計(jì)算機(jī)組成原理形成性考核作業(yè)答案匯編

1、學(xué)習(xí) 好資料計(jì)算機(jī)組成原理形成性考核作業(yè)一、選擇題：1 .機(jī)器數(shù) 中，零的表示形式是唯一的。BA.原碼B.補(bǔ)碼C.移碼D.反碼1位，數(shù)值位為15位，則2 .某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)16位，采用補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù)表示，符號(hào)位為可表示的最大正小數(shù)為,最小負(fù)小數(shù)為。 CA-) J3B.-(1-更多精品文檔D. +(2J), -Q-2")3 .加法器采用并行進(jìn)位的目的是A.提高加法器的速度B.快速傳遞進(jìn)位信號(hào)C.優(yōu)化加法器結(jié)構(gòu)D.增強(qiáng)加法器功能4 .組成一個(gè)運(yùn)算器需要多個(gè)部件，但下面所列 不是組成運(yùn)算器的部件。BB.數(shù)據(jù)總線A.狀態(tài)寄存器C. ALUD,地址寄存器二、判斷題：判斷下列說法是否正確，并說明理由。

2、1 . ASCII編碼是一種漢字字符編碼；X2 . 一般采用補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器，來實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)加減法的運(yùn)算；X3 .在浮點(diǎn)數(shù)表示法中，階碼的位數(shù)越多，能表達(dá)的數(shù)值精度越高；X4 .只有定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算才可能溢出，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算不會(huì)產(chǎn)生溢出。X三、簡(jiǎn)答題：1 簡(jiǎn)述奇偶校驗(yàn)碼和海明校驗(yàn)碼的實(shí)現(xiàn)原理。答：奇偶校驗(yàn)碼的實(shí)現(xiàn)原理是在有效的數(shù)據(jù)位之外再增加一個(gè)校驗(yàn)位，根據(jù)數(shù)據(jù)位中取值為“ 1”的個(gè)數(shù)，來判斷校驗(yàn)位的值取 1或0,使新得到的碼字中取值為 1的總位數(shù)為奇數(shù)，則稱為奇校驗(yàn)，總數(shù)為偶數(shù)，則稱為偶校驗(yàn)。奇偶校驗(yàn)碼可以檢測(cè)出一位錯(cuò)誤，但不能確定出錯(cuò)的位置。海明碼是對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)位使用多個(gè)校驗(yàn)位的一種檢錯(cuò)糾錯(cuò)

3、編碼方案。 對(duì)每個(gè)校驗(yàn)位采用偶校驗(yàn)技術(shù)計(jì)算校驗(yàn)位的值，通過把每個(gè)數(shù)據(jù)位分配到幾個(gè)不同的校驗(yàn)位的計(jì)算中去， 若任何一個(gè)數(shù)據(jù)位出錯(cuò)， 必將引起相關(guān)的幾個(gè)校驗(yàn)位的值發(fā)生變化。 通過檢查這些檢驗(yàn)位取值的不同情況， 不僅可以判斷是否出錯(cuò)， 還能發(fā)現(xiàn)是哪一位出錯(cuò)并能恢復(fù)該出錯(cuò)位的正確值。2 簡(jiǎn)述教材中給出的 MIPS 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器部件的功能和組成。答： MIPS 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器部件的內(nèi)部組成主要包括兩個(gè)重要部分，一個(gè)是由 128個(gè)寄存器組成的寄存器堆， 暫存將參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果， 另一個(gè)是執(zhí)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的 ALU ，完成對(duì)數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。還有一些數(shù)據(jù)連接電路，用于內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送和外部數(shù)據(jù)輸入。3

