计算机组成原理试管理题集.docx

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计算机组成原理试管理题集

计算机组成原理试题集

第一章计算机系统概述

二.填空题

1.冯.诺伊曼机的设计思想是_________________________________________。

2.在计算机术语中，将ALU控制器和__________存储器合在一起称为_____________。

3.计算机系统的层次结构从下至上可分为五级，即微程序设计级（或逻辑电路级）、一般

机器级、操作系统级、__________级、____________级。

4.计算机的软件通常分为___________和____________两大类。

5.计算机系统中的存储器分为内存和__________。

在CPU执行程序时必须将指令放存在__________中。

6.用来管理计算机系统的资源并调度用户的作业程序的软件_________，负责将高级语言的

源程序翻译成目标程序的软件称为___________。

7.计算机存储器的最小单位为__________。

1K容量的存储器能够存储__________个这样的

基本单位。

8.将计算机中一部分软件永恒地存在只读存储器中称为_________。

9.完整的计算机系统应包括__________和__________。

10.汇编语言是一种面向机器的语言，对_________依赖性强，用汇编语言编制的程序的执行速度比高级语言__________。

11.计算机的硬件包括运算器、控制器，存储器、_________和_________五部分

12.计算机硬件的技术指标主要包括__________、存储容量和__________。

13.输入输出设备和辅助存储器统称为___________。

14.常用的辅助存储设备包有_________和________等。

15.计算机能够唯一执行的语言是__________。

第二章运算方法和运算器

一.选择题

1.定点8位字长的字,采用2的补码形式表示8位二进制整数,可表示的数范围为______。

A.－127~+127B.－2－127~+2－127

C.2－128~2+127D.－128~+127

2.假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH，r2=F2H，r3=90H，r4=F8H，若将运算结果存放在一个8位寄存器中，则下列运算会发生溢出的是_____。

A.r1×r2B.r2×r3C.r1×r4D.r2×r4

3.在浮点数原码运算时,判定结果为规格化数的条件是______。

A.阶的符号位与尾数的符号位不同

B.尾数的符号位与最高数值位相同

C.尾数的符号位与最高数值位不同

D.尾数的最高数值位为1

4.机器字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。

若用定点小数表示，则最大正小数为_____。

A.+（1–2－32）B.+（1–2－31）C.2－32D.2－31

5.假设下列字符中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是_____。

A.11001011B.11010110C.11000001D.11001001

6.浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。

设浮点

数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。

若有两个数X=27×29/32，Y=25×5/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是

A．001111100010B.001110100010C．010000010001D.发生溢出

7.IEEE754标准中规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位，则它能表示的最小规格化负数为____。

A．－（2－252）×2－1023B.－（2－2－52）×2＋1023

C.－1×2－1024D.－（1－252）×2－1023

8.若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是___。

A．阶符与数符相同为规格化数

B.阶符与数符相异为规格化数

C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数

D．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数

9.针对8位二进制数，下列说法正确的是______。

A.－127的补码为10000000B.－127的反码等于0的移码

C.+1的移码等于－127的反码D.0的补码等于－1的反码

10.在下列机器数编码中，_____零的表示形式是唯一的。

A.原码B.补码C.反码D.原码和反码

11.运算器的核心功能部件是___。

A.数据总线B.ALUC.状态条件寄存器D.通用寄存器

12.一个C语言程序在一台32位机器上运行。

程序中定义了三个变量xyz，其中x和z是int型，y为short型。

当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，xyz的值分别是_____。

A．X=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H

B．X=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H

C．X=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H

D．X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H

13.float型数据通常用IEEE754单精度浮点数格式表示。

若编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中，且x=－8.25，则FR1的内容是______。

