大學試題(計算機科學)-計算機組成原理筆試（2018-2023年）真題摘選含答案

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海。大學試題(計算機科學)-計算機組成原理筆試（2018-2023年）真題摘選含答案（圖片大小可自由調(diào)整）卷I一.參考題庫(共30題)1.什么叫堆棧？堆棧操作的特點是什么？堆棧操作是如何尋址的？2.某CRT顯示器可顯示64種ASCII字符，每幀可顯示72字×24排；每個字符字形采用7×8點陣，即橫向7點，字間間隔1點，縱向8點，排間間隔6點；幀頻50Hz，采取逐行掃描方式。假設不考慮屏幕四邊的失真問題，且行回掃和幀回掃均占掃描時間的20%，問：顯存中存放的是哪種信息？3.采用補碼進行加減運算（用六位二進制表示，左邊二位為符號位），并使用雙符號位溢出判斷公式來判斷結(jié)果是否溢出？若溢出，是哪一種溢出？ ①：14+（-8）=？ ②：（-11）-7=？4.某機字長32位，主存容量為256M字節(jié)，按字編址。主存的尋址范圍為（）。 A、AB、BC、CD、D5.CPU中有哪幾個最主要的寄存器？它們的主要作用是什么？6.什么是“碼距”？數(shù)據(jù)校驗與碼距有什么關系？7.水平型和垂直型微程序設計之間各有什么區(qū)別？串行微程序設計和并行微程序設計有什么區(qū)別？8.求證：設[x]補=x0，x1，x2…xn。求證：9.試比較同步通信和異步通信。10.馮·諾依曼型計算機的主要設計思想是什么？它由哪些主要組成部分？11.假設有兩個整數(shù)x和y，x=-78，y=-90，采用補碼形式（含最高一位為符號）表示，x和y分別存放在寄存器A和B中。另外，還有兩個寄存器C和D。A、B、C、D都是8位的寄存器。 （1）寄存器A和B中的內(nèi)容分別是什么？ （2）x和y相加后的結(jié)果存放在C寄存器中，寄存器C中的內(nèi)容是什么？12.什么是計算機系統(tǒng)、計算機硬件和計算機軟件？硬件和軟件哪個更重要？13.為什么軟件能夠轉(zhuǎn)化為硬件？硬件能夠轉(zhuǎn)化為軟件？實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的媒介是什么？14.以模型機組成為背景，試分析下面指令，寫出指令的操作流程。DECX（R6）15.某外設通過RS-232串行口與主機相連，采用異步通信方式。若傳輸速率1200波特，1位起始位、2未終止位、1位奇偶位、8位數(shù)據(jù)位。傳輸一個字節(jié)需要時間為多少？16.估計下面這個磁盤上一個扇區(qū)的平均訪問時間（以ms為單位）：（）A、10.08msB、20.08msC、20msD、28ms17.畫一個具有雙向傳輸功能的總線邏輯圖。18.某機字長16位，CPU地址總線18位，數(shù)據(jù)總線16位，存儲器按字編址，CPU的控制信號線有：MREQ#（存儲器訪問請求，低電平有效），R/W#（讀寫控制，低電平為寫信號，高電平為讀信號）。試問：【＊＊，★，包捷5.2，編號3.3，3.5.2】若為該機配備2K×16位的Cache，每塊8字節(jié)，采用2路組相聯(lián)映象，試寫出對主存地址各個字段的劃分（標出各個字段的位數(shù)）；若主存地址為462EH，則該地址可映象到Cache的哪一組？19.對于三種基本的輸入輸出方式，即程序控制方式、程序中斷方式和DMA方式，下面的結(jié)論正確嗎？ （1）采用程序中斷方式能夠提高CPU的利用率，因此，在設置有中斷方式的計算機系統(tǒng)中，就不需要再使用程序控制方式了。 （2）DMA方式能夠處理高速外部設備輸入輸出工作。由于高速工作方式一般能夠覆蓋低速工作方式，因此，在采用了DMA方式的計算機系統(tǒng)中，就沒有必要再使用中斷方式了。20.試述組合邏輯控制器與微程序控制器的組成差別？21.