位器，主存M，主存數(shù)據(jù)寄存器MDR，主存地

址寄存器MAR，指令寄存器IR，通用寄存器R0——R3，暫存器C和D。

（1）請(qǐng)將各規(guī)律部件組成一個(gè)數(shù)據(jù)通路，并標(biāo)明數(shù)據(jù)流向。

（2）畫出“ADDR1，（R2）”指令的指令周期流程圖，指令功能是（R1）+（（R2））

→R1。

6、運(yùn)算器結(jié)構(gòu)如下圖所示，R1，R2，R3是三個(gè)寄存器，A和B是兩個(gè)三選一

的多路開關(guān)，通路的挑選由AS0,AS1和BS0，BS1端控制，例如BS0BS1=11時(shí)，

挑選R3，BS0BS1=01時(shí)，挑選R1……，ALU是算術(shù)/規(guī)律單元。S1S2為它的

兩個(gè)操作控制端。其功能如下：

S1S2=00時(shí)，ALU輸出=A

S1S2=01時(shí)，ALU輸出=A+B

S1S2=10時(shí)，ALU輸出=A–B

移位器IRPCCDR0R1R2R3MDRMMAR

S1S2=11時(shí)，ALU輸出=A⊕B

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)控制運(yùn)算器通路的水平微指令格式。

練習(xí)題參考答案：

一、挑選

二、填空

三、計(jì)算

1、解：[X]補(bǔ)＝1．0110，（1分）[Y]補(bǔ)=0．1111，

將數(shù)據(jù)X=(1)．0110Y=(0)．1111，送入并行補(bǔ)碼乘法電路

(1)．0110

×(0)．1111

(1)0110

(1)0110

(1)0110

(1)0110

+(0)(0)(0)(0)(0)

(1)．01101010

[X*Y]補(bǔ)=1．01101010

X*Y=-0．10010110

2、解：由于X+Y+1≤2Y，X=4所以Y＝3

111110101100011010001000

B4B3B2P3B1P2P1

P3=B4⊕B3⊕B2=1⊕1=1

P2=B4⊕B3⊕B1=1⊕1⊕0=0

P1=B4⊕B2⊕B1=1⊕1⊕0=0

得到海明校驗(yàn)碼：1111000

假如接收方檢查結(jié)果為S3S2S1=101，說(shuō)明在傳遞過(guò)程中校驗(yàn)位B2出錯(cuò)，將其取反即可。

3、解：（1）浮點(diǎn)乘規(guī)矩則：

N1×N2=（2j1×S1）×（2j2×S2）=2（j1+j2）×（S1×S2）

（2）碼求和：

j1+j2=0

（3）尾數(shù)相乘：

被乘數(shù)S1=0.1001，令乘數(shù)S2=0.1011，尾數(shù)肯定值相乘得積的肯定值，積的符號(hào)位=0⊕0=0。按無(wú)符號(hào)陣乘法器運(yùn)算得：N1×N2=20×0.01100011

（4）尾數(shù)規(guī)格化、舍入（尾數(shù)四位）

N1×N2=（+0.01100011）2=（+0.1100）2×2（-01）2

4、解：[x]原=1.01111[x]補(bǔ)=1.10001所以：[-x]補(bǔ)=0.01111[y]原=0.11001

[y]補(bǔ)=0.11001所以：[-y]補(bǔ)=1.00111

[x]補(bǔ)11.10001[x]補(bǔ)11.10001

+[y]補(bǔ)00.11001+[-y]補(bǔ)11.00111

[x+y]補(bǔ)00.01010[x-y]補(bǔ)10.11000

所以：x+y=+0.01010由于符號(hào)位相異，結(jié)果發(fā)生溢出

5、解：設(shè)最高位為符號(hào)位，輸入數(shù)據(jù)為[x]原=01111[y]原=11101

因符號(hào)位單獨(dú)考慮，尾數(shù)算前求補(bǔ)器輸出值為：|x|=1111,|y|=1101

乘積符號(hào)位運(yùn)算：x0⊕y0=0⊕1=1

尾數(shù)部分運(yùn)算：1111

×1101

1111

0000

1111

1111

11000011

經(jīng)算后求補(bǔ)器輸出，加上乘積符號(hào)位，得原碼乘積值[x×y]原=111000011

換算成二進(jìn)制真值x×y=(-11000011)2=(-195)10

十進(jìn)制數(shù)乘法驗(yàn)證：x×y=15×(-13)=-195

四、簡(jiǎn)答

1、答：

①有中斷哀求信號(hào)發(fā)生且該中斷哀求未被屏蔽

②CPU處于開中斷狀態(tài)

③沒(méi)有更重要的事要處理（沒(méi)有優(yōu)先級(jí)更高的中斷哀求或工作）

④CPU剛剛執(zhí)行的指令不是停機(jī)指令

⑤在一條指令結(jié)束時(shí)響應(yīng)

2、答：

0000——1011：二地址指令

11000000——11101100：?jiǎn)蔚刂分噶?11011010000——111110010111：零地址指令

3、答：全相聯(lián)映射、直接映射、組相聯(lián)映射。其中直接映射所需電路最少，但是操作過(guò)程

中Cache與主存數(shù)據(jù)替換過(guò)程中矛盾率最高，是它的缺點(diǎn)。

4、答：不勝利，由于假如保證有12條二地址指令，56條單地址指令，那么最多還可以分

配128條零地址指令。

0000——1011：二地址指令

11000000——11110111：?jiǎn)蔚刂分噶?/p>

111110000000——111111111111：零地址指令

五、綜合

1、解：（1）操作碼字段為6位，可指定26=64種操作，即64條指令。

（2）單字長(zhǎng)（32）二地址指令。

（3）一個(gè)操作數(shù)在源寄存器（共16個(gè)），另一個(gè)操作數(shù)在存儲(chǔ)器中（由變址寄存器內(nèi)容+偏移量打算），所以是