计算机组成原理Word文档格式.docx
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A.512KB.1MC.512KB
20.一个16K×
32位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.48B.46C.36D.40
二、填空题(共7题,每空1分,共20分)
1.计算机系统是由______和软件两大部分组成,软件又分为______和______。
2.系统总线按传输信息的不同分为地址总线、____、_____三大类。
3.四位二进制补码所能表示的十进制整数范围是______至______。
4.半导体SRAM靠______存储信息,半导体DRAM靠______存储信息。
5.动态RAM的刷新方式通常有______、____、____三种。
6.完整的指令周期包括取指、______、______、_____四个子周期,影响指令流水线性能的三种相关分别是______相关、____相关和控制相关。
7.Cache和主存地址的映射方式有______、____、____三种。
三、简答题(共2题,每题5分,共10分)
1.什么叫指令?
什么叫指令系统?
2.一次程序中断大致可分为哪几个阶段?
四、应用题(共5题,每题10分,共50分)
1.设某机主频为8MHz,每个机器周期平均含2个时钟周期,每条指令平均有2.5个机器周期,试问该机的平均指令执行速度为多少MIPS?
若机器主频不变,但每个机器周期平均含4个时钟周期,每条指令平均有5个机器周期,则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS?
由此可得出什么结论?
2.设某机有四个中断源A、B、C、D,其硬件排队优先次序为A,B,C,D,现要求将中断处理次序改为D,A,C,B。
(1)写出每个中断源对应的屏蔽字。
(2)按下图时间轴给出的四个中断源的请求时刻,画出CPU执行程序的轨迹。
设每个中断源的中断服务程序时间均为20s。
3.设机器数字长为8位(含一位符号位),若A=+15,B=+24,求[A+B]补和[A-B]补并还原成真值。
4.某机字长16位,存储字长等于指令字长,若存储器直接寻址空间为128字,变址时的位移量为-64~+63,16个通用寄存器可作为变址寄存器。
设计一套指令格式,满足下列寻址类型的要求。
(1)直接寻址的二地址指令3条;
(2)变址寻址的一地址指令6条;
(3)寄存器寻址的二地址指令9条;
(4)直接寻址的一地址指令13条。
5.设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用-MREQ(低电平有效)作访存控制信号,R/-W作读写命令信号(高电平为读,低电评为写)。
现有8片8KX8位的RAM芯片与CPU相连,试回答:
(1)用74138译码器画出CPU与存储芯片的连接图;
(2)写出每片RAM的地址范围;
(3)根据图
(1),若出现地址线A13与CPU断线,并搭接到高电平上,将出现什么后果?
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______。
A.立即数和栈顶;
B.暂存器;
C.栈顶和次栈顶;
D.累加器。
2.______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_____。
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_____。
A.128K;
B.64K;
C.64KB;
D.128KB。
5.主机与设备传送数据时,采用____,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______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______。
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______。
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______。
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______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______。
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_____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______。
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______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_____。
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,______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;
17.一个16K×
8位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.48;
B.46;
C.17;
D.22.
18.在间址周期中,______。
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;
19.下述说法中______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______。
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,最小正数为,最大负数为,最小负数为。
2.指令寻址的基本方式有两种,一种是寻址方式,其指令地址由程序计数器给出,另一种是寻址方式,其指令地址由给出。
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。
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。
4.一个浮点数,当其尾数右移时,欲使其值不变,阶码必须。
尾数右移1位,阶码加。
5.存储器由m(m=1,2,4,8…)个模块组成,每个模块有自己的和
寄存器,若存储器采用编址,存储器带宽可增加到原来的倍。
6.按序写出多重中断的中断服务程序包括、、、和中断返回几部分。
三、名词解释(共10分,每题2分)
1.微操作命令和微操作
2.快速缓冲存储器
3.基址寻址
4.流水线中的多发技术
5.指令字长
四、计算题(5分)
设机器数字长为8位(含1位符号位),设A=
,B=
,计算[A
B]补,并还原成真值。
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)
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)
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)
(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。
(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。
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)
(5)修改字计数器,并根据传送字数,判断DMA传送是否结束;
(6)发DMA结束信号,向CPU申请程序中断,报告一组数据传送完毕。
DMA工作过程流程如图所示。
七、设计题(10分)
设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用
作访存控制信号(低电平有效),用
作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有下列芯片及各种门电路(门电路自定),如图所示。
画出CPU与存储器的连接图,要求:
(1)存储芯片地址空间分配为:
最大4K地址空间为系统程序区,相邻的4K地址空间为系统程序工作区,最小16K地址空间为用户程序区;
(2)指出选用的存储芯片类型及数量;
(3)详细画出片选逻辑。
(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。
试卷一:
一.
选择题
(每小题1分,共20分)
1.
目前我们所说的个人台式商用机属于______。
A.巨型机
B.中型机
C.小型机
D.微型机
2.
(2000)10化成十六进制数是______。
A.(7CD)16
B.(7D0)16
C.(7E0)16
D.(7F0)16
3.
下列数中最大的数是______。
A.(10011001)2
B.(227)8
C.(98)16
D.(152)10
4.
______表示法主要用于表示浮点数中的阶码。
A.
原码
B.
补码
C.
反码
D.
移码
5.
在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是______。
BCD码
16进制
格雷码
ASCⅡ码
6.
下列有关运算器的描述中,______是正确的。
A.只做算术运算,不做逻辑运算
只做加法
C.能暂时存放运算结果
既做算术运算,又做逻辑运算
7.
EPROM是指______。
读写存储器
只读存储器
可编程的只读存储器
光擦除可编程的只读存储器
8.
