2023年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)組成原理考試沖刺-歷年真題演練帶答案

（圖片大小可任意調(diào)節(jié)）2023年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)組成原理考試沖刺-歷年真題演練帶答案第一卷一.參考題庫(kù)(共20題)1.某主存容量為1MB，用256K×1位/每片RAM組成，應(yīng)使用多少片？采用什么擴(kuò)展方式？應(yīng)分成幾組？每組幾片？2.設(shè)某處理器具有四段指令流水線：IF（取指令）、ID（指令譯碼及取操作數(shù)）、EXE（ALU執(zhí)行）和WB（結(jié)果寫回），每一個(gè)子過(guò)程的執(zhí)行時(shí)間為T，現(xiàn)處理器執(zhí)行如下指令序列： （1）如果采用非流水線技術(shù)，處理器執(zhí)行這3條指令需要多長(zhǎng)時(shí)間？ （2）能否采用流水線技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以提高執(zhí)行速度？若能，請(qǐng)分析可能存在的問(wèn)題及解決方法。若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由。3.已知x=0.1011，y=－0.1101，求x÷y（用補(bǔ)碼加減交替法進(jìn)行運(yùn)算）。4.已知X<0且[X]原=X0.X1.X2...Xn，則[X]補(bǔ)可通過(guò)（）求得。 A、AB、BC、CD、D5.簡(jiǎn)單了解點(diǎn)陣針式打印機(jī)和激光印字機(jī)？6.考慮下面這個(gè)函數(shù)，對(duì)于標(biāo)記為Productcomputation的行，用括號(hào)創(chuàng)建該計(jì)算的一種組合為r=r*((x*y)*z).假設(shè)在一臺(tái)雙精度乘法延遲為5個(gè)時(shí)鐘周期的機(jī)器上運(yùn)行這些函數(shù)。根據(jù)懲罰的數(shù)據(jù)相關(guān)，下列哪個(gè)是該組合CPE的下界？（）A、5B、3.33C、1.67D、17.設(shè)某機(jī)主存容量為4MB，Cache容量為16KB，每塊包含8個(gè)字，每字32位，設(shè)計(jì)一個(gè)四路組相聯(lián)映像（即Cache每組內(nèi)共有四個(gè)塊）的Cache組織。若Cache的速度是主存的6倍，試問(wèn)有Cache和無(wú)Cache相比，速度提高多少倍？8.設(shè)某機(jī)主存容量為4MB，Cache容量為16KB，每塊包含8個(gè)字，每字32位，設(shè)計(jì)一個(gè)四路組相聯(lián)映像（即Cache每組內(nèi)共有四個(gè)塊）的Cache組織。設(shè)Cache的初態(tài)為空，CPU依次從主存第0、1、2、？、99號(hào)單元讀出100個(gè)字（主存一次讀出一個(gè)字），并重復(fù)按此次序讀8次，問(wèn)命中率是多少？9.什么叫指令地址？什么叫形式地址？什么叫有效地址？10.某機(jī)有五個(gè)中斷源，按中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序由高到低為L(zhǎng)0，L1，L2，L3，L4，現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L(zhǎng)1，L3，L0，L4，L2，寫出各中斷源的屏蔽字。11.什么是總線的數(shù)據(jù)傳輸率，它與哪些因素有關(guān)？12.簡(jiǎn)述相對(duì)尋址和立即尋址的特點(diǎn)。13.何謂分布式仲裁？畫出邏輯結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行說(shuō)明。14.將二進(jìn)制數(shù)-0.0101101用規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)格式表示。格式要求：階碼4位，含1位符號(hào)位；尾數(shù)8位，含1位符號(hào)位。階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示，階碼以2為底。15.簡(jiǎn)述常見(jiàn)的輸入設(shè)備。16.設(shè)數(shù)據(jù)總線上接有A、B、C、D四個(gè)寄存器，要求選用合適的74系列芯片，完成下列邏輯設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一個(gè)電路，在同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)D→A、D→B和D→C寄存器間的傳送。17.什么是總線？總線傳輸有何特點(diǎn)？為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點(diǎn)？18.PCI總線中三種橋的名稱是什么？橋的功能是什么？19.