20082012年計(jì)算機(jī)組成原理期末考試試題及答案(五套)

1、.計(jì)算機(jī)組成原理試題（一）一、選擇題（共20分，每題1分）1零地址運(yùn)算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，它的操作數(shù)來(lái)自_。A立即數(shù)和棧頂；B暫存器；C棧頂和次棧頂；D累加器。2_可區(qū)分存儲(chǔ)單元中存放的是指令還是數(shù)據(jù)。A存儲(chǔ)器；B運(yùn)算器；C控制器；D用戶。3所謂三總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)是指_。A地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。BI/O總線、主存總統(tǒng)和DMA總線三組傳輸線；CI/O總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線；D設(shè)備總線、主存總線和控制總線三組傳輸線。4某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是32位，它的存儲(chǔ)容量是256KB，按字編址，它的尋址范圍是_。A128K；B64K；C64KB；D128KB。5主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)

2、時(shí)，采用_，主機(jī)與設(shè)備是串行工作的。A程序查詢方式；B中斷方式；CDMA方式；D通道。6在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，下述第_種說(shuō)法是正確的。A原碼和反碼不能表示 -1，補(bǔ)碼可以表示 -1；B三種機(jī)器數(shù)均可表示 -1；C三種機(jī)器數(shù)均可表示 -1，且三種機(jī)器數(shù)的表示范圍相同；D三種機(jī)器數(shù)均不可表示 -1。7變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是_。A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(duì)。8向量中斷是_。A外設(shè)提出中斷；B由硬件形成中斷服務(wù)程序入口地址；C由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中斷服務(wù)程序入口地址D以上都不對(duì)。9一個(gè)節(jié)拍信號(hào)的寬

3、度是指_。A指令周期；B機(jī)器周期；C時(shí)鐘周期；D存儲(chǔ)周期。10將微程序存儲(chǔ)在EPROM中的控制器是_控制器。A靜態(tài)微程序；B毫微程序；C動(dòng)態(tài)微程序；D微程序。11隱指令是指_。A操作數(shù)隱含在操作碼中的指令；B在一個(gè)機(jī)器周期里完成全部操作的指令；C指令系統(tǒng)中已有的指令；D指令系統(tǒng)中沒(méi)有的指令。12當(dāng)用一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，下列方案中第_種最好。A階碼取4位（含階符1位），尾數(shù)取12位（含數(shù)符1位）；B階碼取5位（含階符1位），尾數(shù)取11位（含數(shù)符1 位）；C階碼取8位（含階符1位），尾數(shù)取8位（含數(shù)符1位）； D階碼取6位（含階符1位），尾數(shù)取12位（含數(shù)符1位）。13DMA方式_。

4、A既然能用于高速外圍設(shè)備的信息傳送，也就能代替中斷方式；B不能取代中斷方式；C也能向CPU請(qǐng)求中斷處理數(shù)據(jù)傳送；D內(nèi)無(wú)中斷機(jī)制。14在中斷周期中，由_將允許中斷觸發(fā)器置“0”。A關(guān)中斷指令；B機(jī)器指令；C開中斷指令；D中斷隱指令。15在單總線結(jié)構(gòu)的CPU中，連接在總線上的多個(gè)部件_。A某一時(shí)刻只有一個(gè)可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且只有一個(gè)可以從總線接收數(shù)據(jù)；B某一時(shí)刻只有一個(gè)可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有多個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)；C可以有多個(gè)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以有多個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)；D可以有多個(gè)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有一個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)。16三種集中式總線控制中，_方式對(duì)電路故障最敏

5、感。A鏈?zhǔn)讲樵?；B計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢；C獨(dú)立請(qǐng)求；D以上都不對(duì)。17一個(gè)16K8位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是_。A48；B46；C17；D2218在間址周期中，_。A所有指令的間址操作都是相同的；B凡是存儲(chǔ)器間接尋址的指令，它們的操作都是相同的；C對(duì)于存儲(chǔ)器間接尋址或寄存器間接尋址的指令，它們的操作是不同的；D以上都不對(duì)。19下述說(shuō)法中_是正確的。AEPROM是可改寫的，因而也是隨機(jī)存儲(chǔ)器的一種；BEPROM是可改寫的，但它不能用作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用；CEPROM只能改寫一次，故不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用；DEPROM是可改寫的，但它能用作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用。20打印機(jī)的分類方法很多，若按能否打印漢字來(lái)

6、區(qū)分，可分為_。A并行式打印機(jī)和串行式打印機(jī)；B擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)；C點(diǎn)陣式打印機(jī)和活字式打印機(jī)；D激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)。二、填空（共20分，每空1分）1設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼為8位（含1位階符），尾數(shù)為24位（含1位數(shù)符），則32位二進(jìn)制補(bǔ)碼浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值范圍是：最大正數(shù)為 ，最小正數(shù)為 ，最大負(fù)數(shù)為 ，最小負(fù)數(shù)為 。2指令尋址的基本方式有兩種，一種是 尋址方式，其指令地址由 給出，另一種是 尋址方式，其指令地址由 給出。3在一個(gè)有四個(gè)過(guò)程段的浮點(diǎn)加法器流水線中，假設(shè)四個(gè)過(guò)程段的時(shí)間分別是T1 = 60nsT2 = 50nsT3 = 90nsT4 = 80ns。則加法器流水線

