計(jì)算機(jī)組成原理試題+答案

1、計(jì)算機(jī)組成原理考研試題（九）一、選擇題(共20 分，每題1 分)1.用戶與計(jì)算機(jī)通信的界面是_。A.CPU;B.外圍設(shè)備;C.應(yīng)用程序;D.系統(tǒng)程序。2.零地址運(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)來自_。A.立即數(shù)和棧頂;B.暫存器;C.棧頂和次棧頂;D.程序計(jì)數(shù)器自動加+1。3.水平型微指令的特點(diǎn)是_。A.一次可以完成多個操作;B.微指令的操作控制字段不進(jìn)行編碼;C.微指令的格式簡短;D.微指令的格式較長。4.有些計(jì)算機(jī)將一部分軟件永恒地存于只讀存儲器中，稱之為_。A.硬件;B.軟件;C.固件;D.輔助存儲器。5.主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時，采用_，主機(jī)與設(shè)備是串行工作的。A.程序查詢

2、方式;B.中斷方式;C.DMA 方式;D.通道。6.計(jì)算機(jī)中有關(guān)ALU 的描述，_是正確的。A.只做算術(shù)運(yùn)算，不做邏輯運(yùn)算;B.只做加法;C.能存放運(yùn)算結(jié)果;D.以上答案都不對。7.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。B.I/O 總線、主存總統(tǒng)和DMA 總線三組傳輸線;C.I/O 總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線;D.以上都不對。8.集中式總線控制中，_方式對電路故障最敏感。A.鏈?zhǔn)讲樵?B.計(jì)數(shù)器定時查詢;C.獨(dú)立請求;D.總線式。9.某一RAM 芯片，其容量為512 ×8 位，除電源和接地端外，該芯片引出線的最少數(shù)目是_。A.21;B.17;C.

3、19;D.20。10.活動頭磁盤存儲中，信息寫入或讀出磁盤是_進(jìn)行的。A.并行方式;B.串行方式;C.串并方式;D.并串方式。11.以下敘述_是正確的。A.外部設(shè)備一旦發(fā)出中斷請求，便立即得到CPU 的響應(yīng);B.外部設(shè)備一旦發(fā)出中斷請求，CPU 應(yīng)立即響應(yīng);C.中斷方式一般用于處理隨機(jī)出現(xiàn)的服務(wù)請求;D.程序查詢用于鍵盤中斷。12.下列_種說法有誤差。A.任何二進(jìn)制整數(shù)都可用十進(jìn)制表示;B.任何二進(jìn)制小數(shù)都可用十進(jìn)制表示;C.任何十進(jìn)制整數(shù)都可用二進(jìn)制表示;D.任何十進(jìn)制小數(shù)都可用二進(jìn)制表示。13.堆棧尋址方式中，設(shè)A 為累加器，SP 為堆棧指示器，MSP 為SP 指示的棧頂單元，如果進(jìn)棧操作

4、的動作順序是(SP 1) SP，(A) MSP ，那么出棧操作的動作順序應(yīng)為_ 。A.(MSP) A，(SP) + 1 SP;B.(SP) + l SP，(MSP) A;C.(SP) 1 SP，(MSP) A;D.以上都不對。14.指令寄存器的位數(shù)取決于_ 。A.存儲器的容量;B.指令字長;C.機(jī)器字長;D.存儲字長。15.在控制器的控制方式中，機(jī)器周期內(nèi)的時鐘周期個數(shù)可以不相同，這屬于_。A.同步控制;B.異步控制;C.聯(lián)合控制;D.人工控制。16.下列敘述中_是正確的。A.控制器產(chǎn)生的所有控制信號稱為微指令;B.微程序控制器比硬連線控制器更加靈活;C.微處理器的程序稱為微程序;D.指令就是

5、微指令。17.CPU 中的譯碼器主要用于_ 。A.地址譯碼;B.指令譯碼;C.選擇多路數(shù)據(jù)至ALU;D.數(shù)據(jù)譯碼。18.直接尋址的無條件轉(zhuǎn)移指令功能是將指令中的地址碼送入_。A.PC;B.地址寄存器;C.累加器;D.ALU。19.通道程序是由_組成。A.I/O 指令;B.通道控制字(或稱通道指令);C.通道狀態(tài)字;D.微程序。20.在磁盤和磁帶兩種磁表面存儲器中，存取時間與存儲單元的物理位置有關(guān)，按存儲方式分，_。A.二者都是串行存取;B.磁盤是部分串行存取，磁帶是串行存取;C.磁帶是部分串行存取，磁盤是串行存取;D.二者都是并行存取。二、填空題(共20 分，每題1 分)1.完成一條指令一般分

