(完整word版)計算機組成原理試題庫(含答案)-

1、計算機組成原理試題一、單項選擇題（從下列各題四個備選答案中選出一個正確答案，并將其代號寫在題干前 面的括號內(nèi)。）1為了縮短指令中某個地址段的位數(shù)，有效的方法是采取（C）。A、立即尋址 B、變址尋址 C、間接尋址 D、寄存器尋址2某計算機字長是16位它的存儲容量是 64KB,按字編址，它們尋址范圍是（C ）。A . 64K B . 32KB C . 32K D . 16KB3某一 RAM芯片其容量為512*8位,除電源和接地端外該芯片引線的最少數(shù)目是（C ）。A. 21 B. 17 C. 19D.204指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是（C ）。A.實現(xiàn)存儲程序和程序控制B.可以直接訪問外存

2、C.縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性D.提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度5寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在（B ）。A.通用寄存器B.貯存單元C.程序計數(shù)器D.堆棧6. RISC是（A ）的簡稱。A.精簡指令系統(tǒng)計算機B.大規(guī)模集成電路C.復(fù)雜指令計算機D.超大規(guī)模集成電路7. CPU響應(yīng)中斷的時間是 _ C。A .中斷源提出請求；B .取指周期結(jié)束；C .執(zhí)行周期結(jié)束；D .間址周期結(jié)束。&常用的虛擬存儲器尋址系統(tǒng)由A兩級存儲器組成。A .主存輔存；B. Cache主存；C. Cache 輔存；D.主存一硬盤。9. DMA訪問主存時，讓 CPU處于等待狀態(tài)，等 DMA

3、的一批數(shù)據(jù)訪問結(jié)束后，CPU再恢復(fù)工作，這種情況稱作A 。A .停止CPU訪問主存；B .周期挪用；C . DMA與CPU交替訪問；D . DMA。10 .浮點數(shù)的表示范圍和精度取決于_C。A.階碼的位數(shù)和尾數(shù)的機器數(shù)形式；B .階碼的機器數(shù)形式和尾數(shù)的位數(shù)；C .階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)；D .階碼的機器數(shù)形式和尾數(shù)的機器數(shù)形式。11 .中斷向量可提供 C_。A.被選中設(shè)備的地址；B .傳送數(shù)據(jù)的起始地址；C .中斷服務(wù)程序入口地址；D .主程序的斷點地址。12 .加法器采用先行進位的目的是 C_。A .優(yōu)化加法器的結(jié)構(gòu)；B .節(jié)省器材；C.加速傳遞進位信號；D .增強加法器結(jié)構(gòu)。13 .在獨

4、立請求方式下，若有N個設(shè)備，則 B_。A .有一個總線請求信號和一個總線響應(yīng)信號；B.有N個總線請求信號和 N個總線響應(yīng)信號；C.有一個總線請求信號和 N個總線響應(yīng)信號；D .有N個總線請求信號和一個總線響應(yīng)信號。B.擴大主存容量; D .擴大輔存容量。14 .主存和CPU之間增加高速緩沖存儲器的目的是 A .解決CPU和主存之間的速度匹配問題； C.既擴大主存容量，又提高了存取速度；I15在計數(shù)器定時查詢方式下，若計數(shù)從0開始，則 A qA 設(shè)備號小的優(yōu)先級高；B 每個設(shè)備使用總線的機會相等；C .設(shè)備號大的優(yōu)先級高。16. Cache的地址映象中，若主存中的任一塊均可映射到Cache內(nèi)的任

5、一塊的位置上，稱作B 。A .直接映象；B.全相聯(lián)映象；C.組相聯(lián)映象。17. 直接尋址的無條件轉(zhuǎn)移指令功能是將指令中的地址碼送入A。A . PC； B .地址寄存器；C.累加器；D . ACC。18. 響應(yīng)中斷請求的條件是 _B。A .外設(shè)提出中斷；B .外設(shè)工作完成和系統(tǒng)允許時；C .外設(shè)工作完成和中斷標(biāo)記觸發(fā)器為“1”時。D . CPU提出中斷。19. 主機與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時，采用 _A，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. DMA方式；D .通道。20. 一個節(jié)拍信號的寬度是指 _CqA .指令周期；B .機器周期；C.時鐘周期；D .存儲周期。二、填空題（共

