2019-2020年计算机组成原理复习题及答案分解.pdf

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1、计算机组成原理复习题一、选择题(C)1、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是下面哪项。A.计算机可以存储大量信息 B.计算机能代替人的脑力劳动C.计算机是一种信息处理机 D.计算机可实现高速运算(O 2、计算机硬件能直接执行的只能是下面哪项。A.符号语言 B.汇编语言 C.机器语言 D.机器语言和汇编语言(C)3、运算器的核心部件是下面哪项。A.数据总线 B.数据选择器 C.算术逻辑运算部件D.累加寄存器(O 4、对于存储器主要作用，下面哪项说法正确。A.存放程序 B.存放数据 C.存放程序和数据 D.存放微程序(D)5、至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是下面

2、哪项。A.节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能决定D.信息处理方便(O 6、C P U 中有若干寄存器，其中存放存储器中数据的寄存器是下面哪项。A.地址寄存器 B.程序计数器 C.数据寄存器D.指令寄存器(DC)7、C P U中有若干寄存器，其中存放机器指令的寄存器是下面哪项。A.地址寄存器 B.程序计数器 C.指令寄存器D.数据寄存器(A)8、C P U中有若干寄存器，存放C P U将要执行的下一条指令地址的寄存器是下面哪项。A.地址寄存器 B.数据寄存器 C.程序计数器D.指令寄存器(C)9、C P U 中程序状态寄存器中的各个状态标志位是依据下面哪项来置位的。A.C P U已执行的

3、指令 B.C P U将要执行的指令C.算术逻辑部件上次的运算结果 D.累加器中的数据(B)1 0、为协调计算机各部件的工作，需要下面哪项来提供统一的时钟。A.总线缓冲器 B.时钟发生器 C.总线控制器 D.操作命令发生器(C)1 1、下列各种数制的数中最小的数是下面哪项。A.(1 0 1 0 0 1)2 B.(5 2)8 C.(1 0 1 0 0 1 D.(2 3 3)H(D)1 2、下列各种数制的数中最大的数是下面哪项。A.(1 0 0 1 0 1 1)2 B.7 5 C.(1 1 2)8 D.(4F)H(B)1 3、将十进制数1 5/2 表示成二进制浮点规格化数(阶符1 位,阶码2 位，数

4、符1 位，尾数4 位)是下面哪项。A .0 1 1 0 1 1 1 0 B .0 1 1 0 1 1 1 1 C .0 1 1 1 1 1 1 1D.1 1 1 1 1 1 1 1(A)1 4、能发现两位错误并能纠正一位错的编码是下面哪种编码。A.海明码 B.C R C 码 C.偶校验码 D.奇校验码(D)1 5、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下面哪项。A .1 1 0 0 1 0 1 1 B .1 1 0 1 0 1 1 0 C .1 1 0 0 0 0 0 1D.1 1 0 0 1 0 0 1(O 1 6、下列存储器中，速度最慢的是下面哪项。A.半导体存

5、储器 B.光盘存储器 C.磁带存储器D.硬盘存储器(O 1 7、某一 S R A M 芯片，容量为1 6 K x i 位，则其地址线条数下面哪项正确。A.1 8 根 B.1 6 K 根 C.1 4 根 D.2 2 根(B)1 8、下列部件(设备)中，存取速度最快的是下面哪项。A.光盘存储器 B.C P U 的寄存器 C.软盘存储器D.硬盘存储器(A)1 9、在主存和C P U之间增加C a ch e 的目的是下面哪项。A.解决C P U和主存之间的速度匹配 B.增加C P U中通用寄存器的数量C.代替C P U中的寄存器工作 D.扩大主存的容量(D)2 0、计算机的存储器采用分级存储体系的目的

6、是下面哪项。A.便于读写数据 B.减小机箱的体积C.便于系统升级 D.解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾(A)2 1、某 S R A M 芯片，其容量为1 K X 8 位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目下面哪项正确。A.2 0 B.2 4 C.50 D.30(A)2 2、常用的虚拟存储器由两级存储器组成，下面哪项说法正确。A.主存一辅存 B.快存一主存 C.快存一辅存D.通用寄存器一主存(B)2 3、在 C a c h e的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到C a c h e内的任意一快的位置上，下面哪项符合这种特点。A.直接映射 B.全相联映射 C.组相联映射D.混合

7、映射(B)2 4、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是下面哪项。A.实现程序控制和快速查找存储器地址B.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C.可以直接访问主存和外存D.降低指令译码难度(D)2 5、C PU 组成中不包括下面哪项。A.指令寄存器 B.地址寄存器 C.指令译码器D.地址译码器(C)2 6、程序计数器PC 在下面哪项部件中。A.运算器 B.存储器 C.控制器 D.I/0接口(B)2 7、C PU 内通用寄存器的位数取决于下面哪项。A.存储器容量 B.机器字长 C.指令的长度D.C PU 的管脚数(B)2 8、以硬件逻辑电路方式构成的控制器又称为下面哪个名称。A.存储逻辑型

8、控制器 B.组合逻辑型控制器 C.微程序控制器 D.运算器(0 2 9、直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入下面哪个部件中。A.累加器 B.地址寄存器 C.P C寄存器D.存储器(B)30、状态寄存器用来存放下面哪些内容。A.算术运算结果 B.算术、逻辑运算及测试指令的结果状态C.运算类型 D.逻辑运算结果(D)31、微程序放在下面哪个部件中。A.指令寄存器 B.R A M C.内存 D.控制存储器(B)32、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系下面哪项说法正确。A.每一条机器指令由一条微指令执行B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行C.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序