7、的時(shí)鐘周期至少為 。如果采用同樣的邏輯電路，但不是流水線方式，則浮點(diǎn)加法所需的時(shí)間為 。4一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，當(dāng)其尾數(shù)右移時(shí)，欲使其值不變，階碼必須 。尾數(shù)右移1位，階碼 。5存儲(chǔ)器由m（m1，2，4，8）個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊有自己的 和 寄存器，若存儲(chǔ)器采用 編址，存儲(chǔ)器帶寬可增加到原來(lái)的 _倍。6按序?qū)懗龆嘀刂袛嗟闹袛喾?wù)程序包括 、 、 、 和中斷返回幾部分。三、名詞解釋(共10分，每題2分)1微操作命令和微操作 2快速緩沖存儲(chǔ)器 3基址尋址 4流水線中的多發(fā)技術(shù) 5指令字長(zhǎng) 四、計(jì)算題（5分）設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位（含1位符號(hào)位），設(shè)A，B，計(jì)算AB補(bǔ)，并還原成真值。五、簡(jiǎn)答題（共20分）1異步通

8、信與同步通信的主要區(qū)別是什么，說(shuō)明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)。（4分）2為什么外圍設(shè)備要通過(guò)接口與CPU相連？接口有哪些功能？（6分）六、問(wèn)答題（共15分）1設(shè)CPU中各部件及其相互連接關(guān)系如下圖所示。圖中W是寫控制標(biāo)志，R是讀控制標(biāo)志，R1和R2是暫存器。（8分）（1）假設(shè)要求在取指周期由ALU完成 (PC) + 1PC的操作（即ALU可以對(duì)它的一個(gè)源操作數(shù)完成加1的運(yùn)算）。要求以最少的節(jié)拍寫出取指周期全部微操作命令及節(jié)拍安排。（2）寫出指令A(yù)DD # （#為立即尋址特征，隱含的操作數(shù)在ACC中）在執(zhí)行階段所需的微操作命令及節(jié)拍安排。2DMA接口主要由哪些部件組成？在數(shù)據(jù)交換過(guò)程中它應(yīng)完成哪些功能？畫

9、出DMA工作過(guò)程的流程圖（不包括預(yù)處理和后處理）七、設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用作訪存控制信號(hào)（低電平有效），用作讀寫控制信號(hào)（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有下列芯片及各種門電路（門電路自定），如圖所示。畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖，要求：（1）存儲(chǔ)芯片地址空間分配為：最大4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，相鄰的4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，最小16K地址空間為用戶程序區(qū)；（2）指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量；（3）詳細(xì)畫出片選邏輯。（1）主存地址空間分配：6000H67FFH為系統(tǒng)程序區(qū)；6800H6BFFH為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲(chǔ)芯片，說(shuō)明各選幾片？（3）詳細(xì)

10、畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖。計(jì)算機(jī)組成原理試題答案（一）一、選擇題（共20分，每題1分）1C 2C 3B 4B 5A 6B 7C8C9C10A11D12B13B14D15B16A17D18C19B20C二、填空（共20分，每空1分）1AA2127(1-223)B2129C2128(-21-223) D-21272A 順序 B程序計(jì)數(shù)器C跳躍 D 指令本身3A90nsB280ns4AA增加B加15A地址B數(shù)據(jù)C模mDm6A保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) B開中斷 C設(shè)備服務(wù)D恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)三、名詞解釋(共10分，每題2分)1微操作命令和微操作答：微操作命令是控制完成微操作的命令；微操作是由微操作命令控制實(shí)現(xiàn)的最基本操作。2快

11、速緩沖存儲(chǔ)器答：快速緩沖存儲(chǔ)器是為了提高訪存速度，在CPU和主存之間增設(shè)的高速存儲(chǔ)器，它對(duì)用戶是透明的。只要將CPU最近期需用的信息從主存調(diào)入緩存，這樣CPU每次只須訪問(wèn)快速緩存就可達(dá)到訪問(wèn)主存的目的，從而提高了訪存速度。3基址尋址答：基址尋址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的內(nèi)容。4流水線中的多發(fā)技術(shù)答：為了提高流水線的性能，設(shè)法在一個(gè)時(shí)鐘周期（機(jī)器主頻的倒數(shù)）內(nèi)產(chǎn)生更多條指令的結(jié)果，這就是流水線中的多發(fā)技術(shù)。5指令字長(zhǎng)答：指令字長(zhǎng)是指機(jī)器指令中二進(jìn)制代碼的總位數(shù)。四、（共5分）計(jì)算題 答：A+B補(bǔ)1.1011110，A+B （-17/64）A-B補(bǔ)1.1000110，A-B （35/64