A.C104000HB.C2420000HC.C1840000HD.C1C20000H

14.某机字长8位，采用原码形式（其中1位为符号位），则机器数能表示的范围是______。

A.－127～127B.－128～128C.－128～127D.－127～128

15.下列数中最小的数为：

________。

A.（101001）2B.（52）8C.（101001）BCDD.（233）16

16.下列数中最大的数为：

______。

A.（10010101）2B.（277）8C.（96）16

D.（143）5

17.针对8位二进制数，下列说法正确的是：

______。

A.－127的补码为10000000B.－127的反码等于0的移码

C.＋1的移码等于－127的反码D.0的补码等于－1的反码

18.若某数x的真值为－0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用编码方法是：

____。

A.原码B.补码C.反码D.移码

19.四片74181ALU和一片74182ALU器件相配合，具有如下进位传递功能：

______。

A.行波进位B.组内先行进位，组间先行进位

C.组内先行进位，组间行波进位D.组内行波进位，组间先行进位

20.在定点加减运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有_____，它一般用_____

来实现。

A．译码电路，与非门B．编码电路，或非门

C．溢出判断电路，异或门D．移位电路，与或非门

21.在定点数运算中，产生溢出的原因是______。

A．运算过程中最高位产生了进位或借位

B．参加运算的数超出了机器的表示范围

C．运算结果超出了机器的表示范围

D．寄存器位数太少不得不舍弃最低有效位。

22.在定点小数机中，下列说法正确的是_____。

A．只有补码能表示－1B．只有原码能表示－1

C．原码补码都能表示－1D．原码补码都不能表示－1

23.设寄存器的内容为10000000，若它等于－128，则为______。

A．原码B．补码C．反码D．移码

24.在原码加减交替除法中，参加操作的数是_____。

A．原码B．绝对值C．绝对值的补码D.补码

25.设[x]补＝1.x1x2x3x4x5x6x7x8，当满足条件______时，x＞－1/2成立。

A．x1=1，x2～x8至少有一个为1B．x₁=0，x2～x8至少有一个为1

C．x1=1，x2～x8任意D．x1=0，x2～x8任意

26.两补码相加，采用一位符号位，当_______时，表示结果溢出。

A．最高位有进位B．最高位和次高位进位异或结果为0

C．最高位为1D．最高位和次高位进位异或结果为1

27.设机器字长为8位（含2位符号位），若机器数DAH为补码，则算术左移一位得_____，算术右移一位得_____。

A．B4HEDHB．F4H6DH

C．B5HEDHD．B4H6DH

28.设寄存器的内容为10000000，若它等于－127，则为_____。

A．原码B．补码C．反码D．移码

29.下列说法正确的是______。

A.采用变形补码进行加减法运算可以避免溢出

B.只有定点数运算才可能溢出，浮点数运算不会产生溢出

C.只有带符号数的运算才有可能产生溢出

D.只有将两个正数相加时才有可能产生溢出

30.设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式（含1位符号位）。

对于十进制数－27，寄存器的内容为_____。

A．27HB．9BHC．E5HD．C6H

二.填空题

1.已知[x]补＝0100110，则[x]原＝__________，真值＝_________。

2.A的ASCII码为41H，如果用偶校验码校验，最高位为校验位，则编码为_________。

3.在变形补码进行加减法运算时，若运算结果中两个符号位_______，表示发生了溢出。

若结果的两个符号位为_______表示发生了正溢出。

4.已知[X]补＝11011010，其中最高位为符号位，则[2X]补＝_____________,[（1/2）X]补＝__________。

5.在单符号位进行加减法运算时，若_______________________，表示发生了溢出。

6.数的真值变成机器码可采用原码表示法，反码表示法，_______表示法，_________表示法。

7.机器字长为32位，定点表示时，数符1位，尾数31位。

则：

定点整数表示时，最大正数值=____________，最小负数值=____________。

8.若浮点数ｘ的IEEE754标准存储格式为（41360000）16，其浮点数的十进制数值为_____________。

9.（20.59375）10的IEEE754标准32位浮点数的十六进制存储格式为_______________。

10.（5/32）10的IEEE754标准32位浮点数的十六进制存储格式为______________。

11.（－4120）10的IEEE754标准32位浮点数的十六进制存储格式为_________________。

12.将十六进制的IEEE754单精度浮点数存储格式42E48000转换成十进制数，其十进制数值为____________。

13.假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非规格化浮点数ｘ,真值表示为：

ｘ＝（－1）s×（1.M）×2E－128它所表示的最大正数为_________、最小正数为_________。

14.假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非规格化浮点数ｘ,真值表示为：

ｘ＝（－1）s×（1.M）×2E－128它所表示的最大负数为______、最小负数为是多少_________。

15.设某机字长为8位（含一位符号位），若[x]补＝11001001，则x所表示的十进制数的真值为_______，[（1/4）x]补＝________。

16.带符号位的编码方式中，零的表示唯一的有______码和______码。

17.机器数为补码表示，字长16位（含一位符号位），用十六进制写出对应整数定点机的最大

整数补码是_________，最小负数补码是_________。

18.在整数定点机中，采用1为符号位，若寄存器的内容为10000000。

当它表示为原码是，其对应的真值为________；当它表示为补码时，其对应的真值为_________。

（答案均用十进制表示）

19.一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须________。

尾数右移一位，阶

码___________。

20.机器数字长为8位（含1位符号位），当x＝－127（十进制）时，[x]补＝__________，[x]移＝_____________。

21.机器数字长为8位（含1位符号位），若机器数为81H，当它表示原码时，等价的十进制整数为________，当它表示为补码时等价的十进制整数为__________。