6、為 A_ 周期和 B_ 周期，前者完成 C_ 操作，后者完成 D_ 操作。2.常見的數(shù)據(jù)傳送類指令的功能可實(shí)現(xiàn) A_ 和 B_ 之間，或 C_ 和 D_ 之間的數(shù)據(jù)傳送。3.微指令格式可分為 A_ 型和 B_ 型兩類，其中 C_ 型微指令用較長的微程序結(jié)構(gòu)換取較短的微指令結(jié)構(gòu)。4.在Cache-主存的地址映象中， A_ 靈活性強(qiáng)， B_ 成本最高。5.若采用硬件向量法形成中斷服務(wù)程序的入口地址，則CPU 在中斷周期需完成 A_ 、B_ 和 C_ 操作。6.某小數(shù)定點(diǎn)機(jī)，字長8 位(含1 位符號位)，當(dāng)機(jī)器數(shù)分別采用原碼、補(bǔ)碼和反碼時，其對應(yīng)的真值范圍分別是 A_ 、B_ 、C _(均用十進(jìn)制表

7、示)。三、名詞解釋(共10 分，每題2 分)1.時鐘周期2.刷新3.總線仲裁4.機(jī)器指令5.超流水線四、計(jì)算題(5 分)設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長為32 位，欲表示±6 萬的十進(jìn)制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除階符、數(shù)符各取1 位外，階碼和尾數(shù)各取幾位?按這樣分配，該浮點(diǎn)數(shù)溢出的條件是什么?五、簡答題(共15 分)1.“在計(jì)算機(jī)中，原碼和反碼不能表示-1。”這種說法是否正確，為什么?(2 分)2.除了采用高速芯片外，分別指出存儲器、運(yùn)算器、控制器和I/O 系統(tǒng)各自可采用什么方法提高機(jī)器速度，各舉一例簡要說明。(4 分)3.異步通信與同步通信的主要區(qū)別是什么，說明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)。(4 分)4.在

8、DMA 方式中，CPU 和DMA 接口分時使用主存有幾種方法?簡要說明之。(5 分)六、問答題(共20 分)1.已知帶返轉(zhuǎn)指令的含義如下圖所示，寫出機(jī)器在完成帶返轉(zhuǎn)指令時，取指階段和執(zhí)行階段所需的全部微操作命令及節(jié)拍安排。如果采用微程序控制，需增加哪些微操作命令?(8 分)2.(6 分)(指令系統(tǒng)3)一條雙字長的取數(shù)指令(LDA)存于存儲器的100 和101 單元，其中第一個字為操作碼和尋址特征M，第二個字為形式地址。假設(shè)PC 當(dāng)前值為100，變址寄存器XR 的內(nèi)容為100，基址寄存器的內(nèi)容為200，存儲器各單元的內(nèi)容如下圖所示。寫出在下列尋址方式中，取數(shù)指令執(zhí)行結(jié)束后，累加器AC 的內(nèi)容。3

9、.(6 分)設(shè)某機(jī)有四個中斷源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)寫出每個中斷源對應(yīng)的屏蔽字。(2)按下圖時間軸給出的四個中斷源的請求時刻，畫出CPU 執(zhí)行程序的軌跡。設(shè)每個中斷源的中斷服務(wù)程序時間均為。七、設(shè)計(jì)題(10 分)設(shè)CPU 共有16 根地址線和8 根數(shù)據(jù)線，并用作訪存控制信號，作讀寫命令信號(高電平讀，低電平寫)。設(shè)計(jì)一個容量為32KB，地址范圍為0000H7FFFH，且采用低位交叉編址的四體并行存儲器。要求：(1)采用下圖所列芯片，詳細(xì)畫出CPU 和存儲芯片的

10、連接圖。(2)指出圖中每個存儲芯片的容量及地址范圍(用十六進(jìn)制表示)。一、選擇題(共20 分，每題1 分)1.B 2.C 3.A 4.C 5.A 6.D 7.B8.A 9.C 10.B 11.C 12.D 13.A 14.B15.A 16.B 17.B 18.A 19.B 20.B二、填空題(共20 分，每空1 分)1.A.取指 B.執(zhí)行 C.取指令和分析指令 D.執(zhí)行指令2.A.寄存器 B.寄存器 C.寄存器 D.存儲器3.A.垂直 B.水平 C.垂直4.A.全相聯(lián)映象 B.全相聯(lián)映象5.A.保護(hù)程序斷點(diǎn)B.硬件關(guān)中斷C.向量地址送至PC6.6.A.-127/128 +127/128 B.-

11、1 +127/128三、名詞解釋(共10 分，每題2 分)1.時鐘周期答：時鐘周期：節(jié)拍，時鐘頻率的倒數(shù)，機(jī)器基本操作的最小單位。2.刷新答：動態(tài)RAM 靠電容存儲電荷原理存儲信息，電容上的電荷要放電，信息即丟失。為了維持所存信息，需在一定時間(2ms )內(nèi)，將所存信息讀出再重新寫入(恢復(fù))，這一過程稱作刷新，刷新是一行一行進(jìn)行的，由CPU 自動完成。3.總線仲裁答：總線仲裁即總線判優(yōu)，主要解決在多個主設(shè)備申請占用總線時，由總線控制器仲裁出優(yōu)先級別最高的設(shè)備，允許其占用總線。4.機(jī)器指令答：機(jī)器指令由0、1 代碼組成，能被機(jī)器直接識別。機(jī)器指令可由有序微指令組成的微程序來解釋，微指令也是由0、

