計算機組成原理形成性考核作業(yè)答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計算機組成原理形成性考核作業(yè)一一、選擇題：1機器數(shù)_中，零的表示形式是唯一的。BA原碼 B補碼 C移碼 D反碼2某計算機字長16位，采用補碼定點小數(shù)表示，符號位為1位，數(shù)值位為15位，則可表示的最大正小數(shù)為_，最小負小數(shù)為_。CA B C D 3加法器采用并行進位的目的是_。AA提高加法器的速度 B快速傳遞進位信號C優(yōu)化加法器結(jié)構(gòu) D增強加法器功能4組成一個運算器需要多個部件，但下面所列_不是組成運算器的部件。BA狀態(tài)寄存器 B數(shù)據(jù)總線CALU D地址寄存器二、判斷題：判斷下列說法是否正確，并說明理由。1ASCII編碼是一種漢字字符編碼；2一般采用補碼運算的二進制減法

2、器，來實現(xiàn)定點二進制數(shù)加減法的運算；3在浮點數(shù)表示法中，階碼的位數(shù)越多，能表達的數(shù)值精度越高；4只有定點數(shù)運算才可能溢出，浮點數(shù)運算不會產(chǎn)生溢出。三、簡答題：1 簡述奇偶校驗碼和海明校驗碼的實現(xiàn)原理。答：奇偶校驗碼的實現(xiàn)原理是在有效的數(shù)據(jù)位之外再增加一個校驗位，根據(jù)數(shù)據(jù)位中取值為“1”的個數(shù)，來判斷校驗位的值取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，總數(shù)為偶數(shù)，則稱為偶校驗。奇偶校驗碼可以檢測出一位錯誤，但不能確定出錯的位置。海明碼是對多個數(shù)據(jù)位使用多個校驗位的一種檢錯糾錯編碼方案。對每個校驗位采用偶校驗技術(shù)計算校驗位的值，通過把每個數(shù)據(jù)位分配到幾個不同的校驗位的計算中

3、去，若任何一個數(shù)據(jù)位出錯，必將引起相關(guān)的幾個校驗位的值發(fā)生變化。通過檢查這些檢驗位取值的不同情況，不僅可以判斷是否出錯，還能發(fā)現(xiàn)是哪一位出錯并能恢復該出錯位的正確值。2 簡述教材中給出的MIPS計算機的運算器部件的功能和組成。答：MIPS計算機的運算器部件的內(nèi)部組成主要包括兩個重要部分，一個是由128個寄存器組成的寄存器堆，暫存將參加運算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，另一個是執(zhí)行數(shù)據(jù)運算的ALU，完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運算。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 浮點運算器由哪幾部分組成？答：浮點運算器內(nèi)部有處理浮點數(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

4、過指數(shù)總線和小數(shù)總數(shù)與8個80位字長的寄存器堆棧相連接。除此之外，還有3個寄存器，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.*211， Y = 0.*2-10 （此處的數(shù)均為二進制），在不使用隱藏位的情況下，回答下列問題：（1）浮點數(shù)階碼用4位移碼、尾數(shù)用8位原碼表示（含符號位），寫出該浮點數(shù)能表示的絕對值最大、最小的（正數(shù)和負數(shù)）數(shù)值；（2）寫出X、Y的浮點數(shù)表示。解：（1）絕對值最大的正數(shù)：0.*27絕對值最小的正數(shù)：0.*2-7絕對值最大的負數(shù)：-0.*27絕對值最小的負數(shù)：-0.*2-7（2）X?。? 1010 Y?。? 0110 四、計算題：1將十六進制數(shù)據(jù)14

5、.4CH表示成二進制數(shù)，然后表示成八進制數(shù)和十進制數(shù)。（14.4C）16=(10100.)2=(24.23)8=(20.)102對下列十進制數(shù)表示成8位（含一位符號位）二進制數(shù)原碼和補碼編碼。（1）17；（2）-17 17原=17補=-17原=-17補=3已知下列各x原，分別求它們的x反和x補。（1）x原0.10100；（2）x原1.00111；（3）x原；（4）x原（1）x反=x補=（2）x反=x補=（3）x反=x補=（4）x反=x補=4寫出X，Y的雙符號位原碼、反碼、補碼表示，并用雙符號補碼計算兩個數(shù)的差。X原X反X補Y原Y反Y補-Y補X-Y補計算機組成原理形成性考核作業(yè)二一、選擇題：1計