采用補(bǔ)碼進(jìn)行加減運(yùn)算（用六位二進(jìn)制表示，左邊二位為符號(hào)位），并使用雙符號(hào)位溢出判斷公式來(lái)判斷結(jié)果是否溢出？若溢出，是哪一種溢出？ ①：14+（-8）=？ ②：（-11）-7=？20.簡(jiǎn)述數(shù)值數(shù)據(jù)的三要素？第二卷一.參考題庫(kù)(共20題)1.CPU響應(yīng)中斷應(yīng)具備哪些條件？畫出中斷處理過(guò)程流程圖。2.請(qǐng)用代數(shù)化簡(jiǎn)法將下列各邏輯表達(dá)式化成最簡(jiǎn)式。 3.對(duì)于3.6.2節(jié)所介紹的k=8，r=4的能糾錯(cuò)一位的海明碼，若編碼為100110111100，試判斷該海明碼是否有誤，若有，請(qǐng)糾正，并寫出其8位正確的有效信息。4.磁盤組有6片磁盤，最外兩側(cè)盤面可以記錄，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑22cm，外徑33cm，道密度為40道/cm，內(nèi)層密度為400位/cm，轉(zhuǎn)速3600轉(zhuǎn)/分，問(wèn)：共有多少柱面？5.已知某DRAM芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為128×128，存取周期為1us。試分析： （1）若采用集中式刷新方式，刷新時(shí)間間隔為1ms，則讀寫時(shí)間和刷新時(shí)間分為多少個(gè)周期？死區(qū)占多少時(shí)間？ （2）若采用分散式刷新方式，則相鄰兩行之間的刷新間隔是多少？6.試從五個(gè)方面說(shuō)明程序中斷方式和DMA方式有何區(qū)別？7.簡(jiǎn)單了解硬連線控制器。8.試述組合邏輯控制器與微程序控制器的組成差別？9.某磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，共有4個(gè)記錄盤面，每毫米5道，每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道，求：磁盤數(shù)據(jù)傳輸率是多少？10.什么是多重中斷？實(shí)現(xiàn)多重中斷的必要條件是什么？11.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)的硬件組成。12.計(jì)算機(jī)中設(shè)置Cache的作用是什么？能否將Cache的容量擴(kuò)大，最后取代主存，為什么？13.水平型和垂直型微程序設(shè)計(jì)之間各有什么區(qū)別？串行微程序設(shè)計(jì)和并行微程序設(shè)計(jì)有什么區(qū)別？14.請(qǐng)判斷下面的敘述中，哪些是正確的？ （1）半導(dǎo)體ROM是一種非易失性存儲(chǔ)器。 （2）半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是非永久性存儲(chǔ)器，斷電時(shí)不能保存信息。 （3）同SRAM相比，由于DRAM需要刷新，所以功耗大。 （4）由于DRAM靠電容存儲(chǔ)電荷，所以需要定期刷新。 （5）雙極型RAM不僅存取速度快，而且集成度高。 （6）目前常用的EPROM是用浮動(dòng)?xùn)叛┍雷⑷胄蚆OS管構(gòu)成，稱為FAMOS型EPROM，該類型的EPROM出廠時(shí)存儲(chǔ)的全是“1”。15.某處理器包含一片內(nèi)Cache，容量為8K字節(jié)，且采用4路組相聯(lián)結(jié)構(gòu)，塊的大小為4個(gè)32位字。當(dāng)Cache未命中時(shí)，以分組方式從主存讀取4個(gè)字到Cache，假定主存容量為16MB。試說(shuō)明：寫出主存的字節(jié)地址的格式，并說(shuō)明地址格式中的不同字段的作用和位數(shù)。16.x=0.1101×210、y=-0.1010×211，尾數(shù)和階符都采用補(bǔ)碼表示，都采用雙符號(hào)位表示法。求x+y。17.某機(jī)16位字長(zhǎng)指令格式如下： 其中：D是形式地址，采用補(bǔ)碼表示（包括一位符號(hào)位）；M是尋址方式； M=0立即尋址； M=1直接尋址（這時(shí)D為地址，是無(wú)符號(hào)數(shù)）； M=2間接尋址； M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）； M=4基址尋址（基址寄存器Rb，16位）； M=5相對(duì)尋址。寫出各種尋址方式的有效地址的計(jì)算表達(dá)式。18.什么是通道？通道的基本功能是什么？19.什么叫堆棧？堆棧操作的特點(diǎn)是什么？堆棧操作是如何尋址的？20.指令格式如下圖所示，機(jī)器字長(zhǎng)為16位，其中OP為操作碼字段，Ms和Md分別為尋址方式，Rs和Rd為通用寄存器，Ms和Rs組成了源操作數(shù)，Md和Rd組成了目的操作數(shù)。 請(qǐng)分析： （1）指令格式是何種指令格式？ （2）請(qǐng)解釋說(shuō)明，該指令可以指定多少種操作？ （3）若源操作數(shù)和目的操作數(shù)各有8種尋址方式，則該系統(tǒng)可以具有多少個(gè)通用寄存器？第三卷一.參考題庫(kù)(共20題)1.