某機字長16位，CPU地址總線18位，數(shù)據(jù)總線16位，存儲器按字編址，CPU的控制信號線有：MREQ#（存儲器訪問請求，低電平有效），R/W#（讀寫控制，低電平為寫信號，高電平為讀信號）。試問：【＊＊，★，包捷5.2，編號3.3，3.5.2】已知該機已有8K×16位的ROM存儲器，地址處于主存的最高端；現(xiàn)在再用若干個16K×8位的SRAM芯片形成128K×16位的RAM存儲區(qū)域，起始地址為00000H，假設SRAM芯片有CS#（片選，低電平有效）和WE#（寫使能，低電平有效）信號控制端；試寫出RAM、ROM的地址范圍，并畫出SRAM、ROM與CPU的連接圖，請標明SRAM芯片個數(shù)、譯碼器的輸入輸出線、地址線、數(shù)據(jù)線、控制線及其連接。22.試用卡諾圖法將下列各邏輯表達式化成最簡式。 23.什么是存儲容量？什么是單元地址？什么是數(shù)據(jù)字，什么是指令字？24.簡述數(shù)值數(shù)據(jù)的三要素？25.在IEEE浮點標準中，單精度浮點數(shù)值 表示的是特殊值（）。A、?∞B、∞C、0D、NaN26.簡述CPU維護的相關知識。27.已知x=0.1100，y=0.1000，用補碼減法計算x+y=？，要求寫出計算過程，并指出計算結(jié)果是否溢出？28.已知收到的漢明碼（按配偶原則配置）為1100100、1100111、1100000、1100001，檢查上述代碼是否出錯？第幾位出錯？29.試比較邏輯移位和算術移位。30.下圖所示為雙總線結(jié)構(gòu)機器的數(shù)據(jù)通路。SUBR2，R0指令完成（R0）-（R2）→R0的功能操作，畫出其指令周期流程圖。假設該指令的地址已放入PC中。除取指令周期外，在指令周期流程圖的每一個執(zhí)行CPU周期右邊列出相應的微操作控制信號序列。 卷I參考答案一.參考題庫1.參考答案: 計算機中的堆棧是指按先進后出（FILO）或者說后進先出（LIFO）原則進行存取的一個特定的存儲區(qū)域。 堆棧操作的特點是：遵循先進后出原則進行信息的存取。數(shù)據(jù)按順序存入堆棧稱為數(shù)據(jù)進?；驂喝耄粡亩褩Ｖ邪磁c進棧相反的順序取出數(shù)據(jù)稱為出?；驈棾觥６褩５膲喝牒蛷棾霾僮骺偸歉鶕?jù)SP的內(nèi)容按地址自動增量和自動減量方式在棧頂進行。 堆棧操作的尋址方式：通常用一個寄存器或存儲器單元指出棧頂?shù)牡刂罚@個寄存器或存儲器單元稱為堆棧指針SP，SP的內(nèi)容永遠指向堆棧的棧頂。堆棧的壓入和彈出操作總是根據(jù)SP的內(nèi)容按地址自動增量和自動減量方式在棧頂進行。2.參考答案: 顯存中存放的是ASCII碼信息。3.參考答案: 結(jié)果的符號是10（最高位的1自然丟失），所以溢出，且負溢出。4.參考答案:A5.參考答案: （1）指令寄存器IR：指令寄存器用于存放當前正在執(zhí)行的指令。當指令從主存取出后，經(jīng)MDR傳送到指令寄存器中，以便實現(xiàn)對一條指令執(zhí)行的全部過程的控制。 （2）程序計數(shù)器PC://程序計數(shù)器又稱指令計數(shù)器、指令地址寄存器，用于保證程序按規(guī)定的序列正確運行，并提供將要執(zhí)行指令的指令地址。 （3）累加寄存器AC://用于暫存操作數(shù)據(jù)和操作結(jié)果。 （4）程序狀態(tài)寄存器PSR：用于以存放程序的工作狀態(tài)（如管態(tài)、目態(tài)等）和指令執(zhí)行的結(jié)果特征（如ALU運算的結(jié)果為零、結(jié)果為負、結(jié)果溢出等），把它所存放的內(nèi)容稱為程序狀態(tài)字（PSW）。PSW表明了系統(tǒng)的基本狀態(tài)，是控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)。 （5）地址寄存器MAR：用于存放所要訪問的主存單元的地址。它可以接受來自PC的指令地址，或接受來自地址形成部件的操作數(shù)地址。 （6）數(shù)據(jù)緩沖寄存器MDR（或MBR）：用于存放向主存寫入的信息或從主存中讀出的信息。6.參考答案: 碼距是指在一組編碼中任何兩個編碼之間最小的距離。 數(shù)據(jù)校驗碼的校驗位越多，碼距越大，編碼的檢錯和糾錯能力越強。 記碼距為d，碼距與校驗碼的檢錯和糾錯能力的關系是： D.e＋1可檢驗e個錯。 D.2t＋1可糾正t個錯。 D.e＋t＋1且e＞t，可檢e個錯并能糾正t個錯。7.參考答案: 水平型微程序設計是面對微處理器內(nèi)部邏輯控制的描述，所以把這種微程序設計方法稱為硬方法；垂直型微程序設計是面向算法的描述，所以把這種微程序設計方法稱為軟方法。 在串行微程序設計中，取微指令和執(zhí)行微指令是順序進行的，在一條微指令取出并執(zhí)行之后，才能取下一條微指令；在并行微程序設計中，將取微指令和執(zhí)行微指令的操作重疊起來，從而縮短微周期。8.參考答案: 9.參考答案: 同步通信：指由統(tǒng)一時鐘控制的通信，控制方式簡單，靈活性差，當系統(tǒng)中各部件工作速度差異較大時，總線工作效率明顯下降。適合于速度差別不大的場合。 異步通信：指沒有統(tǒng)一時鐘控制的通信，部件間采用應答方式進行聯(lián)系，控制方式較同步復雜，靈活性高，當系統(tǒng)中各部件工作速度差異較大時，有利于提高總線工作效率。10.參考答案: 將解題的程序（指令序列）存放在存儲器中稱為存儲程序，而控制器依據(jù)存儲的程序來控制全機協(xié)調(diào)地完成計算機任務叫做程序控制，存儲程序并按地址順序執(zhí)行是馮·諾依曼型計算機的主要設計思想，也是機器自動工作的關鍵。 它由運算器，控制器，存儲器，接口及I/O設備組成。11.參考答案:12.參考答案: 計算機系統(tǒng)——計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)通信設備的物理或邏輯的綜合體。 計算機硬件——計算機的物理實體。 計算機軟件——計算機運行所需的程序及相關資料。 硬件和軟件在計算機系統(tǒng)中相互依存，缺一不可，因此同樣重要。13.參考答案: 隨著大規(guī)模集成電路和計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，實體硬件機的功能范圍不斷從一、二級向三、四級擴展，原因有： （1）容量大、價格低、體積小、可改寫的只讀存儲器提供了軟件固化的良好物質(zhì)基礎，固件即固化的軟件，從功能上講是軟件，從形態(tài)上看又是硬件。 （2）在一片硅單晶芯片上制作復雜的邏輯電路已實際可行，這又為擴大指令功能提供了相應的技術手段，而且成本降低使實用成為可能。因此，傳統(tǒng)的軟件今后有可能“固化”甚至“硬化”而變成硬件，而在不追求高速處理時為了降低硬件成本，也可以用軟件來模擬硬件的功能。14.參考答案: 15.參考答案: 傳輸一個字節(jié)實際傳輸了12位。傳輸速率1200波特時每秒實際傳輸1200/12=100字節(jié)/S 傳輸一個字節(jié)需要時間=1/100=0.01S16.參考答案:B17.參考答案: 在總線的兩端分別配置三態(tài)門，就可以使總線具有雙向傳輸功能。 18.參考答案: a.確定地址的位數(shù):18位 因為地址總線是18位 b.確定塊內(nèi)偏移：2位塊的大?。?字節(jié)。 因為存儲器地址是按“字”編址（即一個地址管理一個字），“字”是16位=2字節(jié)。所以，塊的大小為8B/2=4字=22字，塊內(nèi)偏移為2位。 c.確定組索引位數(shù)：8位 Cache的容量：8K*16bit=217bit=214B 塊的大小（即行的大小）：8B=23B 則，行數(shù)=Cache的容量/塊的大小=214/23=29 因為“采用2路組相聯(lián)映象”，所以，組數(shù)=行數(shù)/2=29/2=28，組索引需要8位。 