6、20分，每空1分）1.在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三種方法來分時使用主 存，它們是停止 CPU訪問主、周期挪用和 DMA和CPU交替訪問主存。2 .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)的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為 2127（1-2_ 23），最小正數(shù)為2_129,最大負數(shù)為2-128（-2 1-223）,最小負數(shù)為-2127。3. 虛擬存儲器中常用的存儲管理方式有 頁式虛擬存儲，段式虛擬存儲，_段頁式虛擬存儲。4. 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T1 = 60ns、T2 = 5

7、0ns、T3 = 90ns、T4 = 80ns。則加法器流水線的時鐘周期至 少為_90 ns_。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280ns_。5. 系統(tǒng)總線按傳輸信息的不同分為地址總線、數(shù)據(jù)、控制三大類。6. 半導(dǎo)體SRAM靠_觸發(fā)器存儲信息，半導(dǎo)體DRAM靠電容_存儲信 息。7. 動態(tài)RAM 的刷新方式通常有、 中分散異步三種。8. CPU能直接訪問cache和主存，但不能直接訪問磁盤和光盤。二、判斷題（判斷下列各題的正誤。對的打“V” ，錯的打“x”。每題1分，計10分）1、存儲單元是存放一個二進制信息的存貯元。X2、主程序運行時何時轉(zhuǎn)向為外設(shè)服務(wù)的中斷服

8、務(wù)程序是預(yù)先安排好的。3、時序電路用來產(chǎn)生各種時序信號，以保證整個計算機協(xié)調(diào)地工作。4、 引入虛擬存儲系統(tǒng)的目的是提高存儲速度。X5、 DMA方式進行外設(shè)與主機交換信息時，不需要向主機發(fā)出中斷請求。X6、 CPU以外的設(shè)備都稱外部設(shè)備。X7、 奇偶校驗可以糾正代碼中出現(xiàn)的錯誤。X8、 用微指令的分段譯碼法設(shè)計微指令時，需將具有相斥性的微命令組合在同一字段內(nèi)。V9、CPU訪問存儲器的時間是由存儲器的容量決定的，存儲容量與越大，訪問存儲器所需的 時間越長。X10、 一個更高級的中斷請求一定可以中斷另一個中斷處理程序的執(zhí)行。X四、名詞解釋（每題 2分，共10分）1、存儲程序的工作方式：將計算機需進行

9、的工作事先編寫成程序，存入計算機中，運行程 序時計算機自動進行工作。2、高速緩沖存儲器：介于 CPU與主存之間，速度較快、容量較小、價格較貴的存儲器，引 入CACHE的目的是提高存儲系統(tǒng)的速度。3、 程序中斷的工作方式：在 CPU運行主程序時，接受到非預(yù)期的中斷請求，CPU暫停現(xiàn) 行工作轉(zhuǎn)向為中斷請求服務(wù)，待服務(wù)完畢后回到住程序繼續(xù)執(zhí)行。4、系統(tǒng)總線：連接機器內(nèi)部各大部件的信息公共通道。5、微程序：用于解釋機器指令的若干條微指令的有序集合。6、（磁盤的）數(shù)據(jù)傳輸率：單位時間傳送的二進制信息的字節(jié)數(shù)。7、DMA方式：單位時間傳送的二進制信息的字節(jié)數(shù)。8、隨機存取方式：一定的硬件和一定的軟件組成的

