(完整版)计算机组成原理期末考试试题及答案

计算机组成原理试题

一、选择题(共20分,每题1分)

1.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,它的操作数来自____C__。 A.立即数和栈顶; B.暂存器; C.栈顶和次栈顶; D.累加器。

2.___C___可区分存储单元中存放的是指令还是数据。

A.存储器; B.运算器; C.控制器; D.用户。

3.所谓三总线结构的计算机是指_B_____。

A.地址线、数据线和控制线三组传输线。 B.I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线; C.I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线;

D.设备总线、主存总线和控制总线三组传输线.。

4.某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是_____B_。

A.128K; B.64K; C.64KB; D.128KB。 5.主机与设备传送数据时,采用___A___,主机与设备是串行工作的。

A.程序查询方式; B.中断方式; C.DMA方式;

D.通道。

6.在整数定点机中,下述第___B___种说法是正确的。

A.原码和反码不能表示 -1,补码可以表示 -1; B.三种机器数均可表示 -1;

C.三种机器数均可表示 -1,且三种机器数的表示范围相同; D.三种机器数均不可表示 -1。

7.变址寻址方式中,操作数的有效地址是___C___。 A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量); B.程序计数器内容加上形式地址; C.变址寄存器内容加上形式地址; D.以上都不对。 8.向量中断是___C___。

A.外设提出中断;

B.由硬件形成中断服务程序入口地址;

C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址

D.以上都不对。

9.一个节拍信号的宽度是指_____C_。

A.指令周期; B.机器周期; C.时钟周期; D.存储周期。

10.将微程序存储在EPROM中的控制器是____A__控制器。

A.静态微程序; B.毫微程序; C.动态微程序; D.微程序。

11.隐指令是指___D___。

A.操作数隐含在操作码中的指令;

B.在一个机器周期里完成全部操作的指令; C.指令系统中已有的指令;

D.指令系统中没有的指令。

12.当用一个16位的二进制数表示浮点数时,下列方案中第____B_种最好。

A.阶码取4位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位); B.阶码取5位(含阶符1位),尾数取11位(含数符1 位); C.阶码取8位(含阶符1位),尾数取8位(含数符1位);

D.阶码取6位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位)。

13.DMA方式__B____。

A.既然能用于高速外围设备的信息传送,也就能代替中断方式; B.不能取代中断方式;

C.也能向CPU请求中断处理数据传送;

D.内无中断机制。

14.在中断周期中,由____D__将允许中断触发器置“0”。

A.关中断指令; B.机器指令; C.开中断指令; D.中断隐指令。

15.在单总线结构的CPU中,连接在总线上的多个部件__B____。

A.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,并且只有一个可以从总线接收数据; B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,但可以有多个同时从总线接收数据; C.可以有多个同时向总线发送数据,并且可以有多个同时从总线接收数据; D.可以有多个同时向总线发送数据,但可以有一个同时从总线接收数据。 16.三种集中式总线控制中,___A___方式对电路故障最敏感。

A.链式查询; B.计数器定时查询; C.独立请求;

D.以上都不对。 17.一个16K×8位的存储器,其地址线和数据线的总和是__D____。

A.48;

B.46; C.17; D.22.

18.在间址周期中,__C____。

A.所有指令的间址操作都是相同的;

B.凡是存储器间接寻址的指令,它们的操作都是相同的;

C.对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令,它们的操作是不同的; D.以上都不对。

19.下述说法中____B__是正确的。

A.EPROM是可改写的,因而也是随机存储器的一种; B.EPROM是可改写的,但它不能用作为随机存储器用; C.EPROM只能改写一次,故不能作为随机存储器用; D.EPROM是可改写的,但它能用作为随机存储器用。 20.打印机的分类方法很多,若按能否打印汉字来区分,可分为_C_____。

A.并行式打印机和串行式打印机; B.击打式打印机和非击打式打印机; C.点阵式打印机和活字式打印机;

D.激光打印机和喷墨打印机。

二、填空(共20分,每空1分)

1.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数为24位(含1位数符),则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是:最大正数为 2127(1-2小正数为 2

-2127 。

-23

) ,最

129 ,最大负数为 2-

128(-2-1-2-23) ,最小负数为

2.指令寻址的基本方式有两种,一种是 顺序 寻址方式,其指令地址由 程序计数器 给出,另一种是 跳跃 寻址方式,其指令地址由 指令本身 给出。

3.在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中,假设四个过程段的时间分别是T1 = 60ns﹑T2 = 50ns﹑T3 = 90ns﹑T4 = 80ns。则加法器流水线的时钟周期至少为 90ns 。如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,则浮点加法所需的时间为280ns 。