6、算機硬件能直接識別和運行的只能是_程序。AA機器語言 B匯編語言 C高級語言 DVHDL2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匯編語言要經(jīng)過_的翻譯才能在計算機中執(zhí)行。CA編譯程序 B數(shù)據(jù)庫管理程序 C匯編程序 D文字處理程序4在設(shè)計指令操作碼時要做到_（可多選）。ADA能區(qū)別一套指令系統(tǒng)中的所有指令B能表明操作數(shù)的地址C長度隨意確定D長度適當規(guī)范統(tǒng)一5控制器的功能是_。AA向計算機各部件提供控制信號 B執(zhí)行語言翻譯 C支持匯編程序 D完成數(shù)據(jù)運算6從資源利用率和性能價格比考慮，指令流水線方案_A_，

7、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寄存器編號和一個數(shù)值。2計算機的指令越多，功能越強越好。3程序計數(shù)器PC主要用于解決指令的執(zhí)行次序。4微程序控制器的運行速度一般要比硬連線控制器更快。三、簡答題：1 一條指令通常由哪兩個部分組成？指令的操作碼一般有哪幾種組織方式？各自應(yīng)用在什么場合？各自的優(yōu)缺點是什么？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：定長的操作碼和變長的操作碼，定長的操作碼是比較常規(guī)正統(tǒng)的用法，變長的操作碼主要是應(yīng)用于表示操作數(shù)

8、地址的位數(shù)嚴重不足的場合。前者對于簡化計算機硬件設(shè)計，提高指令譯碼和識別速度很有利，后者在同等長度的指令要求下，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。2 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，變址尋址，相對尋址，基地址尋址，間接尋址，堆棧尋址。3 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？一種是存儲器映射方式，即把端口地址與存儲器地址統(tǒng)一編址的方式；另一種是/映射方式，即把/端口地址與存儲器地址分別進行獨立編址方式。4 簡述

9、計算機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刻整機各部件要用到的控制信號。控制器的基本組成包括：1、程序計數(shù)器（PC）：用于提供指令在內(nèi)存中的地址；2、指令寄存器（IR）：用于接收并保存從內(nèi)存儲器讀出來的指令內(nèi)容的部件；3、指令執(zhí)行的步驟標記線路：用于標記出每條指令的各個執(zhí)行步驟的相對次序關(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，來形成或提供出在當前執(zhí)行步驟計算機各個部件要用到的控

10、制信號。微程序的控制器和組合邏輯的控制器是計算機中兩種不同類型的控制器。共同點：基本功能都是提供計算機各個部件協(xié)同運行所需要的控制信號；組成部分都有程序計數(shù)器PC，指令寄存器IR；都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能。不同點：主要表現(xiàn)在處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控制信號的方案不一樣。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)提供的控制信號從控制存儲器中讀出，并經(jīng)過一個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。微程序的控制器的優(yōu)點是設(shè)計與實現(xiàn)簡單些，易用于實現(xiàn)系列計算機產(chǎn)品的控制器，理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程

11、序設(shè)計，缺點是運行速度要慢一些。組合邏輯控制器的優(yōu)點是運行速度明顯地快，缺點是設(shè)計與實現(xiàn)復雜些，但隨著EDA工具的成熟，該缺點已得到很大緩解。5 控制器的設(shè)計和該計算機的指令系統(tǒng)是什么關(guān)系？控制器的主要功能就是執(zhí)行指令，設(shè)計控制器的第一步驟是要劃分每一條指令的執(zhí)行步驟，設(shè)計每一條指令的每一個執(zhí)行步驟的具體操作功能，因此必須首先設(shè)計好指令系統(tǒng)，才能進行控制器的設(shè)計。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)點和缺點？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,也就是說處理機中只有一條指令執(zhí)行，其優(yōu)點是控制簡單,節(jié)省設(shè)備，缺點是處理機執(zhí)行指令的速度慢，功能部件的利用率很

