2023年電大計(jì)算機(jī)組成原理形成性考核冊(cè)答案

電大計(jì)算機(jī)組成原理形成性考核冊(cè)答案(一)計(jì)算機(jī)組成原理A形考作業(yè)一（參考答案)

一、選擇題:１．機(jī)器數(shù)＿_(dá)＿_(dá)＿中,零的表達(dá)形式是唯一的。Ａ．原碼B．補(bǔ)碼C．移碼D．反碼答案：B2．某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)16位,采用補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù)表達(dá)，符號(hào)位為１位，數(shù)值位為15位,則可表達(dá)的最大正小數(shù)為_(kāi)___＿,最小負(fù)小數(shù)為_(kāi)__＿_(dá)。

Ａ．B．C.D.答案:C3．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)加法器功能答案：B4.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。A．狀態(tài)寄存器B．?dāng)?shù)據(jù)總線Ｃ．ＡLUD.地址寄存器答案：D二、判斷題：判斷下列說(shuō)法是否對(duì)的,并說(shuō)明理由。(注：理由書上自己找)1.ASCIＩ編碼是一種漢字字符編碼;×2．一般采用補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器,來(lái)實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)加減法的運(yùn)算;×３．在浮點(diǎn)數(shù)表達(dá)法中，階碼的位數(shù)越多，能表達(dá)的數(shù)值精度越高;×4.只有定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算才也許溢出，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算不會(huì)產(chǎn)生溢出。×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)碼原理：通常是為一個(gè)字節(jié)補(bǔ)充一個(gè)二進(jìn)制位，稱為校驗(yàn)位，通過(guò)設(shè)立校驗(yàn)位的值為0或１的方式，使字節(jié)自身的８位和該校驗(yàn)位具有1值的位數(shù)一定為奇數(shù)或偶數(shù)。在接受方,檢查接受到的碼字是否還滿足取值為1的總的位數(shù)的奇偶關(guān)系,來(lái)決定數(shù)據(jù)是否犯錯(cuò)。海明校驗(yàn)碼原理：是在k個(gè)數(shù)據(jù)位之外加上ｒ個(gè)校驗(yàn)位，從而形成一個(gè)k+r位的新的碼字,使新的碼字的碼距比較均勻地拉大。把數(shù)據(jù)的每一個(gè)二進(jìn)制位分派在幾個(gè)不同的偶校驗(yàn)位的組合中，當(dāng)某一位出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)引起相關(guān)的幾個(gè)校驗(yàn)位的值發(fā)生變化,這不僅可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，還可以指出哪一位犯錯(cuò),為進(jìn)一步糾錯(cuò)提供了依據(jù)。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)算器部件的功能和組成:運(yùn)算器的首要功能是完畢對(duì)數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算，由其內(nèi)部的一個(gè)被稱之為算術(shù)與邏輯運(yùn)算部件（英文縮寫為ALU)承擔(dān)；運(yùn)算器的第二項(xiàng)功能,是暫存將參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和中間結(jié)果,由其內(nèi)部的一組寄存器承擔(dān)；為了用硬件線路完畢乘除指令運(yùn)算,運(yùn)算器內(nèi)一般尚有一個(gè)能自行左右移位的專用寄存器,通稱乘商寄存器。這些部件通過(guò)幾組多路選通器電路實(shí)現(xiàn)互相連接和數(shù)據(jù)傳送;運(yùn)算器要與計(jì)算機(jī)其它幾個(gè)功能部件連接在一起協(xié)同運(yùn)營(yíng)，還必須有接受外部數(shù)據(jù)輸入和送出運(yùn)算結(jié)果的邏輯電路。3．浮點(diǎn)運(yùn)算器由哪幾部分組成？答：解決浮點(diǎn)數(shù)指數(shù)部分的部件、解決尾數(shù)的部件、加速移位操作的移位寄存器線路以及寄存器堆等組成。４.假定X=0．0１１00１１*2１１，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(wèn)題:(１）浮點(diǎn)數(shù)階碼用4位移碼、尾數(shù)用8位原碼表達(dá)（含符號(hào)位），寫出該浮點(diǎn)數(shù)能表達(dá)的絕對(duì)值最大、最小的(正數(shù)和負(fù)數(shù)）數(shù)值；解答：絕對(duì)值最大：111101１1１11１、111１1１1１１1１1；絕對(duì)值最小：００01０000０000、00０1１0000000(2）寫出X、Y的浮點(diǎn)數(shù)表達(dá)。［X]浮＝1０１１00110011

