计算机组成原理B卷.docx
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计算机组成原理B卷
南京信息工程大学滨江学院
2010─2011学年第一学期
计算机组成原理课程试卷
试卷类型B（注明A、B卷）考试类型闭（注明开、闭卷）
注意：
1、本课程为必修（注明必修或选修），学时为51，学分为3
2、本试卷共8页；考试时间120分钟；出卷时间：
2011年1月
3、姓名、学号等必须写在指定地方；考试时间：
2011年2月日
4、本考卷适用专业年级：
网工+计科+软工任课教师：
林美华
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
总分
得分
阅卷人
（以上内容为教师填写）
专业年级班级
学号姓名
请仔细阅读以下内容：
1、考生必须遵守考试纪律，详细内容见《南京信息工程大学滨江学院考试纪律规定》。
2、所有考试材料不得带离考场。
3、考生进入考场后，须将学生证或身份证放在座位的左上角。
4、考场内不许抽烟、吃食物、喝饮料。
5、考生不得将书籍、作业、笔记、草稿纸袋入考场，主考教师允许带入的除外。
6、考试过程中，不允许考生使用通讯工具。
7、开考15分钟后不允许考生进入考场，考试进行30分钟后方可离场。
8、考生之间不得进行任何形式的信息交流。
9、除非被允许，否则考生交卷后才能离开座位。
10、考试违纪或作弊的同学将被请出考场，其违纪或作弊行为将上报学院。
本人郑重承诺：
我已阅读上述10项规定，如果考试是违反了上述10项规定，本人将自愿接受学校按照有关规定所进行的处理。
上面姓名栏所填姓名即表示本人已阅读本框的内容并签名。
注意：
所有答案必须写在后面的答题纸上，写在试卷部分的不予评分！
一、选择题（每小题1分，共计20分）
1.8位定点原码整数10100011B的真值为（）。
A.+0100011B
B.-0100011B
C.+1011101B
D.-1011101B
2.若某数x的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用的编码为（）。
A.原码
B.补码
C.反码
D.移码
3.某数在计算机中用8421BCD码表示为001110011000，其真值为（）。
A.398
B.398H
C.1630Q
D.1110011000B
4.下列逻辑部件中，（）不包括在运算器内。
A.累加器
B.状态条件寄存器
C.指令寄存器
D.ALU
5.虚拟存储器的存储结构组成是（ ）
A.Cache和主存B.Cache和辅存
C.主存和部分辅存D.通用寄存器和部分辅存
6.在ROM存储器中必须有（）电路。
A.数据写入
B.再生
C.地址译码
D.刷新
7.DMA传送控制的周期挪用法一般适用于（）的情况。
A.I/O设备读写周期大于内存存储周期
B.CPU工作周期比内存周期长很多
C.I/O设备读写周期小于内存存储周期
D.CPU工作周期比内存存储周期小很多
8.在多级存储体系中，“cache——主存”结构的作用是解决（）的问题。
A.主存容量不足
B.主存与辅存速度不匹配
C.辅存与CPU速度不匹配
D.主存与CPU速度不匹配
9.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构来看，至今为止绝大多数计算机仍是（）式计算机。
A.实时处理
B.智能化
C.并行
D.冯·诺依曼
10.在CPU响应中断请求并转去执行中断服务程序时，首先要执行的是（ ）
A.保存断点B.保存有关寄存器的现场
C.关中断D.开中断
11.对浮点运算结果做向右规格化时，尾数向右移一位，则其阶码应该（ ）
A.加1B.减1
C.保持不变D.右移1位
12.在定点补码加减法运算中，检测运算结果是否溢出的单符号位操作检测法是（ ）
A.加数与被加数同号，运算结果与之同号
B.加数与被加数同号，运算结果与之异号
C.加数与被加数异号，运算结果与被加数同号
D.加数与被加数异号，运算结果与被加数异号
13.以下叙述中错误的是（ ）
A.浮点数中，阶码反映了小数点的位置
B.浮点数中，阶码的位数越长，能表达的精度越高
C.计算机中，整数一般用定点数表示
D.汉字的机内码中，一个汉字用2个字节表示
14.某电路的真值表如下（A，B为输入，Y为输出），从中可以断定该电路是（ ）
A
B
Y
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
A.与门真值表
B.或门
C.与非门
D.或非门
15.可使逻辑等式
成立的A、B、C、D变量的值是（ ）
A.0、0、0、0B.0、1、0、1
C.0、0、1、1D.1、1、0、0
16.如果执行某条指令时，需要多次访问主存来得到操作数，那么该条指令的寻址方式是
（ ）
A.立即寻址方式B.直接寻址方式
C.间接寻址方式D.寄存器直接寻址方式
17.若外围设备传送数据采用DMA输入输出方式，那就意味着（ ）
A.需要由程序来完成数据的传送
B.需要由中断程序来完成数据的传送
C.外设可以与主存直接交换数据
D.由CPU直接参与外设的数据交换操作
18.并行性的三种实际含义是（ ）
A.时间共享、资源共享和资源管理
B.时间重叠、资源重复和资源管理
C.时间重叠、资源重复和资源共享
D.时间重叠、时间共享和资源共享
19.欲组成十二进制计数器所需触发器至少要（ ）
