计算机组成原理试题库(含答案).pdf
. 专业 .专注. . word 完美格式. 计算机组成原理试题一、 单项选择题 （ 从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内 。）1.为了缩短指令中某个地址段的位数， 有效的方法是采取（C）。A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址2.某计算机字长是16 位它的存储容量是64KB,按字编址 ,它们寻址范围是（C ） 。A64K B32KB C32K D16KB 3.某一 RAM 芯片其容量为512*8 位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ） 。A. 21 B. 17 C. 19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C )。A.实现存储程序和程序控制B.可以直接访问外存C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在 ( B )。A.通用寄存器B.贮存单元C.程序计数器D.堆栈6.RISC 是( A )的简称 。A.精简指令系统计算机B.大规模集成电路C.复杂指令计算机D.超大规模集成电路7CPU 响应中断的时间是_ C _ 。A中断源提出请求；B取指周期结束；C执行周期结束；D间址周期结束。8常用的虚拟存储器寻址系统由_A_ 两级存储器组成。. 专业 .专注. . word 完美格式. A主存 辅存 ；B Cache主存 ；CCache 辅存 ；D主存 硬盘 。9DMA 访问主存时 ，让 CPU 处于等待状态，等 DMA 的一批数据访问结束后，CPU 再恢复工作 ，这种情况称作 _A_ 。A停止 CPU 访问主存 ；B周期挪用 ；CDMA 与 CPU 交替访问 ；DDMA 。10浮点数的表示范围和精度取决于_C_ 。A阶码的位数和尾数的机器数形式；B阶码的机器数形式和尾数的位数；C阶码的位数和尾数的位数；D阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。11中断向量可提供_C_。A被选中设备的地址；B传送数据的起始地址；C中断服务程序入口地址；D主程序的断点地址。12加法器采用先行进位的目的是_C_ 。A 优化加法器的结构；B 节省器材 ； C 加速传递进位信号；D 增强加法器结构。13在独立请求方式下，若有N个设备 ，则 _B_ 。A有一个总线请求信号和一个总线响应信号；B有N个总线请求信号和N个总线响应信号 ；C有一个总线请求信号和N个总线响应信号；D有N个总线请求信号和一个总线响应信号 。14主存和 CPU 之间增加高速缓冲存储器的目的是_A_ 。A解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题；B扩大主存容量；C既扩大主存容量， 又提高了存取速度；D扩大辅存容量 。. 专业 .专注. . word 完美格式. 15在计数器定时查询方式下，若计数从0 开始 ，则_A_ 。A设备号小的优先级高；B每个设备使用总线的机会相等；C设备号大的优先级高。16Cache 的地址映象中 ，若主存中的任一块均可映射到Cache 内的任一块的位置上， 称作B 。A直接映象 ； B全相联映象 ；C组相联映象 。17直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入A_ 。APC； B地址寄存器 ；C累加器 ；DACC。18响应中断请求的条件是_B_ 。A外设提出中断；B外设工作完成和系统允许时；C外设工作完成和中断标记触发器为“ 1” 时。DCPU 提出中断 。19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 ；CDMA 方式 ；D通道 。20一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 。二、 填空题 （共 20 分，每空 1 分）1在 DMA 方式中 ，CPU 和 DMA 控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止 CPU访问主 、周期挪用和 DMA 和 CPU 交替访问主存 。2设浮点数阶码为8 位（含 1 位阶符 ），尾数为 24 位（含 1 位数符 ），. 专业 .专注. . word 完美格式. 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(1-223)，最小正数为2129，最大负数为2128(-21-223)，最小负数为-2127。3、虚拟存储器中常用的存储管理方式有_ 页式虚拟存储 _ ，_段式虚拟存储 _，_段页式虚拟存储 _。4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 。5. 系统总线按传输信息的不同分为地址总线、_数据 _ 、_ 控制_三大类 。6. 半导体 SRAM 靠_触发器_存储信息 ，半导体 DRAM 靠_电容_ 存储信息。7. 动态 RAM 的刷新方式通常有 _ 、_ 、_ 集中 分散 异步三种。8. CPU 能直接访问 cache_ 和主存 _ ，但不能直接访问磁盘和光盘。二、 判断题 （判断下列各题的正误。对的打 “”，错的打 “”。每题 1 分，计 10 分 ）1、存储单元是存放一个二进制信息的存贮元。2、主程序运行时何时转向为外设服务的中断服务程序是预先安排好的。 