d.確定標記位數(shù)：8位 標記位數(shù)=18-組索引位數(shù)-塊內(nèi)偏移位數(shù)=18-8-2=8位 e.462EH映射到哪一組？ 主存地址462EH＝0100011000101110劃分為： 組索引號為：“10001011Ｂ”＝”139”組19.參考答案: （1）不正確； （2）不正確。20.參考答案: 組合邏輯控制器采用組合邏輯技術實現(xiàn)，其微操作信號發(fā)生器是由門電路組成的復雜樹形網(wǎng)絡構(gòu)成的。 微程序控制器采用存儲邏輯實現(xiàn)，將微操作控制信號以編碼字（即微指令）的形式存放在控制存儲器中。執(zhí)行指令時，通過依次讀取一條條微指令，產(chǎn)生一組組操作控制信號，控制有關功能部件完成一組組微操作。 微程序控制器的設計思想和組合邏輯設計思想截然不同。它具有設計規(guī)整，調(diào)試、維修以及更改、擴充指令方便的優(yōu)點，易于實現(xiàn)自動化設計。但是，由于它增加了一級控制存儲器，所以指令的執(zhí)行速度比組合邏輯控制器慢。21.參考答案:A.ROM的地址范圍 地址為18位，按字（16位）尋址。 R.OM的大小是8K*16bit=213字，則地址數(shù)是213個（2000H）。 R.OM處于主存的最高端，地址范圍（按十六進制計算）：X~3FFFF 3FFFF－X=地址數(shù)－1，X＝40000－地址數(shù)，40000－2000＝3E000 所以，地址范圍是3E000~3FFFF B.SRAM的地址范圍 S.RAM的大小是128K*16位＝217字，則地址數(shù)是217個（20000H） S.RAM處于主存的最低端，地址范圍（按十六進制計算）：00000~Y Y.00000＝地址數(shù)－1，Y＝20000－1＝1FFFF。 所以，地址范圍是00000~1FFFF C.SRAM的片數(shù) 片數(shù)＝總?cè)萘?片大小//單位統(tǒng)一，采用“位” 片數(shù)＝（128K*16）/（16K*8）=（217*24）/（214*23）=221/217=24=16 d.使用3：8譯碼器實現(xiàn) 使用4：16譯碼器實現(xiàn)22.參考答案:23.參考答案: 存儲器所有存儲單元的總數(shù)稱為存儲器的存儲容量。 存儲器是由許多存儲單元組成的，每個存儲單元都有編號，稱為單元地址。 由于計算機使用的信息既有指令又有數(shù)據(jù)，如果某字代表要處理的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)字。 如果某字為一條指令，稱為指令字。24.參考答案: 計數(shù)進位制；小數(shù)點位置；符號。25.參考答案:B26.參考答案: 對于CPU的維護，主要是解決散熱的問題。這里建議不要超頻，或者不要超頻太高。在超頻的時候，也須一次超一個檔位地進行，而不要一次過就大幅度提高CPU的頻率。只因為超頻都具有一定的危險性，如果一次超得太高，會容易出現(xiàn)燒壞CPU的意外。 另外，如果CPU超頻太高也會容易產(chǎn)生CPU電壓在加壓的時候不能控制的現(xiàn)象，這時當電壓的范圍超過10%的時候，就會對CPU造成很大的傷害。只因增加了CPU的內(nèi)核電壓，就直接增加了內(nèi)核的電流，這種電流的增加會產(chǎn)生電子遷移現(xiàn)象，從而縮短了CPU的壽命，甚至導致CPU內(nèi)傷而燒毀。 要解決CPU的散熱問題，我們可以通過不要超頻太高（從維護角度來看，最好不要超頻），與及采用更良好的散熱措施的方法。其中，散熱措施可以為CPU改裝一把強勁的風扇，讓機箱風扇與電源的抽風風扇形成對流，使用主機能夠得到更良好的通風環(huán)境。 另外，由于CPU風扇與及風扇下面的散熱片是負責通風散熱的工作，要不斷旋轉(zhuǎn)使平靜的空氣形成風，因此對于空氣中的灰塵也接觸得較多，這樣就容易在風扇與及散熱片上囤積灰塵影響風扇的轉(zhuǎn)速與及使到散熱不佳了。