A.12位B.2位
C.5位D.4位
20.以下同属于磁表面存储器的是（ ）
A.磁盘和MOSB.磁带和MOS
C.磁盘和磁带D.磁卡、IC卡
二．填空题（每小题1分，共20分）
1.软件通常分为（）和（）两大类。
2.计算机硬件由（）、（）、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。
3.指令通常由（）和（）两部分组成。
4.要组成容量为4K*8位的存储器，需要（）片4K*1位的静态RAM芯片并联，或者需要（）片1K*8位的静态RAM芯片串联。
5.根据目前常用的存储介质可以将存储器分为（）、（）和光存储器
6．若浮点数的尾数用补码表示，当运算结果的两位符号位和小数点后的第一位是（）或（）时，表明结果是规格化的数。
7．子程序调用指令和转移指令均改变程序的（）。
8．由于一个存储器芯片的容量和位数一般不能满足使用要求，所以通常将若干个芯片按（）和（）两种方式相连接。
9．当前正在执行的指令保存在CPU的（）寄存器中；运算结果进位标志C保存在CPU的（）寄存器中。
10．某半导体存储器的地址码为16位，因此该机由地址码计算出的主存最大容量为（）K个单元.
11．按数据传输宽度来分，I／O接口类型可以分成（）和（）两种。
三、简答题（每题5分，共计20分）
1.什么是I/O通道？
与DMA和外围处理机方式相比有何不同？
2.外设有几种编址方法？
各有何特点？
3.为什么要进行总线仲裁？
4.总线的定义是什么？
简述总线的发展过程。
四．综合题：
根据要求解题（共计40分）
1.已知X=-0.1001，Y=-0.0101，要求用补码减法来运算X-Y=？
并给出运算过程。
（5分）
2．将﹣27/16这个十进制数表示成浮点规格化数，阶码3位，用补码表示；尾数9位，用补码表示。
（5分）
3.某8位机采用单总线结构，地址总线16根（A15—A0，A0为低位），数据总线8根（D7—D0），控制总线中与主存有关的有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，由只读存贮器芯片组成。
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。
现有如下存贮器芯片：
ROM：
8K×8位（控制端仅有——CS）
RAM（静态）：
16K×1位，2K×8位，4K×8位，8K×8位
请从上述芯片中选择适当芯片设计该计算机主存贮器，画出主存贮器逻辑框图。
注意画选片逻辑（可选用门电路及3：
8译码器74LS138），与CPU的连接，说明选哪些存贮器芯片，选多少片？
（12分）
4．某计算机字长为16位，主存容量为640KB，采用单字长单地址指令，共有80条指令。
试用直接、间接、变址、相对四种寻址方式设计指令格式。
（8分）
5．某磁盘存储器转速为3000r/min，共有4个记录盘面，每毫米5道，每道记录信息为12288B，最小磁道直径为230mm，共有275道，问：
（10分）
（1）磁盘存储器的存储容量为多少？
（2）最高位密度与最低位密度是多少？
（3）磁盘数据传输率是多少？
（4）平均等待时间是多少？
（5）给出一个磁盘地址格式方案。
南京信息工程大学滨江学院
2010─2011学年第一学期
计算机组成原理课程试卷
答题纸
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
二、填空题（每空1分，共20分,各题答案直接填写在相应题号后的横线上）
1、__________________________________________________________________
2、__________________________________________________________________
3、__________________________________________________________________
4、__________________________________________________________________
5、__________________________________________________________________
6、__________________________________________________________________
7、__________________________________________________________________
8、__________________________________________________________________
9、__________________________________________________________________
10、______________________________________________________________
11、_______________________________________________________________
三、简答题（每小题5分，共计20分）
1.答：
2.答：
3.答：
4．答：
四．综合题：
根据要求解题（共计40分）
1．
2.