[Y]?。?1１00１10110１(3)計(jì)算X+ＹA:求階差:|△Ｅ｜=｜１０1１-011０|=0101B:對(duì)階：Y變?yōu)?0１1０0０0０0110１101C:尾數(shù)相加：０00１1001100000+００0000０1101１01=000１101１001１01D:規(guī)格化：左規(guī):尾數(shù)為０１10１1001101,階碼為1０10Ｆ:舍入解決:采用0舍1入法解決,則有00110１100+1=001１0110１E:不溢出所以，X+Ｙ最終浮點(diǎn)數(shù)格式的結(jié)果：１0100１１01101,即0．1101101*2１０四、計(jì)算題:１．將十六進(jìn)制數(shù)據(jù)１4.4ＣH表達(dá)成二進(jìn)制數(shù)，然后表達(dá)成八進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)。1４.4CH＝(1０１00.01001１００)2=(14.23)８=(20.21875）10注：本題原答案疑似錯(cuò)誤,本人答案為:14.４CＨ=(10１00.0１０0１1０0）2＝（２4.２3）8=（2０．２968７５)1０,請(qǐng)各位同學(xué)自行學(xué)習(xí)驗(yàn)證。2．對(duì)下列十進(jìn)制數(shù)表達(dá)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;

[X]原=００010001，[Ｘ]補(bǔ)＝０0０10001（2）-17;[X]原＝1001０001,［X］補(bǔ)＝111011113．已知下列各［x]原，分別求它們的[x]反和[x]補(bǔ)。(1）[x]原＝0．１0１0０;［x]反＝０10100，［ｘ]補(bǔ)＝010100(２)［x］原=1.001１1;[x]反=11１000,[x］補(bǔ)=1110０1（注：本答案不擬定）（3）［ｘ]原=01０10０;[ｘ］反=０10100，[x]補(bǔ)＝0１0100(４）[x]原=１10100;[x］反＝10１01１,[x]補(bǔ)＝10１1004．寫出X=１0111101，Y＝-001０101１的雙符號(hào)位原碼、反碼、補(bǔ)碼表達(dá)，并用雙符號(hào)補(bǔ)碼計(jì)算兩個(gè)數(shù)的差。

[X]原=00１０11１101,[Ｘ]反＝00１0111１01,[Ｘ]補(bǔ)=00101１1１01

[Y］原=110010１011，[Y］反=1111010100,[Y]補(bǔ)＝1111010１01

[Ｘ]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)＝０01０010０1０(注:本答案存疑）計(jì)算機(jī)組成原理A形成性考核作業(yè)二（參考答案)