所以使用一段時間后，要及時清除CPU風扇與散熱片上的灰塵。27.參考答案: 28.參考答案: 假設接收到的漢明碼為：c1’c2’b4’c3’b3’b2’b1’ 糾錯過程如下： p1=c1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’ p2=c2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’ p3=c3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’ 如果收到的漢明碼為1100100，則p3p2p1=011，說明代碼有錯，第3位（b4’）出錯，有效信息為：1100 如果收到的漢明碼為1100111，則p3p2p1=111，說明代碼有錯，第7位（b1’）出錯，有效信息為：0110 如果收到的漢明碼為1100000，則p3p2p1=110，說明代碼有錯，第6位（b2’）出錯，有效信息為：0010 如果收到的漢明碼為1100001，則p3p2p1=001，說明代碼有錯，第1位（c1’）出錯，有效信息為：000129.參考答案: 邏輯移位和算術移位的區(qū)別： 邏輯移位是對邏輯數(shù)或無符號數(shù)進行的移位，其特點是不論左移還是右移，空出位均補0，移位時不考慮符號位。 算術移位是對帶符號數(shù)進行的移位操作，其關鍵規(guī)則是移位時符號位保持不變，空出位的補入值與數(shù)的正負、移位方向、采用的碼制等有關。補碼或反碼右移時具有符號延伸特性。左移時可能產(chǎn)生溢出錯誤，右移時可能丟失精度。30.參考答案:卷II一.參考題庫(共30題)1.簡述DMA及其優(yōu)點。2.CRT的顯示適配器中有一個刷新存儲器，說明其功能。刷存的容量與什么因素有關？若CRT的分辨率為1024*1024像素點，顏色深度為24位，問刷新存儲器的存儲容量是多少？3.請用代數(shù)化簡法將下列各邏輯表達式化成最簡式。 4.在中斷系統(tǒng)中INTR、INT、EINT三個觸發(fā)器各有何作用？5.考慮下面這個函數(shù)，對于標記為Productcomputation的行，用括號創(chuàng)建該計算的一種組合為r=r*((x*y)*z).假設在一臺雙精度乘法延遲為5個時鐘周期的機器上運行這些函數(shù)。根據(jù)懲罰的數(shù)據(jù)相關，下列哪個是該組合CPE的下界？（）A、5B、3.33C、1.67D、16.控制器的基本功能是什么？它由哪些基本*部件組成？各部件作用是什么？7.某機有五個中斷源，按中斷響應的優(yōu)先順序由高到低為L0，L1，L2，L3，L4，現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L3，L1，L4，L0，L2，寫出各中斷源的屏蔽字。8.簡單描述計算機的層次結(jié)構(gòu)，并說明各層次的主要特點。。9.輸入輸出接口的主要功能是什么？10.寫出1100、1101、1110、1111對應的漢明碼。11.說明存取周期和存取時間的區(qū)別。12.假設下面的值存放在指定的存儲器地址和寄存器中,則指令imull$16，(%eax，%edx,4)將更新的寄存器或存儲器位置，以及得到的值分別為多少？（） A、0x100；0x100B、0x104；0XabC、0x10C；0x110D、0x108；0x1413.某機16位字長指令格式如下： 其中：D是形式地址，采用補碼表示（包括一位符號位）；M是尋址方式； M=0立即尋址； M=1直接尋址（這時D為地址，是無符號數(shù)）； M=2間接尋址； M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）； M=4基址尋址（基址寄存器Rb，16位）； M=5相對尋址。該指令格式最多可以定義多少種不同的指令？