10、有機整體。五、簡答題（每小題 5分，共30分）1、說你認(rèn)為計算機系統(tǒng)中的硬件和軟件在邏輯功能等價嗎？為什么？答：軟件與硬件的邏輯功能是等效的，但性能不相同。2、什么是運算器？它的主要由哪幾個功能部件組成？答：運算器是進行算術(shù)邏輯運算的部件。它主要由加法器、通用寄存器、標(biāo)志寄存器等部件組成。3、與RAM 相比ROM有何特點？答：ROM掉電后信息不會丟失，但其中的信息只能讀不能隨便寫。4、與程序中斷控制方式相比 DMA控制方式有何特點？答：速度快。響應(yīng)快、優(yōu)先級高、處理快、無須現(xiàn)場保護和現(xiàn)場的恢復(fù)。但是應(yīng)用范 圍沒有程序中斷控制方式廣。5、微程序控制的基本思想是：把指令執(zhí)行所需要的所有控制信號存放

11、在控制存儲器中，需要時從這個存儲器中讀取， 即把操作控制信號編成微指令， 存放在控制存儲器中。 一條機器 指令的功能通常用許多條微指令組成的序列來實現(xiàn)，這個微指令序列稱為微程序。微指令在控制存儲器中的存儲位置稱為微地址。6、同種類的外設(shè)部設(shè)備接入計算機系統(tǒng)時，應(yīng)解決哪些主要問題？ 答：數(shù)據(jù)格式、地址譯碼、控制信息的組織和狀態(tài)信息的反饋。7、中斷接口一般包含哪些基本組成？簡要說明它們的作用。答：地址譯碼。選取接口中有關(guān)寄存器，也就是選擇了I/O設(shè)備； 命令字/狀態(tài)字寄存器。供 CPU輸出控制命令，調(diào)回接口與設(shè)備的狀態(tài)信息； 數(shù)據(jù)緩存。提供數(shù)據(jù)緩沖，實現(xiàn)速度匹配； 控制邏輯。如中斷控制邏輯、與設(shè)備

12、特性相關(guān)的控制邏輯等。8、加快中央處理器與主存之間傳輸信息的措施有哪些？六、綜合題1設(shè)X=26/32，Y=-15/32,采用二進制變形補碼計算 X+Y補=?并討論計算結(jié)果。解： 設(shè)X=26/32，Y=-15/32,采用二進制變形補碼計算X+Y補=?并討論計算結(jié)果。解:X=0.11010Y= - 0.01111X+Y補=0.010111無溢出2、X= 00110011,Y= 10011110,求XAY = ? XVY = ?解：XAY= 00010010XVY= 101111113、設(shè)有一個具有12位地址和4位字長的存儲器，問：(1) 該存儲器能存儲多少字節(jié)信息？(2) 如果存儲器由1KX1位R

13、AM芯片組成需要多少片？(3 )需要地址多少位作為芯片選擇？(4)試畫出該存儲器的結(jié)構(gòu)圖。解：設(shè)有一個具有12位地址和4位字長的存儲器，(1 )該存儲器能存儲2K字節(jié)信息。(2)如果存儲器由1KX1位RAM芯片組成需要16片。(3 )需要地址2位作為芯片選擇。(4)(圖略)4、某機字長16位，內(nèi)存總?cè)萘繛?256KW，其中ROM占地址范圍為 00000H0FFFFH，其 余地址空間為RAM。請用如下存貯芯片為該機設(shè)計一個存儲器：(1) ROM、RAM 的容量各為多少？(2) 該主存的地址線、數(shù)據(jù)線各為多少根？(3) 用容量為32K*16的ROM芯片和64K*16的RAM芯片構(gòu)成該存儲器，需要

14、RAM和ROM芯片各幾片？(4) 畫出存儲器結(jié)構(gòu)及其與 CPU連接的邏輯框圖解：(1) ROM 64KRAM 192K 數(shù)據(jù)線有16根，地址線有18根。(3)需 ROM 2 片，需 RAM 3 片。(圖略)5 .什么是CPU ? CPU主要由哪些寄存器級的部件組成？CPU是計算機中進行算術(shù)邏輯運算和指揮協(xié)調(diào)機器各大部件工作的部件。IR、PSW、GR、ALU、PC 等。（圖略）6 .畫出單總線CPU內(nèi)部框圖（寄存器級），擬出加法指令A(yù)DD R1，（ R2）的讀取與執(zhí)行流程。源尋址方式采用寄存器間址方式。解：一L（10#）-PC-*MAR PC + KPC DBUS-MDRTR RrMAR dbu

