计算机组成原理期末考试试题及答案 2.docx

《计算机组成原理期末考试试题及答案 2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理期末考试试题及答案 2.docx（15页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品名师归纳总结运算机组成原理试卷一、挑选题（共 20 分，每题 1 分） 1零的址运算指令在指令格式中不给出操作数的址，它的操作数来自A 立刻数和栈顶。B暂存器。 C栈顶和次栈顶。 D累加器。2C可区分储备单元中存放的是指令仍是数据。A 储备器。B运算器。 C掌握器。 D用户。3所谓三总线结构的运算机是指 _B 。A 的址线、数据线和掌握线三组传输线。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、主存总线和掌握总线三组传输线。 C 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 某运算机字长是32 位，它的储

2、备容量是256KB ，按字编址，它的寻址范畴是 B_。A 128K 。B 64K 。C 64KB 。 D 128KB 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 主机与设备传送数据时，采纳A 程序查询方式。 B中断方式。C DMA 方式。D通道。 A，主机与设备是串行工作的。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6. 在整数定点机中，下述第 B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畴相同。 D三种机器数均不行表示- 1。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

3、结7. 变址寻址方式中，操作数的有效的址是A 基址寄存器内容加上形式的址（位移量）。 B程序计数器内容加上形式的址。 C变址寄存器内容加上形式的址。D以上都不对。 8向量中断是 C 。A 外设提出中断。 B由硬件形成中断服务程序入口的址。 C。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C由硬件形成向量的址，再由向量的址找到中断服务程序入口的址D以上都不对。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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储备周期。 C_。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10. 将微程序储备在EPROM 中的掌握器是 A

4、 掌握器。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 D 。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，以下方案中第 B_ 种最好。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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

5、数取 12 位（含数符 1 位）。13. DMA 方式 B。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 恳求中断处理数据传送。D内无中断机制。14. 在中断周期中，由 D 将答应中断触发器置“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 B 。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

6、时向总线发送数据，但可以有一个同时从总线接收数据。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结16. 三种集中式总线掌握中， A 链式查询。 B计数器定时查询。 C独立恳求。 A方式对电路故障最敏锐。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D以上都不对。17. 一个 16K8 位的储备器，其的址线和数据线的总和是A 48。B 46。C 17。 D 2218. 在间址周期中，C 。A 全部指令的间址操作都是相同的。B 凡是储备器间接寻址的指令，它们的操作都是相同的。 D。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C对于储备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。

7、D以上都不对。19. 下述说法中 B 是正确的。A EPROM 是可改写的，因而也是随机储备器的一种。B. EPROM 是可改写的，但它不能用作为随机储备器用。C. EPROM 只能改写一次，故不能作为随机储备器用。D. EPROM 是可改写的，但它能用作为随机储备器用。20. 打印机的分类方法许多，如按能否打印汉字来区分，可分为_C。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），就 32 位二进 ，最小

8、正数为2制补码浮点规格化数对应的十进制真值范畴是：最大正数为21271- 2 23可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2129，最大负数为 2 128- 1- 2 23，最小负数为- 2127。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 指令寻址的基本方式有两种，一种是次序寻址方式，其指令的址由程序计数器给出，另一种是跳动寻址方式，其指令的址由指令本身给出。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。就加法器流水线的时钟周期至少为90ns。假如采纳同样的规律电路，但不

9、是流水线方式，就浮点加法所需的时间为280ns。4. 一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必需增加。尾数右移1 位，阶码加 1。5. 储备器由 m（ m 1， 2， 4， 8）个模块组成，每个模块有自己的的址和数据寄存器，如储备器采纳模m 编址，储备器带宽可增加到原先的m 倍。6. 按序写出多重中断的中断服务程序包括爱护现场、开中断、设备服务|。 复原现场和中断返回几部分。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 A A 21271- 223B 2129C 128123- 2127-2 2D 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三、名词说明 共 10 分，每题

10、 2 分 1微操作命令和微操作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答：微操作命令是掌握完成微操作的命令。微操作是由微操作命令掌握实现的最基本操作。2. 快速缓冲储备器答：快速缓冲储备器是为了提高访存速度，在CPU 和主存之间增设的高速储备器，它对用户是透亮的。只要将CPU 最近期需用的信息从主存调入缓存，这样CPU 每次只须拜访快速缓存就可达到拜访主存的目的，从而提高了访存速度。3. 基址寻址答：基址寻址有效的址等于形式的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

11、. 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。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四、运算题（ 5 分）9 ， B13 ，运算 A设机器数字长为8 位（含 1 位符号位），设 A6432值。B补，并仍原成真可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运算题 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异步通信与同步通信的主要区分是什么，说明通信双方如何联络。（4 分） 同步通信和异步通信的主要区分是前者有公共时钟，总线上的全部设备按统一的时序，统一的传输周

12、期进行信息传输，通信双方按商定好的时序联络。后者没有公共时钟，没有固定的传输周期，采纳应答方式通信，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洁的制约关系。全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信牢靠性最高。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） 答：外围设备要通过接口与 CPU 相连的缘由主要有：（ 1）一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号（的址），通过接口可实现对设备的挑选。（ 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

