计算机组成原理试卷答案及解析.doc

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专业 班级 学号 学生签名：
华东交通大学2014—2015学年第二学期考试卷
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　试卷编号：　　　　（ A ）卷
计算机组成原理 课程 课程类别：必√、限、任
闭卷（ ）、开卷(范围)（√）：仅限上课教材考试日期：2015-6-25
题号
一
二
三
四
五
六

总分
累分人签名
题分
10
16
24
20
16
14

100
得分

考生注意事项：1、本试卷共 页，总分100分，考试时间120分钟。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
一、填空题（每空1分，共20分）。
得分
评阅人

1、外部设备包括_______、_______和_______，又叫外围设备。
2、系统软件主要包括_______、_______和________。
3、4位二进制数可表示______种代码，8位二进制数可表示_______种代码。
4、浮点数运算可由_______运算和_______来实现。
5、一条指令包括_______和_______两个部分，它们都是采用_______表示的。
6、主机对主存的主要要求是_______、_______和________、_______。
7、控制器的三个功能是决定_______，给出_______，处理_______。
二、选择题（每题2分，共30分）
得分
评阅人

1、已知：[X]补=11101011，[Y]补=01001010，则[X-Y]补=______。
A.10100001 B.11011111 C.10100000 D.溢出
2、 在用________表示的机器中，零的表示是唯一的。
A.原码 B.反码 C.补码 D.阶码
3.cache存储器的内容应与主存储器的相应单元的内容_______。
A. 保持一致 B.可以不一致 C.无关
4、在总线中地址总线的功能是_______。
A.用于选择存储器单元
B.用于选择存储器单元和各个通用寄存器
C. 用于选择进行信息传输的设备
D.用于选择指定存储器单元和选择I/O设备接口电路的地址
5、现代计算机的处理对象是________。
A.二进制数 B. 文字 C. 十进制数 D.电压、电流
6、计算机中数据处理中心是________。
A.主机 B.运算器 C. 控制器 D.I/O系统
7、中断向量地址是_______。
A.子程序的入口地址 B.中断服务子程序的入口地址
C.中断服务子程序入口地址指示器 D. 外设程序入口地址
8、计算机存储器用来存放被运算的数据和程序，如果读出一个存储单元的内容
后，该单元的内容________。
A.清零 B.保持不变 C.被取走 D. 不定
9、CPU中通过寄存器的位数决定________。
A.指令长度 B.数的精度 C.机器字长 D.主存储量
10、下列哪种指令不属于程序控制指令。
A. 无条件转移指令 B. 条件转移指令
C. 中断隐指令 D. 转移指令
11、计算机的中央处理器是指_________。
A. 主机 B. 运算器 C. CPU D. 控制器
12、计算机可以运行用各种高级程序语言设计编写的程序，但都必须经过变换成最终计算机能够辨别的，才能执行。
A.二进制机器语言 B.汇编语言
C.中间语言 D.操作系统语言
13、机器数中，_______码的零的表示方法是唯一的。
A.原码 B. 反码 C.补码 D.补码和移码
14、汇编语言是把机器指令中的操作码，地址码用_______表示的符号语言，便于理解、记忆、编程。
A. 符号 B.二进制数 C.ASCII码 D.便于记忆英文编写符号
15、计算机的指令部件包括________。
A. 控制器、运算器
B.指令计算器、指令寄存器、指令译码器
C.地址寄存器、数据寄存器、接口
D.控制存储器、地址寄存器、数据缓冲器
三、简答题。（每题5分，共20分）
得分
评阅人

1、什么叫CPU？什么叫主机？
2、求二进制数1001.11用十进制数表示是多少？
3、什么叫静态存储器？什么叫动态存储器？
4、说明输入设备和输出设备的作用。
四、分析与计算题。（每题8分，共16分）
得分
评阅人

1、 写出下列二进制数的原码、补码、反码和移码。
（1) +1011 (2) +0.1101
2、已知x=0.10111，y=0.11011，求[x+y]补,[x-y]补的值。
五、综合题（共14分）
得分
评阅人