15、hmdr-y R)+ Y-ZZ*R|評分関5分 昶5分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

16、編址，它的尋址范圍是 A. 128K；B. 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. DMA方式；D .通道。種說法是正確的。-1，補碼可以表示 -1 ；-1 ；-1，且三種機器數(shù)的表示范圍相同;-1。6.在整數(shù)定點機中，下述第A .原碼和反碼不能表示B 三種機器數(shù)均可表示C.三種機器數(shù)均可表示D .三種機器數(shù)均不可表示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。&

17、向量中斷是A 外設(shè)提出中斷；B 由硬件形成中斷服務(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 EPROM中的控制器是控制器。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A.階碼取4位（含階符1 位）,尾數(shù)取12位（含數(shù)符1 位）；B

18、.階碼取5位（含階符1 位）,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.DMA方式。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請求中斷處理數(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

19、一個可以向總線發(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)讲樵儯籅 .計數(shù)器定時查詢；C.獨立請求；D .以上都不對。17. 一個16KX8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

20、； D .以上都不對。19 .下述說法中是正確的。A . EPROM是可改寫的，因而也是隨機存儲器的一種；B . EPROM是可改寫的，但它不能用作為隨機存儲器用；C. EPROM只能改寫一次，故不能作為隨機存儲器用；D . EPROM是可改寫的，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），貝U 32位二進制 補碼浮點規(guī)

21、格化數(shù)對應(yīng)的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為 ，最小正數(shù)為，最大負數(shù)為 ，最小負數(shù)為 。2. 指令尋址的基本方式有兩種，一種是 尋址方式，其指令地址由 給出，另一種是 尋址方式，其指令地址由 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T1 = 60ns、T2 = 50ns、T3 = 90ns、T4 = 80ns。則加法器流水線的時鐘周期至少為 。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。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。尾數(shù)右移1位，階碼。5. 存儲器由 m （ m= 1, 2, 4, 8）個模塊組成，每個模塊有自

22、己的 和寄存器，若存儲器采用 編址，存儲器帶寬可增加到原來的 倍。6. 按序?qū)懗龆嘀刂袛嗟闹袛喾?wù)程序包括 、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= , B = 13，計算A B補，并還原成6432真值。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是寫

23、控制標(biāo)志，R是讀控制標(biāo)志，R1和R2是暫存器。（8分） 假設(shè)要求在取指周期由 ALU完成（PC）+1PC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。 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DMA工作過程的流程圖（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£1盤作訪存控制信號（低電平有效）， 用WR作讀寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫

24、）?，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)；（2）指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量; 詳細畫出片選邏輯。AmAoAkAoo CSROMPD/ProgrDnDoROM: 2KX 8位 8K 8位 X 32K 8位 XG1Y70G2A£OG 2BCBAY074138譯碼器G1為控制端RAM: 1KX 4位2K 8位 X 8K 8位 X16K 1位 X4K 4位 XC, B, A為變量控制端YY0為輸出端(1) 主存地

25、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) 詳細畫出存儲芯片的片選邏輯圖。計算機組成原理試題答案（一）一、選擇題（共20分，每題1分）1. C2. C3. B4. B5. A6. B7 . C& 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 . 2 128(-2 1-2 彳3)D .-21272 . A.順序B .程序計

26、數(shù)器C.跳躍D .指令本身3 . A. 90nsB. 280ns4. A.A .增加B .加15 . A .地址B .數(shù)據(jù)C.模mD . m6 . A.保護現(xiàn)場B.開中斷C.設(shè)備服務(wù)D.恢復(fù)現(xiàn)場三、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每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

27、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)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 答：指令字長是指機器指令中二進制代碼的總位數(shù)。四、（共5分）計算題 答：A+B補=1.1011110, A+B =（-17/64）A-B補=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)

28、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；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 CPU相連的原因主要有：（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CPU 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

29、/出電平不同，通過接口可實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。(5) CPU啟動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MDR均為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

