福師1103考試批次《計算機組成原理》復(fù)習題

福師1103考試批次計算機組成原理復(fù)習題一一、單項選擇題（每小題2分，共20分）1、CRT的分辨率為10241024像數(shù)，像數(shù)的顏色數(shù)為256，則刷新存儲器容量是（ ）A 512KB B1MB C256MB D8MB2、將有關(guān)數(shù)據(jù)加以分類、統(tǒng)計、分析，以取得有價值的信息，我們稱其為（ ）。A數(shù)據(jù)處理 B輔助設(shè)計 C實時控制 D數(shù)值計算3、現(xiàn)代計算機的運算器一般通過總線結(jié)構(gòu)來組織，在下面的總線結(jié)構(gòu)運算器中，單總線結(jié)構(gòu)的操作速度最慢，而（ ）的操作速度最快。A雙總線結(jié)構(gòu) B多總線結(jié)構(gòu)C單總線結(jié)構(gòu) D三總線結(jié)構(gòu)4、虛擬存儲器是建立在多層次存儲結(jié)構(gòu)上，用來解決（ ）的問題。A存儲 B外存 C主存容量不足 D外存容量不足5、浮點數(shù)的表示范圍和精度取決于（ ）A 階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù) B 階碼的位數(shù)和尾數(shù)采用的編碼C 階碼采用的編碼和尾數(shù)采用的編碼 D. 階碼采用的編碼和尾數(shù)的位數(shù)6. 某單片機的系統(tǒng)程序，不允許用戶在執(zhí)行時改變，則可以選用（ ）作為存儲芯片。A. SRAM B. cache C. 輔助存儲器D. 閃速存儲器 7. 設(shè)變址寄存器為X，形式地址為D，（X）表示寄存器X的內(nèi)容，這種尋址方式的有效地址為（ ）。A. EA=(X)+(D) B. EA=(X)+(D)C. EA=(X)+D D. EA=(X)+D) 8. 下述I/O控制方式中，主要由程序?qū)崿F(xiàn)的是（ ）。A. PPU(外圍處理機)方式 B. 通道方式C. 中斷方式 D. DMA方式 9. 系統(tǒng)總線中地址線的功能是（ ）。A. 用于選擇主存單元地址 B. 用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C. 用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址D. 用于選擇外存地址 10. 多處理機實現(xiàn)（ ）級的并行。A. 指令 B. 任務(wù)或過程 C. 作業(yè)或程序D. 指令內(nèi)部 二、改錯題（針對各小題的題意，改正其結(jié)論中錯誤或補充其不足。每小題2分，共10分）1、 微程序控制器相比，組合邏輯控制器的速度較慢。2、 為了保證中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢以后，能正確返回到被中斷的斷點繼續(xù)執(zhí)行程序，不用進行現(xiàn)場保護操作。3、 程序計數(shù)器PC用來指示從外存中取指令。4、 定點表示法，小數(shù)點在數(shù)中的位置是固定的；浮點表示法，小數(shù)點在數(shù)中的位置是浮動的。 5、 對于浮點數(shù)，當字長一定時，分給階碼的位數(shù)越少，則表示數(shù)的范圍越大。 三、名詞解釋（每小題4分，共20分）1、ALU2、RISC3、DMA4、Cache5、指令周期四、簡答題（每小題5分，共20分）1、簡述運算器的功能。2、簡述主存和輔存的區(qū)別。3、存儲器容量為32字，字長64位，模塊數(shù)m = 8，用交叉方式進行組織。存儲周期T = 200ns, 數(shù)據(jù)總線寬度為64位，總線傳輸周期 = 50ns。問該存儲器的帶寬是多少？4、指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中，CPU如何從時間和空間上區(qū)分它們是指令還是數(shù)據(jù)？五、計算題（10分）設(shè)機器字長為8位（含1位符號位），用補碼運算規(guī)則計算： A=19/32，B=-17/128，求A-B六、設(shè)計題（每題10分，共20分）1、 已知指令字長為16位，每個地址碼為4位，采用擴展操作碼的方式，設(shè)計15條三地址指令、15條二地址指令、15條一地址指令、16條零地址指令，請寫出該指令系統(tǒng)的操作碼的設(shè)計方案。