某CRT顯示器可顯示64種ASCII字符，每幀可顯示72字×24排；每個(gè)字符字形采用7×8點(diǎn)陣，即橫向7點(diǎn)，字間間隔1點(diǎn)，縱向8點(diǎn)，排間間隔6點(diǎn)；幀頻50Hz，采取逐行掃描方式。假設(shè)不考慮屏幕四邊的失真問(wèn)題，且行回掃和幀回掃均占掃描時(shí)間的20%，問(wèn)：顯存中存放的是哪種信息？2.以模型機(jī)組成為背景，試分析下面指令，寫出指令的操作流程。ADDX（R1），（R2）3.指令和數(shù)據(jù)都存于存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們？4.某機(jī)器字長(zhǎng)16位，采用單字長(zhǎng)指令，每個(gè)地址碼6位。試采用操作碼擴(kuò)展技術(shù)，設(shè)計(jì)14條二地址指令，80條一地址指令，60條零地址指令。請(qǐng)給出指令編碼示意圖。5.寫出±0的反碼、補(bǔ)碼和移碼（最高1位為符號(hào)位，結(jié)果用8位二進(jìn)制表示）。6.已知定點(diǎn)小數(shù)X=－0.111010和Y=+0.110011，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，請(qǐng)用變形補(bǔ)碼計(jì)算X－Y的補(bǔ)碼，并提出結(jié)果是否溢出。7.簡(jiǎn)述在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)主要包括？數(shù)值數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是？非數(shù)值數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是？8.什么是總線？它有什么用途？試舉例說(shuō)明。9.在中斷系統(tǒng)中INTR、INT、EINT三個(gè)觸發(fā)器各有何作用？10.已知收到的漢明碼（按配偶原則配置）為1100100、1100111、1100000、1100001，檢查上述代碼是否出錯(cuò)？第幾位出錯(cuò)？11.鍵盤屬于什么設(shè)備？它有哪些類型？如何消除鍵開(kāi)關(guān)的抖動(dòng)？簡(jiǎn)述非編碼鍵盤查詢鍵位置碼的過(guò)程。12.控制器有哪些基本功能？它可分為哪幾類？分類的依據(jù)是什么？13.簡(jiǎn)單描述計(jì)算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明各層次的主要特點(diǎn)。。14.某機(jī)16位字長(zhǎng)指令格式如下： 其中：D是形式地址，采用補(bǔ)碼表示（包括一位符號(hào)位）；M是尋址方式； M=0立即尋址； M=1直接尋址（這時(shí)D為地址，是無(wú)符號(hào)數(shù)）； M=2間接尋址； M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）； M=4基址尋址（基址寄存器Rb，16位）； M=5相對(duì)尋址。各種尋址方式能訪問(wèn)的最大主存空間范圍是多少？15.什么是同步控制？什么是異步控制？什么是聯(lián)合控制？在同步控制方式中，什么是三級(jí)時(shí)序系統(tǒng)？16.某磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，共有4個(gè)記錄盤面，每毫米5道，每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道，求：最高位密度（最小磁道的位密度）和最低位密度為多少？17.總線的分類有哪些？18.設(shè)主存容量為256K字，Cache容量為2K字，塊長(zhǎng)為4。在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。19.一個(gè)8K×8位的動(dòng)態(tài)RAM芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列成256×256形式，存取周期為0.1μs。試問(wèn)采用集中刷新、分散刷新和異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？20.什么是內(nèi)存？什么是外存？什么是CPU？什么是適配器？簡(jiǎn)述其功能。第一卷參考答案一.參考題庫(kù)1.正確答案: 總片數(shù)1MB/（256K×1）=1×220×8/（256×210×1）=4×8=32片 采用混聯(lián)（并+串聯(lián)）擴(kuò)展方式；應(yīng)分成4組；每組8片。2.正確答案:3.正確答案:4.正確答案:C5.正確答案: （1）點(diǎn)陣針式打印機(jī)：點(diǎn)陣針式打印機(jī)是目前應(yīng)用最普及的一種打印設(shè)備，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、價(jià)格低、字符種類不受限制，易實(shí)現(xiàn)漢字打印，還可以打印圖形/圖像，因此在微小型機(jī)中都配臵這種打印機(jī)。