Intel80486是32位微处理器,Pentium是______位微处理器。
A.16 B.32 C.48 D.64
9.
设[X]补=1.x1x2x3x4,当满足______时,X
>
-1/2成立。
A.x1必须为1,x2x3x4至少有一个为1
B.x1必须为1,x2x3x4任意
C.x1必须为0,x2x3x4至少有一个为1
D.x1必须为0,x2x3x4任意
10.
CPU主要包括______。
A.控制器
B.控制器、
运算器、cache
C.运算器和主存
D.控制器、ALU和主存
11.
信息只用一条传输线
,且采用脉冲传输的方式称为______。
A.串行传输
B.并行传输
C.并串行传输
D.分时传输
12.
以下四种类型指令中,执行时间最长的是______。
RR型
RS型
SS型
D.程序控制指令
13.
下列____属于应用软件。
操作系统
编译系统
连接程序
D.文本处理
14.
在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是_____。
增加内存容量
提高内存可靠性
解决CPU和主存之间的速度匹配问题
增加内存容量,同时加快存取速度
15.
某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用_____作为存储芯片。
SRAM
闪速存储器
cache
D.辅助存储器
16.
设变址寄存器为X,形式地址为D,(X)表示寄存器X的内容,这种寻址方式的有效地址为______。
EA=(X)+D
EA=(X)+(D)
C.EA=((X)+D)
EA=((X)+(D))
17.
在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为______。
隐含寻址
立即寻址
寄存器寻址
直接寻址
18.
下述I/O控制方式中,主要由程序实现的是______。
PPU(外围处理机)方式
中断方式
DMA方式
通道方式
19.
系统总线中地址线的功能是______。
用于选择主存单元地址
用于选择进行信息传输的设备
用于选择外存地址
用于指定主存和I/O设备接口电路的地址
20.
采用DMA方式传送数据时,每传送一个数据要占用______的时间。
一个指令周期
一个机器周期
一个时钟周期
一个存储周期
二.
填空题
(每空1分
,共20分)
数控机床是计算机在A.______方面的应用,邮局把信件自动分拣是在计算机B.______方面的应用。
汉字的A.______、B.______、C.______是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。
闪速存储器特别适合于A.______微型计算机系统,被誉为B.______而成为代替磁盘的一种理想工具。
主存储器的性能指标主要是A.______、B.______、存储周期和存储器带宽。
条件转移、无条件转移、转子程序、返主程序、中断返回指令都属于A.______类指令,这类指令在指令格式中所表示的地址不是B.______的地址,而是C.______的地址。
从操作数的物理位置来说,可将指令归结为三种类型:
存储器-存储器型,A.______,B.______。
运算器的两个主要功能是:
A.______,B.______。
PCI总线采用A.______仲裁方式,每一个PCI设备都有独立的总线请求和总线授权两条信号线与B.______相连。
9.
直接内存访问(DMA)方式中,DMA控制器从CPU完全接管对A.______的控制,数据交换不经过CPU,而直接在内存和B.______之间进行。
答案:
A.自动控制
B.人工智能
A.输入编码(或输入码)
B.内码(或机内码)
C.字模码
A.便携式
B.固态盘
A.存储容量
B.存取时间
A.程序控制类
B.操作数
C.下一条指令
A.寄存器—寄存器型
B.寄存器—存储器型
A.算术运算
B.逻辑运算
A.集中式
B.中央仲裁器
A.总线
B.I/O设备(或输入输出设备)
试卷二:
一.
选择题(每空1分,共20分)
1.
将有关数据加以分类、统计、分析,以取得有利用价值的信息,我们称其为______。
数值计算
辅助设计
数据处理
实时控制
2.
目前的计算机,从原理上讲______。
指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放
指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放
指令和数据都以二进制形式存放
指令和数据都以十进制形式存放
根据国标规定,每个汉字在计算机内占用______存储。
A.一个字节
B.二个字节
C.三个字节
D.四个字节
下列数中最小的数为_____。
A.(101001)2
B.(52)8
C.(2B)16
D.(44)10
存储器是计算机系统的记忆设备,主要用于______。
A.存放程序
B.存放软件
C.存放微程序
D.存放程序和数据
设X=
—0.1011,则[X]补为______。
A.1.1011
B.1.0100
C.1.0101
D.1.1001
A.(10010101)2
C.(96)16
D.(143)10
计算机问世至今,新型机器不断推陈出新,不管怎样更新,依然保有“存储程序”的概念,最早提出这种概念的是______。
A.巴贝奇
B.冯.
诺依曼
C.帕斯卡
D.贝尔
在CPU中,跟踪后继指令地指的寄存器是______。
A.指令寄存器
B.程序计数器
C.地址寄存器
D.状态条件寄存器
Pentium-3是一种_____。
A.64位处理器
B.16位处理器
C.准16位处理器
D.32位处理器
三种集中式总线控制中,______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
外存储器与内存储器相比,外存储器______。
A.速度快,容量大,成本高
B.速度慢,容量大,成本低
C.速度快,容量小,成本高
D.速度慢,容量大,成本高
一个256K×
8的存储器,其地址线和数据线总和为______。
A.16
B.18
C.26
D.20
堆栈寻址方式中,设A为累加器,SP为堆栈指示器,MSP为SP指示的栈顶单元。
如果进栈操作的动作顺序是(A)→MSP,(SP)-1→SP。
那么出栈操作的动作顺序应为______。
A.(MSP)→A,(SP)+1→SP
B.(SP)+1→SP,(MSP)→A
C.(SP-1)→SP,(MSP)→A
D.(MSP)→A,
(SP)-1→SP
当采用______对设备