2、 某計算機字長為32位，主存容量為64K字，采用單字長單地址指令，共有40條指令。試采用直接、立即、變址，相對四種尋址方式設(shè)計指令格式。福師1103考試批次計算機組成原理復(fù)習題一參考答案一、單項選擇題12345678910BABCADCCCC主觀題答案僅供參考二、對錯題1、錯誤。微程序控制器速度較慢2、錯誤。必須進行現(xiàn)場保護操作。3、錯誤。程序計數(shù)器PC用來保存將要執(zhí)行的下一個條指令的地址。4、正確。5、錯誤。當機器字長一定時，分給階碼的位數(shù)越多，尾數(shù)占用的位數(shù)就越少，則數(shù)的表示范圍越大，而尾數(shù)占用的位數(shù)減少，必然會減少數(shù)的有效數(shù)位，即影響數(shù)的精度。三、名詞解釋1、ALU計算機中執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術(shù)邏輯部件（ALU）。2、RISCRISC（精簡指令集計算機）是一種執(zhí)行較少類型計算機指令的微處理器3、DMADMA即直接存儲器存取，是一種快速傳送數(shù)據(jù)的機制。數(shù)據(jù)傳遞可以從適配卡到內(nèi)存，從內(nèi)存到適配卡或從一段內(nèi)存到另一段內(nèi)存。DMA技術(shù)的重要性在于，利用它進行數(shù)據(jù)傳送時不需要CPU的參與。4、Cachecache是一個高速小容量的臨時存儲器，可以用高速的靜態(tài)存儲器芯片實現(xiàn)，或者集成到CPU芯片內(nèi)部，存儲CPU最經(jīng)常訪問的指令或者操作數(shù)據(jù)。5、指令周期CPU從內(nèi)存取出一條指令并執(zhí)行這條指令的時間總和。 四、簡答題1、運算器：計算機中執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運算操作的部件。運算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較和傳送等操作，亦稱算術(shù)邏輯部件（ALU）。計算機運行時，運算器的操作和操作種類由控制器決定。運算器處理的數(shù)據(jù)來自存儲器；處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)通常送回存儲器，或暫時寄存在運算器中。2、主存存放計算機運行期間的大量程序和數(shù)據(jù)，存取速度較快，存儲容量不大。輔存存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫，存儲容量大，位成本低，但速度較慢。3、連續(xù)讀出 m=8 個字的信息量是：q = 64位8 = 512位連續(xù)讀出 8 個字所需的時間是：t = T + （m 1） = 200 + 750 = 5.510-7s交叉存儲器的帶寬是: W = q/t = 512/（5.510-7s） 93107 位/s4、從時間上講,取指令事件發(fā)生在“取指周期”，取數(shù)據(jù)事件發(fā)生在“執(zhí)行周期”。從空間上講，從內(nèi)存讀出指令流流向控制器（指令寄存器）。從內(nèi)存讀出數(shù)據(jù)流流向運算器（通用寄存器）。五、計算題A=19/32=（0.100 1100）2 B= -17/128=（-0.001 0001）2A補=0.100 1100B補=1.110 1111 -B補=0.001 0001A-B補= 0. 1 0 0 1 1 0 0 + 0. 0 0 1 0 0 0 1 0. 1 0 1 1 1 0 1 無溢出 A-B=（0.101 1101）2 = 93/128六、設(shè)計題1、對于三地址指令，操作碼長度為(1643)4位；對于雙地址指令，操作碼長度為(1642)8位，可擴展4位；對于單地址指令，操作碼長度為(164)12位，可擴展4位；對于零地址指令，操作碼長度為32位，可擴展位為20位。至此，均可達到要求。2、40條指令至少需要操作碼字段6位，所以剩下的長度為26位。主存的容量為64M字，則循著模式（X）2位，格式如下： 31 26 25 24 23 0OPX D X = 00 直接尋址方式 有效地址 E = D X = 01 立即尋址方式 D字段為立即數(shù) X = 10 變址尋址方式 有效地址E = （RX）+D（可尋址64M個存儲單元） X = 11 相對尋址方式 有效地址E = （PC）+D（可尋址64M個存儲單元）其中RX為變址寄存器（32位），PC為程序計數(shù)器（32位）。