一、選擇題：1.計(jì)算機(jī)硬件能直接辨認(rèn)和運(yùn)營(yíng)的只能是_______程序。A．機(jī)器語(yǔ)言B．匯編語(yǔ)言C.高級(jí)語(yǔ)言Ｄ.VHDL答：A2.指令中用到的數(shù)據(jù)可以來(lái)自_____＿_(dá)（可多選)。A.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.磁盤答:A、C、Ｅ3．匯編語(yǔ)言要通過(guò)_______的翻譯才干在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行。A.編譯程序Ｂ.數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序C.匯編程序D.文字解決程序答：C4．在設(shè)計(jì)指令操作碼時(shí)要做到_＿＿_(dá)_＿_(dá)（可多選）。A.能區(qū)別一套指令系統(tǒng)中的所有指令B．能表白操作數(shù)的地址C.長(zhǎng)度隨意擬定D．長(zhǎng)度適當(dāng)規(guī)范統(tǒng)一答：Ａ、B、D5．控制器的功能是_______。A．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．完畢數(shù)據(jù)運(yùn)算答:Ａ6．從資源運(yùn)用率和性能價(jià)格比考慮,指令流水線方案_______，多指令周期方案___＿_(dá)__,單指令周期方案__＿_(dá)__＿。A．最佳B．次之C．最不可取D.都差不多答：A、B、C二、判斷題：判斷下列說(shuō)法是否對(duì)的,并說(shuō)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?！?.計(jì)算機(jī)的指令越多,功能越強(qiáng)越好?！?.程序計(jì)數(shù)器ＰＣ重要用于解決指令的執(zhí)行順序?！?．微程序控制器的運(yùn)營(yíng)速度一般要比硬連線控制器更快?！寥⒑?jiǎn)答題:１.一條指令通常由哪兩個(gè)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(chǎng)合?各自的優(yōu)缺陷是什么？答：一條指令通常由操作碼和操作數(shù)兩個(gè)部分組成。指令的操作碼一般有定長(zhǎng)的操作碼、變長(zhǎng)的操作碼兩種組織方式。定長(zhǎng)操作碼的組織方式應(yīng)用在當(dāng)前多數(shù)的計(jì)算機(jī)中；變長(zhǎng)的操作碼組織方式一般用在小型及以上的計(jì)算機(jī)當(dāng)中。（注：存疑)定長(zhǎng)操作碼的組織方式對(duì)于簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì),提高指令譯碼和辨認(rèn)速度有利。變長(zhǎng)的操作碼組織方式可以在比較短的指令字中，既能表達(dá)出比較多的指令條數(shù),又能盡量滿足給出相應(yīng)的操作數(shù)地址的規(guī)定。2.如何在指令中表達(dá)操作數(shù)的地址?通常使用哪些基本尋址方式？答：是通過(guò)尋址方式來(lái)表達(dá)操作數(shù)的地址。

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(duì)尋址、間接尋址、堆棧尋址等。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？答：為讀寫輸入/輸出設(shè)備，通常有兩種常用的編址方式用以指定被讀寫設(shè)備,一是Ｉ／O端口與主存儲(chǔ)器統(tǒng)一的編制方式,另一種是I/O端口與主存儲(chǔ)器彼此獨(dú)立的編制方式。(存疑，此答案回答的是編碼方式,而非尋址方式--!)4.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)營(yíng)原理方面有何相同和不同之處？答：控制器重要由下面4個(gè)部分組成：(1）程序計(jì)數(shù)器（PC），是用于提供指令在內(nèi)存中的地址的部件，服務(wù)于讀取指令，能執(zhí)行內(nèi)容增量和接受新的指令地址，用于給出下一條將要執(zhí)行的指令的地址。（２)指令寄存器（IＲ)，是用于接受并保存從內(nèi)存儲(chǔ)器讀出來(lái)的指令內(nèi)容的部件,在執(zhí)行本條指令的整個(gè)過(guò)程中，為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)提供指令自身的重要信息。(3)指令執(zhí)行的環(huán)節(jié)標(biāo)記線路,用于標(biāo)記出每條指令的各個(gè)執(zhí)行環(huán)節(jié)的相對(duì)順序關(guān)系,保證每一條指令按設(shè)定的環(huán)節(jié)序列依次執(zhí)行。(4）所有控制信號(hào)的產(chǎn)生部件,它依據(jù)指令操作碼、指令的執(zhí)行環(huán)節(jié)(時(shí)刻），也許尚有些此外的條件信號(hào)，來(lái)形成或提供出當(dāng)前執(zhí)行環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)各個(gè)部件要用到的控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)整機(jī)各硬件系統(tǒng)，正是在這些信號(hào)控制下協(xié)同運(yùn)營(yíng),執(zhí)行指令,產(chǎn)生預(yù)期的執(zhí)行結(jié)果。由于上述后兩個(gè)部分的具體組成與運(yùn)營(yíng)原理不同，控制器被分為硬連線控制器和微程序控制器兩大類。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)：①基本功能都是提供計(jì)算機(jī)各個(gè)部件協(xié)同運(yùn)營(yíng)所需要的控制信號(hào);②組成部分都有程序計(jì)數(shù)器PＣ,指令寄存器IR;③都提成幾個(gè)執(zhí)行環(huán)節(jié)完畢每一條指令的具體功能。不同點(diǎn)：重要表現(xiàn)在解決指令執(zhí)行環(huán)節(jié)的辦法，提供控制信號(hào)的方案不同樣。微程序的控制器是通過(guò)微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行環(huán)節(jié),應(yīng)提供的控制信號(hào)從控制存儲(chǔ)器中讀出,并通過(guò)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)行環(huán)節(jié)，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)樸些,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)，缺陷是運(yùn)營(yíng)速度要慢一些。組合邏輯控制器的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)營(yíng)速度明顯地快，缺陷是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)復(fù)雜些,但隨著EDＡ工具的成熟,該缺陷已得到很大緩解。５．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?答：控制器的的基本功能，是依據(jù)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令，和它所處的執(zhí)行環(huán)節(jié)，形成并提供在這一時(shí)刻整機(jī)各部件要用到的控制信號(hào)。所以,控制器的設(shè)計(jì)和該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)是一一相應(yīng)的關(guān)系，也就是控制器的設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)指令的規(guī)定來(lái)進(jìn)行，特別是要分析每條指令的執(zhí)行環(huán)節(jié)，產(chǎn)生每個(gè)環(huán)節(jié)所需要的控制信號(hào)。6．指令采用順序方式、流水線方式執(zhí)行的重要差別是什么？各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺陷？順序方式是,在一條指令完全執(zhí)行結(jié)束后,再開(kāi)始執(zhí)行下一條指令。優(yōu)點(diǎn)是控制器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)樸，容易實(shí)現(xiàn)，；缺陷是速度比較慢。指令流水線方式是提高計(jì)算機(jī)硬件性能的重要技術(shù)和有效措施,在成本增長(zhǎng)不多的情況下很明顯地提高了計(jì)算機(jī)的性能。追求的目的是力爭(zhēng)在每一個(gè)指令執(zhí)行環(huán)節(jié)中完畢一條指令的執(zhí)行過(guò)程。實(shí)現(xiàn)思緒是把一條指令的幾項(xiàng)功能劃分到不同的執(zhí)行部件去完畢，在時(shí)間上又允許這幾個(gè)部件可以同時(shí)運(yùn)營(yíng)。缺陷是控制器設(shè)計(jì)復(fù)雜,比較不容易實(shí)現(xiàn),；突出的優(yōu)點(diǎn)是速度明顯提高。計(jì)算機(jī)組成原理A形成性考核作業(yè)三參考答案