4、 浮點(diǎn)運(yùn)算器由哪幾部分組成？答： 浮點(diǎn)運(yùn)算器內(nèi)部有處理浮點(diǎn)數(shù)指數(shù)部分的部件和處理尾數(shù)部分的部件， 有加速移位操作的移位器線路，它們通過指數(shù)總線和小數(shù)總數(shù)與 8 個(gè) 80 位字長(zhǎng)的寄存器堆棧相連接。 除此之外， 還有 3 個(gè)寄存器， 即特征字寄存器， 控制字寄存器和狀態(tài)字寄存器。4假定X = 0.0110011*2 11， Y = 0.1101101*2 -10 （此處的數(shù)均為二進(jìn)制），在不使用隱藏位的情況下，回答下列問題：4 1）浮點(diǎn)數(shù)階碼用 4 位移碼、尾數(shù)用 8 位原碼表示（含符號(hào)位），寫出該浮點(diǎn)數(shù)能表示的絕對(duì)值最大、最小的（正數(shù)和負(fù)數(shù)）數(shù)值；5 2）寫出X 、 Y 的浮點(diǎn)數(shù)表示。解：（

5、1 ）絕對(duì)值最大的正數(shù)： 0.1111111*2 7絕對(duì)值最小的正數(shù)：0.1000000*2 -7絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)：-0.1111111*2 7絕對(duì)值最小的負(fù)數(shù)：-0.1000000*2 -76 ） X 浮 ： 0 1010 1100110Y ?。?0 0110 1101101四、計(jì)算題：1將十六進(jìn)制數(shù)據(jù)14.4CH 表示成二進(jìn)制數(shù)，然后表示成八進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)。（ 14.4C） 16=（10100.010011） 2=（24.23） 8=（20.296875） 102對(duì)下列十進(jìn)制數(shù)表示成8 位（含一位符號(hào)位）二進(jìn)制數(shù)原碼和補(bǔ)碼編碼。（ 1） 17；（2） -1717原 =17補(bǔ)=000100

6、01-17 原 =10010001-17補(bǔ)=111011113.已知下列各 岡原，分別求它們的x反和岡補(bǔ)。(1) x原=0.10100; (2) x原=1.00111; (3) x原= 010100; (4) x原=110100(1) x反=010100x補(bǔ)=010100(2) x反=111000x補(bǔ)=111001(3) x反=010100x補(bǔ)=010100(4) x 反 =101011x 補(bǔ) =1011004.寫出X = 10111101, Y=- 00101011的雙符號(hào)位原碼、反碼、補(bǔ)碼表示，并用雙符 號(hào)補(bǔ)碼計(jì)算兩個(gè)數(shù)的差。兇原=0010111101兇反=0010111101兇補(bǔ)=001

7、0111101Y原=1100101011Y反=1111010100Y補(bǔ)=1111010101-Y #=0000101011X-Y補(bǔ)=0011101000計(jì)算機(jī)組成原理形成性考核作業(yè)二一、選擇題：1計(jì)算機(jī)硬件能直接識(shí)別和運(yùn)行的只能是 程序。 AA 機(jī)器語(yǔ)言B 匯編語(yǔ)言C 高級(jí)語(yǔ)言D VHDL2指令中用到的數(shù)據(jù)可以來自 （可多選）。 ACEA.通用寄存器 B.微程序存儲(chǔ)器C.輸入輸出接口D.指令寄存器E. 內(nèi)存單元F. 磁盤3匯編語(yǔ)言要經(jīng)過 的翻譯才能在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行。 CA.編譯程序B.數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序C.匯編程序D.文字處理程序4在設(shè)計(jì)指令操作碼時(shí)要做到 （可多選）。 ADA.能區(qū)別一套指令系統(tǒng)中