12、）五、簡(jiǎn)答題（共20分）1（4分）答：同步通信和異步通信的主要區(qū)別是前者有公共時(shí)鐘，總線上的所有設(shè)備按統(tǒng)一的時(shí)序，統(tǒng)一的傳輸周期進(jìn)行信息傳輸，通信雙方按約定好的時(shí)序聯(lián)絡(luò)。后者沒(méi)有公共時(shí)鐘，沒(méi)有固定的傳輸周期，采用應(yīng)答方式通信，具體的聯(lián)絡(luò)方式有不互鎖、半互鎖和全互鎖三種。不互鎖方式通信雙方?jīng)]有相互制約關(guān)系；半互鎖方式通信雙方有簡(jiǎn)單的制約關(guān)系；全互鎖方式通信雙方有完全的制約關(guān)系。其中全互鎖通信可靠性最高。2（6分，每寫出一種給1分，最多6分）答：外圍設(shè)備要通過(guò)接口與CPU相連的原因主要有： （1）一臺(tái)機(jī)器通常配有多臺(tái)外設(shè)，它們各自有其設(shè)備號(hào)（地址），通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的選擇。 （2）I/O設(shè)備種

13、類繁多，速度不一，與 CPU速度相差可能很大，通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，達(dá)到速度匹配。 （3）I/O設(shè)備可能串行傳送數(shù)據(jù)，而CPU一般并行傳送，通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換。 （4）I/O設(shè)備的入/出電平可能與CPU的入/出電平不同，通過(guò)接口可實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。 （5）CPU啟動(dòng)I/O設(shè)備工作，要向外設(shè)發(fā)各種控制信號(hào)，通過(guò)接口可傳送控制命令。 （6）I/O設(shè)備需將其工作狀況（“忙”、“就緒”、“錯(cuò)誤”、“中斷請(qǐng)求”等）及時(shí)報(bào)告CPU，通過(guò)接口可監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并保存狀態(tài)信息，供CPU查詢。 可見(jiàn)歸納起來(lái)，接口應(yīng)具有選址的功能、傳送命令的功能、反映設(shè)備狀態(tài)的功能以及傳送數(shù)據(jù)的功能（包括緩沖、數(shù)據(jù)

14、格式及電平的轉(zhuǎn)換）。4（5分）答：（1） 根據(jù)IR和MDR均為16位，且采用單字長(zhǎng)指令，得出指令字長(zhǎng)16位。根據(jù)105種操作，取操作碼7位。因允許直接尋址和間接尋址，且有變址寄存器和基址寄存器，因此取2位尋址特征，能反映四種尋址方式。最后得指令格式為：727OPMAD其中 OP 操作碼，可完成105種操作；M 尋址特征，可反映四種尋址方式；AD形式地址。這種格式指令可直接尋址27 = 128，一次間址的尋址范圍是216 = 65536。（2） 雙字長(zhǎng)指令格式如下：727OPMAD1AD2其中 OP、M的含義同上；AD1AD2為23位形式地址。這種格式指令可直接尋址的范圍為223 = 8M。（3

15、） 容量為8MB的存儲(chǔ)器，MDR為16位，即對(duì)應(yīng)4M16位的存儲(chǔ)器?？刹捎秒p字長(zhǎng)指令，直接訪問(wèn)4M存儲(chǔ)空間，此時(shí)MAR取22位；也可采用單字長(zhǎng)指令，但RX和RB取22位，用變址或基址尋址訪問(wèn)4M存儲(chǔ)空間。六、 （共15分）問(wèn)答題1（8分）答：（1）由于 (PC) + 1PC需由ALU完成，因此PC的值可作為ALU的一個(gè)源操作數(shù)，靠控制ALU做1運(yùn)算得到 (PC) + 1，結(jié)果送至與ALU輸出端相連的R2，然后再送至PC。此題的關(guān)鍵是要考慮總線沖突的問(wèn)題，故取指周期的微操作命令及節(jié)拍安排如下：T0 PCMAR，1RT1 M(MAR)MDR，(PC) + 1R2T2 MDRIR，OP(IR)微操作

16、命令形成部件T3 R2PC（2）立即尋址的加法指令執(zhí)行周期的微操作命令及節(jié)拍安排如下：T0 Ad(IR)R1 ；立即數(shù)R1T1 (R1) + (ACC)R2 ；ACC通過(guò)總線送ALUT2 R2ACC ；結(jié)果ACC2（7分）答：DMA接口主要由數(shù)據(jù)緩沖寄存器、主存地址計(jì)數(shù)器、字計(jì)數(shù)器、設(shè)備地址寄存器、中斷機(jī)構(gòu)和DMA控制邏輯等組成。在數(shù)據(jù)交換過(guò)程中，DMA接口的功能有：（1）向CPU提出總線請(qǐng)求信號(hào)；（2）當(dāng)CPU發(fā)出總線響應(yīng)信號(hào)后，接管對(duì)總線的控制；（3）向存儲(chǔ)器發(fā)地址信號(hào)（并能自動(dòng)修改地址指針）；（4）向存儲(chǔ)器發(fā)讀/寫等控制信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；（5）修改字計(jì)數(shù)器，并根據(jù)傳送字?jǐn)?shù)，判斷DMA傳