立即尋址操作數(shù)范圍是多少？14.分離式通訊有何特點，主要用于什么系統(tǒng)？15.某磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，共有4個記錄盤面，每毫米5道，每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道，求：磁盤存儲器的存儲容量為多少？16.將二進制數(shù)+1101.101用規(guī)格化浮點數(shù)格式表示。格式要求：階碼4位，含1位符號位；尾數(shù)8位，含1位符號位。階碼和尾數(shù)均用補碼表示，階碼以2為底。17.若用漢字點陣為256*256的點陣式字形碼存入字庫中，欲存8192個漢字， （1）需要多個存儲容量？ （2）需要多少片2M*8bit存儲芯片？ （3）這個專用的漢字庫（專用存儲器）若按16bit字長來編址的話，其地址寄存器需要多少位？18.早期計算機組織結(jié)構(gòu)有什么特點？現(xiàn)代計算機結(jié)構(gòu)為什么以存儲器為中心？19.一個n+1位整數(shù)原碼的數(shù)值范圍是（）。 A、AB、BC、CD、D20.簡述處理機執(zhí)行程序的過程。21.如何理解計算機的層次結(jié)構(gòu)？22.利用補碼進行加減運算（用5位二進制表示，左邊第一位為符號位），并使用單符號位溢出判斷公式來判斷結(jié)果是否溢出？若溢出，是哪一種溢出？ ①：13+7=？ ②：12-8=？23.什么是微命令和微操作？什么是微指令？微程序和機器指令有何關系？微程序和程序之間有何關系？24.以模型機組成為背景，試分析下面指令，寫出指令的操作流程。ADDX（R1），（R2）25.某磁盤組有16個數(shù)據(jù)記錄面，每面有256個磁道，每個磁道分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)包括512字節(jié)，已知磁盤內(nèi)磁道直徑為10英寸，外磁道直徑為14英寸，轉(zhuǎn)速為3600r/min，磁頭平均定位時間為15ms，求：該磁盤組最大位密度、磁道密度是多少？26.總線如何分類？什么是系統(tǒng)總線？系統(tǒng)總線又分為幾類，它們各有何作用，是單向的，還是雙向的，它們與機器字長、存儲字長、存儲單元有何關系？27.CPU對DMA請求和中斷請求的響應時間是否一樣？為什么？28.總線通信采用的方式有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？29.什么叫系統(tǒng)的并行性？粗粒度并行和細粒度并行有何區(qū)別？30.什么是總線？總線傳輸有何特點？為了減輕總線負載，總線上的部件應具備什么特點？卷II參考答案一.參考題庫1.參考答案: 直接內(nèi)存訪問（DMA），是一種完全由硬件執(zhí)行I/O交換的工作方式。在這種方式中，DMA控制器從CPU完全接管對總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU，而直接在內(nèi)存和I/O設備之間進行。 DMA方式的主要優(yōu)點是速度快，能滿足高速I/O設備的要求，也有利于CPU效率的發(fā)揮。2.參考答案: 刷新存儲器用于存放待顯示的字符的ASCII和屬性碼，或圖形狀態(tài)下的每個象素的顏色值。 其容量與顯示器的分辨率和顏色設置有關。 若CRT的分辨率為1024*1024像素點，顏色深度為24位，則刷新存儲器的存儲容量是：1024*1024*3=3MB。3.參考答案:4.參考答案: INTR——中斷請求觸發(fā)器，用來登記中斷源發(fā)出的隨機性中斷請求信號，以便為CPU查詢中斷及中斷排隊判優(yōu)線路提供穩(wěn)定的中斷請求信號。 EINT——中斷允許觸發(fā)器，CPU中的中斷總開關。當EINT=1時，表示允許中斷（開中斷），當EINT=0時，表示禁止中斷（關中斷）。