一、選擇題：１．下列部件（設(shè)備)中,存取速度最快的是____＿_(dá)。答:ＣＡ.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1K×8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_(kāi)_＿_(dá)_＿。答:DA．23B．25C.5０D.203．在主存和CPU之間增長(zhǎng)Ｃaｃhe的目的是＿＿＿_(dá)__。Ａ．?dāng)U大主存的容量B.增長(zhǎng)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中的寄存器工作答:Ｃ4．在獨(dú)立編址方式下，存儲(chǔ)單元和Ｉ／O設(shè)備是靠_＿_(dá)__＿來(lái)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．不同的地址答：A5．隨著CＰU速度的不斷提高，程序查詢方式很少被采用的因素是＿_(dá)__＿_(dá)。A．硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜Ｂ.硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸Ｃ．CPU與外設(shè)串行工作Ｄ.ＣPU與外設(shè)并行工作答：D6.在采用DMA方式的I/O系統(tǒng)中,其基本思想是在____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)答:Ｂ二、判斷題：判斷下列說(shuō)法是否對(duì)的,并說(shuō)明理由。1.CPU訪問(wèn)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(wèn)存儲(chǔ)器所需的時(shí)間越長(zhǎng)?！?．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。×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?！?.DMA控制器通過(guò)中斷向CＰU發(fā)ＤMA請(qǐng)求信號(hào)?！倘?、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:多級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)，是圍繞讀寫速度尚可、存儲(chǔ)容量適中的主存儲(chǔ)器來(lái)組織和運(yùn)營(yíng)的，并由高速緩沖存儲(chǔ)器緩解主存讀寫速度慢、不能滿足CＰU運(yùn)營(yíng)速度需要的矛盾；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，從而達(dá)成使整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)有更高的讀寫速度、盡也許大的存儲(chǔ)容量、相對(duì)較低的制造與運(yùn)營(yíng)成本。高速緩沖存儲(chǔ)器的問(wèn)題是容量很小，虛擬存儲(chǔ)器的問(wèn)題是讀寫速太慢。追求整