计算机组成原理期末考试试题及答案-(2).doc

计算机组成原理试题一、选择题(共20分,每题1分).零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,它得操作数来自_C_。A、立即数与栈顶;B。暂存器;C.栈顶与次栈顶;.累加2。_可区分存储单元中存放得就是指令还就是数据。A.存储器;B.运算器;C.控制器;D。用户。3.所谓三总线结构得计算机就是指_。A.地址线、数据线与控制线三组传输线、B。I/O总线、主存总统与DM总线三组传输线;C。IO总线、主存总线与系统总线三组传输线;。设备总线、主存总线与控制总线三组传输线.。某计算机字长就是2位,它得存储容量就是2KB,按字编址,它得寻址范围就是_B_、A。2K;B.64K;C.64B;D、8K、5、主机与设备传送数据时,采用_A_,主机与设备就是串行工作得。A.程序查询方式;.中断方式;C。DMA方式;D.通道。6.在整数定点机中,下述第_B_种说法就是正确得。、A。原码与反码不能表示 1,补码可以表示-1;.三种机器数均可表示-1;.三种机器数均可表示1,且三种机器数得表示范围相同;D、三种机器数均不可表示 1、7.变址寻址方式中,操作数得有效地址就是_C_。A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);B.程序计数器内容加上形式地址;C。变址寄存器内容加上形式地址;D、以上都不对。8.向量中断就是_C_。A.外设提出中断;B.由硬件形成中断服务程序入口地址;.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址.以上都不对。9.一个节拍信号得宽度就是指_C。.指令周期;B.机器周期;C。时钟周期;。存储周期、1.将微程序存储在PO中得控制器就是_控制器。A。静态微程序;B。毫微程序;C。动态微程序;D.微程序。11、隐指令就是指_D_。A.操作数隐含在操作码中得指令;.在一个机器周期里完成全部操作得指令;.指令系统中已有得指令;D.指令系统中没有得指令、12。当用一个6位得二进制数表示浮点数时,下列方案中第_种最好。A.阶码取4位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位);、阶码取位(含阶符1位),尾数取位(含数符1 位);C。阶码取8位(含阶符1位),尾数取8位(含数符1位); D。阶码取6位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位)、3、A方式_B_、A、既然能用于高速外围设备得信息传送,也就能代替中断方式;B、不能取代中断方式;C.也能向CU请求中断处理数据传送;D.内无中断机制。4.在中断周期中,由_D_将允许中断触发器置“0。A.关中断指令;B、机器指令;C。开中断指令;D.中断隐指令、1.在单总线结构得CP中,连接在总线上得多个部件_B_。A.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,并且只有一个可以从总线接收数据;B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,但可以有多个同时从总线接收数据;C、可以有多个同时向总线发送数据,并且可以有多个同时从总线接收数据;D.可以有多个同时向总线发送数据,但可以有一个同时从总线接收数据。1.三种集中式总线控制中,_A_方式对电路故障最敏感。A。链式查询;B、计数器定时查询;C.独立请求;D、以上都不对。17.一个K位得存储器,其地址线与数据线得总与就是_D_。.48;B、4;C.17;.22.1.在间址周期中,_C_、A。所有指令得间址操作都就是相同得;B。凡就是存储器间接寻址得指令,它们得操作都就是相同得;C.对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址得指令,它们得操作就是不同得;D、以上都不对。1、下述说法中_B_就是正确得。.POM就是可改写得,因而也就是随机存储器得一种;B.EPRM就是可改写得,但它不能用作为随机存储器用;C、EROM只能改写一次,故不能作为随机存储器用;D、PRM就是可改写得,但它能用作为随机存储器用。