17、送是否結(jié)束；（6）發(fā)DMA結(jié)束信號(hào)，向CPU申請(qǐng)程序中斷，報(bào)告一組數(shù)據(jù)傳送完畢。DMA工作過(guò)程流程如圖所示。 七、設(shè)計(jì)題（共10分） 答： （1）主存地址空間分配。（2分） A15 A11 A7 A0最大4K 2K8位ROM 2片相鄰4K 4K4位RAM 2片最小16K 8K8位RAM 2片（2）根據(jù)主存地址空間分配最大4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，選用2片2K8位ROM芯片；（1分）相鄰的4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，選用2片4K4位RAM芯片；（1分）最小16K地址空間為用戶程序區(qū)，選用2片8K8位RAM芯片。（1分）（3）存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖（5分）計(jì)算機(jī)組成原理試題（二）一、選擇題（共20

18、題，每題1分，共20分）1.在下列機(jī)器數(shù)_B_中，零的表示形式是唯一的。A原碼B補(bǔ)碼C反碼D原碼和反碼2.CRT的分辨率為10241024，顏色深度為8位，則刷新存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量是_B_。A2MBB1MBC8MBD1024B3.在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過(guò)_D_來(lái)實(shí)現(xiàn)。A原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器B補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器C補(bǔ)碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器D補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器4.在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為_B_。A.隱含尋址B.立即尋址C.寄存器尋址D.直接尋址5.信息只用一條傳輸線，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為_A_。A.串行傳輸B.并行傳輸C.并串行傳輸D.分時(shí)傳輸6

19、.和外存儲(chǔ)器相比，內(nèi)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是_C_。A容量大、速度快、成本低B容量大、速度慢、成本高C容量小、速度快、成本高D容量小、速度快、成本低7.CPU響應(yīng)中斷的時(shí)間是_C_。A中斷源提出請(qǐng)求B取指周期結(jié)束C執(zhí)行周期結(jié)束。8.EPROM是指_C_。A.讀寫存儲(chǔ)器B.只讀存儲(chǔ)器C.可編程的只讀存儲(chǔ)器D.光擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器9.下列數(shù)中最小的數(shù)是_B_。A（1101001）2B（52）8C（133）8D（30）1610.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，采用偶校驗(yàn)的字符碼是_D_。A11001011B11010110C11000001D1100100111.單地址指令中為了完成兩個(gè)數(shù)的

20、算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個(gè)操作數(shù)外，另一個(gè)數(shù)常需采用_C_。A.堆棧尋址方式B.立即尋址方式C.隱含尋址方式D.間接尋址方式12.用于對(duì)某個(gè)寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為_C_尋址。A.直接B.間接C.寄存器直接D.寄存器間接13.中央處理器（CPU）包含_C_。A運(yùn)算器B控制器C運(yùn)算器、控制器和cacheD運(yùn)算器、控制器和主存儲(chǔ)器14.在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是_B_。A主存地址寄存器B程序計(jì)數(shù)器C指令寄存器D狀態(tài)條件寄存器15.在集中式總線仲裁中，_C_方式響應(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(qǐng)求D.以上三種相同16.PCI總線的基本傳輸機(jī)制是_D_。A串行傳輸B并

21、行傳輸CDMA式傳輸D猝發(fā)式傳輸17.中斷向量地址是_B_。A子程序入口地址B中斷服務(wù)子程序入口地址C中斷服務(wù)子程序出口地址D中斷返回地址18.CD-ROM是_C_型光盤。A一次B重寫C只讀19.某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是16位，它的存儲(chǔ)容量是1MB，按字編址，它的尋址范圍是_A_。A512KB1MC512KB20一個(gè)16K32位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是_B_。A48B46C36D.40二、填空題（共7題，每空1分，共20分）1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由_和軟件兩大部分組成，軟件又分為_和_。2.系統(tǒng)總線按傳輸信息的不同分為地址總線、_、_三大類。3.四位二進(jìn)制補(bǔ)碼所能表示的十進(jìn)制整數(shù)范圍是_至_。4.半

22、導(dǎo)體SRAM靠_存儲(chǔ)信息，半導(dǎo)體DRAM靠_存儲(chǔ)信息。5.動(dòng)態(tài)RAM的刷新方式通常有_、_、_三種。6.完整的指令周期包括取指、_、_、_四個(gè)子周期，影響指令流水線性能的三種相關(guān)分別是_相關(guān)、_相關(guān)和控制相關(guān)。7.Cache和主存地址的映射方式有_、_、_ 三種。三、簡(jiǎn)答題（共2題，每題5分，共10分）1什么叫指令？什么叫指令系統(tǒng)？2.一次程序中斷大致可分為哪幾個(gè)階段？四、應(yīng)用題（共5題，每題10分，共50分）1.設(shè)某機(jī)主頻為8MHz，每個(gè)機(jī)器周期平均含2個(gè)時(shí)鐘周期，每條指令平均有2.5個(gè)機(jī)器周期，試問(wèn)該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度為多少M(fèi)IPS？若機(jī)器主頻不變，但每個(gè)機(jī)器周期平均含4個(gè)時(shí)鐘周期，每條