8、的所有指令B 能表明操作數(shù)的地址C.長(zhǎng)度隨意確定D 長(zhǎng)度適當(dāng)規(guī)范統(tǒng)一5控制器的功能是 。 AA 向計(jì)算機(jī)各部件提供控制信號(hào)B 執(zhí)行語(yǔ)言翻譯C.支持匯編程序D.完成數(shù)據(jù)運(yùn)算6從資源利用率和性能價(jià)格比考慮，指令流水線方案_A ，多指令周期方案B_ ，單指令周期方案_C。A 最好B 次之C 最不可取D 都差不多二、判斷題：判斷下列說法是否正確，并說明理由。1 變址尋址需要在指令中提供一個(gè)寄存器編號(hào)和一個(gè)數(shù)值。V2 計(jì)算機(jī)的指令越多，功能越強(qiáng)越好。X3 程序計(jì)數(shù)器PC主要用于解決指令的執(zhí)行次序。，4 微程序控制器的運(yùn)行速度一般要比硬連線控制器更快。X三、簡(jiǎn)答題：5 一條指令通常由哪兩個(gè)部分組成？指令的

9、操作碼一般有哪幾種組織方式？各自應(yīng)用在什么場(chǎng)合？各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答： 一條指令通常由操作碼和操作數(shù)兩部分組成， 指令的操作碼一般有兩種組織方式： 定長(zhǎng)的操作碼和變長(zhǎng)的操作碼， 定長(zhǎng)的操作碼是比較常規(guī)正統(tǒng)的用法， 變長(zhǎng)的操作碼主要是應(yīng)用于表示操作數(shù)地址的位數(shù)嚴(yán)重不足的場(chǎng)合。 前者對(duì)于簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)， 提高指令譯碼和識(shí)別速度很有利， 后者在同等長(zhǎng)度的指令要求下， 能表示出更多的指令條數(shù)， 滿足給出相應(yīng)的操作數(shù)地址的要求。6 如何在指令中表示操作數(shù)的地址？通常使用哪些基本尋址方式？用形式地址在指令中表示操作地址， 通常使用的基本尋址方式有： 立即數(shù)尋址， 直接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址

10、，變址尋址，相對(duì)尋址，基地址尋址，間接尋址，堆棧尋址。7 為讀寫輸入 /輸出設(shè)備，通常有哪幾種常用的尋址方式用以指定被讀寫設(shè)備？一種是存儲(chǔ)器映射方式，即把端口地址與存儲(chǔ)器地址統(tǒng)一編址的方式；另一種是I/ O映射方式，即把I/ O端口地址與存儲(chǔ)器地址分別進(jìn)行獨(dú)立編址方式。8 簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中控制器的功能和基本組成， 微程序的控制器和硬連線的控制器在組成和運(yùn)行原理方面有何相同和不同之處？答： 控制器的基本功能是依據(jù)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令和它所處的執(zhí)行步驟， 形成并提供出在這一時(shí)刻整機(jī)各部件要用到的控制信號(hào)?？刂破鞯幕窘M成包括： 1 、程序計(jì)數(shù)器（PC） ：用于提供指令在內(nèi)存中的地址； 2 、指令寄存器（

11、 IR） ：用于接收并保存從內(nèi)存儲(chǔ)器讀出來的指令內(nèi)容的部件；3 、指令執(zhí)行的步驟標(biāo)記線路：用于標(biāo)記出每條指令的各個(gè)執(zhí)行步驟的相對(duì)次序關(guān)系，保證每一條指令按設(shè)定的步驟序列依次執(zhí)行；4、全部控制信號(hào)的產(chǎn)生部件：依據(jù)指令操作碼、指令的執(zhí)行步驟，條件信號(hào)， 來形成或提供出在當(dāng)前執(zhí)行步驟計(jì)算機(jī)各個(gè)部件要用到的控制信號(hào)。微程序的控制器和組合邏輯的控制器是計(jì)算機(jī)中兩種不同類型的控制器。共同點(diǎn)： 基本功能都是提供計(jì)算機(jī)各個(gè)部件協(xié)同運(yùn)行所需要的控制信號(hào)； 組成部分都有程序計(jì)數(shù)器PC,指令寄存器IR;都分成幾個(gè)執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能。不同點(diǎn)： 主要表現(xiàn)在處理指令執(zhí)行步驟的辦法， 提供控制信號(hào)的方案不一樣