12、1 代碼組成，也能被機(jī)器直接識別。5.超流水線答：超流水線(Super pipe lining)技術(shù)是將一些流水線寄存器插入到流水線段中，好比將流水線再分道，提高了原來流水線的速度，在一個時鐘周期內(nèi)一個功能部件被使用多次。四、計(jì)算題(5 分)答： 因?yàn)?的16次方 = 65536則±6 萬的十進(jìn)制數(shù)需16 位二進(jìn)制數(shù)表示。對于尾數(shù)為16 位的浮點(diǎn)數(shù)，因16 需用5 位二進(jìn)制數(shù)表示，即(16)十 = (10000)二，故除階符外，階碼至少取5 位。為了保證數(shù)的最大精度，最終階碼取5 位，尾數(shù)取32 -1- 1 -5 = 25 位。按這樣分配，當(dāng)階碼大于+31 時，浮點(diǎn)數(shù)溢出，需中斷處理

13、。五、簡答題(共15 分)1.(2 分)答：“在計(jì)算機(jī)中，原碼和反碼不能表示-1?！边@種說法是錯誤的。因?yàn)閷τ谡麛?shù)而言，這種說法不成立。假設(shè)機(jī)器字長為8 位(含1 位符號位)，在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，-1原= 1,0000001  -1補(bǔ) = 1,1111111  -1反 = 1,1111110。在小數(shù)定+機(jī)中，-1 的原碼和反碼不能表示，而-1 補(bǔ) = 1.0000000。2.答：存儲器：采用多體交叉存儲器 (1 分)運(yùn)算器：采用快速進(jìn)位鏈 (1 分)控制器：采用指令流水 (1 分)I/O 系統(tǒng)：采用DMA 方式 (1 分)3.答：(4 分)同步通信和異步通信的主要區(qū)別是前者有公

14、共時鐘，總線上的所有設(shè)備按統(tǒng)一的時序，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序聯(lián)絡(luò)。后者沒有公共時鐘，沒有固定的傳輸周期，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。4.答：(5 分)(1)停止CPU 訪問主存。這種方法DMA 在傳送一批數(shù)據(jù)時，獨(dú)占主存，CPU 放棄了地址線、數(shù)據(jù)線和有關(guān)控制線的使用權(quán)。在一批數(shù)據(jù)傳送完畢后，DMA 接口才把總線的控制權(quán)交回給CPU。顯然，這種方法在DMA 傳送過程中，CPU 基本處于不工作狀態(tài)或保持

15、原狀態(tài)。(2)周期挪用。這種方法CPU 按程序的要求訪問主存，一旦I/O 設(shè)備有DMA 請求，則由I/O 設(shè)備挪用一個存取周期。此時CPU 可完成自身的操作，但要停止訪存。顯然這種方法既實(shí)現(xiàn)了I/O 傳送，又較好地發(fā)揮了主存和CPU 的效率，是一種廣泛采用的方法。(3)DMA 與CPU 交替訪存。這種方法適合于CPU 的工作周期比主存的存取周期長的情況。如CPU 的工作周期大于主存周期的兩倍，則每個CPU 周期的上半周期專供DMA 接口訪存，下半周期專供CPU 訪存。這種交替訪問方式可使DMA 傳送和CPU 工作效率最高，但相應(yīng)的硬件邏輯更復(fù)雜。六、問答題(共20 分)1.(8 分)答取指階段

16、T0 PCMAR，1R (1 分)T1 M(MAR) MDR，(PC) + 1PC (1 分)T2 MDRIR，OP(IR) ID (1 分)由圖可見，帶返轉(zhuǎn)指令執(zhí)行階段需完成將返回地址M+1，存入指令的地址碼字段K 所指示的存儲單元中，從K+1 號單元開始才是子程序的真正內(nèi)容，故執(zhí)行階段的微操作命令及節(jié)拍安排為：T0 Ad(IR) MAR，1W (1 分)T1 PCMDR (1 分)T2 MDRM(MAR)，Ad(IR) + 1PC (1 分)如果采用微程序控制，需增加給出下條微指令地址的命令，即Ad(CMDR) CMAR (1 分)OP(IR) 微地址形成部件CMAR (1 分)(1)800 (1 分)(2)300 (1 分)(3)600 (1 分)(4 )500 (1 分)(5)700 (1 分)(6)200 (1 分)3.答：(1)在中斷處理次序改為D > A > C > B 后，每個中斷源新的屏蔽字如表所示。(4 分)(2)根據(jù)新的處理次序，CP