3、时序电路用来产生各种时序信号，以保证整个计算机协调地工作。4、引入虚拟存储系统的目的是提高存储速度。5、 方式进行外设与主机交换信息时，不需要向主机发出中断请求。6、CPU 以外的设备都称外部设备。. 专业 .专注. . word 完美格式. 7、奇偶校验可以纠正代码中出现的错误。 8、用微指令的分段译码法设计微指令时， 需将具有相斥性的微命令组合在同一字段内。 9、CPU 访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储容量与越大， 访问存储器所需的时间越长 。10、一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行。四、 名词解释 （每题 2 分，共 10 分）1、存储程序的工作方式： 将计算机需进行的工作事先编写成程序，存入计算机中，运行程序时计算机自动进行工作。2、高速缓冲存储器：介于CPU 与主存之间 ，速度较快 、 容量较小 、价格较贵的存储器，引入 CACHE 的目的是提高存储系统的速度。3、程序中断的工作方式： 在 CPU 运行主程序时 ，接受到非预期的中断请求， CPU 暂停现行工作转向为中断请求服务，待服务完毕后回到住程序继续执行。4、系统总线 ：连接机器内部各大部件的信息公共通道。5、微程序 ： 用于解释机器指令的若干条微指令的有序集合。6、（ 磁盘的 ）数据传输率 ：单位时间传送的二进制信息的字节数。. 专业 .专注. . word 完美格式. 7、DMA 方式 ：单位时间传送的二进制信息的字节数。8、随机存取方式：一定的硬件和一定的软件组成的有机整体。五、 简答题 （每小题 5 分，共 30 分）1、说你认为计算机系统中的硬件和软件在逻辑功能等价吗？为什么 ? 答 ：软件与硬件的逻辑功能是等效的，但性能不相同。2、什么是运算器？它的主要由哪几个功能部件组成？答： 运算器是进行算术逻辑运算的部件。它主要由加法器、 通用寄存器 、 标志寄存器等部件组成 。3、与 RAM 相比 ROM 有何特点 ？答： ROM 掉电后信息不会丢失，但其中的信息只能读不能随便写。4、与程序中断控制方式相比DMA 控制方式有何特点？答：速度快 。响应快 、优先级高 、处理快 、无须现场保护和现场的恢复。但是应用范围没有程序中断控制方式广。5、微程序控制的基本思想是：把指令执行所需要的所有控制信号存放在控制存储器中， 需要时从这个存储器中读取，即把操作控制信号编成微指令， 存放在控制存储器中。一条机器指令的功能通常用许多条微指令组成的序列来实现，这个微指令序列称为微程序。微指令在控制存储器中的存储位置称为微地址。6、同种类的外设部设备接入计算机系统时，应解决哪些主要问题？答： 数据格式 、地址译码 、控制信息的组织和状态信息的反馈。7、中断接口一般包含哪些基本组成？简要说明它们的作用。答： 地址译码 。选取接口中有关寄存器，也就是选择了I/O 设备 ；. 专业 .专注. . word 完美格式. 命令字 /状态字寄存器 。供 CPU 输出控制命令 ，调回接口与设备的状态信息；数据缓存 。提供数据缓冲，实现速度匹配 ；控制逻辑 。如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。8、加快中央处理器与主存之间传输信息的措施有哪些？六、 综合题1、设 X=26/32 ，Y=-15/32,采用二进制变形补码计算X+Y补=? 并讨论计算结果。解 ： 设 X=26/32 ，Y=-15/32,采用二进制变形补码计算X+Y补=? 并讨论计算结果。解:X=0.11010 Y= - 0.01111 X+Y补=0.010111 无溢出2、 00110011 ， 10011110 ，求？解: 00010010 10111111 3、设有一个具有12 位地址和4 位字长的存储器，问：（1）该存储器能存储多少字节信息？（2）如果存储器由1K1位 RAM 芯片组成 .需要多少片 ? （3）需要地址多少位作为芯片选择? （4）试画出该存储器的结构图。解：设有一个具有12 位地址和4 位字长的存储器，. 专业 .专注. . word 完美格式. （1）该存储器能存储2K 字节信息 。（2）如果存储器由1K1位 RAM 芯片组成 .需要 16 片。（3）需要地址2 位作为芯片选择。（4） （图略 ）4. 某机字长 16 位，内存总容量为256KW ，其中 ROM 占地址范围为00000HOFFFFH ， 其余地址空间为RAM 。请用如下存贮芯片为该机设计一个存储器：(1) ROM 、RAM 的容量各为多少？(2) 该主存的地址线、 数据线各为多少根？(3) 用容量为32K*16 的 ROM 芯片和 64K*16 的 RAM 芯片构成该存储器，需要 RAM 和ROM 芯片各几片 ？(4) 画出存储器结构及其与CPU 连接的逻辑框图解：(1) ROM 64K RAM 192K (2) 数据线有16 根，地址线有18 根。(3) 需ROM 2 片 ，需 RAM 3 片 。(4) （图略 ）5什么是 CPU？CPU 主要由哪些寄存器级的部件组成？CPU 是计算机中进行算术逻辑运算和指挥协调机器各大部件工作的部件。IR、PSW、GR、ALU、PC 等。（图略 ）. 专业 .专注. . word 完美格式. 6 画出单总线CPU 内部框图 （寄存器级 ）， 拟出加法指令ADD R1，（ R2）的读取与执行流程 。源寻址方式采用寄存器间址方式。解: . 专业 .专注. . word 完美格式. 计算机组成原理试题（一）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。