13、。（ 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，要向外设发各种掌握信号，通过接口可传送掌握命令。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 6） I/O 设备需将其工作状况（“忙”、“就绪”、“错误”、“中断恳求”等）准时报告 CPU ，通过接口可监视设备的工作状态，并储存状态信息，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

14、格式及电平的转换）。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 是写掌握标志， R 是读掌握标志， R1 和 R2 是暂存器。（ 8 分）W微操作命令形成部件CPUR储备器MARIRPC内部总线 BusMDRACCR1ALUR2（ 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。答：由于 PC+ 1PC 需由 ALU完成，因此PC 的值可作为 ALU 的一个源操作数，靠掌握 ALU 做 1 运算得到 PC+1 ，结果送至与ALU 输出

15、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支配如下：T0 PC MAR ， 1RT1 MMAR MDR， PC+ 1R2T2 MDR IR， OPIR 微操作命令形成部件T3 R 2 PC（ 2）写出指令 ADD# （ #为立刻寻址特点，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支配。答：立刻寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍支配如下：T0 AdIRR1 。立刻数 R1T1 R 1+ACC R2 。ACC 通过总线送ALUT2 R 2 ACC 。结果 ACC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. DMA接口主

16、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）答： DMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存的址计数器、字计数器、设备的址寄存器、中断机构和DMA掌握规律等组成。在数据交换过程中，DMA接口的功能有：（1） 向 CPU 提出总线恳求信号。（2）当 CPU 发出总线响应信号后，接管对总线的掌握。（ 3）向储备器发的址信号（并能自动修改的址指针）。（4）向储备器发读 / 写等掌握信号，进行数据传送。（5）修改字计数器，并依据传送字数，判定DMA传送是否终止。（6）发 DMA终止信号，向 CPU 申请程序中断，报告一组数据传送完毕。DMA工作过程

17、流程如下列图。DMA 恳求DMA 响应发送主存的址可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传送一个字测试传送是否终止？修改的址指针和字计数器否可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结是DMA 终止七、设计题（ 10 分）设 CPU 共有 16 根的址线， 8 根数据线，并用 MREQ 作访存掌握信号（低电平有效）， 用 WR 作读写掌握信号（高电平为读，低电平为写）。现有以下芯片及各种门电路（门电路自定），如下列图。画出CPU 与储备器的连接图，要求：（ 1）储备芯片的址空间安排为：最大4K 的址空间为系统程序区，相邻的4K 的址空间为系统程序工作区，最小16K 的址空间为用户

18、程序区。（ 2）指出选用的储备芯片类型及数量。（ 3）具体画出片选规律。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AmA 0CSROMPD/ProgrA kA 0CSRAMWEG1Y7G2AY6G 2BC BAY0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结DnD0DnD 074138译码器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RAM: 1K4位G1，G，G为掌握端可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ROM: 2K8位2K 8位 2A2B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8K 8位 32K 8位 8K

19、 8位 16K 1位 C, B, A 为变量掌握端可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4K 4位 Y7 Y0 为输出端可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）主存的址空间安排：6000H 67FFH 为系统程序区。6800H 6BFFH 为用户程序区。答：（ 1）主存的址空间安排。（2 分）A 15 A 11 A 7A 01111111111111111111110000000000011110111111111111111000000000000111011111111111111100000000000000000

20、000000000000000111111111111100100000000000000011111111111111最大 4K 2K 8 位 ROM2 片相邻 4K 4K 4 位 RAM2 片最小 16K 8K 8 位 RAM2 片可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）合理选用上述储备芯片，说明各选几片？ 2）依据主存的址空间安排最大 4K 的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 的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 的址空间为用户程序区，选用2 片 8K 8 位 RA

21、M 芯片。（ 1 分）（ 3）具体画出储备芯片的片选规律图。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+5V&1&A 0CPU8K8位RAM8K8位RAM4K4位RAM4K4位RAM2K8 位ROM2K8位ROMD 7D 4D 3D0WRA 14A 15Y 5MREQA 13G1G2AG2BCB A&Y4A 12A 11A 10A 9A 0D 7D 4D 3D 0WRMREQG1 G 2A G 2BY 7A 15C&A 14BY 1A 13AY 0A 12A 11A 10A 10A 0A 9A 0A 9A02K 8 位ROM1K 4 位RAM1K 4 位RAMD 7D0D7D 4D 3D

22、 0答案：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、挑选题（共 20 分，每题 1 分）1 C2 C3 B4 B5 A6 B7C8 C9 C10 A11 D12 B13 B14 D15 B16 A17 D18 C19 B20 C二、填空（共20 分，每空 1 分）1 A A 21271- 223B 2129C 2 128- 21- 223D - 21272 A 次序B 程序计数器C跳动D 指令本身3 A 90nsB 280ns4 A A 增加B 加 15 A 的址B 数据C模 mD m6 A 爱护现场B开中断C设备服务D复原现场三、名词说明 共10 分，每题 2 分1. 微操作命令和