點(diǎn)陣針式打印機(jī)的印字方法是由打印針選擇n×m個(gè)點(diǎn)陣組成的字符圖形。顯然點(diǎn)越多，印字質(zhì)量越高。西文字符點(diǎn)陣通常有5×7，7×7，7×9等幾種，中文漢字至少要16×16或24×24?點(diǎn)陣。為了減少打印頭制造的難度，串行點(diǎn)陣打印機(jī)的打印頭中只裝有一列m根打印針，每針可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)（意味著最多可以并行驅(qū)動(dòng)m根打印針），印完一列后打印頭沿水平方向動(dòng)一步微小距離，n步以后，可形成一個(gè)n×m點(diǎn)陣的字符。以后又照此逐個(gè)字符進(jìn)行打印。 （2）激光印字機(jī)：激光印字機(jī)是激光技術(shù)和電子照相技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，其基本原理與靜電復(fù)印機(jī)相似。激光器輸出的激光束經(jīng)光學(xué)透鏡系統(tǒng)被聚焦成一個(gè)很細(xì)小的光點(diǎn)，沿著圓周運(yùn)動(dòng)的滾筒進(jìn)行橫向重復(fù)掃描。滾筒是記錄裝臵，表面鍍有一層具有光敏特性的感光材料，通常是硒，因此又將滾筒稱為硒鼓。硒鼓在未被激光束掃描之前，首先在黑暗中充電，使鼓表面均勻地沉積一層電荷。此后根據(jù)控制電路輸出的字符或圖形，變換成數(shù)字信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)激光器的打開(kāi)與關(guān)閉。掃描時(shí)激光器將對(duì)鼓表面有選擇地曝光，曝光部分產(chǎn)生放電現(xiàn)象，未曝光部分仍保留充電時(shí)的電荷，從而形成靜電潛像。隨著鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)，潛像部分將通過(guò)裝有碳粉盒的顯影器，使得具有字符信息的區(qū)域吸附上碳粉，達(dá)到顯影的目的。當(dāng)鼓上的字符信息區(qū)和普通紙接觸時(shí)，由于在紙的背面施以反向的靜電電荷，鼓表面上的碳粉就會(huì)被吸附到紙上來(lái)，這個(gè)過(guò)程稱為轉(zhuǎn)印。最后，當(dāng)記錄有信息的紙經(jīng)過(guò)定影輥高溫加熱，碳粉被溶化，永久性地粘附在紙上，達(dá)到定影的效果。另一方面，轉(zhuǎn)印后的鼓面還留有殘余的碳粉。因此先要除去鼓表面的電荷，然后經(jīng)清掃刷，將殘余的碳粉全部清除。清除以后的鼓表面又繼續(xù)重復(fù)上述的充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、定影等一系列過(guò)程。激光印字機(jī)是非擊打式硬拷貝輸出設(shè)備，輸出速度快，印字質(zhì)量高，可使用普通紙張。其印字分辨率達(dá)到每英寸300個(gè)點(diǎn)以上，緩沖存儲(chǔ)器容量一般在1MB以上，對(duì)漢字或圖形/圖像輸出，是理想的輸出設(shè)備，因而在辦公自動(dòng)化及輕印刷系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。6.正確答案:A7.正確答案:設(shè)Cache的存取周期為T，則主存的存取周期為6T。 8.正確答案:由于每個(gè)字塊有8個(gè)字，所以主存第0、1、2、？、99號(hào)字單元分別在字塊0～12中，采用四路組相聯(lián)映像將分別映像到第0組～12組中，但Cache起始為空，所以第一次 讀時(shí)每一塊中的第一個(gè)單元沒(méi)命中，但后面7次每個(gè)單元均可以命中。 9.正確答案: 指令地址：指令所在內(nèi)存單元的地址。 形式地址：指令中地址字段給出的操作數(shù)地址信息。 在不同的尋址方式中，指令中地址字段給出的操作數(shù)地址信息，不一定就是操作數(shù)所在的實(shí)際內(nèi)存地址，因此將指令中給出的地址稱為形式地址。 有效地址：也稱為實(shí)際地址，是CPU實(shí)際訪問(wèn)的主存單元的地址。形式地址需要經(jīng)過(guò)一定的運(yùn)算才能得到操作數(shù)的有效地址。10.正確答案:11.正確答案: 總線數(shù)據(jù)傳輸率即總線帶寬，指單位時(shí)間內(nèi)總線上傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常用每秒傳輸信息的字節(jié)數(shù)來(lái)衡量。 它與總線寬度和總線頻率有關(guān)，總線寬度越寬，頻率越快，數(shù)據(jù)傳輸率越高。12.正確答案: 相對(duì)尋址方式是將程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前內(nèi)容與指令中給出的形式地址相加形成操作數(shù)的有效地址。 立即尋址方式是指指令的地址碼部分給出的不是操作數(shù)的地址而是操作數(shù)本身。即指令所需的操作數(shù)由指令的形式地址直接給出。13.正確答案: 分布式仲裁不需要中央仲裁器，每個(gè)潛在的主方功能模塊都有自己的仲裁號(hào)和仲裁器。