BI/O 总线 、主存总统和DMA 总线三组传输线；CI/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。. 专业 .专注. . word 完美格式. 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_ 。A128K；B64K；C64KB；D128KB。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 ；CDMA 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 _ 。. 专业 .专注. . word 完美格式. 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）；. 专业 .专注. . word 完美格式. 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）。13DMA 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；. 专业 .专注. . word 完美格式. 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_ 。A48；B46；C17；D2218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；D以上都不对 。19下述说法中 _ 是正确的 。AEPROM 是可改写的 ，因而也是随机存储器的一种；BEPROM 是可改写的 ，但它不能用作为随机存储器用；CEPROM 只能改写一次 ，故不能作为随机存储器用；DEPROM 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；. 专业 .专注. . word 完美格式. 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。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A649，B3213，计算 AB补，并还原成真值 。. 专业 .专注. . word 完美格式. 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）WRMARR2R1ACCMDRPCIR微操作命令形成部件ALU存储器内部总线 BusCPU（1）假设要求在取指周期由ALU 完成 (PC) + 1PC 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 # （ #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。2DMA 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）七、 设计题 （10 分）设 CPU 共有 16 根地址线 ，8 根数据线 ，并用GGAYYYGGGYYG，为控制端C, B, A为变量控制端为输出端74138译码器&作访存控制信号（低电平有效 ），用WR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 ：. 专业 .专注. . word 完美格式. （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。74138译码器DnD0RAM: 1K4位 2K8位 8K8位 16K1位 4K4位ROM: 2K8位 8K8位 32K8位G12BGCBA7Y6Y0Y2AGAkA0DnD0WECSRAMAmA0CSROMPD/Progr2AG2BG7Y0YG1，为控制端C, B, A 为变量控制端为输出端（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。. 专业 .专注. . word 完美格式. 计算机组成原理试题答案（一）一、 选择题 （共 20 分，每题 1 分）1C 2C 3B 4B 5A 6B 7 C 8C 9C 10 A 11D 12B 13 B 14D 15B 16 A 17 D 18C 19B 20 C 二、 填空 （共 20 分，每空 1 分）1AA2127(1-223) B2129 C2 128(-21-2 23) D-2127 2A 顺序B程序计数器C跳跃D 指令本身3A90ns B280ns 4AA增加B加 1 5A地址B数据C模m Dm 6A保护现场B开中断C设备服务D 恢复现场. 专业 .专注. . word 完美格式. 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、（ 共 5 分）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（ 4 分）答 ：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，. 专业 .专注. . word 完美格式. 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（ 6 分，每写出一种给1 分，最多 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）。4（ 5 分）答 ：（1）根据 IR 和 MDR 均为 16 位，且采用单字长指令，得出指令字长16 位。根据105 种操作 ，取操作码7 位。