12、。 微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟，應(yīng)提供的控制信號(hào)從控制存儲(chǔ)器中讀出， 并經(jīng)過一個(gè)微指令寄存器送到被控制部件。 組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的控制信號(hào)。微程序的控制器的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單些， 易用于實(shí)現(xiàn)系列計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的控制器， 理 論上可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)微程序設(shè)計(jì)，缺點(diǎn)是運(yùn)行速度要慢一些。組合邏輯控制器的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度明顯地快，缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)復(fù)雜些，但隨著EDA工具的成熟，該缺點(diǎn)已得到很大緩解。9 控制器的設(shè)計(jì)和該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)是什么關(guān)系？控制器的主要功能就是執(zhí)行指令， 設(shè)計(jì)控制器的第一步驟是要?jiǎng)澐置恳粭l指令的執(zhí)行步驟， 設(shè)計(jì)

13、每一條指令的每一個(gè)執(zhí)行步驟的具體操作功能， 因此必須首先設(shè)計(jì)好指令系統(tǒng)， 才 能進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)。6指令采用順序方式、流水線方式執(zhí)行的主要差別是什么？各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？指令采用順序執(zhí)行是指： 指令執(zhí)行完一條, 再執(zhí)行第二條, 也就是說處理機(jī)中只有一條指令執(zhí)行，其優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單, 節(jié)省設(shè)備，缺點(diǎn)是處理機(jī)執(zhí)行指令的速度慢，功能部件的利用率很低。流水線執(zhí)行是指流水線的每個(gè)階段完成一條指令的一部分, 不同階段并行完成流水線中不同指令的不同部分， 其優(yōu)點(diǎn)是程序的執(zhí)行時(shí)間， 功能部件的利用率明顯提高， 缺點(diǎn)是需要增加一些硬件, 控制過程要復(fù)雜一些。計(jì)算機(jī)組成原理形成性考核作業(yè)三一、選擇題：1下列部件（設(shè)

14、備）中，存取速度最快的是_B_ 。A.光盤存儲(chǔ)器B. CPU的寄存器C.軟盤存儲(chǔ)器D.硬盤存儲(chǔ)器2.某SRAM芯片，其容量為1KX8位，加上電源端和接地端，該芯片引出線的最少數(shù) 目應(yīng)為 _D 。A 23B 25C 50D 203在主存和CPU 之間增加 Cache 的目的是_CA 擴(kuò)大主存的容量B 增加CPU 中通用寄存器的數(shù)量C.解決CPU和主存之間的速度匹配D 代替CPU 中的寄存器工作I/O 設(shè)備是靠 _A 來區(qū)分的。B 不同的數(shù)據(jù)和指令代碼D 不同的地址4在獨(dú)立編址方式下，存儲(chǔ)單元和A.不同的地址和指令代碼C.不同的數(shù)據(jù)和地址5隨著CPU 速度的不斷提升，程序查詢方式很少被采用的原因是

15、_CA 硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜B 硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單C CPU 與外設(shè)串行工作 D CPU 與外設(shè)并行工作10 在采用DMA 方式的 I/O 系統(tǒng)中， 其基本思想是在 _B之間建立直接的數(shù)據(jù)通路A CPU 與外設(shè)B 主存與外設(shè)C CPU 與主存D 外設(shè)與外設(shè)二、判斷題： 判斷下列說法是否正確，并說明理由。1 CPU 訪問存儲(chǔ)器的時(shí)間是由存儲(chǔ)器的容量決定的，存儲(chǔ)器容量越大，訪問存儲(chǔ)器所 需的時(shí)間越長(zhǎng)。X存儲(chǔ)容量與讀取時(shí)間無(wú)關(guān)2 .引入虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)的目的，是為了加快外存的存取速度。x虛擬存儲(chǔ)是為了擴(kuò)大存儲(chǔ)器容量3 .按主機(jī)與接口間的數(shù)據(jù)傳送方式，輸入/輸出接口可分為串行接口和并行接口。x按外設(shè)與接口間的數(shù)據(jù)傳送方