當(dāng)它們有總線請(qǐng)求時(shí)，把它們唯一的仲裁號(hào)發(fā)送到共享的仲裁總線上，每個(gè)仲裁器將仲裁總線上得到的號(hào)與自己的號(hào)進(jìn)行比較。如果仲裁總線上的號(hào)大，則它的總線請(qǐng)求不予響應(yīng)，并撤消它的仲裁號(hào)。最后，獲勝者的仲裁號(hào)保留在仲裁總線上。顯然，分布式仲裁是以優(yōu)先級(jí)仲裁策略為基礎(chǔ)。 14.正確答案: 首先規(guī)格化：-0.0101101=-0.101101*2-1=-0.1011010*2-1 尾數(shù)的補(bǔ)碼：[-0.1011010]補(bǔ)=1.0100110 階數(shù)的補(bǔ)碼：[-1]補(bǔ)=[-001]補(bǔ)=1111 15.正確答案: （1）鍵盤； （2）光筆、圖形板和畫筆（或游動(dòng)標(biāo)）輸入； （3）鼠標(biāo)器、跟蹤球和操作桿； （4）觸摸屏； （5）圖像輸入設(shè)備（攝像機(jī)和數(shù)字照相機(jī)）； （6）條形碼及其技術(shù)； （7）光學(xué)字符識(shí)別（OCR）技術(shù)和語(yǔ)音文字輸入系統(tǒng)。16.正確答案: 由T打開(kāi)三態(tài)門將D寄存器中的內(nèi)容送至總線bus，由cp脈沖同時(shí)將總線上的數(shù)據(jù)打入到A、B、C寄存器中。T和cp的時(shí)間關(guān)系如圖所示。 17.正確答案: 總線是一種能由多個(gè)部件分時(shí)共享的公共信息傳送線路。 總線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：某一時(shí)刻只允許有一個(gè)部件向總線發(fā)送信息，但多個(gè)部件可以同時(shí)從總線上接收相同的信息。 為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)通過(guò)三態(tài)驅(qū)動(dòng)緩沖電路與總線連通。18.正確答案: PCI總線上有HOST橋、PCI/LAGACY總線橋、PCI/PCI橋。 橋在PCI總線體系結(jié)構(gòu)中起著重要作用，它連接兩條總線，使彼此間相互通信。橋是一個(gè)總線轉(zhuǎn)換部件，可以把一條總線的地址空間映射到另一條總線的地址空間上，從而使系統(tǒng)中任意一個(gè)總線主設(shè)備都能看到同樣的一份地址表。橋可以實(shí)現(xiàn)總線間的猝發(fā)式傳送，可使所有的存取都按CPU的需要出現(xiàn)在總線上。由上可見(jiàn)，以橋連接實(shí)現(xiàn)的PCI總線結(jié)構(gòu)具有很好的擴(kuò)充性和兼容性，允許多條總線并行工作。19.正確答案: 結(jié)果的符號(hào)是10（最高位的1自然丟失），所以溢出，且負(fù)溢出。20.正確答案: 計(jì)數(shù)進(jìn)位制；小數(shù)點(diǎn)位置；符號(hào)。第二卷參考答案一.參考題庫(kù)1.正確答案:條件： （1）在CPU中的中斷屏蔽觸發(fā)器IM必須是開(kāi)放的。 （2）外設(shè)有中斷請(qǐng)求時(shí)，中斷請(qǐng)求觸發(fā)器IR必須處于“1”狀態(tài)，保持中斷請(qǐng)求信號(hào)。 （3）外設(shè)接口中中斷允許觸發(fā)器EI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)機(jī)器周期響應(yīng)中斷。 2.正確答案:3.正確答案: P1：D7D5D4D2D1P1=010110，偶校驗(yàn)錯(cuò)。1 P2：D7D6D4D3D1P2=000110，偶校驗(yàn)對(duì)。0 P3：D8D4D3D2P3=10111，偶校驗(yàn)對(duì)。0 P4：D8D7D6D5P4=10011，偶校驗(yàn)錯(cuò)。1 P4P3P2P1=1001B=9 結(jié)論：上述海明碼對(duì)于個(gè)錯(cuò)誤情況，有誤。H9位置碼D5錯(cuò)誤，應(yīng)為0。正確的有效 信息是：100001114.正確答案: 有效存儲(chǔ)區(qū)域=（33-22）/2=5.5cm 柱面數(shù)=40道/cm×5.5=220道5.正確答案:6.正確答案:7.正確答案: 硬連線控制器，是由基本邏輯電路組成的，對(duì)指令中的操作碼進(jìn)行譯碼，?并產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)序控制信號(hào)的部件，又稱組合邏輯控制器。 硬連線控制器由指令部件、地址部件、時(shí)序部件、操作控制部件和中斷控制部件等組成（參見(jiàn)“中?央處理器”條目中的控制器部分）。其中操作控制部件用來(lái)產(chǎn)生各種操作控制命令，它根據(jù)指令要求和指令流程，按照一定順序發(fā)出各種控制命令。操作控制部件的輸人信號(hào)有：指令譯碼器的輸出信號(hào)、時(shí)序信號(hào)和運(yùn)算結(jié)果標(biāo)志狀態(tài)信號(hào)等。