30、特征，能反映四種尋址方式。最后得指令格式為：727OPMAD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。(2) 雙字長指令格式如下：727OPMAD1AD2其中 OP、M的含義同上； AD 1 / AD 2為23位形式地址。這種格式指令可直接尋址的范圍為223 = 8M。(3) 容量為8MB的存儲器，MDR為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 MAR取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

31、訪問4M存儲空間。六、(共15分)問答題1. ( 8分)答：1)由于(PC) + 1PC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+ 1運算得到(PC) + 1,結(jié)果送至與ALU輸出端相連的R2，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 PC MAR , 1FT1 M(MAR尸 MDR , (PC)+ 1F 2T2 MD2 IR , OP(IR)-微操作命令形成部件T3 R2 PC(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) -R1;立即數(shù) R 1T1 (R1)+(ACC) R 2

32、 ； ACC 通過總線送 ALUT2 R2t ACC;結(jié)果 t ACC2. （7分）答：DMA接口主要由數(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控制邏輯等組成。 在數(shù)據(jù)交換過程中，DMA接口的功能有：（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?jǐn)?shù)，判斷DMA傳送是否結(jié)束；（6）發(fā)DMA結(jié)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：

33、（1）主存地址空間分配。（2分）A15A117Ao11111 1 111111111111111 0 0000000000最大4K 2K X 8位ROM 2片11110 1 111111111111110 0 000000000011101 1 1111111111相鄰4K 4K X 4位RAM 2片11100 0 00000000000 0 0 00 0 00000000000 0 0 11 1 1111111111最小16K 8K X 8位RAM 2片（2）根據(jù)0 0 100 0 00000000000 0 111 1 1111111111主存地址空間分配最大4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，選用

34、2片2K X 8位ROM芯片；（1分）相鄰的4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，選用2片4K X 4位RAM芯片；（1分）最小16K地址空間為用戶程序區(qū)，選用2片8K X 8位RAM芯片。（1分）（3）存儲芯片的片選邏輯圖（5分）計算機組成原理試題(二)一、選擇題 (共20題，每題1分，共20分)1. 在下列機器數(shù) B中，零的表示形式是唯一的。A .原碼B .補碼C .反碼D .原碼和反碼2. CRT的分辨率為1024X 1024，顏色深度為8位，則刷新存儲器的存儲容量是 B。A. 2MBB . 1MBC . 8MBD . 1024B3. 在定點二進制運算器中，減法運算一般通過D來實現(xiàn)。A .原碼運

35、算的二進制減法器B .補碼運算的二進制減法器C.補碼運算的十進制加法器D .補碼運算的二進制加法器4. 在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為B。A.隱含尋址 B.立即尋址C.寄存器尋址D.直接尋址5. 信息只用一條傳輸線，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為A 。A.串行傳輸 B.并行傳輸 C.并串行傳輸D.分時傳輸6. 和外存儲器相比，內(nèi)存儲器的特點是C。A .容量大、速度快、成本低B .容量大、速度慢、成本高 C.容量小、速度快、成本高D .容量小、速度快、成本低7. CPU響應(yīng)中斷的時間是 _C_。A .中斷源提出請求B .取指周期結(jié)束C.執(zhí)行周期結(jié)束。8. EPROM 是指 _C

36、_。A.讀寫存儲器B.只讀存儲器C.可編程的只讀存儲器D.光擦除可編程的只讀存儲器9. 下列數(shù)中最小的數(shù)是_B。A . (1101001) 2 B . (52) 8 C. ( 133) 8 D . (30) 1610. 假定下列字符碼中有奇偶校驗位，但沒有數(shù)據(jù)錯誤，采用偶校驗的字符碼是_D_。A. 11001011 B . 11010110 C . 11000001 D . 1100100111. 單地址指令中為了完成兩個數(shù)的算術(shù)運算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個數(shù)常需采用C。A.堆棧尋址方式B.立即尋址方式 C.隱含尋址方式 D.間接尋址方式12. 用于對某個寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱

37、為C尋址。A.直接 B.間接C.寄存器直接D.寄存器間接13. 中央處理器(CPU)包含_C。A .運算器B .控制器C.運算器、控制器和 cache D .運算器、控制器和主存儲器14. 在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是_B。A .主存地址寄存器B .程序計數(shù)器 C .指令寄存器 D.狀態(tài)條件寄存器15. 在集中式總線仲裁中，_C方式響應(yīng)時間最快。A .鏈?zhǔn)讲樵傿.計數(shù)器定時查詢C.獨立請求D.以上三種相同16. PCI總線的基本傳輸機制是 _D。A .串行傳輸B .并行傳輸C . DMA式傳輸 D .猝發(fā)式傳輸17. 中斷向量地址是_B_。A .子程序入口地址B .中斷服務(wù)子程序入口地

38、址 C 中斷服務(wù)子程序出口地址D .中斷返回地址18. CD-ROM 是_C_型光盤。A .一次 B .重寫 C .只讀19. 某計算機字長是16位，它的存儲容量是 1MB，按字編址，它的尋址范圍是A qA. 512K B . 1M C . 512KB20 . 一個16K X 32位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是BqA . 48 B. 46 C . 36D.40二、填空題（共7題，每空1分，共20分）1. 計算機系統(tǒng)是由 和軟件兩大部分組成，軟件又分為 和Q2. 系統(tǒng)總線按傳輸信息的不同分為地址總線、 、三大類Q3. 四位二進制補碼所能表示的十進制整數(shù)范圍是至Q 4.半導(dǎo)體SRAM靠存儲信

39、息，半導(dǎo)體DRAM靠存儲信息。5.動態(tài)RAM的刷新方式通常有 、三種。6.完整的指令周期包括取指、 、 四個子周期，影響指令流水線性能的三種相關(guān)分別是 相關(guān)、相關(guān)和控制相關(guān)。7. Cache和主存地址的映射方式有 、 三種。三、簡答題（共2題，每題5分，共10分）1. 什么叫指令？什么叫指令系統(tǒng)？2. 一次程序中斷大致可分為哪幾個階段？四、應(yīng)用題（共5題，每題10分，共50分）1.設(shè)某機主頻為8MHz，每個機器周期平均含 2個時鐘周期，每條指令平均有2.5個機器周期，試問該機的平均指令執(zhí)行速度為多少MIPS ?若機器主頻不變，但每個機器周期平均含4個時鐘周期，每條指令平均有5個機器周期，則該機

40、的平均指令執(zhí)行速度又是多少MIPS ?由此可得出什么結(jié)論？理次序改為D,A,C,B。 （1）寫出每個中斷源對應(yīng)的屏蔽字。（2）按下圖時間軸給出的四個中斷源的請求時刻，畫出CPU執(zhí)行程序的軌跡。 設(shè)每個中斷源的中斷服務(wù)程序時間均為20s。3設(shè)機器數(shù)字長為 8位（含一位符號位），若A = +15，B = +24，求A+B補 和A-B補并還原成真值。4. 某機字長16位，存儲字長等于指令字長，若存儲器直接尋址空間為128字，變址時的位移量為-64+63,16個通用寄存器可作為變址寄存器。 設(shè)計一套指令格式， 滿足下列尋址類型 的要求。（1 ）直接尋址的二地址指令 3條；（2）變址尋址的一地址指令 6

41、條；（3）寄存器尋址的 二地址指令9條；（4）直接尋址的一地址指令13條。5. 設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用-MREQ （低電平有效）作訪存控制信號， R/-W作讀寫命令信號（高電平為讀，低電評為寫）?，F(xiàn)有8片8KX8位的RAM芯片與CPU 相連，試回答：（1 ）用74138譯碼器畫出CPU與存儲芯片的連接圖；（2）寫出每片RAM的地址范圍；（3） 根據(jù)圖（1）,若出現(xiàn)地址線 A13與CPU斷線，并搭接到高電平上，將出現(xiàn)什么后果？計算機組成原理試題（二）答案、選擇題1. B 2. B 3. D 4. B 5. A 6. C 7. C 8. C 9. B 10. D 11. C 1