参考答案及解析
一、 填空题。
1、 解：输入设备 输出设备 外存储器
解析：简称“外设”。计算机系统中输入、输出设备（包括外存储器）的统称。
对数据和信息起着传输、转送和存储的作用。是计算机系统中的重要组成部分。
外围设备涉及到主机以外的然后设备。外围设备是附属的或辅助的与计算机连接
起来的设备。外围设备能扩充计算机系统。
2、 解：语言处理程序 操作系统 数据库管理系统
解析：系统软件是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的
系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机
系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软
件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个
硬件是如何工作的。
3、解：16 256
解析：2^4=16 , 2^8=256
4、解：阶码 尾数
解析：浮点数包括阶码和尾数两个部分，阶码用来表示数据范围大小，用定点整数表示，尾数表示数据精度，用定点小数表示。虽然功能不同但都是定点数，定点数运算方法对它们适用。
5、 解：操作码 地址码 二进制数
解析：指令通常由两部分组成：操作码+地址码。操作码：指明该指令要完成的操作的类型或性质；地址码：指明操作对象的内容或所在的存储单元地址。它们都采用二进制数表示。
6、 解：速度快 容量大 成本低 可靠
解析：主存是CPU可以直接随机访问的存储空间，主机对主存的要求是速度、容量、带宽和可靠性。
7、 解：程序执行顺序 完成指令功能的操作控制指令 异常情况
解析：控制器是整个计算机的控制中心，负责程序中指令的执行顺序，发出各种控制命令控制各个部件完成指令规定的功能。也负责处理计算机中程序的各种异常情况。
二、 选择题。
1、A. 解析：[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=11101011+10110110=10100001
2、C. 解析：[+0]补=0000...0 [-0]补=1111...1+1=0000...0
[+0]原=0000...0 [-0]原=1000...0
[+0]反=0000...0 [-0]反=1111...1
3、A. 解析：cache实际上是主存的一个副本，其内容必须与主存相应的内容保存一致。
4、D. 解析：在计算机中，只有主存和I/O设备接口的各个端口需要专门的地址工CPU识别，因此地址总线就是用来指定内存单元或I/O识别接口的端口地址。
5、A. 解析：计算机可以处理文字和十进制数，但是都是通过先把它们变成二进制代码实现的，现代计算机中，处理的基本对象是二进制数据，表示二进制数的两个符号“0”和“1”是用特定的点位的高低实现的不是任意的电压都能识别的。
6、B. 解析：数据处理主要指算术运算和逻辑运算，它们都是在运算器中完成的。
7、C. 解析：中断向量地址是指存放中断服务程序地址的地址。
8、B. 解析：存储器的主要功能是存放被运算的数据和程序，只有不停电，不写入新的内容，其内容就保持不变。
9、C. 解析： 通过寄存器可以用于传送和暂存数据，也可参与算术运算逻辑，并保存运算结果，且通用存储器的长度取决于机器字长。
10、C. 解析：程序控制指令用来改变程序原来的执行顺序。程序控制指令主要包括：转移指令、跳跃指令、子程序调用指令和返回指令。
11、C. 解析：计算机中运算器是数据处理中心，控制器是计算机的指挥控制中
心，二者合称中央处理器，英文缩写CPU。
12、 A. 解析：计算机之能识别二进制指令，因此在运行各种高级语言编写的程序时，都必须通过编译程序、解释程序和各种转换程序，把各种高级语言转换成机器语言才能在机器上执行。
13、D. 解析：原码表示法是符号位+绝对值，正数符号用0表示，负数符号用1表示。反码表示法是符号位表示与原码相同，数值位正数用绝对值表示，负数用绝对值的相反数表示，即0变成1,1变成0。补码表示法是符号位表示与原码、反码相同，正数符号用“0”表示，负数符号用“1”表示。移码用于表示浮点数阶码，为定点整数，表示方法与补码类似，但符号位相反，即正数的移码符号位为1，负数为0。
14、D. 解析：汇编语言是用符号代替机器指令功能的语言，它使用人们容易理解的英文单词缩写符号或地址代号，代替地址中的二进制操作码和地址码。
15、B. 解析：指令部件包括指令计算器、指令存储器、指令译码器，三个部件都直接与本条指令有关。
三、 简答题。
