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1、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

2、、 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

3、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0011 1001 1000，其真值为（ ）。 A.

4、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. CP

5、U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1 B.减1C.保持不变

6、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（）ABY001101011000A. 与门 真值表B. 或门C. 与非门 D. 或非门

7、15. 可使逻辑等式成立的A、B、C、D变量的值是（）A. 0、0、0、0 B. 0、1、0、1C. 0、0、1、1 D. 1、1、0、016. 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

8、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MOS B.磁带和MOSC.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

9、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，IO接口类型可以分成( )和( )两种。三、简答题（每题5分，共计20

10、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（A15A0，A0为低位），数据总线8根（D7D0），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

11、命令，低电平为写命令）。主存地址空间分配如下：08191为系统程序区，由只读存贮器芯片组成。819232767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：8K8位（控制端仅有CS）RAM（静态）：16K1位，2K8位，4K8位，8K8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

12、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3000 r/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12345678910答案题号11121314151617181920答案二、

13、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）12.3.4.5.答案：一、选择题（每小题1分，共计20分）1.-5 B B A C C 6-10 C A D D C 11-15 ABBDB 16-20 CCCDC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. 8 45. 半导体存储器 磁表面存储器6. 00.1 11.0 7. 执行顺序8. 串联

14、 并联9. 指令（IR） 状态10. 6411. 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

15、,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

16、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IBM PC/XT个人计算机采用8位ISA总线，之后又在IBM PC/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

17、2-1 规格化浮点表示为：27/64原101，11101100027/64反110，10010011127/64补111，1001010003. 主存地址空间分布如图所示： 根据给定条件，选用 ROM：8K8位芯片1片。 RAM：8K8位芯片3片。2K 8位芯片1片 3：8译码器仅用Y0，Y1，Y2，Y3和Y 7输出端，且对最后的2K8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 = 27512288

18、字节共有4个记录面，所以磁盘存储器总容量为 ： 4 27512288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 / 2R1 = 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 / 2R2 = 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 / (250) = 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： 14 6 5 4 3 0