4.一个浮点数,当其尾数右移时,欲使其值不变,阶码必须 增加 。尾数右移1位,阶码 加1 。

5.存储器由m(m=1,2,4,8…)个模块组成,每个模块有自己的 地址 和

数据 寄存器,若存储器采用 模m 编址,存储器带宽可增加到原来的 m 倍。

6.按序写出多重中断的中断服务程序包括 保护现场 、 开中断 、 设备服务|。。 恢复现场 和中断返回几部分。

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1.A.A.2127(1-223) B.2129 C.2128(-21-223) D.-2127

三、名词解释(共10分,每题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实现的最基本操作。

2.快速缓冲存储器 答:快速缓冲存储器是为了提高访存速度,在CPU和主存之间增设的高速存储器,它对用户是透明的。只要将CPU最近期需用的信息从主存调入缓存,这样CPU每次只须访问快速缓存就可达到访问主存的目的,从而提高了访存速度。

3.基址寻址

答:基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。 4.流水线中的多发技术

答:为了提高流水线的性能,设法在一个时钟周期(机器主频的倒数)内产生更多条指令的结果,这就是流水线中的多发技术。

5.指令字长

答:指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。

四、计算题(5分)

设机器数字长为8位(含1位符号位),设A=

139,B=?,计算[A?B]补,并还原成真值。

3264计算题 答:[A+B]补=1.1011110, A+B =(-17/64)

[A-B]补=1.1000110, A-B =(35/64)

五、简答题(共20分)

1.异步通信与同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络。(4分)

同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序,统一的传输周期进行信息传输,通信双方按约定好的时序联络。后者没有公共时钟,没有固定的传输周期,采用应答方式通信,具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系;全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。

2.为什么外围设备要通过接口与CPU相连?接口有哪些功能?(6分)

答:外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有:

(1)一台机器通常配有多台外设,它们各自有其设备号(地址),通过接口可实现对设备的选择。

(2)I/O设备种类繁多,速度不一,与 CPU速度相差可能很大,通过接口可实现数据缓冲,达到速度匹配。

(3)I/O设备可能串行传送数据,而CPU一般并行传送,通过接口可实现数据串并格式转换。

(4)I/O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同,通过接口可实现电平转换。 (5)CPU启动I/O设备工作,要向外设发各种控制信号,通过接口可传送控制命令。 (6)I/O设备需将其工作状况(“忙”、“就绪”、“错误”、“中断请求”等)及时报告CPU,通过接口可监视设备的工作状态,并保存状态信息,供CPU查询。

可见归纳起来,接口应具有选址的功能、传送命令的功能、反映设备状态的功能以及传

送数据的功能(包括缓冲、数据格式及电平的转换)。

六、问答题(共15分)

1.设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。图中W是写控制标志,R是读控制标志,R1和R2是暂存器。(8分)

WR存储器MARIRPC内部总线Bus微操作命令形成部件CPUMDRACCR1ALUR2 (1)假设要求在取指周期由ALU完成 (PC) + 1→PC的操作(即ALU可以对它的一个源操作数完成加1的运算)。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。

答:由于 (PC) + 1→PC需由ALU完成,因此PC的值可作为ALU的一个源操作数,靠控制ALU做+1运算得到 (PC) + 1,结果送至与ALU输出端相连的R2,然后再送至PC。

此题的关键是要考虑总线冲突的问题,故取指周期的微操作命令及节拍安排如下:

T0 PC→MAR,1→R

T1 M(MAR)→MDR,(PC) + 1→R2

T2 MDR→IR,OP(IR)→微操作命令形成部件 T3 R2→PC

(2)写出指令ADD # α(#为立即寻址特征,隐含的操作数在ACC中)在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。

答:立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下:

T0 Ad(IR)→R1 ;立即数→R1

T1 (R1) + (ACC)→R2 ;ACC通过总线送ALU T2 R2→ACC ;结果→ACC

2.DMA接口主要由哪些部件组成?在数据交换过程中它应完成哪些功能?画出DMA工作过程的流程图(不包括预处理和后处理)

答:DMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存地址计数器、字计数器、设备地址寄存器、

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