1、 解：CPU是中央处理器英文缩写，包括运算器和控制器，是计算机大的核心部件。计算机由五大部件组成，其中运算器、控制器和存储器称为计算机的主机，是计算机执行程序的主体。
解析：中央处理器（CPU, Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器主要包括运算器和高速缓存存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。主机是指计算机除去输入输出设备以外的主要机体部分。也是用于放置主板及其他主要部件的控制箱体。通常包括CPU、内存、硬盘、光驱、电源、以及其他输入输出控制器和接口。
2、 解：设一个二进制数
N = K3 K2 K1 K0.K-1 K-2
= K3*2^3 + K2*2^2 + K1*2^1 + K0*2^0 + K-1*2^-1 + K-2*2^-2
其中Ki分别为二进制数列中某个数位取值，2^i为位数Ki对应的位权。因此
（1001.11)2 =1*2^3 + 0*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 +1*2^-1 + 1*2^-2
=(8+0+0+1+0.5+0.25)10
=(9.75)10
解析：十进制计数制，表示1位数用10个不同的符号，相邻数位间进位关系是
逢10进1。二进制计数制，表示1位数用2个不同的符号(0,1)，相邻数位间进位关系是逢2进1。
3、 解：静态存储器是因此写入该单元，只要不该写它，补断开电源，其单元内容保持不变；动态存储器是一次写入信息后，还需定时刷新重写，才能保持该单元内容不变。
解析：二者都是存储器的一种，读写机理不同。动态存储器工艺简单、集成度高、体积小、速度比静态存储器略低，是当前存储器的主流。
4、 解：输入设备和输出设备是计算机与外部世界交往的桥梁，简称I/O设备。
输入设备需要把外部信息，包括数字、声音、图像等信息转换成二进制编码输入到计算机存储器中保存，等待运算器处理。输出设备需要把计算机内的二进制编码转换成人们容易辨识的，数字、声音、图像等信息并传送给人们。
解析：计算机的外部设备之一，可以和计算机进行交互使用，如键盘、显示器等，是人与计算机交互的一种部件。
四、 分析计算题。
1、 解：（1）[+1011]原=01011 [-1011]原=11011
[+1011]反=01011 [-1011]反=10100
[+1011]补=01011 [-1011]补=10101
[+1011]移=11011 [-1011]移=00101
（2）小数不用移码表示
[+1011]原=01101 [-1011]原=11101
[+1011]反=01101 [-1011]反=10010
[+1011]补=01101 [-1011]补=10011
解析：原码表示法是符号位+绝对值，正数符号用0表示，负数符号用1表示。反码表示法是符号位表示与原码相同，数值位正数用绝对值表示，负数用绝对值的
相反数表示，即0变成1,1变成0。补码表示法是符号位表示与原码、反码相同，
数值位正数用绝对值表示，负数用其补数表示，即数值各位变相反值，末位加+1，
即变成反码末位+1。移码用于表示浮点数阶码，为定点整数，表示方法与补码类
似，但符号位相反，即正数的移码符号位为1，负数为0。
2、 解：[x+y]补=[x]补+[y]补, [x-y]补=[x]补+[-y]补
必须先求出[x]补、[y]补、[-y]补
[x]补=[0.10111]补=0.10111
[y]补=[0.11011]补=0.11011
[-y]补=[-0.11011]补=1.00101
运算时数据必须用双符号位：
[x+y]补=[x]补+[y]补=00.10111+00.11011=01.01110
表示结果为正数，但二数之和大于1，溢出了，称为正溢。
[x-y]补=[x]补+[-y]补=00.10111+11.00101=11.11100
解析：丢掉最高符号位的进位，对结果不产生影响，可把其看做是模数。补码数据，加减模数的若干整数倍，对补码数据不产生影响。当符号位用1位二进制数表示时符号位之进位为2，因此把其模看做2。当符号位用2位二进制数表示时，最高符号位之进位为4，因此把其模看做4。所以有时把双符号位补码运算财务
模4补码运算。使用双符号位准确判断运算结果是否溢出。
五、 综合题。

心得体会
计算机原理是信息计算的一门必修课，其中包括计算机的逻辑部件、运算方法和运算部件、存储器、指令系统、输入输出系统等。
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