12、低。流水線執(zhí)行是指流水線的每個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)點是程序的執(zhí)行時間，功能部件的利用率明顯提高，缺點是需要增加一些硬件,控制過程要復雜一些。計算機組成原理形成性考核作業(yè)三一、選擇題：1下列部件（設(shè)備）中，存取速度最快的是_B_。A光盤存儲器 BCPU的寄存器 C軟盤存儲器 D硬盤存儲器2某SRAM芯片，其容量為1K8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_。A23B25 C50 D203在主存和CPU之間增加Cache的目的是_C_。A擴大主存的容量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

13、的寄存器工作4在獨立編址方式下，存儲單元和I/O設(shè)備是靠_A_來區(qū)分的。A不同的地址和指令代碼 B不同的數(shù)據(jù)和指令代碼C不同的數(shù)據(jù)和地址 D不同的地址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_C_。A硬件結(jié)構(gòu)復雜 B硬件結(jié)構(gòu)簡單CCPU與外設(shè)串行工作 DCPU與外設(shè)并行工作6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。ACPU與外設(shè) B主存與外設(shè)CCPU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。1CPU訪問存儲器的時間是由存儲器的容量決定的，存儲器容量越大，訪問存儲器所需的時間越長。存儲容量與讀取時間無關(guān)2引入虛擬存儲系

14、統(tǒng)的目的，是為了加快外存的存取速度。虛擬存儲是為了擴大存儲器容量3按主機與接口間的數(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。按外設(shè)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。4DMA控制器通過中斷向CPU發(fā)DMA請求信號。外設(shè)向DMA控制器發(fā)送DMA請求,DMA控制器向CPU提出總線請求三、簡答題：1在三級存儲體系中，主存、外存和高速緩存各有什么作用？各有什么特點？答：在三級存儲體系中，主存儲器存放CPU當前需要執(zhí)行的程序和需要處理的數(shù)據(jù)。主存儲器一般由MOS型動態(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、磁帶等磁表面存儲器和光盤存儲器構(gòu)成。

15、容量大，但讀寫速度慢。用虛擬存儲器更大的存儲空間，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。高速緩存用來存放CPU在最近一小段時間內(nèi)要使用的程序和數(shù)據(jù)，用高速半導體存儲器（通常是高速的SRAM芯片）構(gòu)成，容量小，速度快，高速緩沖存儲器可以緩解主存讀寫速度慢、不能滿足CPU運行速度需要的矛盾。2什么是隨機存取方式？哪些存儲器采用隨機存取方式？答：隨機存取是指能按地址直接訪問存儲器中的任一單元,訪問時間與地址無關(guān)。主存儲器和高速緩沖存儲器采用隨機存取方式。3什么是虛擬存儲器？它能解決什么問題？為什么？答：虛擬存儲器是屬于主存-外存層次，由存儲器管理硬件和操作系統(tǒng)中的存儲器管理軟件支持，

16、借助于硬磁盤等輔存，并以透明方式提供給用戶的計算機系統(tǒng)。解決了主存容量小，存不下更大程序與更多數(shù)據(jù)的難題。因為在硬件和軟件的支持下，可以將CPU暫時不要用到的程序和數(shù)據(jù)保存到虛存中，到要用到的時候再調(diào)入主存中。4什么是串行接口和并行接口？簡述它們的數(shù)據(jù)傳輸方式和適用場合。答：在并行接口中，外設(shè)和接口間傳送數(shù)據(jù)的寬度是一個字節(jié)（或字）的所有位，一次傳輸?shù)男畔⒘看?。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)男畔⒘啃?，但只需兩根?shù)據(jù)線。并行接口適合近距離設(shè)備與主機間的傳輸；串行接口比較適合在遠程終端和計算機網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備離主機較遠的場合下使用。5CPU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、保存斷點和被停下來的程序的其他現(xiàn)場信息；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、若有更高級別中斷請求來到，則可以進入新的中斷的響應(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、恢復現(xiàn)場信息，恢復斷點；3、開中斷；4、若有更高級別中斷請