23、指令平均有5個(gè)機(jī)器周期，則該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度又是多少M(fèi)IPS？由此可得出什么結(jié)論？2設(shè)某機(jī)有四個(gè)中斷源A、B、C、D，其硬件排隊(duì)優(yōu)先次序?yàn)锳,B,C,D，現(xiàn)要求將中斷處理次序改為D,A,C,B。（1）寫出每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)的屏蔽字。（2）按下圖時(shí)間軸給出的四個(gè)中斷源的請(qǐng)求時(shí)刻，畫出CPU執(zhí)行程序的軌跡。設(shè)每個(gè)中斷源的中斷服務(wù)程序時(shí)間均為20s。3.設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位（含一位符號(hào)位），若A=+15，B=+24，求A+B補(bǔ)和A-B補(bǔ)并還原成真值。4.某機(jī)字長(zhǎng)16位，存儲(chǔ)字長(zhǎng)等于指令字長(zhǎng)，若存儲(chǔ)器直接尋址空間為128字，變址時(shí)的位移量為-64+63,16個(gè)通用寄存器可作為變址寄存器。設(shè)計(jì)一套指令格式

24、，滿足下列尋址類型的要求。（1）直接尋址的二地址指令3條；（2）變址尋址的一地址指令6條；（3）寄存器尋址的二地址指令9條；（4）直接尋址的一地址指令13條。5設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用-MREQ（低電平有效）作訪存控制信號(hào)，R/-W作讀寫命令信號(hào)（高電平為讀，低電評(píng)為寫）。現(xiàn)有8片8KX8位的RAM芯片與CPU相連，試回答：（1）用74138譯碼器畫出CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖；（2）寫出每片RAM的地址范圍；（3）根據(jù)圖（1），若出現(xiàn)地址線A13與CPU斷線，并搭接到高電平上,將出現(xiàn)什么后果？計(jì)算機(jī)組成原理試題（二）答案一、選擇題1.B2.B3.D4.B5.A6.C7.C8.

25、C9.B10.D11.C12.C13.C14.B15.C16.D17.B18.C19.A20.B二、填空題1.硬件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件2數(shù)據(jù)地址控制3+15-164.觸發(fā)器電容5集中分散異步6間址執(zhí)行中斷結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)控制7直接映射全相連組相連三、簡(jiǎn)答題1指令是計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令，也就是常說(shuō)的機(jī)器指令。一臺(tái)機(jī)器中所有機(jī)器指令的集合，稱這臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。2答：一次程序中斷大致可分為五個(gè)階段。中斷請(qǐng)求（1分）中斷判優(yōu)（1分）中斷響應(yīng)（1分）中斷服務(wù)（1分）中斷返回（1分）四、應(yīng)用題1解：先通過(guò)主頻求出時(shí)鐘周期，再求出機(jī)器周期和平均指令周期，最后通過(guò)平均指令周期的倒數(shù)求出平均指令執(zhí)行速度。計(jì)算如下：

26、時(shí)鐘周期=1/8MHz=0.12510-6=125ns機(jī)器周期=125ns2=250ns平均指令周期=250ns2.5=625ns平均指令執(zhí)行速度=1/625ns=1.6MIPS當(dāng)參數(shù)改變后：機(jī)器周期=125ns4=500ns=0.5s平均指令周期=0.5s5=2.5s平均指令執(zhí)行速度=1/2.5s=0.4MIPS結(jié)論：兩個(gè)主頻相同的機(jī)器，執(zhí)行速度不一定一樣。2（1）在中斷處理次序改為DACB后，每個(gè)中斷源新的屏蔽字如表所示。（5分）（2）根據(jù)新的處理次序，CPU執(zhí)行程序的軌跡如圖所示（5分）3解：A=+15=+0001111，B=+24=+0011000A補(bǔ)=0,0001111，B補(bǔ)=0,0

27、011000，-B補(bǔ)=1,1101000則A-B補(bǔ)=A補(bǔ)+-B補(bǔ)=0,0001111+1,11010001,1110111A-B補(bǔ)=1,1110111故A-B=-0001001=-9 4 1)地址指令格式為（2分） 2)（2分）2) 08191 819216383 1638424575 2457632767 3276840959 4096049151 4915257343 5734465535 3）如果地址線A13與CPU斷線，并搭接到高電平上，將會(huì)出現(xiàn)A13恒為“1”的情況。此時(shí)存儲(chǔ)器只能尋址A13=1的地址空間，A13=0的另一半地址空間將永遠(yuǎn)訪問(wèn)不到。若對(duì)A13=0的地址空間進(jìn)行訪問(wèn)，只

28、能錯(cuò)誤地訪問(wèn)到A13=1的對(duì)應(yīng)空間中去。 計(jì)算機(jī)組成原理試題（三）一 選擇題（每題1分，共20分）1. 我國(guó)在_ 年研制成功了第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，第一臺(tái)晶體管數(shù)字計(jì)算機(jī)于_ 年完成。 A1946 1958 B1950 1968 C1958 1961 D1959 19652. Pentium微型計(jì)算機(jī)中乘除法部件位于_ 中。 ACPU B接口 C控制器 D專用芯片3. 沒(méi)有外存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)初始引導(dǎo)程序可以放在_ 。 ARAM BROM CRAM和ROM DCPU4. 下列數(shù)中最小的數(shù)是_ 。 A（101001）2 B（52）8 C（2B）16 D（44）105. 在機(jī)器數(shù)_ 中，零的表示形式是