在相對尋址時，位移量D可正可負。福師1103考試批次計算機組成原理復(fù)習題二一、單項選擇題（每小題2分，共20分） 1、將有關(guān)數(shù)據(jù)加以分類、統(tǒng)計、分析，以取得有價值的信息，我們稱其為（ ）。A數(shù)據(jù)處理 B輔助設(shè)計 C實時控制 D數(shù)值計算2、虛擬存儲器是建立在多層次存儲結(jié)構(gòu)上，用來解決（ ）的問題。A存儲 B外存 C主存容量不足 D外存容量不足3、微程序放在（ ）中。ARAM B控制存儲器 C指令寄存器 D內(nèi)存儲器4下列數(shù)中最小的數(shù)是（ ）。A.（50）8 B.（）BCD C.（625）16 D（）25多處理機的體系結(jié)構(gòu)屬于（ ）計算機。A.SISD B.MIMD C. SIMD D.MISD6.字長32位，其中1位符號位，31位表示尾數(shù)。若用定點小數(shù)表示，則最大正小數(shù)為（ ）。A +（1 2-32） B. +（1 2-31） C. 2-32 D. 2-317. 存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，它主要用來（ ）。A存放數(shù)據(jù) B. 存放程序 C. 存放數(shù)據(jù)和程序 D. 存放微程序8CPU中的譯碼器主要用于（ ）。A. 地址譯碼；B. 選擇多路數(shù)據(jù)至ALU；C. 數(shù)據(jù)譯碼。D. 指令譯碼；9在以下描述的流水CPU基本概念中，正確的表述是（ ）。A流水CPU是以空間并行性為原理構(gòu)造的處理器B. 流水CPU一定是多媒體CPUC. 流水CPU是以時間并行性為原理構(gòu)造的處理器D. 流水CPU一定是RISC機器10串行I/O標準接口IEEE1394的高速特性適合于新型高速硬盤和多媒體數(shù)據(jù)傳送，的數(shù)據(jù)傳送率不可以是（ ）。A100兆位/秒 B200兆位/秒 C. 300兆位/秒D. 400兆位/秒二、改錯題（針對各小題的題意，改正其結(jié)論中錯誤或補充其不足。每小題2分，共10分）6、 加法器是構(gòu)成運算器的基本部件，為提高運算速度，運算器一般采用串行加法器。2.從二進制轉(zhuǎn)換成十六進制時，只要以小數(shù)點為起點，向左、向右將每一位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成一位十六進制數(shù)。 3、于浮點數(shù)，當字長一定時，分給階碼的位數(shù)越少，則表示數(shù)的范圍越大。 4、權(quán)BCD碼沒有確定的位權(quán)值，因此不以按位權(quán)展開求它們所代表的十進制。5、算機只能處理數(shù)字信息。 三、名詞解釋（每題4分，共20分）1、溢出2、相聯(lián)存儲器3、局部性4、存儲器5、垂直型微指令四、簡答題（每題5分，共20分）1、舉出CPU中6個主要寄存器的名稱及功能。2、何謂“總線仲裁”？一般采用何種策略進行仲裁，簡要說明它們的應(yīng)用環(huán)境。3、何謂CRT的顯示分辨率、灰度級？4、CPU響應(yīng)中斷應(yīng)具備哪些條件？五、計算題（10分）1、已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001，求 x 補， -x 補， y 補， -y 補，x + y =？，x y =？六、設(shè)計題（每題10分，共20分）1、 用16K*8位的DRAM芯片構(gòu)成64K*32位存儲器，要求：（1） 畫出該存儲器的組成邏輯框圖。（2） 設(shè)存儲器讀/寫周期為0.5s,CPU在1s內(nèi)至少要訪問一次。試問采用哪種刷新方式比較合理？兩次刷新的最大時間間隔是多少？對全部存儲單元刷新一遍所需的實際刷新時間是多少？2、 如果在一個CPU周期中要產(chǎn)生3個節(jié)拍脈沖：T1=200ns，T2=400ns,T3=200ns，試畫出時序產(chǎn)生器邏輯圖。12345678910CCBABBCDCC福師1103考試批次計算機組成原理復(fù)習題二參考答案一、單項選擇題主觀題答案僅供參考二、改錯題7、 錯誤。