计算机组成原理样卷及参考答案.doc

题号
一
二
三
四
合计
分数

阅卷人

一、单选题（每题2分，共30分）
1 冯.诺依曼计算机结构的核心思想是：_____ 。
A 二进制运算 B 有存储信息的功能 C运算速度快 D 存储程序控制
2 计算机硬件能够直接执行的只有_____ 。
A 机器语言 B 汇编语言 C 机器语言和汇编语言 D 各种高级语言
3 零的原码可以用哪个代码来表示：_____ 。
A 11111111 B 10000000 C 01111111 D 1100000
4 某数在计算机中用8421码表示为 0111 1000 1001 ，其真值为_____。
A 789 B 789H C 1929 D 11110001001B
5目前在小型和微型计算机里最普遍采用的字符编码是_____。
A BCD码 B 十六进制代码 C ASCⅠⅠ码 D 海明码
6 当-1＜x＜0时，【x】原=：______。
A 1-x
B x
C 2+x
D (2-2-n) -︱x ︳
7 执行一条一地址的加法指令需要访问主存______次。
A 1 B 2 C 3 D 4
8 在寄存器间接寻址中，操作数应在______中。
A 寄存器 B 堆栈栈顶 C 累加器 D 主存单元
9 在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是：______。
A 门电路的级延迟 B 元器件速度 C进位传递延迟 D 各位加法器速度的不同
10 运算器虽由许多部件组成，但核心部件是______。
A 算术逻辑运算单元 B 多路开关 C 数据总线 D累加寄存器
11在浮点数编码表示中______在机器中不出现，是隐含的。
A. 阶码 B.符号 C 尾数 D 基数
12 下列关于RISC的叙述中，错误的是：______。
A RISC 普遍采用微程序控制器
B RISC 大多数指令在一个时钟周期内完成
C RISC 的内部通用寄存器数量相对CISC少
D RISC 的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少
13计算机主频的周期是指______。
A 指令周期 B 时钟周期 C CPU周期 D 存取周期
14 冯.诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据
是______。
A 指令操作码的译码结果 B 指令和数据的寻址方式
C 指令周期的不同阶段 D 指令和数据所在的存储单元
15 指令寄存器的位数取决于______。
A 存储器的容量 B 指令字长 C 机器字长 D 存储字长
二、填空题（每空1分，共25分）
1 在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要______中断。
2 微指令分为______和______微指令两类，______微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比______微指令快。
3主存与的cache地址映像有______、 ______、 ______三种方式。
4 DMA的三种工作方式有______、______、______。
5 在超前进位加法器中引入了两个函数，它们的定义为______、 ______。
6 ______是一种开销最小，能发现数据代码中的一位出错情况的编码。
7 RAM分成两种，分别是______、 ______。
8三层次存储系统包括：______、 ______、______。
9 通常用______来测量cache的效率。
10 微指令由______和______来组成。
11 存储器容量扩展有三种，分别是______、______、______。
三、判断题：（每小题2分，共 10 分，对的打“∨”，错的打“×”）
1 在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。
2 数据寻址的最终目的是寻找操作数的有效地址。
3 运算器中设置了加法器后，就没有必要再设置减法器。
4 浮点数对阶的原则是：大阶向小阶看齐。
5 随机存储器需要定时地进行刷新。
四、（12分）
某机采用微程序控制方式，微指令字长28位，操作控制字段采用字段直接编译法，共有微命令36个，构成5个相斥类，各包括3个、4个、7个、8个和14个微命令，顺序控制字段采用断定方式，微程序流程中有分支处共4个
设计出该机的微指令格式 （写出步骤）
五、（8分）
已知 X=0.1011，Y=-0.0101，求[0.5X]补 、[-X]补、[-Y]补、2[-Y]补 （写出步骤）

六、（15分）
指令字长为12位，每个地址码为3位，采用扩展操作码的方式，设计4条三地址指令、16条二地址指令、64条一地址指令和16条零地址指令。
给出一种操作码的扩展方案。
《计算机原理》试题A卷标准答案及评分标准
一、选择题：（每题2分,共30分）
1 D 2 A 3 B 4 A 5C 6 A 7 B 8 D 9C 10 A 11D 12 A13 D 14 C 15 B
二、填空题：（每空1分，共25分）
1 关
2 水平型 垂直型 水平型 垂直型
3 直接映像 全相联映像 组相联映像
4 CPU暂停工作方式 CPU周期窃取工作方式 直接访问存储器工作方式
5 Pi=Xi+Yi Gi=Xi*Yi
6 奇偶校验码
7静态存储器（SRAM）,动态存储器（DRAM）
8 cache 主存 辅存
9 命中率
10 控制字段 下址
11 位扩展 字扩展 字位扩展
三、判断题（10分）
1√2 × 3 √ 4 × 5×
四、（共12分）
解：
因为有36个微命令，构成了5个相斥类，包括3、4、7、8、14个微命令，
而 3+4+7+8+14=36，所以，36个微命令中只是相斥类命令，没有相容类命令。
3个微命令对应2位微指令字长
4个微命令对应3位微指令字长
7个微命令对应3位微指令字长
8个微命令对应4位微指令字长
14个微命令对应4位微指令字长
2+3+3+4+4=16位微指令字长
即操作控制字段为16位 （4分）
因为微程序流程中有分支4个，所以测试判别微为3位微指令字长 （2分）
28-16-4=9，所以下址有9位微指令 （4分）
所以微指令格式为
操作控制字段 测试判别 下址