因允许直接寻址和间接寻址， 且有变址寄存器和基址寄存器， 因此取 2 位寻址特征 ，能反映四种寻址方式。 最后得指令格式为：7 2 7 OP M AD . 专业 .专注. . word 完美格式. 其中OP 操作码 ，可完成 105 种操作 ；M 寻址特征 ，可反映四种寻址方式；AD 形式地址 。这种格式指令可直接寻址27 = 128 ，一次间址的寻址范围是216 = 65536 。（2）双字长指令格式如下：7 2 7 OP M AD1AD2其中OP、M 的含义同上 ；AD1 AD2为 23 位形式地址 。这种格式指令可直接寻址的范围为223 = 8M 。（3）容量为 8MB 的存储器 ，MDR 为 16 位， 即对应 4M 16 位的存储器 。可采用双字长指令 ，直接访问4M 存储空间 ，此时 MAR 取 22 位；也可采用单字长指令，但 RX和RB取 22 位，用变址或基址寻址访问4M 存储空间 。六、 （共 15 分） 问答题1（ 8 分）答 ：（1）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：T0PC MAR， 1RT1M(MAR) MDR，(PC) + 1R2T2MDR IR ， OP(IR)微操作命令形成部件T3R2 PC. 专业 .专注. . word 完美格式. （2）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：T0Ad(IR)R1；立即数 R1T1(R1) + (ACC) R2；ACC 通过总线送ALU T2R2 ACC；结果 ACC 2（ 7 分）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 、中断机构和DMA 控制逻辑等组成。 在数据交换过程中，DMA 接口的功能有：（ 1）向 CPU提出总线请求信号；（ 2）当 CPU 发出总线响应信号后，接管对总线的控制；（ 3）向存储器发地址信号（并能自动修改地址指针）；（ 4）向存储器发读 /写等控制信号 ，进行数据传送 ；（ 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 。发送主存地址传送一个字测试传送是否结束？DMA 结束是否修改地址指针和字计数器DMA 请求DMA 响应. 专业 .专注. . word 完美格式. 七、 设计题 （共 10 分）答：（1）主存地址空间分配。（ 2 分）A15 A11 A7 A00000000000001111111111111110111100000000000111111111111111111111最大 4K 2K 8 位 ROM2 片00000000000001111111111111110111相邻 4K 4K 4 位 RAM2 片1111111111111100000000000000010011111111111110000000000000000000最小 16K 8K 8 位 RAM 2 片（ 2）根据主存地址空间分配最大 4K 地址空间为系统程序区，选用 2 片 2K 8 位 ROM 芯片 ；（ 1 分）相邻的 4K 地址空间为系统程序工作区，选用 2 片 4K 4 位 RAM 芯片 ；（ 1 分）最小 16K 地址空间为用户程序区，选用 2 片 8K 8 位 RAM 芯片 。（ 1 分）（3）存储芯片的片选逻辑图（5 分）. 专业 .专注. . word 完美格式. RAMG12BGCBA2AGRAMRAM8K8位8K8位4K4位RAM4K4位0Y1Y+5VROM2K8位ROM2K8位&7Y&1A0A13D0WRD7A15A14MREQA12CPUD3D4A11A10&D3G1G2AG2BCBAY5Y4A14A15A12A11D7D4D0WRMREQA13A10A9A02K 8 位ROMD7D01K 4 位RAMD7D41K 4 位RAMD3D0A10A0A9A0A9A0&. 专业 .专注. . word 完美格式. 计算机组成原理试题（二）一、 选择题（共 20 题，每题 1 分， 共 20 分）1. 在下列机器数 _B_ 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2. CRT 的分辨率为1024 1024 ，颜色深度为8 位，则刷新存储器的存储容量是_B_ 。A2MB B1MB C8MB D1024B 3. 在定点二进制运算器中， 减法运算一般通过_D_ 来实现 。A原码运算的二进制减法器 B补码运算的二进制减法器 C补码运算的十进制加法器 D补码运算的二进制加法器4. 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 _B_ 。A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址5. 信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为_A_ 。A.串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输6. 和外存储器相比，内存储器的特点是_C_ 。A容量大 、速度快 、成本低 B容量大 、速度慢 、 成本高 C容量小 、速度快 、 成本高 D容量小 、速度快 、成本低7. CPU 响应中断的时间是_C_ 。A中断源提出请求 B 取指周期结束 C 执行周期结束。8. EPROM 是指 _C_ 。A. 读写存储器 B. 只读存储器C. 可编程的只读存储器 D. 光擦除可编程的只读存储器. 专业 .专注. . word 完美格式. 9. 