22.设机器代码为FCH，机器数为补码形式（1位符号位），则对应的十进制真值为_________（真值用十进制表示），其原码形式为_______（原码用十六进制表示）。

23.设x＝－25/32，则[x]补＝__________，[（1/2）x]补＝___________。

24.设x＝－25/32，则[－x]补＝____________，[（1/4）x]补＝__________。

25.一个具有二级先行进位的32位ALU电路需要________片74181芯片和_________74182芯片。

26.原码的符号位为1，该数为负数。

若补码的符号位为1，则该数为_______；若移码的符号位为1，则该数为_________。

27.若[x]补＝1.0000000，则x＝_____________，若[x]补＝10000000，则x＝______________。

28.原码的移位规则是符号位不变，数值部分左移或右移，移出的空位填“0”。

补码的移位规则是补码的左移时符号位不变，数值部分左移，最低位移出的空位填_______；补码右移时符号位不变，数值部分右移，最高位移出的空位填________。

29.补码的数值部分不变，符号取反，即得________码，补码包括符号位在内各位取反末位

加1得_______。

30.ｘ＝＋011,ｙ＝＋110,求和[ｘ－ｙ]移＝____________。

三.综合应用题

1.已知x=0.10011101，y=－0.1110，用不恢复余数阵列除法器计算x÷y。

2.设某机字长为8位，给定十进制数：

x＝＋49，y＝－74。

试按补码运算规则计算下列各题，并判断溢出情况。

（1）[x]补－[y]补

（2）[－x]补＋[（1/2）x]补

3.设x=－15，y=－13，输入数据用补码表示，用带求补器的补码阵列乘法器求出乘积x×y=？

并用十进制数乘法验证。

4.已知x＝0.10011101,y＝0.1110，用不恢复余数法求x÷y（计算出商和余数）。

5.设x＝＋15，y＝－13，用带求补器的原码阵列乘法器求出两数的乘积x×y＝?

。

并用十进制数乘法验证。

6.已知x＝+0.10101,y＝+0.11110，请用加减交替法求x÷y（计算出商和余数，商值计算

到小数点后面5位）。

7.设ｘ＝2010×0.11011011，ｙ＝2100×（－0.10101100），利用

浮点数运算器的运算方法计算ｘ＋ｙ。

（提示：

浮点运算器的运算步骤为0操作数的检查、比较阶码大小并完成对阶、尾数进行加或减运算、结果规格化并进行舍入处理。

）

8.已知x＝0.10110,y＝0.111，请用不恢复余数法计算[x÷y]补（计算出商和余数，商值计算到小数点后面3位）。

9.知x＝－0.01111，y＝＋0.11001，计算x+y，要写出详细过程步骤，如果有溢出，要进行

溢出检测。

10.已知x=－0.01111，y=＋0.11001,求：

①[x]补，[－x]补，[y]补，[－y]补；②x＋y，x－y,判断加减运算是否溢出。

11.设有两个十进制数：

x＝－0.875×21，y＝0.625×22。

（1）将x和y的尾数转化为二进制补码形式；

（2）设阶码2位，阶符1位，数符1位，尾数3位。

通过补码运算规则求出z＝x－y的二进制浮点规格化结果。

12.有两个浮点数N1=2j1×S1,N2=2j2×

S2，其中阶码用4位移码、尾数用8位原码表示（含1位符号位）。

设j1=（11）2

S1=（+0.0110011）2,j2=（-10）2,S2=（+0.1101101）2，求N1+N2，写出运算步骤及结果。

13.设两个浮点数N1=2j1×S1,N2=2j2×S2，其中阶码3位（移码），尾数4位，数符1位。

设：

j1=（－10）2,S1=（+0.1001）2

j2=（＋10）2,S2=（+0.1011）2

求：

N1×N2，写出运算步骤及结果，积的尾数占4位，按原码阵列乘法器计算步骤求尾数之积。

14.已知二进制数x＝0.10110，y＝－0.10011，设计算机字长为8位（其中1位符号位），试用双符号位的补码定点小数计算求x＋y，x－y的值，并判断是否溢出。

15.已知x＝0.1011,y＝－0.1010，用原码一位乘法求x×y的值，要求写出计算机中的运算步骤。

四.设计分析

1.设计一个无符号位的二位二进制乘法器。

可以任意选择若干一位二进制全加器和各种基

本逻辑门电路。

2.有若干74181和74182器件，可以任意选择以上两种器件设计以下两种方案的32位ALU（只需画出进位之间的联系），并比较两种方案的速度及集成电路片数。

（1）采用单重分组（组内并行进位，组间串行进位）进位结构；

（2）采用双重分组（二级先行进位）进位结构。

3.用512K×16位的Flash存储器芯片组成一个2M×32位的半导体只读存储器，试问：

（1）数据寄存器需多少位？

（2）地址寄存器需多少位？

（3）共需要多少这样的存储器件？

（4）画出此存储器的组成框图。

4.CPU的地址总线16根（A15—A0，A0为低位），双向数据总线8根（D7—D0），控制总线中与主存有关的信号有/MREQ（允许访存，低电平有效），R/W（高电平为读命令，低电平为写命令）。