16
3
9
（2分）

五、（共8分）
解：
X=0.1011 Y=-0.0101
[x]补=0.1011
[0.5X]补=0.01011 （2分）
[-X]补=1.0101 （2分）
[-Y]补=0.0101 （2分）
2[-Y]补=0.1010 (2分)

六、（15分）
(1) 4条三地址指令 （3分）
000 XXX YYY ZZZ
…
011 XXX YYY ZZZ
（2）16条二地址指令 （4分）
100 000 XXX YYY
…
1 111 XXX YYY
（3）64条一地址指令 （4分）
110 000 000 XXX
…
1 111 111 XXX
(4)16条零地址指令 （4分）
111 000 000 000
…
111 000 001 111

题号
一
二
三
四
合计
分数

阅卷人

一、单选题（每题2分，共30分）
1 冯.诺依曼计算机结构的核心思想是：_____ 。
A 二进制运算 B 有存储信息的功能 C运算速度快 D 存储程序控制
2 计算机硬件能够直接执行的只有_____ 。
A 机器语言 B 汇编语言 C 机器语言和汇编语言 D 各种高级语言
3 零的原码可以用哪个代码来表示：_____ 。
A 11111111 B 10000000 C 01111111 D 1100000
4 某数在计算机中用8421码表示为 0111 1000 1001 ，其真值为_____。
A 789 B 789H C 1929 D 11110001001B
5目前在小型和微型计算机里最普遍采用的字符编码是_____。
A BCD码 B 十六进制代码 C ASCⅠⅠ码 D 海明码
6 当-1＜x＜0时，【x】原=：______。
A 1-x
B x
C 2+x
D (2-2-n) -︱x ︳
7 执行一条一地址的加法指令需要访问主存______次。
A 1 B 2 C 3 D 4
8 在寄存器间接寻址中，操作数应在______中。
A 寄存器 B 堆栈栈顶 C 累加器 D 主存单元
9 在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是：______。
A 门电路的级延迟 B 元器件速度 C进位传递延迟 D 各位加法器速度的不同
10 运算器虽由许多部件组成，但核心部件是______。
A 算术逻辑运算单元 B 多路开关 C 数据总线 D累加寄存器
11在浮点数编码表示中______在机器中不出现，是隐含的。
A. 阶码 B.符号 C 尾数 D 基数
12 下列关于RISC的叙述中，错误的是：______。
A RISC 普遍采用微程序控制器
B RISC 大多数指令在一个时钟周期内完成
C RISC 的内部通用寄存器数量相对CISC少
D RISC 的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少
13计算机主频的周期是指______。
A 指令周期 B 时钟周期 C CPU周期 D 存取周期
14 冯.诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据
是______。
A 指令操作码的译码结果 B 指令和数据的寻址方式
C 指令周期的不同阶段 D 指令和数据所在的存储单元
15 指令寄存器的位数取决于______。
A 存储器的容量 B 指令字长 C 机器字长 D 存储字长
二、填空题（每空1分，共25分）
1 在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要______中断。
2 微指令分为______和______微指令两类，______微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比______微指令快。
3主存与的cache地址映像有______、 ______、 ______三种方式。
4 DMA的三种工作方式有______、______、______。
5 在超前进位加法器中引入了两个函数，它们的定义为______、 ______。
6 ______是一种开销最小，能发现数据代码中的一位出错情况的编码。
7 RAM分成两种，分别是______、 ______。
8三层次存储系统包括：______、 ______、______。
9 通常用______来测量cache的效率。
10 微指令由______和______来组成。
11 存储器容量扩展有三种，分别是______、______、______。
三、判断题：（每小题2分，共 10 分，对的打“∨”，错的打“×”）
1 在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。
2 数据寻址的最终目的是寻找操作数的有效地址。
3 运算器中设置了加法器后，就没有必要再设置减法器。
4 浮点数对阶的原则是：大阶向小阶看齐。
5 随机存储器需要定时地进行刷新。
四、（12分）
某机采用微程序控制方式，微指令字长28位，操作控制字段采用字段直接编译法，共有微命令36个，构成5个相斥类，各包括3个、4个、7个、8个和14个微命令，顺序控制字段采用断定方式，微程序流程中有分支处共4个
设计出该机的微指令格式 （写出步骤）
五、（8分）
已知 X=0.1011，Y=-0.0101，求[0.5X]补 、[-X]补、[-Y]补、2[-Y]补 （写出步骤）