42、2. C 13. C 14. B 15. C 16.D 17. B 18. C 19. A 20. B二、填空題1. 硬件系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件2數(shù)據(jù)地址控制3 +15 -16 4.觸發(fā)器電容5集中分散異步6 間址執(zhí)行中斷結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)控制7直接映射全相連組相連三、簡答題1指令是計算機執(zhí)行某種操作的命令，也就是常說的機器指令。一臺機器中所有機器指令的集合，稱這臺計算機的指令系統(tǒng)。2答：一次程序中斷大致可分為五個階段。中斷請求（1分）中斷判優(yōu)（1分）中斷響應(yīng)（1分）中斷服務(wù)（1分）中斷返回（1分）四、應(yīng)用題1解：先通過主頻求出時鐘周期，再求出機器周期和平均指令周期，最后通過平均指令周期的倒數(shù)求出平均指令執(zhí)

43、行速度。計算如下：時鐘周期=1/8MHz=0.125 X 10-6 =125ns 機器周期=125ns X 2=250ns平均指令周期=250ns X 2.5=625ns平均指令執(zhí)行速度 =1/625ns=1.6MIPS當(dāng)參數(shù)改變后：機器周期 =125ns X 4=500ns=0.5 *平均指令周期=0.5 sX 5=2.5 s平均指令執(zhí)行速度 =1/2.5 s=0.4MIPS結(jié)論：兩個主頻相同的機器，執(zhí)行速度不一定一樣。2 （1）在中斷處理次序改為D > A > C > B后，每個中斷源新的屏蔽字如表所示。（5分）申斷源ABCDA11 10B01 00C01 10D11 1

44、1（2）根據(jù)新的處理次序， CPU執(zhí)行程序的軌跡如圖所示（5分）D程席B程序扣程帛n140wtD-1- i BA補=0,0001111 , B3 解：/ A = +15 = +0001111 , B = +24 = +0011000補=0,0011000 , -B補=1,11010001,1110111則A-B補=A補 + -B補=0,0001111+1,1101000故 A-B = -0001001 = -9 A-B補=1,11101114 1）地址指令格式為（2分）OP 2A1 7A2 T00-102） （2 分）0P5R1 4A2 711000-111013）（M分4）（3分OPSR1

45、4A2 41111000-11111000P9R1 7111110001-111111015 1：8KX88KX88KX8"SRAM SRARf " SRANf D7- 0村8KX8 U-CS1 I-CS2血$AL3AH4A15G2A3州畑8©2）081918192163831638424575245763276732768409594096049151491525734357344655353）如果地址線 A13與CPU斷線，并搭接到高電平上，將會出現(xiàn)A13恒為“ 1”的情況。此時存儲器只能尋址 A13=1的地址空間，A13=0的另一半地址空間將永遠訪問不到。若

46、對 A13=0的地址空間進行訪問，只能錯誤地訪問到A13=1的對應(yīng)空間中去。計算機組成原理試題(三)一. 選擇題(每題1分，共20分)1. 我國在 年研制成功了第一臺電子數(shù)字計算機，第一臺晶體管數(shù)字計算機于 年完成。A . 1946 1958 B . 1950 1968 C . 1958 1961 D . 1959 19652. Pentium微型計算機中乘除法部件位于 中。A . CPU B .接口C .控制器 D .專用芯片3. 沒有外存儲器的計算機初始引導(dǎo)程序可以放在 。A . RAM B . ROM C . RAM和 ROM D . CPU4. 下列數(shù)中最小的數(shù)是。A . (10100

47、1) 2 B . (52) 8 C . (2B) 16 D . (44) 105. 在機器數(shù) 中，零的表示形式是唯一的。A .原碼 B .補碼 C .移碼 D .反碼6. 在定點二進制運算器中，減法運算一般通過 來實現(xiàn)。A.原碼運算的二進制減法器B.補碼運算的二進制減法器C.補碼運算的十進制加法器D.補碼運算的二進制加法器7. 下列有關(guān)運算器的描述中 是正確的。A .只作算術(shù)運算，不作邏輯運算B .只作加法C.能暫時存放運算結(jié)果D.以上答案都不對8. 某DRAM芯片，其存儲容量為 512KX 8位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為 。A . 8, 512 B . 512, 8 C . 18, 8