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)指令流程、操作時(shí)間表得到各種操作控制命令的邏輯表達(dá)式，可采用由基本邏輯電路（與門、或門、與非門等）組成的邏輯網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可采用可編程邏輯器件PLD來(lái)實(shí)現(xiàn)。PLD的“與”陣列及“或”陣列和操作控制命令的“與一或”邏輯表達(dá)式相對(duì)應(yīng)，為設(shè)計(jì)組合邏輯控制器提供了一種理想器件。80年代出現(xiàn)的通用陣列邏輯電路具有與可編程邏輯器件PLD類似的結(jié)構(gòu)，它不但可編程并且是可擦除的，為設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。?組合邏輯控制器的最大優(yōu)點(diǎn)是速度快。但因其?線路復(fù)雜而且不規(guī)整，不便于調(diào)試、維護(hù)、修改，也不便于仿真不同的機(jī)器的指令集。8.正確答案: 組合邏輯控制器采用組合邏輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其微操作信號(hào)發(fā)生器是由門電路組成的復(fù)雜樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。 微程序控制器采用存儲(chǔ)邏輯實(shí)現(xiàn)，將微操作控制信號(hào)以編碼字（即微指令）的形式存放在控制存儲(chǔ)器中。執(zhí)行指令時(shí)，通過(guò)依次讀取一條條微指令，產(chǎn)生一組組操作控制信號(hào)，控制有關(guān)功能部件完成一組組微操作。 微程序控制器的設(shè)計(jì)思想和組合邏輯設(shè)計(jì)思想截然不同。它具有設(shè)計(jì)規(guī)整，調(diào)試、維修以及更改、擴(kuò)充指令方便的優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。但是，由于它增加了一級(jí)控制存儲(chǔ)器，所以指令的執(zhí)行速度比組合邏輯控制器慢。9.正確答案: 磁盤數(shù)據(jù)傳輸率=12288B×3000轉(zhuǎn)/分=12288B×50轉(zhuǎn)/秒=614400B/s10.正確答案: 多重中斷是指：當(dāng)CPU執(zhí)行某個(gè)中斷服務(wù)程序的過(guò)程中，發(fā)生了更高級(jí)、更緊迫的事件，CPU暫?，F(xiàn)行中斷服務(wù)程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去處理該事件的中斷，處理完返回現(xiàn)行中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行的過(guò)程。 實(shí)現(xiàn)多重中斷的必要條件是：在現(xiàn)行中斷服務(wù)期間，中斷允許觸發(fā)器為1，即開(kāi)中斷。11.正確答案: 運(yùn)算器：用來(lái)完成各種運(yùn)算，是計(jì)算機(jī)的主體。 控制器：全機(jī)的指揮中心。 存儲(chǔ)器：是用來(lái)存儲(chǔ)信息的部件。 輸入設(shè)備：是用來(lái)完成輸入功能的部件。?輸出設(shè)備：是用來(lái)完成輸出功能的部件。12.正確答案: 計(jì)算機(jī)中設(shè)置Cache的作用是解決CPU和主存速度不匹配問(wèn)題。 不能將Cache的容量擴(kuò)大取代主存，原因是： （1）Cache容量越大成本越高，難以滿足人們追求低價(jià)格的要求； （2）如果取消主存，當(dāng)CPU訪問(wèn)Cache失敗時(shí)，需要將輔存的內(nèi)容調(diào)入Cache再由CPU訪問(wèn)，造成CPU等待時(shí)間太長(zhǎng)，損失更大。13.正確答案: 水平型微程序設(shè)計(jì)是面對(duì)微處理器內(nèi)部邏輯控制的描述，所以把這種微程序設(shè)計(jì)方法稱為硬方法；垂直型微程序設(shè)計(jì)是面向算法的描述，所以把這種微程序設(shè)計(jì)方法稱為軟方法。 在串行微程序設(shè)計(jì)中，取微指令和執(zhí)行微指令是順序進(jìn)行的，在一條微指令取出并執(zhí)行之后，才能取下一條微指令；在并行微程序設(shè)計(jì)中，將取微指令和執(zhí)行微指令的操作重疊起來(lái)，從而縮短微周期。14.正確答案: （1），（4），（6）是正確的。 （2），（3），（5）是錯(cuò)誤的。15.正確答案:地址格式為： ①計(jì)算主存地址位數(shù) 主存容量16MB=224B，因按“字節(jié)”編址，所以地址個(gè)數(shù)為224個(gè)，需要24位地址。 ②計(jì)算塊內(nèi)偏移位數(shù) 塊的大小為24B（求解見(jiàn)1）的解答），因按“字節(jié)”編址，所以塊內(nèi)偏移為4位。 ③計(jì)算組索引位數(shù) 因組的個(gè)數(shù)為128=27個(gè)（求解見(jiàn)1），所以組索引位數(shù)為7。 ④計(jì)算標(biāo)記位數(shù) 標(biāo)記位數(shù)=地址位數(shù)-組索引位數(shù)-塊內(nèi)偏移位數(shù)=24-7-4=1316.