計算機組成原理期末考試試題及答案匯編

1、學(xué)習(xí)-好資料更多精品文檔計算機組成原理試題 一、 選擇題 （共 20 分， 每題 1分）1 零地址運算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，它的操作數(shù)來自 。A.立即數(shù)和棧頂；B.暫存器；C.棧頂和次棧頂；D.累加器。2 可區(qū)分存儲單元中存放的是指令還是數(shù)據(jù)。A存儲器；B.運算器；C.控制器；D.用戶。3所謂三總線結(jié)構(gòu)的計算機是指。A 地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。B. I/O總線、主存總統(tǒng)和 DMA總線三組傳輸線；C I/O 總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線；D 設(shè)備總線、 主存總線和控制總線三組傳輸線 。4某計算機字長是32 位，它的存儲容量是256KB,按字編址，它的尋址范圍是 oA

2、128K；8 64K；C 64KB；D 128KB。5 主機與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時，采用 ，主機與設(shè)備是串行工作的。A程序查詢方式；B.中斷方式；C. DM©式；D.通道。6在整數(shù)定點機中，下述第 種說法是正確的。A.原碼和反碼不能表示-1 ,補碼可以表示 -1 ；B.三種機器數(shù)均可表示-1 ;C.三種機器數(shù)均可表示-1 ,且三種機器數(shù)的表示范圍相同；D.三種機器數(shù)均不可表示-1 。7 變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是A 基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量） ；B.程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址；C.變址寄存器內(nèi)容加上形式地址；D.以上都不對。8向量中斷是 。A.外設(shè)提出中斷；8 .由硬件形

3、成中斷服務(wù)程序入口地址；C 由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中斷服務(wù)程序入口地址D.以上都不對。9 一個節(jié)拍信號的寬度是指 。A.指令周期；B.機器周期；C.時鐘周期；D.存儲周期。10 .將微程序存儲在EPROMS的控制器是控制器。A.靜態(tài)微程序；B.毫微程序； C.動態(tài)微程序； D.微程序。11 隱指令是指。A.操作數(shù)隱含在操作碼中的指令；B 在一個機器周期里完成全部操作的指令；C.指令系統(tǒng)中已有的指令；D.指令系統(tǒng)中沒有的指令。12 當(dāng)用一個16 位的二進制數(shù)表示浮點數(shù)時，下列方案中第 種最好。A.階碼取4位（含階符1位），尾數(shù)取12 位（含數(shù)符1 位） ；B.階碼取5位（含階符1位

4、），尾數(shù)取11 位（含數(shù)符1 位） ；C.階碼取8位（含階符1位），尾數(shù)取8 位（含數(shù)符1 位） ；D 階碼取 6 位（含階符1 位） ， 尾數(shù)取 12位（含數(shù)符1 位） 。13. DM©式。A.既然能用于高速外圍設(shè)備的信息傳送，也就能代替中斷方式；B.不能取代中斷方式；C.也能向CPU青求中斷處理數(shù)據(jù)傳送；D.內(nèi)無中斷機制。14.在中斷周期中，由 將允許中斷觸發(fā)器置“0”。A關(guān)中斷指令；B.機器指令；C.開中斷指令；D.中斷隱指令。15 .在單總線結(jié)構(gòu)的CPU中，連接在總線上的 多個部件。A.某一時刻只有一個可以向總線發(fā)送數(shù) 據(jù)，并且只有一個可以從總線接收數(shù)據(jù)；B.某一時刻只有一個

5、可以向總線發(fā)送數(shù) 據(jù)，但可以有多個同時從總線接收數(shù)據(jù)；C.可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以有多個同時從總線接收數(shù)據(jù)；D.可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有一個同時從總線接收數(shù)據(jù)。16 .三種集中式總線控制中， 方式對電 路故障最敏感。A鏈?zhǔn)讲樵?；B.計數(shù)器定時查詢；C.獨立請求；D.以上都不對。17. 一個16Kx 8位的存儲器，其地址線和數(shù) 據(jù)線的總和是。A. 48;B. 46;C. 17;D. 22.18 .在間址周期中，。A.所有指令的間址操作都是相同的；B.凡是存儲器間接尋址的指令，它們的 操作都是相同的；C.對于存儲器間接尋址或寄存器間接尋 址的指令，它們的操作是不同的；D