29、唯一的。 A原碼 B補(bǔ)碼 C移碼 D反碼6. 在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過(guò)_ 來(lái)實(shí)現(xiàn)。A原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器 B補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器C補(bǔ)碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器 D補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器7. 下列有關(guān)運(yùn)算器的描述中_ 是正確的。 A只作算術(shù)運(yùn)算，不作邏輯運(yùn)算 B只作加法C能暫時(shí)存放運(yùn)算結(jié)果 D以上答案都不對(duì)8. 某DRAM芯片，其存儲(chǔ)容量為512K8位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為_ 。 A8，512 B512，8 C18，8 D。19，89. 相聯(lián)存儲(chǔ)器是按_ 進(jìn)行尋址的存儲(chǔ)器。 A地址指定方式 B堆棧存取方式 C內(nèi)容指定方式 D。地址指定與堆棧存取方式結(jié)合10. 指令系統(tǒng)中采用不

30、同尋址方式的目的主要是_ 。 A實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序和程序控制 B縮短指令長(zhǎng)度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性C可以直接訪問(wèn)外存 D提供擴(kuò)展操作碼的可能并降低指令譯碼難度11. 堆棧尋址方式中，設(shè)A為累加寄存器，SP為堆棧指示器，Msp為SP指示器的棧頂單元，如果操作的動(dòng)作是：（A）Msp，（SP）1SP，那么出棧操作的動(dòng)作為：A（Msp）A，（SP）+1SP B.（SP）+1SP，（Msp）AC（SP）1SP，（Msp）A D.（Msp）A，（SP）1SP12. 在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是_ 。 A主存地址寄存器 B程序計(jì)數(shù)器 C指令寄存器 D狀態(tài)條件寄存器13. 描述多媒體CPU基本概念中

31、正確表述的句子是_ 。A. 多媒體CPU是帶有MMX技術(shù)的處理器 B多媒體CPU是非流水線結(jié)構(gòu)CMMX指令集是一種單指令流單數(shù)據(jù)流的串行處理指令D多媒體CPU一定是 CISC機(jī)器14. 描述Futurebus+總線中基本概念正確的表述是_ 。A. Futurebus+總線是一個(gè)高性能的同步總線標(biāo)準(zhǔn)B. 基本上是一個(gè)同步數(shù)據(jù)定時(shí)協(xié)議C. 它是一個(gè)與結(jié)構(gòu)、處理器技術(shù)有關(guān)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)D. 數(shù)據(jù)線的規(guī)模不能動(dòng)態(tài)可變15. 在_ 的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲(chǔ)器單元統(tǒng)一編址，因此可以不用I/O指令。 A單總線 B雙總線 C三總線 D多總線16. 用于筆記本電腦的大容量存儲(chǔ)器是_ 。 A軟磁盤 B硬磁

32、盤 C固態(tài)盤 D磁帶17. 具有自同步能力的記錄方式_ 。 ANRZ0 BNRZ1 CPM DMFM18. _不是發(fā)生中斷請(qǐng)求的條件。 A一條指令執(zhí)行結(jié)束 B一次I/O操作結(jié)束C機(jī)器內(nèi)部發(fā)生故障 D一次DMA操作結(jié)束19. 采用DMA 方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)就要用一個(gè)_ 。 A指令周期 B數(shù)據(jù)周期 C存儲(chǔ)周期 D總線周期20. 并行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口SCSI中，一塊主適配器可以連接_ 臺(tái)具有SCSI接口的設(shè)備。 A6 B715 C8 D10二 填空題（每空1分，共20分）1. 在計(jì)算機(jī)術(shù)語(yǔ)中，將A._ 和B._ 和在一起稱為CPU，而將CPU和C._ 合在一起稱為主機(jī)。2. 計(jì)算機(jī)軟件一般

33、分為兩大類：一類叫A._ ，另一類叫B._ 。操作系統(tǒng)屬于C._ 類。3. 主存儲(chǔ)器容量通常以MB表示，其中M = A._ , B =B._；硬盤容量通常以GB表示，其中G =C. _ 。4. CPU能直接訪問(wèn)A._ 和B._ ，但不能直接訪問(wèn)磁盤和光盤。5. 指令字長(zhǎng)度有A._ 、B._ 、C._ 三種形式。6. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，根據(jù)應(yīng)用條件和硬件資源不同，數(shù)據(jù)傳輸方式可采用A._ 傳送、B._ 傳送、C._ 傳送。7. 通道是一個(gè)特殊功能的A._ ，它有自己的B._ 專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制。8. 并行I/O接口A._ 和串行I/O接口B._ 是目前兩個(gè)最具有權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)。三