23、微操作答：微操作命令是掌握完成微操作的命令。微操作是由微操作命令掌握实现的最基本操作。2. 快速缓冲储备器答：快速缓冲储备器是为了提高访存速度，在CPU 和主存之间增设的高速储备器，它对用户是透亮的。只要将CPU 最近期需用的信息从主存调入缓存，这样CPU 每次只须拜访快速缓存就可达到拜访主存的目的，从而提高了访存速度。3. 基址寻址答：基址寻址有效的址等于形式的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

24、分）运算题 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分是前者有公共时钟，总线上的全部设备按统一的时序，统一的传输周期进行信息传输，通信双方按商定好的时序联络。后者没有公共时钟， 没有固定的传输周期，采纳应答方式通信，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洁的制约关系。全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信牢靠性最高。2（ 6 分，每写出一种给 1 分，最多 6

25、分）答：外围设备要通过接口与 CPU 相连的缘由主要有：（ 1）一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号（的址），通过接口可实现对设备的挑选。（ 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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结转换。（ 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，要向外设发各种掌握信号，通过接口可传送掌握命令。（ 6） I/O

26、 设备需将其工作状况（“忙”、“就绪”、“错误”、“中断恳求”等）准时报告 CPU ，通过接口可监视设备的工作状态，并储存状态信息，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）依据 IR 和 MDR 均为 16 位，且采纳单字长指令，得出指令字长16 位。依据 105种操作，取操作码7 位。因答应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 位寻址特点，能反映四种寻址方式。最终得指令格式为：727OPMAD其中OP 操作码，可完成 105 种操作。M 寻址特点

27、，可反映四种寻址方式。AD 形式的址。这种格式指令可直接寻址27= 128 ，一次间址的寻址范畴是216= 65536 。（ 2）双字长指令格式如下：727OPMAD 1AD 2其中OP、M 的含义同上。AD 1 AD 2 为 23 位形式的址。这种格式指令可直接寻址的范畴为223= 8M 。（ 3）容量为 8MB 的储备器， MDR 为 16 位，即对应4M 16 位的储备器。可采纳双字长指令，直接拜访4M 储备空间，此时MAR 取 22 位。也可采纳单字长指令，但RX 和 RB 取 22 位，用变址或基址寻址拜访4M 储备空间。六、 （共 15 分）问答题1（ 8 分）答：（ 1）由于 P

28、C+ 1PC 需由 ALU完成，因此 PC 的值可作为 ALU的一个源操作数， 靠掌握 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支配如下：T0 PC MAR ， 1RT1 MMAR MDR， PC+ 1R2T2 MDR IR， OPIR 微操作命令形成部件T3 R 2 PC（ 2）立刻寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍支配如下： T0 AdIRR1 。立刻数 R1T1 R 1+ACC R2 。ACC 通过总线送ALUT2 R 2 ACC 。结果 ACC可编辑资料 - -

29、- 欢迎下载精品名师归纳总结2（ 7 分）答： DMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存的址计数器、字计数器、设备的址寄存器、中断机构和DMA掌握规律等组成。在数据交换过程中，DMA接口的功能有：（ 1）向 CPU 提出总线恳求信号。（2）当 CPU 发出总线响应信号后，接管对总线的掌握。（ 3）向储备器发的址信号（并能自动修改的址指针）。（4）向储备器发读 /写等掌握信号，进行数据传送。（5）修改字计数器，并依据传送字数，判定DMA传送是否终止。（ 6）发 DMA 终止信号，向 CPU 申请程序中断，报告一组数据传送完毕。DMA 工作过程流程如下列图。DMA 恳求DMA 响应发送主存的址可编辑资

30、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传送一个字测试传送是否终止？修改的址指针和字计数器否可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结是DMA 终止可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结七、设计题（共 10 分） 答：1111111111111111111110000000000011110111111111111111000000000000111011111111111111100000000000000000000000000000000111111111111100100000000000000011111111111111（1）主存的址空间安排。（2 分） A 15

31、A 11 A 7A 0最大 4K 2K 8 位 ROM2 片相邻 4K 4K 4 位 RAM2 片最小 16K 8K 8 位 RAM2 片（ 2）依据可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结主存的址空间安排最大 4K 的址空间为系统程序区，选用2 片 2K 8 位 ROM 芯片。（ 1 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+5V&1&A 0CPU8K8位RAM8K8位RAM4K4位RAM4K4位RAM2K8 位ROM2K8位ROMD 7D 4D 3D0WRA 14A 15G1Y 5&G2AMREQA13G2B C BAY4A 12A 11A 10A 9A 0A 10A 08 位A 9A 0A92K1K4 位A01K 4 位ROMRAMRAMD 7D7D0D7D 4D 3D0D 4D 3D 0WR相邻的 4K 的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 的址空间为用户程序区，选用2 片 8K 8 位 RAM 芯片。（ 1 分）（3）储备芯片的片选规律图（5 分）MREQG1 G 2A G 2BY 7A 15C&A 14BY 1A 13AY 0A 12A 11A 10可编辑资料 - - - 欢迎下载