6、.以上都不對。19 .下述說法中 是正確的。A EPRO誕可改寫的，因而也是隨機存 儲器的一種；B. EPRO誕可改寫的，但它不能用作為隨機存儲器用；C. EPROhM能改寫一次，故不能作為隨 機存儲器用；D. EPRO誕可改寫的，但它能用作為隨 機存儲器用。20 .打印機的分類方法很多，若按能否打印漢 字來區(qū)分，可分為。A.并行式打印機和串行式打印機；B.擊打式打印機和非擊打式打印機；C.點陣式打印機和活字式打印機；D.激光打印機和噴墨打印機。 二、填空（共20分，每空1分）1 .設(shè)浮點數(shù)階碼為8位（含1位階符），尾數(shù) 為24位（含1位數(shù)符），則32位二進制補碼浮點 規(guī)格化數(shù)對應(yīng)的十進制真值

7、范圍是：最大正數(shù)為 A,最小正數(shù)為B,最大負(fù)數(shù)為C,最小負(fù)數(shù)為D。2 .指令尋址的基本方式有兩種，一種是 A 尋址方式，其指令地址由 B 給出,另一種 是 C 尋址方式，其指令地址由D給出。3 .在一個有四個過程段的浮點加法器流水線 中，假設(shè)四個過程段的時間分別是=60ns、丁2 =50ns、T3 = 90ns、T4 = 80ns。則加法器流水線的時 鐘周期至少為 A o如果采用同樣的邏輯電路， 但不是流水線方式，則浮點加法所需的時間為B 。4 . 一個浮點數(shù)，當(dāng)其尾數(shù)右移時，欲使其值 不變，階碼必須 A。尾數(shù)右移1位，階碼 b。5 .存儲器由 m （m= 1, 2, 4, 8）個模塊組 成，

8、每個模塊有自己的 A 和B 寄存器，若存儲器采用C編址，存儲器帶寬可增加到原來的D倍。6 .按序?qū)懗龆嘀刂袛嗟闹袛喾?wù)程序包括A、 B、C、D 和中斷返回幾部分。三、名詞解釋（共10分，每題2分）1 .微操作命令和微操作2 .快速緩沖存儲器3 .基址尋址4 .流水線中的多發(fā)技術(shù)5 .指令字長四、計算題（5分）設(shè)機器數(shù)字長為8位（含1位符號位），設(shè)A五、簡答題（共20分）1 .異步通信與同步通信的主要區(qū)別是什么， 說明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)。（4分）2 .為什么外圍設(shè)備要通過接口與CPU相連？接口有哪些功能？ （ 6分）六、問答題（共15分）1 .設(shè)CPU中各部件及其相互連接關(guān)系如下圖 所示。圖中 W

9、是寫控制標(biāo)志，R是讀控制標(biāo)志，R 和R是暫存器。（8分）=,B= 一2 計算A± B撲，并還原成真值。 6432（1）假設(shè)要求在取指周期由 ALU完成（PC） + 1-PC的操作（即ALU可以對它的一個源操作數(shù)完 成加1的運算）。要求以最少的節(jié)拍寫出取指周期 全部微操作命令及節(jié)拍安排。（2）寫出指令A(yù)DD # a （#為立即尋址特征， 隱含的操作數(shù)在ACC中）在執(zhí)行階段所需的微操作 命令及節(jié)拍安排。2 . DMA接口主要由哪些部件組成？在數(shù)據(jù)交換過程中它應(yīng)完成哪些功能？畫出DMAT作過程的流程圖（不包括預(yù)處理和后處理）七、設(shè)計題（10分）設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用MR