正確答案:17.正確答案:有效地址的計(jì)算表達(dá)式： 9.M=0立即尋址：無(wú)有效地址 10.M=1直接尋址：E.A＝D 11.M=2間接尋址：E.A=（D）//表示取D指向內(nèi)存的內(nèi)容作為地址 12.M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）：E.A=（Ri）+D 13.M=4基址尋址（基址寄存器Rb，16位）：E.A=（Rb）+D 14.M=5相對(duì)尋址：E.A=（PC）+D18.正確答案: 通道是一個(gè)特殊功能的處理器，它有自己的指令和程序?qū)ｉT負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制。通道與CPU分時(shí)使用存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)了CPU內(nèi)部運(yùn)算與I/O設(shè)備的并行工作。 通道的基本功能是執(zhí)行通道指令，組織外圍設(shè)備和內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，按I/O指令要求啟動(dòng)外圍設(shè)備，向CPU報(bào)告中斷等。19.正確答案: 計(jì)算機(jī)中的堆棧是指按先進(jìn)后出（FILO）或者說(shuō)后進(jìn)先出（LIFO）原則進(jìn)行存取的一個(gè)特定的存儲(chǔ)區(qū)域。 堆棧操作的特點(diǎn)是：遵循先進(jìn)后出原則進(jìn)行信息的存取。數(shù)據(jù)按順序存入堆棧稱為數(shù)據(jù)進(jìn)棧或壓入；從堆棧中按與進(jìn)棧相反的順序取出數(shù)據(jù)稱為出?；驈棾?。堆棧的壓入和彈出操作總是根據(jù)SP的內(nèi)容按地址自動(dòng)增量和自動(dòng)減量方式在棧頂進(jìn)行。 堆棧操作的尋址方式：通常用一個(gè)寄存器或存儲(chǔ)器單元指出棧頂?shù)牡刂?，這個(gè)寄存器或存儲(chǔ)器單元稱為堆棧指針SP，SP的內(nèi)容永遠(yuǎn)指向堆棧的棧頂。堆棧的壓入和彈出操作總是根據(jù)SP的內(nèi)容按地址自動(dòng)增量和自動(dòng)減量方式在棧頂進(jìn)行。20.正確答案:第三卷參考答案一.參考題庫(kù)1.正確答案: 顯存中存放的是ASCII碼信息。2.正確答案: 3.正確答案: 計(jì)算機(jī)區(qū)分指令和數(shù)據(jù)有以下2種方法： 通過(guò)不同的時(shí)間段來(lái)區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，即在取指令階段（或取指微程序）取出的為指令，在執(zhí)行指令階段（或相應(yīng)微程序）取出的即為數(shù)據(jù)。 通過(guò)地址來(lái)源區(qū)分，由PC提供存儲(chǔ)單元地址的取出的是指令，由指令地址碼部分提供存儲(chǔ)單元地址的取出的是操作數(shù)。4.正確答案: 說(shuō)明：答案不唯一。5.正確答案:6.正確答案:7.正確答案: 數(shù)據(jù)主要包括數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)。 數(shù)值數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是有數(shù)的大小，可以在數(shù)軸找到依對(duì)應(yīng)點(diǎn)。 非數(shù)值數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是無(wú)數(shù)量的大小，它僅僅是表示某個(gè)物理量的編碼。8.正確答案: 總線是連接兩個(gè)或多個(gè)功能部件的一組共享的信息傳輸線。 用途：實(shí)現(xiàn)部件之間的信息傳輸。如ISA、PCI、AGP等總線。9.正確答案: INTR——中斷請(qǐng)求觸發(fā)器，用來(lái)登記中斷源發(fā)出的隨機(jī)性中斷請(qǐng)求信號(hào)，以便為CPU查詢中斷及中斷排隊(duì)判優(yōu)線路提供穩(wěn)定的中斷請(qǐng)求信號(hào)。 EINT——中斷允許觸發(fā)器，CPU中的中斷總開(kāi)關(guān)。當(dāng)EINT=1時(shí)，表示允許中斷（開(kāi)中斷），當(dāng)EINT=0時(shí)，表示禁止中斷（關(guān)中斷）。其狀態(tài)可由開(kāi)、關(guān)中斷等指令設(shè)置。 INT——中斷標(biāo)記觸發(fā)器，控制器時(shí)序系統(tǒng)中周期狀態(tài)分配電路的一部分，表示中斷周期標(biāo)記。當(dāng)INT=1時(shí)，進(jìn)入中斷周期，執(zhí)行中斷隱指令的操作。10.