20.打印机得分类方法很多,若按能否打印汉字来区分,可分为_C_、.并行式打印机与串行式打印机;B。击打式打印机与非击打式打印机;C、点阵式打印机与活字式打印机;D.激光打印机与喷墨打印机。二、填空(共20分,每空1分)1.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数为2位(含位数符),则3位二进制补码浮点规格化数对应得十进制真值范围就是:最大正数为 212(-2-23) ,最小正数为 2-129 ,最大负数为 2-12(21-223) ,最小负数为 -2127 。2.指令寻址得基本方式有两种,一种就是 顺序 寻址方式,其指令地址由 程序计数器 给出,另一种就是 跳跃 寻址方式,其指令地址由 指令本身 给出。3。在一个有四个过程段得浮点加法器流水线中,假设四个过程段得时间分别就是T1 = 60sT2=0nsT = nsT = 80n。则加法器流水线得时钟周期至少为 0ns 、如果采用同样得逻辑电路,但不就是流水线方式,则浮点加法所需得时间为280ns 。4.一个浮点数,当其尾数右移时,欲使其值不变,阶码必须 增加 。尾数右移1位,阶码加1 。.存储器由m(m1,2,8)个模块组成,每个模块有自己得 地址 与 数据 寄存器,若存储器采用 模m 编址,存储器带宽可增加到原来得 m 倍、6.按序写出多重中断得中断服务程序包括 保护现场 、 开中断 、 设备服务。 恢复现场 与中断返回几部分。1。.A.227(223)B、2129C、218(2-1-2-23) D.-127三、名词解释(共分,每题分)1。微操作命令与微操作 答:微操作命令就是控制完成微操作得命令;微操作就是由微操作命令控制实现得最基本操作、2、快速缓冲存储器 答:快速缓冲存储器就是为了提高访存速度,在CPU与主存之间增设得高速存储器,它对用户就是透明得。只要将CPU最近期需用得信息从主存调入缓存,这样CPU每次只须访问快速缓存就可达到访问主存得目得,从而提高了访存速度、3。基址寻址答:基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器得内容。、流水线中得多发技术 答:为了提高流水线得性能,设法在一个时钟周期(机器主频得倒数)内产生更多条指令得结果,这就就是流水线中得多发技术。5.指令字长 答:指令字长就是指机器指令中二进制代码得总位数、四、计算题(5分)设机器数字长为8位(含位符号位),设A=,B=,计算B补,并还原成真值、计算题 答:A+B补1。10111,A+B=(1/6)AB补=。10010,A-=(364)五、简答题(共0分)1、异步通信与同步通信得主要区别就是什么,说明通信双方如何联络。(分)同步通信与异步通信得主要区别就是前者有公共时钟,总线上得所有设备按统一得时序,统一得传输周期进行信息传输,通信双方按约定好得时序联络。后者没有公共时钟,没有固定得传输周期,采用应答方式通信,具体得联络方式有不互锁、半互锁与全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单得制约关系;全互锁方式通信双方有完全得制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。为什么外围设备要通过接口与CPU相连？接口有哪些功能?(6分)答:外围设备要通过接口与CPU相连得原因主要有: (1)一台机器通常配有多台外设,它们各自有其设备号(地址),通过接口可实现对设备得选择。 (2)IO设备种类繁多,速度不一,与 C速度相差可能很大,通过接口可实现数据缓冲,达到速度匹配、 ()I/O设备可能串行传送数据,而CPU一般并行传送,通过接口可实现数据串并格式转换。 ()I设备得入出电平可能与CPU得入/出电平不同,通过接口可实现电平转换、 ()PU启动IO设备工作,要向外设发各种控制信号,通过接口可传送控制命令。 (6)I/设备需将其工作状况(“忙、“就绪”、“错误、“中断请求等)及时报告PU,通过接口可监视设备得工作状态,并保存状态信息,供CP查询。 可见归纳起来,接口应具有选址得功能、传送命令得功能、反映设备状态得功能以及传送数据得功能(包括缓冲、数据格式及电平得转换)。