其狀態(tài)可由開、關中斷等指令設置。 INT——中斷標記觸發(fā)器，控制器時序系統(tǒng)中周期狀態(tài)分配電路的一部分，表示中斷周期標記。當INT=1時，進入中斷周期，執(zhí)行中斷隱指令的操作。5.參考答案:A6.參考答案: 控制器的主要任務是：根據(jù)不同的指令、不同的狀態(tài)條件，在不同的時間，產(chǎn)生不同的控制信號，控制計算機的各部件自動、協(xié)調(diào)地進行工作。 其基本功能包括： 1.控制指令的正確執(zhí)行。 2.控制程序和教據(jù)的輸入及結(jié)果的輸出。 3.異常情況和特殊請求的處理。 控制器的基本*部件包括： 1.指令部件：用于完成取指令和分析指令。 2.時序控制部件：用于產(chǎn)生一系列時序信號，為各個微操作定時，以保證各個微操作的執(zhí)行順序。 3.微操作控制信號形成部件：根據(jù)指令部件提供的操作控制電位、時序部件所提供的各種時序信號，以及有關的狀態(tài)條件，產(chǎn)生機器所需要的各種微操作控制信號。 4.中斷控制邏輯：用于實現(xiàn)對異常情況和特殊請求的處理。 5.程序狀態(tài)寄存器PSR：用于存放程序的工作狀態(tài)（如管態(tài)、目態(tài)等）和指令執(zhí)行的結(jié)果特征（如ALU運算的結(jié)果為零、結(jié)果為負、結(jié)果溢出等），表明系統(tǒng)的基本工作狀態(tài)。 6.控制臺：用于實現(xiàn)人與機器之間的通信聯(lián)系，如啟動或停止機器的運行、監(jiān)視程序運行過程、對程序進行必要的修改或干預等。7.參考答案: 8.參考答案: 現(xiàn)代計算機系統(tǒng)是一個硬件與軟件組成的綜合體，可以把它看成是按功能劃分的多級層次結(jié)構(gòu)。 第0級為硬件組成的實體。 第1級是微程序級。這級的機器語言是微指令集，程序員用微指令編寫的微程序一般是直接由硬件執(zhí)行的。 第2級是傳統(tǒng)機器級。這級的機器語言是該機的指令集，程序員用機器指令編寫的程序可以由微程序進行解釋。 第3級是操作系統(tǒng)級。從操作系統(tǒng)的基本功能來看，一方面它要直接管理傳統(tǒng)機器中的軟硬件資源，另一方面它又是傳統(tǒng)機器的延伸。 第4級是匯編語言級。這級的機器語言是匯編語言，完成匯編語言翻譯的程序叫做匯編程序。 第5級是高級語言級。這級的機器語言就是各種高級語言，通常用編譯程序來完成高級語言翻譯的工作。 第6級是應用語言級。這一級是為了使計算機滿足某種用途而專門設計的，因此這一級語言就是各種面向問題的應用語言9.參考答案: 輸入輸出接口是連接外設和主機的一個“橋梁”，因此它和外設側(cè)、主機側(cè)各有一個接口。I/O接口的職能有五個方面： ①數(shù)據(jù)緩沖； ②錯誤或狀態(tài)檢測； ③控制和定時； ④數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換； ⑤與主機和設備通信。10.參考答案: 有效信息均為n=4位，假設有效信息用b4b3b2b1表示 校驗位位數(shù)k=3位，（2k>=n+k+1） 設校驗位分別為c1、c2、c3，則漢明碼共4+3=7位，即：c1c2b4c3b3b2b1 校驗位在漢明碼中分別處于第1、2、4位 c1=b4⊕b3⊕b1 c2=b4⊕b2⊕b1 c3=b3⊕b2⊕b1 當有效信息為1100時，c3c2c1=110，漢明碼為0111100。 當有效信息為1101時，c3c2c1=001，漢明碼為1010101。 當有效信息為1110時，c3c2c1=000，漢明碼為0010110。 當有效信息為1111時，c3c2c1=111，漢明碼為1111111。11.參考答案: 存取周期和存取時間的主要區(qū)別是：存取時間僅為完成一次操作的時間，而存取周期不僅包含操作時間，還包含操作后線路的恢復時間。