湖南工程学院计算机组成原理期末考试卷.doc

课程名称 计算机组成原理 考试 B 卷
适用专业班级 计算机xxxxxxxx 考试形式 闭卷
题号
一
二
三
四
五
六
七
总分

计分

一、 选择题 （每小题2分，共18分）
1、计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎样更新，依然保有“存储程序”
的概念，最早提出这种概念的是______。
A. 巴贝奇 B.冯. 诺依曼 C.帕斯卡 D.贝尔
2、定点16位字长的字，采用模2的补码表示时，一个字所能表示的整数范围是______。
A．-215 ─215-1 B．-215-1─215-1 C．-215+1─215 D．-215─215
3、指令周期是指______。
A．CPU从主存取出一条指令的时间 B．CPU执行一条指令的时间
C．CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D．时钟周期时间
4、现代中央处理器（CPU）是指______。
A. 运算器 B. 控制器
C. 运算器、控制器和cache D. 运算器、控制器和主存储器
5、请在以下叙述中选出两个正确描述的句子___(多选题)。
A. 一条机器指令对应于一个微程序。
B. 一条机器指令对应于一个微指令
C. 一条机器指令对应于一微操作
D. 一条机器指令是一系列微指令的有序集合。
6、在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是______。
A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性
C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速度
7、双端口存储器______情况下会发生读/写冲突。
A．左端口与右端口的地址码不同 B．左端口与右端口的地址码相同
C．左端口与右端口的数据码不同 D．左端口与右端口的数据码相同
8、某SRAM芯片，其存储容量为128Kⅹ16位，该芯片的地址线和数据线数目为______。
A. 128，16 B. 16，128 C. 17，8 D. 17，16
9、信息可以在两个方向上同时传送的总线属于______。
A. 单工总路线 B. 半双工总路线 C. 全双工总路线 D. 单向总线
二、 填空题 （每空3分，共27 分）
1、根据连接线的数量，总线可分为A.______总线、B.______ 总线、其中C.______一般用于长距离数据传送。
2、在计算机系统中，CPU对外围设备的管理除了程序查询方式外，还有A._______________方式、B.______________方式、C.______________方式和I/O处理机方式。
3、微指令格式中，微指令的编码通常采用以下三种方式、A._____________，B.___________，C._______________
4、浮点运算器由A._____________和B.__________组成，它们都是C.__________运算器。A._________只能执行加法、减法运算，而B.________要求能进行加、减、乘、除运算。
5、中央处理器CPU的四个主要功能是A.____________B._____________________ C.__________________和数据加工。
6 、对存储器的要求是A.________________、B._____________和成本低，为了解决这三方面的矛盾,计算机采用C.________________体系结构。
7、计算机可直接执行的指令一般包含A.______________两部分，它们在机器内部是以B.______________表示的，由这种指令构成的语言叫做C._____________。
8、主存与cache的地址映射有A. _________、B. __________、C. __三种方式。其中C._________方式适度地兼顾了前二者的优点，又尽量避免其缺点，从灵活性、命中率、硬件投资来说较为理想。
9、用SN74181和SN74182组成64位多重进位，则需要A. ___片SN7418, B. _____片SN74182，
组间并行进位采用C. _________
三、 简要回答问题(每题4分，共16分)
1、 CPU响应中断应具备哪些条件？

2、 动态MOS存储器为什么需要刷新电路？它有哪3种刷新方式？

3、 举出CPU中6个主要寄存器的名称及功能

4、 什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者有什么关系？
四、计算题 （19分）
1、 (4分)已知 x= - 0.0100,y= -0.0110 用变形补码计算, x-y，x+y并判断溢出

2、 (10分)已知X=2010×0.11011011，Y=2100×（-0.10101100），求X+Y。

3.、（5分) 假设某机器有80条指令，平均每条指令由于4条微指令组成，其中有一条取微指令是所有指令公有的。已知微指令长度为32位，请估计控制存储器的容量。
五、（10分） 设R1、R2、R3、R4是CPU的通用寄存器，用框图语言表示下列操作的指令周期流程图。
(1) 取数指令 “LDA（R1），R2”
(2) 存数指令 “STA R3，（R4）”