六、问答题(共15分)。设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示、图中W就是写控制标志,R就是读控制标志,1与R就是暂存器。(8分)()假设要求在取指周期由完成(PC)+1P得操作(即AL可以对它得一个源操作数完成加1得运算)。要求以最少得节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。答:由于(C)1PC需由AL完成,因此C得值可作为ALU得一个源操作数,靠控制AU做+1运算得到(PC)+1,结果送至与ALU输出端相连得R,然后再送至PC、此题得关键就是要考虑总线冲突得问题,故取指周期得微操作命令及节拍安排如下: PMR,R1 M(R)MR,(P)+2T2 MDRR,OP(R)微操作命令形成部件T3 2P(2)写出指令AD (#为立即寻址特征,隐含得操作数在中)在执行阶段所需得微操作命令及节拍安排。答:立即寻址得加法指令执行周期得微操作命令及节拍安排如下:T0 Ad(R)R1 ;立即数RT1 (R)+(C)R2 ;CC通过总线送ALT2 R2ACC ;结果ACC2.DMA接口主要由哪些部件组成？在数据交换过程中它应完成哪些功能？画出MA工作过程得流程图(不包括预处理与后处理)答:DMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存地址计数器、字计数器、设备地址寄存器、中断机构与DMA控制逻辑等组成。在数据交换过程中,D接口得功能有:(1)向CP提出总线请求信号;(2)当CPU发出总线响应信号后,接管对总线得控制;()向存储器发地址信号(并能自动修改地址指针);(4)向存储器发读/写等控制信号,进行数据传送;()修改字计数器,并根据传送字数,判断DMA传送就是否结束;(6)发DA结束信号,向CPU申请程序中断,报告一组数据传送完毕。DA工作过程流程如图所示、七、设计题(1分)设P共有6根地址线,8根数据线,并用作访存控制信号(低电平有效),用作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)、现有下列芯片及各种门电路(门电路自定),如图所示。画出CU与存储器得连接图,要求:(1)存储芯片地址空间分配为:最大4K地址空间为系统程序区,相邻得K地址空间为系统程序工作区,最小6K地址空间为用户程序区;(2)指出选用得存储芯片类型及数量;()详细画出片选逻辑。(1)主存地址空间分配:60H7F为系统程序区;80H6BFFH为用户程序区。答:(1)主存地址空间分配。(2分) 15 A11 A7 A0最大4K 2K位OM 片相邻4K 4K位RM 片最小16K 8K位RM 2片(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片？2)根据主存地址空间分配最大4地址空间为系统程序区,选用2片K8位OM芯片;(分)相邻得地址空间为系统程序工作区,选用片4K4位RAM芯片;(1分)最小6地址空间为用户程序区,选用2片K位芯片。(1分)(3)详细画出存储芯片得片选逻辑图。答案:一、选择题(共20分,每题1分)1.C 2.C .B 4. 5、A 6.B 7.C8.C。C。A11。D12。B1.B1、D15.B16、A7。D18.C19.B2、C二、填空(共20分,每空1分)1.。A、212(123)B、129C.-128(122) D。2272、。 顺序 B、程序计数器。跳跃 D、 指令本身。A、90sB.280s4.A、A.增加。加15、A.地址.数据C、模.m6。A.保护现场 B、开中断 C.设备服务D。恢复现场三、名词解释(共10分,每题2分)。微操作命令与微操作答:微操作命令就是控制完成微操作得命令;微操作就是由微操作命令控制实现得最基本操作。2。快速缓冲存储器答:快速缓冲存储器就是为了提高访存速度,在PU与主存之间增设得高速存储器,它对用户就是透明得、只要将C最近期需用得信息从主存调入缓存,这样CPU每次只须访问快速缓存就可达到访问主存得目得,从而提高了访存速度。3.基址寻址答:基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器得内容。4.