34、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1. 一個(gè)較完善的指令系統(tǒng)應(yīng)包括哪幾類？2. 什么是閃速存儲(chǔ)器？它有哪些特點(diǎn)？3. 比較水平微指令與垂直微指令的優(yōu)缺點(diǎn)。4. CPU響應(yīng)中斷應(yīng)具備哪些條件？四 應(yīng)用題（每題5分，共20分）1. 已知：X=0.1011,Y=0.0101,求X/2補(bǔ),X/4補(bǔ), X補(bǔ), Y/2補(bǔ),Y/4補(bǔ), Y補(bǔ)。2. 設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為16位，定點(diǎn)表示時(shí)，尾數(shù)15位，階符1位。(1)定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時(shí)，最大正數(shù)為多少？最小負(fù)數(shù)為多少？(2)定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時(shí)，最大正數(shù)為多少？最小負(fù)數(shù)為多少？3. x補(bǔ)+y補(bǔ)=x+y補(bǔ)求證 ： -y補(bǔ)=-y補(bǔ)4. 有一個(gè)16K16的存儲(chǔ)器，由1K4位的DRA

35、M芯片構(gòu)成問(wèn):（1）總共需要多少DRAM芯片?（2）畫出存儲(chǔ)體的組成框圖。5. 中斷接口中有哪些標(biāo)志觸發(fā)器？功能是什么？6. CPU結(jié)構(gòu)如圖所示，其中一個(gè)累加寄存器AC，一個(gè)狀態(tài)條件寄存器和其它四個(gè)寄存器，各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳送方向。(1) 標(biāo)明圖中四個(gè)寄存器的名稱。(2) 簡(jiǎn)述指令從主存取到控制器的數(shù)據(jù)通路。(3) 簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)在運(yùn)算器和主存之間進(jìn)行存/取訪問(wèn)的數(shù)據(jù)通路。圖C8.17. 何謂DMA方式？DMA控制器可采用哪幾種方式與CPU分時(shí)使用內(nèi)存？8. CDROM光盤的外緣有5mm的范圍因記錄數(shù)據(jù)困難，一般不使用，故標(biāo)準(zhǔn)的播放時(shí)間為60分鐘。請(qǐng)計(jì)算模式1情況下光盤存儲(chǔ)

36、容量是多少？計(jì)算機(jī)組成原理試題（三）答案一 選擇題1.D 2. A 3. B 4. A 5. B,C 6. D 7. D 8. D 9. C 10. B 11. B 12. B 13. A 14. C 15. A 16. C,D 17. C 18. A 19. C 20. B二 填空題1. A.運(yùn)算器 B.控制器 C.存儲(chǔ)器2. A.系統(tǒng)程序 B.應(yīng)用程序 C.系統(tǒng)程序3. A.220 B.8位(1個(gè)字節(jié)) C.2304. A.cache B.主存5. A.單字長(zhǎng) B.半字長(zhǎng) C.雙字長(zhǎng)6. A.并行 B.串行 C.復(fù)用 7. A.處理器 B.指令和程序8. A.SCSI B.IEEE1394

37、三 簡(jiǎn)答題1. 包括：數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、程序控制指令、輸入輸出指令、堆棧指令、字符串指令、特權(quán)指令等。2. 閃速存儲(chǔ)器是高密度、非易失性的讀/寫半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。從原理上看，它屬于ROM型存儲(chǔ)器，但是它又可隨機(jī)改寫信息；從功能上看，它又相當(dāng)于RAM，所以傳統(tǒng)ROM與RAM的定義和劃分已失去意義。因而它是一種全新的存儲(chǔ)器技術(shù)。閃速存儲(chǔ)器的特點(diǎn)：（1）固有的非易失性 （2）廉價(jià)的高密度 （3）可直接執(zhí)行 （4）固態(tài)性能3.（1）水平型微指令并行操作能力強(qiáng)、效率高、靈活性強(qiáng)，垂直型微指令則較差。（2）水平型微指令執(zhí)行一條指令的時(shí)間短，垂直型微指令執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)。（3）由水平型微指令解

38、釋指令的微程序，具有微指令字比較長(zhǎng)，但微程序短的特點(diǎn)，而垂直型微指令正好相反。（4）水平型微指令用戶難以掌握，而垂直型微指令與指令比較相似，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易掌握 4. 解：（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(qǐng)求時(shí)，中斷請(qǐng)求觸發(fā)器必須處于“1”狀態(tài)，保持中斷請(qǐng)求信號(hào)。（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(qǐng)求送至CPU。（4） 當(dāng)上述三個(gè)條件具備時(shí)，CPU在現(xiàn)行指令結(jié)束的最后一個(gè)狀態(tài)周期響應(yīng)中斷。四 應(yīng)用題 1. 解：X補(bǔ) = 0.1011 X/2補(bǔ) = 0.01011 X/4補(bǔ) = 0.001011 X補(bǔ) = 1.0101Y 補(bǔ)

39、 = 1.1011 Y/2補(bǔ) = 1.11011 Y/4補(bǔ) = 1.111011 Y補(bǔ) = 0.0101 2. 解：（1）定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時(shí) 最大正數(shù)：（215-1）10 = （32767）10 最小負(fù)數(shù)：-（215-1）10=（-32767）10（2）定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時(shí) 最大正數(shù)：（1-2-15）10 最小負(fù)數(shù)：-（1-2-15）10 3. 證：因?yàn)?x補(bǔ)+y補(bǔ)=x+y補(bǔ) 令x = -y 代入，則有 -y補(bǔ)+y補(bǔ)=-y+y補(bǔ) = 0補(bǔ) = 0 所以 -y補(bǔ)=-y補(bǔ)4. 解：（1）芯片1K4位，片內(nèi)地址線10位（A9-A0 ），數(shù)據(jù)線4位。芯片總數(shù)16K16/（1K4）=64片 （2）存儲(chǔ)器容