3.
4.
5.
答案：
一、选择题（每小题1分，共计20分）
1.-5BBACC6-10CADDC11-15ABBDB16-20CCCDC
二．填空题（每小题1分，共20分）
1.系统软件应用软件
2.控制器运算器
3.操作码地址码
4.84
5.半导体存储器磁表面存储器
6.00.111.0
7.执行顺序
8.串联并联
9.指令（IR）状态
10.64
11.并行接口串行接口
三、简答题（每小题5分，共计20分）
1.答：
通道方式利用了DMA技术,再加上软件,形成一种新的控制方式.通道是一种简单的处理机,它有指令系统,能执行程序,它的独立工作的能力比DMA强,能对多台不同类型的设备统一管理,对多个设备同时传送信息.而外微处理机的结构更接近于一般的处理机,它可完成I/O通道所要完成的I/O控制,还可完成马之变幻,格式处理,数据块的检错,纠错等操作,因而可以说外微处理机结构就是一般的小型计算机。
2.答：
外设有两种编址方法,一种是统一编址,一种是单独编址.所谓统一编址法,就是将I/O设备中的控制寄存器,数据据寄存器等也和内存单元一样看待,将它们和内存单元一起编排地址,它的特点就是访问内存单元的指令就可以访问I/O设备的米也寄存器,不需要专门的I/O指令组.而在单独编址的方法中,内存单元与I/O设备的地址是分开的,访问内存单元与访问I/O设备的指令是不同的,有两套指令系统.
3.答：
总线结构的特点是，一个传送信息的公共通路总线为多个模块共同使用。
但在某一时刻，只能允许一个主模块使用总线进行数据传输。
当有多个主模块要占用总线进行数据传输时，要有一个总线的请求及转交的过程，首先按一定规则进行总线使用权的仲裁，把总线的使用权交给优先级最高的请求者。
4.答：
总线就是两个以上模块（或子系统）间传送信息的公共通道，通过它模块间可进行数据、地址码及命令的传输。
最早的标准化总线是S-100总线（1975），80年代初IBMPC/XT个人计算机采用8位ISA总线，之后又在IBMPC/AT机上推出16位ISA总线。
随着外设接口对总线性能要求的不断提高，出现了EISA总线及PCI总线。
PCI总线目前已被个人计算机广泛采用，成为新的工业标准。
四．综合题：
根据要求解题（共计40分）
1.解：
X=1.1001，[X]补=1.0111；Y=1.0101，[-Y]补=0.0101
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=1.0111+0.0101=1.1100
X-Y=-0.0100
2.解：
--27/64=--0.11011×2-1
规格化浮点表示为：
[27/64]原＝101，111011000
[27/64]反＝110，100100111
[27/64]补＝111，100101000
3.主存地址空间分布如图所示：
根据给定条件，选用
ROM：
8K×8位芯片1片。
RAM：
8K×8位芯片3片。
2K×8位芯片1片
3：
8译码器仅用Y0，Y1，Y2，Y3和Y7输出端，且对最后的
2K×8位选片还需加门电路译码．
4.解：
变址寻址方式的有效地址是：
02B0H+001FH=02CFH。
相对寻址方式的有效地址是：
3A00H+001FH=3A1FH。
5.解：
（1）每道记录信息容量=12288字节
每个记录面信息容量=275×12288字节
共有4个记录面，所以磁盘存储器总容量为：
4×275×12288字节=13516800字节
（2）最高位密度D1按最小磁道半径R1计算（R1=115mm）：
D1=12288字节/2πR1=17字节/mm
最低位密度D2按最大磁道半径R2计算：
R2=R1+（275÷5）=115+55=170mm
D2=12288字节/2πR2=11.5字节/mm
（3）磁盘传输率C=r·N
r=3000/60=50周/秒
N=12288字节（信道信息容量）
C=r·N=50×12288=614400字节/秒
（4）平均等待时间=1/2r=1/（2×50）=10毫秒
（5）磁盘存贮器假定只有一台，所以可不考虑台号地址。
有4个记录面，每个记录面有275个磁道。
假定每个扇区记录1024个字节，则需要12288÷1024字节=12个扇区。
由此可得如下地址格式：
1465430
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