即： 存取周期=存取時間+恢復時間12.參考答案:C13.參考答案:指令的數(shù)量由操作碼位數(shù)（5位）決定，所以是：25=32種。 立即數(shù)按補碼取值，位數(shù)是8位（含1位符號位），則范圍是：-128~12714.參考答案: 分離式通訊的特點是： （1）各模塊欲占用總線使用權都必須提出申請； （2）在得到總線使用權后，主模塊在先定的時間內(nèi)向?qū)Ψ絺魉托畔?，采用同步方式傳送，不再等待對方的回答信號?（3）各模塊在準備數(shù)據(jù)的過程中都不占用總線，使總線可接受其它模塊的請求； （4）總線被占用時都在做有效工作，或者通過它發(fā)送命令，或者通過它傳送數(shù)據(jù)，不存在空閑等待時間，充分利用了總線的占用，從而實現(xiàn)了總線在多個主、從模塊間進行信息交叉重疊并行傳送。 分離式通訊主要用于大型計算機系統(tǒng)。15.參考答案: 存儲容量=275道×12288B/道×4面=13516800B16.參考答案: 首先規(guī)格化：1101.101=0.1101101*24 尾數(shù)的補碼：[0.1101101]補=0.1101101 階數(shù)的補碼：[4]補=0100 17.參考答案: 總的存儲容量=28+8*213=229=26MB=64MB； 所需片數(shù)=64/2=32片； 所需的地址寄存器位數(shù)=片選位數(shù)+片內(nèi)位數(shù)=log232+log2（2M*8/16）=5+20=25。18.參考答案: 早期計算機組織結(jié)構(gòu)的特點是：以運算器為中心的，其它部件都通過運算器完成信息的傳遞。 隨著微電子技術的進步，人們將運算器和控制器兩個主要功能部件合二為一，集成到一個芯片里構(gòu)成了微處理器。同時隨著半導體存儲器代替磁芯存儲器，存儲容量成倍地擴大，加上需要計算機處理、加工的信息量與日俱增，以運算器為中心的結(jié)構(gòu)已不能滿足計算機發(fā)展的需求，甚至會影響計算機的性能。為了適應發(fā)展的需要，現(xiàn)代計算機組織結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐源鎯ζ鳛橹行摹?9.參考答案:D20.參考答案: 處理機執(zhí)行程序過程涉及輸入-輸出操作、主存-輔存的信息交換，這些都要經(jīng)過輸入、輸出接口部件。處理機與外界的這種信息交換有三種方式。 ①中斷方式：即程序I／O。每傳送一個位組（如一個字或字節(jié)）產(chǎn)生一次中斷，由CPU執(zhí)行相應的中斷程序完成。這種方式主要用于慢速輸入-輸出設備。 ②直接存儲器存?。―MA）方式：在硬件線路控制下直接在快速輸入-輸出設備和主存之間完成一條輸入－輸出指令規(guī)定的信息量交換。 ③通道控制方式：各通道各有自己的通道程序，實現(xiàn)輸入-輸出指令規(guī)定的主存和輸入-輸出設備之間的信息交換。21.參考答案: 計算機硬件、系統(tǒng)軟件和應用軟件構(gòu)成了計算機系統(tǒng)的三個層次結(jié)構(gòu)。 （1）硬件系統(tǒng)是最內(nèi)層的，它是整個計算機系統(tǒng)的基礎和核心。 （2）系統(tǒng)軟件在硬件之外，為用戶提供一個基本操作界面。 （3）應用軟件在最外層，為用戶提供解決具體問題的應用系統(tǒng)界面。 通常將硬件系統(tǒng)之外的其余層稱為虛擬機。各層次之間關系密切，上層是下層的擴展，下層是上層的基礎，各層次的劃分不是絕對的。22.參考答案: 所以12-8=423.參考答案: 微命令是控制計算機各部件完成某個基本微操作的命令。微操作是指計算機中最基本的、不可再分解的操作。微命令和微操作是一一對應的，微命令是微操作的控制信號，微操作是微命令的操作過程。 微指令是若干個微命令的集合。 微程序是機器指令的實時解釋器，每一條機器指令都對應一個微程序。 微程序和程序是兩個不同的概念。微