16、式，輸入/輸出接口可分為串行接口和并行接口。4 . DMA控制器通過中斷向 CPU發(fā)DMA請(qǐng)求信號(hào)。X 外設(shè)向DMA控制器發(fā)送 DMA 請(qǐng)求 ,DMA 控制器向 CPU 提出總線請(qǐng)求三、簡(jiǎn)答題:1在三級(jí)存儲(chǔ)體系中，主存、外存和高速緩存各有什么作用？各有什么特點(diǎn)？答：在三級(jí)存儲(chǔ)體系中，主存儲(chǔ)器存放 CPU 當(dāng)前需要執(zhí)行的程序和需要處理的數(shù)據(jù)。主存儲(chǔ)器一般由 MOS 型動(dòng)態(tài) RAM 構(gòu)成。外存用來存放暫不使用的程序和數(shù)據(jù)，外存通常由磁盤、磁帶等磁表面存儲(chǔ)器和光盤存儲(chǔ)器構(gòu)成。 容量大，但讀寫速度慢。 用虛擬存儲(chǔ)器更大的存儲(chǔ)空間， 解決主存容量小、 存不下規(guī)模更大的程序與更多數(shù)據(jù)的難題。 高速緩存用來

17、存放 CPU 在最近一小段時(shí)間內(nèi)要使用的程序和數(shù)據(jù)，用高速半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（通常是高速的SRAM 芯片）構(gòu)成，容量小，速度快，高速緩沖存儲(chǔ)器可以緩解主存讀寫速度慢、不能滿足 CPU 運(yùn)行速度需要的矛盾。2什么是隨機(jī)存取方式？哪些存儲(chǔ)器采用隨機(jī)存取方式？答：隨機(jī)存取是指能按地址直接訪問存儲(chǔ)器中的任一單元 ,訪問時(shí)間與地址無(wú)關(guān)。主存儲(chǔ)器和高速緩沖存儲(chǔ)器采用隨機(jī)存取方式。3什么是虛擬存儲(chǔ)器？它能解決什么問題？為什么？答：虛擬存儲(chǔ)器是屬于主存- 外存層次，由存儲(chǔ)器管理硬件和操作系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器管理軟件支持， 借助于硬磁盤等輔存， 并以透明方式提供給用戶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 解決了主存容量小，存不下更大程序與更多數(shù)

18、據(jù)的難題。因?yàn)樵谟布蛙浖闹С窒?，可以將CPU 暫時(shí)不要用到的程序和數(shù)據(jù)保存到虛存中，到要用到的時(shí)候再調(diào)入主存中。4什么是串行接口和并行接口？簡(jiǎn)述它們的數(shù)據(jù)傳輸方式和適用場(chǎng)合。答：在并行接口中，外設(shè)和接口間傳送數(shù)據(jù)的寬度是一個(gè)字節(jié)（或字）的所有位，一次傳輸?shù)男畔⒘看蟆?在串行接口中， 外設(shè)和接口間的數(shù)據(jù)是一位一位串行傳送的， 一次傳輸?shù)?信息量小， 但只需兩根數(shù)據(jù)線。 并行接口適合近距離設(shè)備與主機(jī)間的傳輸； 串行接口比較適 合在遠(yuǎn)程終端和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備離主機(jī)較遠(yuǎn)的場(chǎng)合下使用。5 CPU 在每次執(zhí)行中斷服務(wù)程序前后應(yīng)做哪些工作？答： CPU 在每次執(zhí)行中斷服務(wù)程序前需要： 1、關(guān)中斷；2、保存斷點(diǎn)和被停下來的程序的其他現(xiàn)場(chǎng)信息； 3、判別中斷源，轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序的入口地址；4、執(zhí)行開中斷指令；5、若有更高級(jí)別中斷請(qǐng)求來到， 則可以進(jìn)入新的中斷的響應(yīng)過程， 否則執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 執(zhí)行結(jié)束后： 1、關(guān)中斷； 2 、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)信息，