40、量為16K，故地址線總數(shù)為14位（A13A0），其中A13A12A11A10通過(guò) 4：16譯碼器產(chǎn)生片選信號(hào)CS0CS15 。 A9A0 CS15 4位 CS1 CS0 4位。1K41K4 4位 4位 CS0 CS1 CS15 D15D0 4：16 譯碼器 A13 A12 A11 A10圖C8.25. 解：中斷接口中有四個(gè)標(biāo)志觸發(fā)器：（1） 準(zhǔn)備就緒的標(biāo)志（RD）：一旦設(shè)備做好一次數(shù)據(jù)的接受或發(fā)送，便發(fā)出一個(gè)設(shè)備動(dòng)作完畢信號(hào)，使RD標(biāo)志置“1”。在中斷方式中，該標(biāo)志用作為中斷源觸發(fā)器，簡(jiǎn)稱中斷觸發(fā)器。（2） 允許中斷觸發(fā)器（EI）：可以用程序指令來(lái)置位。EI為“1”時(shí)，某設(shè)備可以向CPU發(fā)出中

41、斷請(qǐng)求；EI為“0”時(shí)，不能向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，這意味著某中斷源的中斷請(qǐng)求被禁止。設(shè)置EI標(biāo)志的目的，就是通過(guò)軟件來(lái)控制是否允許某設(shè)備發(fā)出中斷請(qǐng)求。（3） 中斷請(qǐng)求觸發(fā)器（IR）：它暫存中斷請(qǐng)求線上由設(shè)備發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)IR標(biāo)志為“1”時(shí)，表示設(shè)備發(fā)出了中斷請(qǐng)求。（4） 中斷屏蔽觸發(fā)器（IM）：是CPU是否受理中斷或批準(zhǔn)中斷的標(biāo)志。IM標(biāo)志為“0”時(shí)，CPU可以受理外界的中斷請(qǐng)求，反之，IM標(biāo)志為“1”時(shí)，CPU不受理外界的中斷。6. 解：（1）a為數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR，b為指令寄存器IR，c為主存地址寄存器AR，d為程序計(jì)數(shù)器PC（2）PCAR主存緩沖寄存器DR 指令寄存器IR 操作控

42、制器（3）存儲(chǔ)器讀：M DR ALU AC 存儲(chǔ)器寫：AC DR M 7. 解：DMA直接內(nèi)存訪問(wèn)方式是一種完全由硬件執(zhí)行I/O交換的工作方式。DMA控制器從CPU完全接管對(duì)總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過(guò)CPU而直接在內(nèi)存和I/O設(shè)備間進(jìn)行。 8. 解：扇區(qū)總數(shù) = 60 60 75 = 270000模式1存放計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)容量為270000 2048 /1024 /1024 = 527MB計(jì)算機(jī)組成原理試題（四）一. 選擇題（每空1分，共20分）1 將有關(guān)數(shù)據(jù)加以分類、統(tǒng)計(jì)、分析，以取得有利用價(jià)值的信息，我們稱其為_。A. 數(shù)值計(jì)算 B. 輔助設(shè)計(jì) C. 數(shù)據(jù)處理 D. 實(shí)時(shí)控制2 目

43、前的計(jì)算機(jī)，從原理上講_。A. 指令以二進(jìn)制形式存放，數(shù)據(jù)以十進(jìn)制形式存放B. 指令以十進(jìn)制形式存放，數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存放C. 指令和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制形式存放D. 指令和數(shù)據(jù)都以十進(jìn)制形式存放3. 根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定，每個(gè)漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)占用_存儲(chǔ)。A.一個(gè)字節(jié) B.二個(gè)字節(jié) C.三個(gè)字節(jié) D.四個(gè)字節(jié)4. 下列數(shù)中最小的數(shù)為_。A.（101001）2 B.（52）8 C.（2B）16 D.（44）105. 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的記憶設(shè)備，主要用于_。A.存放程序 B.存放軟件 C.存放微程序 D.存放程序和數(shù)據(jù)6. 設(shè)X= 0.1011，則X補(bǔ)為_。A.1.1011 B.1.0100 C.1.0101 D.1.10017. 下列數(shù)中最大的數(shù)是_。A.（10010101）2 B.（227）8 C.（96）16 D.（143）108. 計(jì)算機(jī)問(wèn)世至今，新型機(jī)器不斷推陳出新，不管怎樣更新，依然保有“存儲(chǔ)程序”的概念，最早提出這種概念的是_。A.巴貝奇 B.馮. 諾依曼 C.帕斯卡 D.貝爾9. 在CPU中，跟蹤后繼指令地指的寄存器是_。A.指令寄存器 B.程序計(jì)數(shù)器 C.地址寄存器 D.狀態(tài)條件寄存器10. Pentium-3是一種_。 A.64位處理器 B.16位處理器 C.準(zhǔn)16位處理器 D.32位處理器11. 三種集中式總線控制中，_方式對(duì)電路故障最敏感。 A.鏈?zhǔn)?/p>