48、D 。19, 89. 相聯(lián)存儲器是按 進行尋址的存儲器。A .地址指定方式B.堆棧存取方式C.內(nèi)容指定方式D。地址指定與堆棧存取方式結(jié)合10. 指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是 。A .實現(xiàn)存儲程序和程序控制B .縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性C.可以直接訪問外存D .提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度11. 堆棧尋址方式中，設(shè) A為累加寄存器，SP為堆棧指示器，Msp為SP指示器的棧頂單元，如果操作的動作是：(A) t Msp , (SP) 1宀SP,那么出棧操作B. (SP) +1 tSP, ( Msp) tA D. ( Msp) tA , (SP) 1t SP的動作

49、為：A . ( Msp) tA , (SP) +1 t SPC. (SP) 1 t SP, ( Msp) t A12. 在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是A .主存地址寄存器B .程序計數(shù)器C .指令寄存器D .狀態(tài)條件寄存器13. 描述多媒體CPU基本概念中正確表述的句子是 A. 多媒體CPU是帶有MMX技術(shù)的處理器B. 多媒體CPU是非流水線結(jié)構(gòu)C. MMX旨令集是一種單指令流單數(shù)據(jù)流的串行處理指令D. 多媒體CPLH '定是 CISC機器14. 描述Futurebus+總線中基本概念正確的表述是 A. Futurebus+總線是一個高性能的同步總線標(biāo)準(zhǔn)B. 基本上是一個同步數(shù)據(jù)

50、定時協(xié)議C. 它是一個與結(jié)構(gòu)、處理器技術(shù)有關(guān)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)D. 數(shù)據(jù)線的規(guī)模不能動態(tài)可變15. 在 的微型計算機系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲器單元統(tǒng)一編址，因此可以不用I/O指令。A .單總線 B.雙總線C三總線 D.多總線O固態(tài)盤 D .磁帶16. 用于筆記本電腦的大容量存儲器是A .軟磁盤B.硬磁盤C17. 具有自同步能力的記錄方式 A . NRZ B . NRZ C . PM D . MFM18. 不是發(fā)生中斷請求的條件。A .一條指令執(zhí)行結(jié)束B.一次I/O操作結(jié)束C.機器內(nèi)部發(fā)生故障D.一次DMA操作結(jié)束19. 采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時，每傳送一個數(shù)據(jù)就要用一個 。A .指令周期B .數(shù)據(jù)周期

51、C .存儲周期D .總線周期20. 并行I/O標(biāo)準(zhǔn)接口 SCSI中，一塊主適配器可以連接 臺具有SCSI接口的設(shè)備。A . 6 B . 7 15 C . 8 D . 10二. 填空題（每空1分，共20分）1. 在計算機術(shù)語中，將A. 和B. 和在一起稱為 CPU而將CPU和C. 合在一起稱為主機。2. 計算機軟件一般分為兩大類：一類叫 A.，另一類叫 B.。操作系統(tǒng)屬于C. 類。3. 主存儲器容量通常以 MB表示，其中M = A., B =B. ;硬盤容量通常以 GB表示，其中G =C. 。4. CPU能直接訪問A. 和B.，但不能直接訪問磁盤和光盤。5. 指令字長度有 A.、B.、C. 三種形式。6. 計算機系統(tǒng)中，根據(jù)應(yīng)用條件和硬件資源不同，數(shù)據(jù)傳輸方式可采用A. 傳送、B. 傳送、C. 傳送。7. 通道是一個特殊功能的 A.，它有自己的B. 專門負責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制。8. 并行I/O接口 A. 和串行I/O接口 B. 是目前兩個最具有權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)。三. 簡答題（每題5分，共20分）1. 一個較完善的指令系統(tǒng)應(yīng)包括哪幾類?2. 什么是閃速存儲器？它有哪些特點？3. 比較水平微指令與垂直微指令的優(yōu)缺點。4. CPJ向應(yīng)中斷應(yīng)具備哪些條件？四.