流水线中得多发技术答:为了提高流水线得性能,设法在一个时钟周期(机器主频得倒数)内产生更多条指令得结果,这就就是流水线中得多发技术。5.指令字长答:指令字长就是指机器指令中二进制代码得总位数。四、(共5分)计算题 答:+B补=1.01110,AB(17)AB补=1.100110,-B=(/4)五、简答题(共20分)1。(4分)答:同步通信与异步通信得主要区别就是前者有公共时钟,总线上得所有设备按统一得时序,统一得传输周期进行信息传输,通信双方按约定好得时序联络。后者没有公共时钟,没有固定得传输周期,采用应答方式通信,具体得联络方式有不互锁、半互锁与全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单得制约关系;全互锁方式通信双方有完全得制约关系、其中全互锁通信可靠性最高。2.(6分,每写出一种给1分,最多分)答:外围设备要通过接口与C相连得原因主要有: ()一台机器通常配有多台外设,它们各自有其设备号(地址),通过接口可实现对设备得选择。 ()I设备种类繁多,速度不一,与 CU速度相差可能很大,通过接口可实现数据缓冲,达到速度匹配。 (3)IO设备可能串行传送数据,而CP一般并行传送,通过接口可实现数据串并格式转换、 (4)I/O设备得入/出电平可能与P得入/出电平不同,通过接口可实现电平转换。 (5)CPU启动IO设备工作,要向外设发各种控制信号,通过接口可传送控制命令。 ()I/O设备需将其工作状况(“忙、“就绪”、“错误”、“中断请求等)及时报告CP,通过接口可监视设备得工作状态,并保存状态信息,供CPU查询、 可见归纳起来,接口应具有选址得功能、传送命令得功能、反映设备状态得功能以及传送数据得功能(包括缓冲、数据格式及电平得转换)、4、(5分)答:（1） 根据IR与MR均为1位,且采用单字长指令,得出指令字长6位、根据105种操作,取操作码7位。因允许直接寻址与间接寻址,且有变址寄存器与基址寄存器,因此取2位寻址特征,能反映四种寻址方式、最后得指令格式为:727OPA其中 操作码,可完成15种操作;M寻址特征,可反映四种寻址方式;A形式地址。这种格式指令可直接寻址27 = 28,一次间址得寻址范围就是1 = 6536。（2） 双字长指令格式如下:727PA1A其中 OP、得含义同上;A1AD为23位形式地址、这种格式指令可直接寻址得范围为23 = 8。（3） 容量为8MB得存储器,R为16位,即对应4M16位得存储器、可采用双字长指令,直接访问4M存储空间,此时取位;也可采用单字长指令,但R与RB取2位,用变址或基址寻址访问4M存储空间。六、 (共15分)问答题。(8分)答:(1)由于(P)+1PC需由ALU完成,因此P得值可作为ALU得一个源操作数,靠控制LU做+1运算得到(C)+1,结果送至与LU输出端相连得R2,然后再送至P、此题得关键就是要考虑总线冲突得问题,故取指周期得微操作命令及节拍安排如下:T0 PCMAR,1RT M(MR)DR,(PC)+R2T MDRIR,P(IR)微操作命令形成部件T3R2PC(2)立即寻址得加法指令执行周期得微操作命令及节拍安排如下:T0 d(R)R1 ;立即数T (R)+(ACC)R2;AC通过总线送ALUT2 R2ACC ;结果ACC2.(7分)答:MA接口主要由数据缓冲寄存器、主存地址计数器、字计数器、设备地址寄存器、中断机构与DM控制逻辑等组成。在数据交换过程中,DMA接口得功能有:()向CPU提出总线请求信号;(2)当CPU发出总线响应信号后,接管对总线得控制;(3)向存储器发地址信号(并能自动修改地址指针);()向存储器发读/写等控制信号,进行数据传送;(5)修改字计数器,并根据传送字数,判断DMA传送就是否结束;()发DA结束信号,向P申请程序中断,报告一组数据传送完毕。DM工作过程流程如图所示。七、设计题(共1分) 答: (1)主存地址空间分配。(2分) A1 A7 A0最大4K2K8位RO 片相邻4K4K4位R 2片最小16K 8K8位RA 2片(2)根据主存地址空间分配最大4K地址空间为系统程序区,选用片2K8位OM芯片;(1分)相邻得4K地址空间为系统程序工作区,选用2片4K4位RA芯片;(1分)最小16地址空间为用户程序区,选用片8K位RAM芯片、(1分)()存储芯片得片选逻辑图(5分)