10、EQ作訪存控制信號（低電平有效），用WR作 讀寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有下列芯片及各種門電路（門電路自定），如圖所示。 畫出CPU與存儲器的連接圖，要求：（1）存儲芯片地址空間分配為：最大 4K地址 空間為系統(tǒng)程序區(qū)，相鄰的 4K地址空間為系統(tǒng)程 序工作區(qū)，最小16K地址空間為用戶程序區(qū)；3 2）指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量；4 3）詳細(xì)畫出片選邏輯。AoA kAo74138譯碼器DoDoAmDnDnGi，GA，GB為控制端C, B, A為變量控制端Y7yO為輸出端ROM: 2Kx 8位8K 8位 X32K 8位 XRAM: 1KX4位2K 8位 X8K 8位 X16K 1位

11、X4K 4位 X（1）主存地址空間分配：6000H67FFH為系統(tǒng)程序區(qū)；6800H6BFFH為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲芯片，說明各選幾片?（3）詳細(xì)畫出存儲芯片的片選邏輯圖。答案：一、選擇題（共20分，每題1分）1. C2. C3. B4.B5. A 6.B7. C8. C9. C10. A11.D12. B13. B14. D15. B16. A17. D18.C19. B20. C二、填空（共20分，每空1分）1. A.A. 2127(1-2 23)B. 2 129C.2. A.順序B.程序計數(shù)器C.3. A.90nsB. 280ns4. A.A.增加B.加15. A.地址B.

12、數(shù)據(jù)C.模m6. A.保護現(xiàn)場B ,.開中斷 C .設(shè)備服務(wù)三、名詞解釋（共10分，每題2分）1 .微操作命令和微操作答：微操作命令是控制完成微操作的命令；微操作 是由微操作命令控制實現(xiàn)的最基本操作。2 .快速緩沖存儲器答：快速緩沖存儲器是為了提高訪存速度，在CPU和主存之間增設(shè)的高速存儲器，它對用戶是透明的。只要將CPU最近期需用的信息從主存調(diào)入緩存，這樣CPU®次只須訪問快速緩存就可達到訪問主存的目的，從而提高了訪存速度。3 .基址尋址答：基址尋址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的內(nèi)容。4 .流水線中的多發(fā)技術(shù)答：為了提高流水線的性能，設(shè)法在一個時鐘周期 （機器主頻的倒數(shù)）內(nèi)產(chǎn)

13、生更多條指令的結(jié)果，這就是流水線中的多發(fā)技術(shù)。5 .指令字長2咨（-2旨令字長）是指D器指引1中二進制代碼的總位跳殿。 D .指令本身四、（共5分）計算題答：A+B撲= 1.1011110,A+B=（-似/6m）D.恢復(fù)現(xiàn)場 A-B撲= 1.1000110,A-B=（35/64 ）五、簡答題（共20分）1 . （4分）答：同步通信和異步通信的主要區(qū)別是前者有公 共時鐘，總線上的所有設(shè)備按統(tǒng)一的時序，統(tǒng)一的 傳輸周期進行信息傳輸，通信雙方按約定好的時序 聯(lián)絡(luò)。后者沒有公共時鐘，沒有固定的傳輸周期， 采用應(yīng)答方式通信，具體的聯(lián)絡(luò)方式有不互鎖、半 互鎖和全互鎖三種。不互鎖方式通信雙方?jīng)]有相互制約關(guān)系

14、；半互鎖方式通信雙方有簡單的制約關(guān) 系；全互鎖方式通信雙方有完全的制約關(guān)系。其中 全互鎖通信可靠性最高。2. （6分，每寫出一種給1分，最多6分）答：外圍設(shè)備要通過接口與 CPU1連的原因主要有：（1） 一臺機器通常配有多臺外設(shè)，它們各自 有其設(shè)備號（地址），通過接口可實現(xiàn)對設(shè)備的選 擇。（2） I/O設(shè)備種類繁多，速度不一，與 CPU 速度相差可能很大，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，達 到速度匹配。（3） I/O設(shè)備可能串行傳送數(shù)據(jù)， 而CPUF-般 并行傳送，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換。（4） I/O 設(shè)備的入/出電平可能與 CPU的入/ 出電平不同，通過接口可實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。（5） CPU啟