正確答案: 假設(shè)接收到的漢明碼為：c1’c2’b4’c3’b3’b2’b1’ 糾錯(cuò)過(guò)程如下： p1=c1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’ p2=c2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’ p3=c3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’ 如果收到的漢明碼為1100100，則p3p2p1=011，說(shuō)明代碼有錯(cuò)，第3位（b4’）出錯(cuò)，有效信息為：1100 如果收到的漢明碼為1100111，則p3p2p1=111，說(shuō)明代碼有錯(cuò)，第7位（b1’）出錯(cuò)，有效信息為：0110 如果收到的漢明碼為1100000，則p3p2p1=110，說(shuō)明代碼有錯(cuò)，第6位（b2’）出錯(cuò)，有效信息為：0010 如果收到的漢明碼為1100001，則p3p2p1=001，說(shuō)明代碼有錯(cuò)，第1位（c1’）出錯(cuò)，有效信息為：000111.正確答案: 鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輸入設(shè)備。鍵盤可分為兩大類型：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。非編碼鍵盤用較為簡(jiǎn)單的硬件和專門的鍵盤掃描程序來(lái)識(shí)別按鍵的位置。消除鍵開(kāi)關(guān)抖動(dòng)的方法分硬件和軟件兩種。硬件的方法是增設(shè)去抖電路；軟件的方法是在鍵盤程序中加入延時(shí)子程序，以避開(kāi)抖動(dòng)時(shí)間。 鍵盤掃描程序查詢鍵位置碼的過(guò)程為： ①查詢是否有鍵按下。 ②查詢已按下鍵的位置。 ③按行號(hào)和列號(hào)求鍵的位置碼。12.正確答案: 控制器的基本功能有： （1）從主存中取出一條指令，并指出下一條指令在主存中的位置。 （2）對(duì)指令進(jìn)行譯碼或測(cè)試，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，以便啟動(dòng)規(guī)定的動(dòng)作。 （3）指揮并控制CPU、主存和輸入輸出設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)。 控制器可分為組合邏輯型、存儲(chǔ)邏輯型、組合邏輯與存儲(chǔ)邏輯結(jié)合型3類。 分類的依據(jù)在于控制器的核心———微操作信號(hào)發(fā)生器（控制單元CU）的實(shí)現(xiàn)方法不同。13.正確答案: 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)硬件與軟件組成的綜合體，可以把它看成是按功能劃分的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)。 第0級(jí)為硬件組成的實(shí)體。 第1級(jí)是微程序級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是微指令集，程序員用微指令編寫的微程序一般是直接由硬件執(zhí)行的。 第2級(jí)是傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是該機(jī)的指令集，程序員用機(jī)器指令編寫的程序可以由微程序進(jìn)行解釋。 第3級(jí)是操作系統(tǒng)級(jí)。從操作系統(tǒng)的基本功能來(lái)看，一方面它要直接管理傳統(tǒng)機(jī)器中的軟硬件資源，另一方面它又是傳統(tǒng)機(jī)器的延伸。 第4級(jí)是匯編語(yǔ)言級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是匯編語(yǔ)言，完成匯編語(yǔ)言翻譯的程序叫做匯編程序。 第5級(jí)是高級(jí)語(yǔ)言級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言就是各種高級(jí)語(yǔ)言，通常用編譯程序來(lái)完成高級(jí)語(yǔ)言翻譯的工作。 第6級(jí)是應(yīng)用語(yǔ)言級(jí)。這一級(jí)是為了使計(jì)算機(jī)滿足某種用途而專門設(shè)計(jì)的，因此這一級(jí)語(yǔ)言就是各種面向問(wèn)題的應(yīng)用語(yǔ)言14.正確答案:訪問(wèn)的最大主存空間范圍 15.M=0立即尋址： 無(wú) 16.M=1直接尋址： D.的位數(shù)8決定。共有28個(gè)地址，范圍是：0x00－0xFF（或0—255） 17.M=2間接尋址：（本注：假定內(nèi)存單元是16位） 內(nèi)存單元是16位數(shù)，將其作為地址，則共有216個(gè)地址，范圍是：0x0000－0xFFFF（或0－65535） 18.M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）： 因?yàn)镋A=（Ri）+D，Ri可表示16位內(nèi)存地址：0－216-1（或0x0000－0xFFFF）， D.可表示8位內(nèi)存偏移：0－28-1（或0x00-0xFF），兩者相加，則范圍是：0－216+28-2（或0x00000－0x100FE