下列数中最小的数是_B_ 。A（ 1101001 ）2 B （ 52）8 C （ 133）8 D （ 30）16 10. 假 定 下 列 字 符 码 中 有 奇 偶 校 验 位 ， 但 没 有 数 据 错 误 ， 采 用 偶 校 验 的 字 符 码 是_D_ 。 A 11001011 B11010110 C11000001 D11001001 11. 单地址指令中为了完成两个数的算术运算， 除地址码指明的一个操作数外， 另一个数常需采用 _C_ 。A. 堆栈寻址方式 B. 立即寻址方式 C. 隐含寻址方式 D. 间接寻址方式12. 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为_C_ 寻址 。A. 直接 B. 间接 C. 寄存器直接 D. 寄存器间接13. 中央处理器 （CPU）包含 _C_ 。A运算器 B控制器C运算器 、控制器和cache D 运算器 、控制器和主存储器14. 在 CPU 中跟踪指令后继地址的寄存器是_B_ 。A主存地址寄存器 B 程序计数器 C 指令寄存器 D 状态条件寄存器15. 在集中式总线仲裁中，_C_ 方式响应时间最快。A链式查询 B. 计数器定时查询 C. 独立请求 D. 以上三种相同16. PCI 总线的基本传输机制是_D_ 。A串行传输 B 并行传输 C DMA 式传输 D 猝发式传输. 专业 .专注. . word 完美格式. 17. 中断向量地址是_B_ 。A子程序入口地址 B 中断服务子程序入口地址 C 中断服务子程序出口地址 D 中断返回地址18. CD-ROM是_C_ 型光盘 。A一次 B重写 C只读19. 某计算机字长是16 位，它的存储容量是1MB ，按字编址 ，它的寻址范围是_A_ 。A512K B1M C512KB 20一个 16K 32 位的存储器 ，其地址线和数据线的总和是_B_ 。A48 B46 C 36 D.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？. 专业 .专注. . word 完美格式. 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。. 专业 .专注. . word 完美格式. （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。. 专业 .专注. . word 完美格式. 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（二）答案一、 选择题1. B 2. B 3. D 4. B 5. A 6. C 7. C 8. C 9. B 10. D 11. C 12. C 13. C 14. B 15. C 16. D 17. B 18. C 19. A 20. B 二、 填空题1.硬件 系统软件应用软件2 数据 地址控制 3 +15 -16 4.触发器电容 5 集中 分散 异步 6 间址 执行 中断结构 数据 控制 7 直接映射全相连组相连. 专业 .专注. . word 完美格式. 三、 简答题1 指令是计算机执行某种操作的命令，也就是常说的机器指令。一台机器中所有机器指令的集合 ，称这台计算机的指令系统。2 答 ：一次程序中断大致可分为五个阶段。中断请求 （1 分 ）中断判优 （ 1 分）中断响应（1 分 ）中断服务 （1 分）中断返回 （1 分）四、应用题1 解 ：先通过主频求出时钟周期，再求出机器周期和平均指令周期，最后通过平均指令周期的倒数求出平均指令执行速度。 计算如下 ：时钟周期 =1/8MHz=0.125 10-6 =125ns 机器周期 =125ns 2=250ns 平均指令周期 =250ns 2.5=625ns 平均指令执行速度=1/625ns=1.6MIPS 当 参 数 改 变 后 ： 机 器 周 期 = 125ns 4=500ns=0.5s平 均 指 令 周 期 =0.5s5=2.5s平均指令执行速度=1/2.5 s=0.4MIPS结论 ：两个主频相同的机器， 执行速度不一定一样。2 （ 1） 在中断处理次序改为D A C B后，每个中断源新的屏蔽字如表所示。（ 5分）（2）根据新的处理次序， CPU 执行程序的轨迹如图所示（5 分）. 专业 .专注. . word 完美格式. 3解： A = +15 = +0001111，B = +24 = +0011000 A补 = 0,0001111， B补 = 0,0011000，-B 补 = 1,1101000 则A-B补 = A补 + -B补 = 0,0001111 +1,1101000 1,1110111 A-B补 = 1,1110111 故 A-B = -0001001 = -9 4 1)地址指令格式为（2 分）2)（2 分）. 专业 .专注. . word 完美格式. 2) 08191 819216383 1638424575 2457632767 3276840959 4096049151 4915257343 5734465535 3） 如果地址线A13 与 CPU 断线 ， 并搭接到高电平上，将会出现A13 恒为 “ 1” 的情况 。 此时存储器只能寻址A13=1的地址空间 ，A13=0的另一半地址空间将永远访问不到。若对A13=0 的地址空间进行访问， 只能错误地访问到A13=1 的对应空间中去。. 专业 .专注. . word 完美格式. 计算机组成原理试题（三）一 选择题 （每题 1 分，共 20 分）1. 我国在 _ 年研制成功了第一台电子数字计算机，第一台晶体管数字计算机于_ 年完成 。A1946 1958 B1950 196