主存地址空间分配如下：

0—8191为系统程序区，由只读存储芯片组成；8192—32767为用户程序区；最后（最大地址）2K地址空间为系统程序工作区。

上述地址为十进制，按字节编址。

现有如下存储器芯片：

EPROM：

8K×8位（控制端仅有/CS）;

SRAM：

16K×1位，2K×8位，4K×8位，8K×8位.

（1）请从上述芯片中选择适当芯片设计该计算机主存储器，

（2）画出主存储器逻辑框图，注意画出选片逻辑（可选用门电路及3∶8译码器74LS138）与CPU的连接，说明选哪些存储器芯片，选多少片。

5.设CPU有16根地址线，8根数据线，并用MREQ作为访存控制信号（低电平有效），用WR作为读写控制信号（高电平为读、低电平为写）。

现有下列存储芯片：

1K×4位RAM、4K×8位RAM、8K×8位RAM、2K×8位ROM、4K×8位ROM、8K×8位ROM及74138译码器和各种门电路。

画出

CPU与存储器的连接图，要求如下：

①主存地址空间分配：

6000H～67FFH为系统程序区。

6800H～6BFFH为用户程序区。

②合理选用上述存储芯片，说明各选几片。

③详细画出存储芯片的片选逻辑图。

各种门电路和译码器可以自己选择。

6.要求用256K×16位的SRAM设计存储器。

SRAM有两个控制输入端：

当有效时选中该片；当R＝1执行读操作，当/R＝0执行写操作。

（1）共需要多少RAM芯片？

（2）画出该存储器组成的逻辑框图

（3）写出各芯片的地址分布。

7.要求用256K×16位的SRAM设计存储器。

SRAM有两个控制输入端：

当有效时选中该片；当/R＝1执行读操作，当/R＝0执行写操作。

（1）共需要多少RAM芯片？

（2）画出该存储器组成的逻辑框图

（3）写出各芯片的地址分布。

8.现有两片4K×8位和两篇8K×4位的SRAM存储芯片。

利用以上存储芯片设计一个16K×8位的存储器。

画出与CPU连接的逻辑电路图。

第三章内部存储器

一.选择题

1.采用虚拟存储器的主要目的是___

A.提高主存储器的存取速度

B.扩大主存储器的存储空间,并能进行自动管理和调度

C.提高外存储器的存取速度

D.扩大外存储器的存储空间

2.假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是

A．5%B.9.5%C.50%D.95%

3.某SARM芯片，其存储容量为64K×16位，该芯片的地址线数目和数据线数目分别是___。

A．64,16B.16,64,C.64,8D.16,16

4.某RAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为

A.8，512B.512，8C.18，8D.19，8

5.双端口存储器所以能高速运行读/写，是因为采用（）。

A.高速芯片B.两套相互独立的读写电路

C.流水技术D.新型器件

6.计算机系统中的存储器系统是指______。

ARAM存储器

BROM存储器

C主存储器

D主存储器和外存储器

7.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。

每个主存块大小为32字节，按字节编址。

主存131号单元所在主存块应装入到的Cache组号是

A．0B.2C.4D.6

8.某SRAM芯片,其存储容量为64M×32位,该芯片的地址线和数据线数目为（）

A.16，64B.26，32C.36，64D.46，32

9.以下说法正确的是______

A、采用虚拟存储器的主要目的是提高存取速度

B、采用虚拟存储器的主要目的是扩大内存的存储空间

C、采用Cache的主要目的是扩大内存的存储空间

D、采用Cache的主要目的是扩大CPU中通用寄存器的数量

10.某计算机的Cache共有16行，采用2路组相联映射方式（即每组两行），主存每个块大小为32字节，按字节编址。

主存地址为129的单元所在的块应装入Cache的组号是。

（计数均从0开始）

A、0B、1C、4D、6

11.某机字长32位，存储容量256MB，若按字编址，它的寻址范围是___。

A、1MB、512KBC、64MD、256KB

12.某SARM芯片，其存储容量为64M×64位，该芯片的地址线数目和数据线数目分别是___。

A、64,64B、16,64,C、26,64D、36,64

13.主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。

A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题

B、扩大主存贮器容量

C、扩大CPU中通用寄存器的数量

D、既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量

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