六、设计题 (10分)
用32k×8位EPROM芯片组成64k×16位的存储器，试问：
1. 共需要多少片?
2. 地址寄存器多少位（按字节）？
3. 画出此存储器逻辑结构图。
湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（B卷）
课程名称 计算机组成原理
一. 选择题 （每小题2分，共18分）
1 B 2 A 3 C 4 D 5 A、D 6 C 7 B 8 D 9C
二. 填空题 （每题3分，共27 分）
1 A 串行或并行 B 并行或串行 C 串行总路线
2 A 程序中断 B直接存储器存取 C通道控制
3 A 直接表示法 B 字段直接译码法 C 混合表示法
4 A 阶码运算器 B 尾数运算器 C 定点
5 A 指令控制 B 操作控制 C 时间控制
6 A 容量大 B 速度快 C多级存储结构
7 A 操作码和操作数 B 二进制 C 机器语言
8 A直接映象、B全相联映象、C组相联映象、
9 A 16 B 5 C SN74182
三 简要回答问题(每题4分，共16 分)
1. 中断响应的条件为：
1) 中断源有中断请求
2) CPU允许接受中断请求
3) CPU响应中断的时间：当中响应条件满足时，CPU等到一条指令执行完毕以后，
又没有优先级更高的请求，CPU进行中断响应。
2、半导体动态存储器的存储单元由于存在电容漏电，所有需要刷新装置每隔一定时间进行充电。有集中式刷新，分散式刷新，和异步刷新三种方式。
3. PC 程序计数器：存放下条指令的地址，IR 指令寄存器：存放当前执行的指令，AR 存储器地址寄存器：存放要访问存储单元的地址，DR 存储器数据寄存器：存放要从存储单元中取出的内容，PS 状态条件寄存器：存放计算出的一些数据，累加寄存器AC
4. 从内存取出指令，并执行完指令的时间称指令周期。机器周期指从内存中读出一个指令字的最短时间；时钟周期是处理器操作的最基本单位，是脉冲时钟发出的。一个指令周期包含多个机器周期，一个机器周期包含多个时钟周期。
四、计算题（共19分）
1、(4分) [X]补=11.0100 [Y]补= 11.1010 [-Y]补=00.0110
[X+Y]补=[X]补+[Y]补=11.0100+11.1010=10.1110 溢出
[X-Y]补==[X]补+[-Y]补=11.0100+00.0110 =11.1010 x-y=-0.1010 结果无溢出
2、(10分) 为了便于直观理解，假设两数均以补码表示，阶码采用双符号位，尾数采用双符号位，则它们的浮点表示分别为：
[ X ]浮 = 00010 ， 00.11011011
[ Y ]浮 = 00100 ， 11.01010000
（1） 求阶差并对阶：
ΔE = Ex – Ey = [ Ex]补 + [ - Ey]补 = 00010 + 11100 = 11110
即ΔE为 –2，x的阶码小，应使Mx 右移2位，Ex加2，
[ X ]浮 = 00010 ， 00.11011011 （11）
其中（11）表示Mx 右移2位后移出的最低两位数。
（2） 尾数和
00.00110110（11）+11.01010100=11.10001010 (11）
（3） 规格化处理
尾数运算结果的符号位与最高数值位为同值，应执行左规处理，
结果为11.00010101 （10），阶码为00 011 。
（4） 舍入处理
采用0舍1入法处理，则有1.00010101+0.0000001=1.00010110
（5） 判溢出
阶码符号位为00 ，不溢出，故得最终结果为x + y = 2011× (-0.11101010)
3、（5分） (3×80+1) ×32=241×32位
五 10分

六、10分 设计题
1、需64/32*16/8=4片芯
2、片64k×16 需17位地址线(按字节)

4