運算器一般采用并行加法器。2、錯。需要將二進制四位一組轉(zhuǎn)為十六進制數(shù)。3、錯誤。當機器字長一定時，分給階碼的位數(shù)越多，尾數(shù)占用的位數(shù)就越少，則數(shù)的表示范圍越大，而尾數(shù)占用的位數(shù)減少，必然會減少數(shù)的有效數(shù)位，即影響數(shù)的精度。4、錯誤。用4位二進制數(shù)來表示1位十進制數(shù)中的09這10個數(shù)碼，簡稱BCD碼，有權(quán)值。5、錯誤。計算機可以處理各種信息。三、名詞解釋1、當運算結(jié)果超出機器數(shù)所能表示的范圍時，稱為溢出。2、相聯(lián)存儲器：一種按內(nèi)容訪問的存儲器，每個存儲單元有匹配電路，可用于cache中查找數(shù)據(jù)。3、訪存局部性：CPU的訪存規(guī)律，對存儲空間的90%的訪問局限于存儲空間的10%的區(qū)域中，而另外10%的訪問則分布在存儲空間的其余90%的區(qū)域中。4、虛擬存儲器：在內(nèi)存和外存間建立的層次體系，使得程序能夠像訪問主存儲器一樣訪問外存儲器，主要用于解決計算機中主存儲器的容量問題。5、垂直型微指令：一種微指令類型，設(shè)置微操作碼字碼，采用微操作碼編碼法，由微操作碼規(guī)定微指令的功能。四、簡答題1、CPU有以下寄存器：（1） 指令寄存器（IR）：用來保存當前正在執(zhí)行的一條指令。（2） 程序計數(shù)器（PC）：用來確定下一條指令的地址。（3） 地址寄存器（AR）：用來保存當前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址。（4） 緩沖寄存器（DR）：作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站。 補償CPU和內(nèi)存、外圍設(shè)備之間在操作速度上的差別。 在單累加器結(jié)構(gòu)的運算器中，緩沖寄存器還可兼作為操作數(shù)寄存器。（5） 通用寄存器（AC）：當運算器的算術(shù)邏輯單元（ALU）執(zhí)行全部算術(shù)和邏輯運算時，為ALU提供一個工作區(qū)。（6） 狀態(tài)條件寄存器：保存由算術(shù)指令和邏輯指令運行或測試的結(jié)果建立的各種條 件碼內(nèi)容。除此之外，還保存中斷和系統(tǒng)工作狀態(tài)等信息，以便使CPU和系統(tǒng)能及時了解機器運行狀態(tài)和程序運行狀態(tài)。2、連接到總線上的功能模塊有主動和被動兩種形態(tài)。主方可以啟動一個總線周期，而從方只能響應(yīng)主方的請求。每次總線操作，只能有一個主方占用總線控制權(quán)，但同一時間里可以有一個或多個從方。除CPU模塊外，I/O功能模塊也可以提出總線請求。為了解決多個主設(shè)備同時競爭總線控制權(quán)，必須具有總線仲裁部件，以某種方式選擇其中一個主設(shè)備作為總線的下一次主方。一般來說，采用優(yōu)先級或公平策略進行仲裁。在多處理器系統(tǒng)中對CPU模塊的總線請求采用公平原則處理，而對I/O模塊的總線請求采用優(yōu)先級策略。3、分辨率是指顯示器所能表示的像素個數(shù)。像素越密，分辨率越高，圖像越清晰。分辨率取決于顯像管熒光粉的粒度、熒光屏的尺寸和CRT電子束的聚焦能力。同時刷新存儲器要有與顯示像素數(shù)相對應(yīng)的存儲空間，用來存儲每個像素的信息?；叶燃壥侵负诎罪@示器中所顯示的像素點的亮暗差別，在彩色顯示器中則表現(xiàn)為顏色的不同。灰度級越多，圖像層次越清楚逼真。4、(1)在CPU內(nèi)部設(shè)置的中斷屏蔽觸發(fā)器必須是開放的。(2)外設(shè)有中斷請求時，中斷請求觸發(fā)器必須處于“1”狀態(tài)，保持中斷請求信號。(3)外設(shè)（接口）中斷允許觸發(fā)器必須為“1”，這樣才能把外設(shè)中斷請求送至CPU。(4)當上述三個條件具備時，CPU在現(xiàn)行指令結(jié)束的最后一個狀態(tài)周期響應(yīng)中斷。五、計算題 x 補=1.11111 -x 補=0.01111 y 補=0.11001 -y 補=1.11001x + y =0.11000x y =-11000六、設(shè)計題1、（1）組成64K32位存儲器需存儲芯片數(shù)為N=（64K/16K）（32位/8位）=16（片）每4片組成16K32位的存儲區(qū)，有A13-A0作為片內(nèi)地址，用A15 A14經(jīng)2：4譯碼器產(chǎn)生片選信號。