六、（15分）
指令字长为12位，每个地址码为3位，采用扩展操作码的方式，设计4条三地址指令、16条二地址指令、64条一地址指令和16条零地址指令。
给出一种操作码的扩展方案。
《计算机原理》试题A卷标准答案及评分标准
一、选择题：（每题2分,共30分）
1 D 2 A 3 B 4 A 5C 6 A 7 B 8 D 9C 10 A 11D 12 A13 D 14 C 15 B
二、填空题：（每空1分，共25分）
1 关
2 水平型 垂直型 水平型 垂直型
3 直接映像 全相联映像 组相联映像
4 CPU暂停工作方式 CPU周期窃取工作方式 直接访问存储器工作方式
5 Pi=Xi+Yi Gi=Xi*Yi
6 奇偶校验码
7静态存储器（SRAM）,动态存储器（DRAM）
8 cache 主存 辅存
9 命中率
10 控制字段 下址
11 位扩展 字扩展 字位扩展
三、判断题（10分）
1√2 × 3 √ 4 × 5×
四、（共12分）
解：
因为有36个微命令，构成了5个相斥类，包括3、4、7、8、14个微命令，
而 3+4+7+8+14=36，所以，36个微命令中只是相斥类命令，没有相容类命令。
3个微命令对应2位微指令字长
4个微命令对应3位微指令字长
7个微命令对应3位微指令字长
8个微命令对应4位微指令字长
14个微命令对应4位微指令字长
2+3+3+4+4=16位微指令字长
即操作控制字段为16位 （4分）
因为微程序流程中有分支4个，所以测试判别微为3位微指令字长 （2分）
28-16-4=9，所以下址有9位微指令 （4分）
所以微指令格式为
操作控制字段 测试判别 下址

16
3
9
（2分）

五、（共8分）
解：
X=0.1011 Y=-0.0101
[x]补=0.1011
[0.5X]补=0.01011 （2分）
[-X]补=1.0101 （2分）
[-Y]补=0.0101 （2分）
2[-Y]补=0.1010 (2分)

六、（15分）
(1) 4条三地址指令 （3分）
000 XXX YYY ZZZ
…
011 XXX YYY ZZZ
（2）16条二地址指令 （4分）
100 000 XXX YYY
…
2 111 XXX YYY
（3）64条一地址指令 （4分）
110 000 000 XXX
…
2 111 111 XXX
(4)16条零地址指令 （4分）
111 000 000 000
…
111 000 001 111