15、動I/O設(shè)備工作，要向外設(shè)發(fā)各種 控制信號，通過接口可傳送控制命令。（6） I/O設(shè)備需將其工作狀況（“忙”、“就緒”、“錯誤”、“中斷請求”等）及時報告 CPU通過接 口可監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并保存狀態(tài)信息，供CPU 查詢?？梢姎w納起來，接口應(yīng)具有選址的功能、傳送 命令的功能、反映設(shè)備狀態(tài)的功能以及傳送數(shù)據(jù)的 功能（包括緩沖、數(shù)據(jù)格式及電平的轉(zhuǎn)換）。4. （5分）答：（1）根據(jù)IR和MD明為16位，且采用單字 長指令，得出指令字長 16位。根據(jù)105種操作， 取操作碼7位。因允許直接尋址和間接尋址，且有 變址寄存器和基址寄存器，因此取 2位尋址特征， 能反映四種尋址方式。最后得指令格式為：7

16、27OPMAD其中 OP 操作碼，可完成105種操作； M尋址特征，可反映四種尋址方式； AD形式地址。這種格式指令可直接尋址 27 = 128 , 一次間址 的尋址范圍是216 = 65536 o（2）雙字長指令格式如下：727OPMADAD其中 OP、M的含義同上；AD / AD2為23位形式地址。這種格式指令可直接尋址的范圍為223 = 8M o（3）容量為8MB的存儲器，MD時16位， 即對應(yīng)4Mx 16位的存儲器?？刹捎秒p字長指令， 直接訪問4M存儲空間，此時 MA曲22位；也可采 用單字長指令，但 Rx和Rb取22位，用變址或基址 尋址訪問4M存儲空間。六、（共15分）問答題1 .

17、 （8分）答：（1）由于（PC） + 1-PC需由ALU完成，因此 PC的值可作為ALU的一個源操作數(shù)，靠控制ALU做 十1運算得到（PC） + 1 ,結(jié)果送至與ALU輸出端相 連的R,然后再送至PC此題的關(guān)鍵是要考慮總線沖突的問題，故取指 周期的微操作命令及節(jié)拍安排如下：To POMAR Ti M(MAR)>MDR (PC) + 1-R 2T2 MDRIR, OP(IR)微操作命令形 成部件T3 R 2fPC(2)立即尋址的加法指令執(zhí)行周期的微操作 命令及節(jié)拍安排如下：To Ad(IR) -R 1;立即數(shù)fR 1T1 (R 1) + (ACC戶R 2 ; ACCS過總 線送ALUT2

18、R 2fACC;結(jié)果fACC2. （7分）答：DMA®口主要由數(shù)據(jù)緩沖寄存 器、主存地址計數(shù)器、字計數(shù)器、設(shè)備地址寄存器、 中斷機構(gòu)和DMA空制邏輯等組成。在數(shù)據(jù)交換過程 中，DMAg口的功能有：（1）向CPU提出總線請求 信號；（2）當(dāng)CPU發(fā)出總線響應(yīng)信號后，接管對總 線的控制；（3）向存儲器發(fā)地址信號（并能自動修 改地址指針）；（4）向存儲器發(fā)讀/寫等控制信號， 進行數(shù)據(jù)傳送；（5）修改字計數(shù)器，并根據(jù)傳送字 數(shù)，判斷DMA專送是否結(jié)束；（6）發(fā)DMA吉束信號， 向CPU申請程序中斷，報告一組數(shù)據(jù)傳送完畢。DMA 工作過程流程如圖所示。七、設(shè)計題（共10分）答：（1）主存地址空間分配。（2分）Al5 A 11A71 11 11 11 111111111111111110 1111111111 10 0%最大4K 2K X 8位ROM 2片1 10 00 1110 0 0 011111110 0 0 0 0 0 01 1 > 相鄰 4K 4K X 4 位 RAM 2 片0 01；最小16K 8KX8位RAM 2片（2）根據(jù)10 0 00 0 00 0 10 0 10 0 01110 0 01110 0 01 1 10 0 01 1 10 0 01 1 10