圖略（2）依題意，采用異步刷新方式較合理，可滿足CPU在1S內(nèi)至少訪問內(nèi)存一次的要求。設(shè)16K8位存儲芯片的陣列結(jié)構(gòu)為128行128列，按行刷新，刷新周期T=2ms，則兩次刷新的最大時間間隔為15.5-0.5=15 (S)對全部存儲單元刷新一遍所需時間為t Rt R 0.5128=64 (S)2、福師1103考試批次計算機組成原理復(fù)習題三一、單項選擇題（每小題2分，共20分）1. 在主存和CPU之間增加cache存儲器的目的是（ ）。A. 解決CPU和主存之間的速度匹配問題 B. 增加內(nèi)存容量，同時加快存取速度C. 提高內(nèi)存可靠性D. 增加內(nèi)存容量2、微型計算機的分類通常以微處理器的（ ）來劃分。A芯片名 B寄存器數(shù)目 C字長 D規(guī)格 3、 下列數(shù)中最大的是（ ）。A（）2 B（227）8 C（96）16 D（143）104、 設(shè)寄存器位數(shù)為8位，機器數(shù)采用補碼形式（一位符號位），對應(yīng)于十進制數(shù)-27，寄存器內(nèi)為（ ）。A（27）16 B（9B）16 C（E5）16 D（5A）165、 計算機的存儲器系統(tǒng)是指（ ）。ARAM存儲器 BROM存儲器 C主存儲器 D主存儲器和外存儲器6、 算術(shù)/邏輯運算單元74181ALU可完成（ ）。A16種算術(shù)運算功能 B16種邏輯運算功能 C16種算術(shù)運算功能和16種邏輯運算功能 D4位乘法運算功能和除法運算功能7、 某機字長32位，存儲容量1MB，若按字編址，它的尋址范圍是（ ）。A1MB B512KB C256K D256KB8、 常用的虛擬存儲系統(tǒng)由（ ）兩級存儲器組成。A主存輔存 B快存主存 C快存輔存 D通用寄存器主存9、 變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于（ ）。A基值寄存器內(nèi)容加上形式地址 B堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址C變址寄存器內(nèi)容加上形式地址 D程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址10、在虛擬存儲器中，當程序正在執(zhí)行時，由（ ）完成地址映射。A程序員 B編譯器 C裝入程序 D操作系統(tǒng) 二、改錯題（針對各小題的題意，改正其結(jié)論中錯誤或補充其不足。每小題2分，共10分）1.任意進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)就是按權(quán)展的開多項式之和。 2、一個指令周期中包含若干個機器周期，一個機器周期中包含若干個時鐘周期。3、時鐘周期是處理器中處理動作的最小時間單位，通常稱為一個T狀態(tài)。這是微處理器完成一步完整操作的最小時間單位。 4、在指令流水線技術(shù)中，譯碼操作可以分為D 和D 兩個階段，因此又叫做二級譯碼。5、時鐘周期是基本定時脈沖的兩個沿之間的時間間隔，而基本定時脈沖是由外部振蕩器產(chǎn)生的，通過CPU的CLK輸入端輸入。 三、名詞解釋（每題4分，共20分）1、溢出2、多體交叉存儲器3、虛擬存儲器4、寫回法5、微程序四、簡答題（每題5分，共20分）1、試比較基址尋址和變址尋址。2、請說明程序查詢方式與中斷方式各自的特點。3、提高存儲器速度可采用哪些措施，請說出至少五種措施。4、說明總線結(jié)構(gòu)對計算機系統(tǒng)性能的影響五、計算題（10分）設(shè)機器字長為8位（含1位符號位），用補碼運算規(guī)則計算： A=11/64，B=-15/32，求A+B六、設(shè)計題（每題10分，共20分）1、假設(shè)主脈沖源頻率為10MHz，要求產(chǎn)生5個等間隔的節(jié)拍脈沖，試畫出時序產(chǎn)生器的邏輯圖。2、要求用256K*16位SRAM芯片設(shè)計1024K*32位的存儲器。SRAM芯片有兩個控制器端：當有效時，該片選中。當/R=1時執(zhí)行讀操作，當/R=0時執(zhí)行寫操作。12345678910ACBCDCCACD福師1103考試批次計算機組成原理復(fù)習題三參考答案一