题号
一
二
三
四
合计
分数

阅卷人

一、单选题（每题2分，共30分）
1 冯.诺依曼计算机结构的核心思想是：_____ 。
A 二进制运算 B 有存储信息的功能 C运算速度快 D 存储程序控制
2 计算机硬件能够直接执行的只有_____ 。
A 机器语言 B 汇编语言 C 机器语言和汇编语言 D 各种高级语言
3 零的原码可以用哪个代码来表示：_____ 。
A 11111111 B 10000000 C 01111111 D 1100000
4 某数在计算机中用8421码表示为 0111 1000 1001 ，其真值为_____。
A 789 B 789H C 1929 D 11110001001B
5目前在小型和微型计算机里最普遍采用的字符编码是_____。
A BCD码 B 十六进制代码 C ASCⅠⅠ码 D 海明码
6 当-1＜x＜0时，【x】原=：______。
A 1-x
B x
C 2+x
D (2-2-n) -︱x ︳
7 执行一条一地址的加法指令需要访问主存______次。
A 1 B 2 C 3 D 4
8 在寄存器间接寻址中，操作数应在______中。
A 寄存器 B 堆栈栈顶 C 累加器 D 主存单元
9 在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是：______。
A 门电路的级延迟 B 元器件速度 C进位传递延迟 D 各位加法器速度的不同
10 运算器虽由许多部件组成，但核心部件是______。
A 算术逻辑运算单元 B 多路开关 C 数据总线 D累加寄存器
11在浮点数编码表示中______在机器中不出现，是隐含的。
A. 阶码 B.符号 C 尾数 D 基数
12 下列关于RISC的叙述中，错误的是：______。
A RISC 普遍采用微程序控制器
B RISC 大多数指令在一个时钟周期内完成
C RISC 的内部通用寄存器数量相对CISC少
D RISC 的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少
13计算机主频的周期是指______。
A 指令周期 B 时钟周期 C CPU周期 D 存取周期
14 冯.诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据
是______。
A 指令操作码的译码结果 B 指令和数据的寻址方式
C 指令周期的不同阶段 D 指令和数据所在的存储单元
15 指令寄存器的位数取决于______。
A 存储器的容量 B 指令字长 C 机器字长 D 存储字长
二、填空题（每空1分，共25分）
1 在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要______中断。
2 微指令分为______和______微指令两类，______微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比______微指令快。
3主存与的cache地址映像有______、 ______、 ______三种方式。
4 DMA的三种工作方式有______、______、______。
5 在超前进位加法器中引入了两个函数，它们的定义为______、 ______。
6 ______是一种开销最小，能发现数据代码中的一位出错情况的编码。
7 RAM分成两种，分别是______、 ______。
8三层次存储系统包括：______、 ______、______。
9 通常用______来测量cache的效率。
10 微指令由______和______来组成。
11 存储器容量扩展有三种，分别是______、______、______。
三、判断题：（每小题2分，共 10 分，对的打“∨”，错的打“×”）
1 在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。
2 数据寻址的最终目的是寻找操作数的有效地址。
3 运算器中设置了加法器后，就没有必要再设置减法器。
4 浮点数对阶的原则是：大阶向小阶看齐。
5 随机存储器需要定时地进行刷新。
四、（12分）
某机采用微程序控制方式，微指令字长28位，操作控制字段采用字段直接编译法，共有微命令36个，构成5个相斥类，各包括3个、4个、7个、8个和14个微命令，顺序控制字段采用断定方式，微程序流程中有分支处共4个
设计出该机的微指令格式 （写出步骤）
五、（8分）
已知 X=0.1011，Y=-0.0101，求[0.5X]补 、[-X]补、[-Y]补、2[-Y]补 （写出步骤）

六、（15分）
指令字长为12位，每个地址码为3位，采用扩展操作码的方式，设计4条三地址指令、16条二地址指令、64条一地址指令和16条零地址指令。
给出一种操作码的扩展方案。
《计算机原理》试题A卷标准答案及评分标准
一、选择题：（每题2分,共30分）
1 D 2 A 3 B 4 A 5C 6 A 7 B 8 D 9C 10 A 11D 12 A13 D 14 C 15 B
二、填空题：（每空1分，共25分）
1 关
2 水平型 垂直型 水平型 垂直型
3 直接映像 全相联映像 组相联映像
4 CPU暂停工作方式 CPU周期窃取工作方式 直接访问存储器工作方式
5 Pi=Xi+Yi Gi=Xi*Yi
6 奇偶校验码
7静态存储器（SRAM）,动态存储器（DRAM）
8 cache 主存 辅存
9 命中率
10 控制字段 下址
11 位扩展 字扩展 字位扩展
三、判断题（10分）
1√2 × 3 √ 4 × 5×
四、（共12分）
解：
因为有36个微命令，构成了5个相斥类，包括3、4、7、8、14个微命令，
而 3+4+7+8+14=36，所以，36个微命令中只是相斥类命令，没有相容类命令。
3个微命令对应2位微指令字长
4个微命令对应3位微指令字长
7个微命令对应3位微指令字长
8个微命令对应4位微指令字长
14个微命令对应4位微指令字长
2+3+3+4+4=16位微指令字长
即操作控制字段为16位 （4分）
因为微程序流程中有分支4个，所以测试判别微为3位微指令字长 （2分）
28-16-4=9，所以下址有9位微指令 （4分）
所以微指令格式为
操作控制字段 测试判别 下址

16
3
9
（2分）

五、（共8分）
解：
X=0.1011 Y=-0.0101
[x]补=0.1011
[0.5X]补=0.01011 （2分）
[-X]补=1.0101 （2分）
[-Y]补=0.0101 （2分）
2[-Y]补=0.1010 (2分)

六、（15分）
(1) 4条三地址指令 （3分）
000 XXX YYY ZZZ
…
011 XXX YYY ZZZ
（2）16条二地址指令 （4分）
100 000 XXX YYY
…
3 111 XXX YYY
（3）64条一地址指令 （4分）
110 000 000 XXX
…
3 111 111 XXX
(4)16条零地址指令 （4分）
111 000 000 000
…
111 000 001 111

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