9、来解释执行D.一条微指令由若干条机器指令组成(B)33、异步控制常作为下面哪项的主要控制方式。A.微型机的C PU 控制中B.单总线计算机结构计算机中访问主存和外部设备时C.组合逻辑的C PU 控制中D.微程序控制器中(D)34、在显示器的技术指标中，数据6 40 X 48 0,1 0 2 4X 7 6 8 等表示下面哪项特征。A.显示器屏幕的大小 B.显示器显示字符的最大行数和列数C.显示器的颜色指标 D.显示器的分辩率(B)35、主机、外设不能并行工作的方式是下面哪项。A.中断方式 B.程序查询方式 C.通道方式D.D M A 方式(B)36、在 I/O单独(独立)编址下，下面的说法哪项正

10、确。A.一个具体地址只能对应输入输出设备B.一个具体地址既可对应输入输出设备，也可对应内存单元C.一个具体地址只能对应内存单元D.只对应内存单元或只对应I/O 设备(D)3 7、禁止中断的功能可由下面哪项来完成。A.中断触发器 B.中断禁止触发器C.中断屏蔽触发器 D.中断允许触发器(O 3 8、在微机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般用下面哪种方式。A.程序中断控制 B.程序直接控制 C.D M A 方式D.通道方式(O 3 9、常用于大型计算机的控制方式是下面哪项。A.程序中断控制 B.程序直接控制 C.通道方式D.D M A 方式(C)4 0、有关中断的论述不正确的是下面哪项。A.可

11、实现多道程序、分时操作、实时操作B.对硬盘采用中断可能引起数据丢失C.CP U 和 I/O 设备可并行工作，但设备间不可并行工作D.计算机的中断源可来自主机，也可来自外设(O 4 1、D M A 方式数据的传送是以下面哪项为单位进行的。A.字节 B.字 C.数据块 D.位(A)4 2、D M A 方式在哪两个设备之间建立的直接数据通路。A.主存与外设 B.CP U 与外设 C.外设与外设D.CP U 与主存(B)4 3、信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式是下面哪种传输方式。A.并行传输 B.串行传输 C.并串行传输D.分时传输(B)4 4、在哪种总线结构的计算机系统中，外设地址可以主存储

12、器单元统一编址。A.三总线 B.单总线 C.双总线 D.以上三种都可以(D)4 5、系统总线中地址线的功能，下面哪项说法正确。A.用于选择主存单元地址 B.用于选择进行信息传输的设备C.用于选择外存地址 D.用于指定主存和I/O 设备接口电路的地址(A)4 6、有一个CR T 的分辨率是102 4 X 7 6 8 像素，颜色数为2 5 6色，则刷新存储器的容量是下面哪项。A.7 6 8 K B B.5 12 K B C.2 5 6 K B D.2 M B(A )4 7、十进制数5的单精度浮点数I E E E 7 5 4 代码是下面哪项。A 010000001010000000000000000

13、00000B.11000000101000000000000000000000C 01100000101000000000000000000000D.11000000101000000000000000000000(A )4 8、在微机系统中，外设通过下面哪项与主板的系统总线相连接。A.适配器 B.设备控制器 C.计数器 D.寄存器(B)4 9、D M A 是在哪两个设备之间建立的直接数据通路。A.C P U 与外设 B.主存与外设 C.外设与外设D.CP U 与主存(C)5 0、D M A 数据的传送是以下面哪项为单位进行的。A.字节 B.字 C.数据块 D.位二、填空题1、计算机的硬件包括

14、运算器、控 制 器、存 储 器、输入设备和输出设备五部分。2、总线一般可分为三类，它们分别是地 址 总 线、数 据 总 线 和控 制 总 线。3、将二进制数01100100转换成十进制数是100,转换成八进制数是 14 4 ,转换成十六进制数是6 4 H 。4、在 一 个 8位的机器系统中，补码表示数的范围从-1 28到+12 7 05、CP U 能直接访问 主 存 和 Ca ch e ,但不能访问外 存 和I/O设备。6、Ca ch e 的映射方式有直 接 映 像、全相联映像 和 组相连映像 三 种。其 中 组 相 连 映 像 方 式，适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点，比较理想。7、

15、磁盘的寻址信息格式由驱动器号、盘 面 号、磁 道 号、扇区号四部分组成。8、目前的C P U包括 运 算 器，控制器 和C A C H E（一级）。9、在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于I I_、分析指令和执行指令 的循环之中。1 0、微程序入口地址是译 码 器 根 据 指 令 的 操 作 码 产生的。1 1、微程序控制器的核心部件是控制存储器，它一般用 只读存储器构成。1 2、微指令执行时，产生后继微地址的方法主要有计数器方式、断 定 方 式 等。1 3、一条机器指令的执行可与一段微指令构成的微 程 序 相对应,微指令可由一系列 微命令 组成。1 4、保存当前栈顶地址的寄存器叫

16、 栈项指针SP。1 5、实现输入输出数据传送方式分成三种：DMA方 式、中断方式 和 程 序 控 制 方 式。1 6、计算机中各功能部件是通过总 线 连接的,它是各部件间进行信息传输的公共通路。1 7、计算机中总线的两个主要特征是分 时 和共 享。1 8、计数制中使用的数据个数被称为基。1 9、在 用 补 码 表示的机器数中,零的编码是唯一的。2 0、信息的数字化编码是指 用。或1的二进制编码，并选用一定的组合规则来表示信息。2 1、一个定点数由符 号 位 和 数值位 两部分组成。根据小数点位置不同，定点数据有纯小数 和 纯 整 数 两种表示方法。2 2、移码常用来表示浮点数的 阶 码 部分,

17、移码和补码比较，它们除 符 号 位 外,其 他 各 位 都 相 同。2 3、码 距 的 定 义 是 编码系统中任两个合法码之间的最少二进制位数的 差 异。2 4、8 4 2 1码用二进制求和时，当 和 超 过 时，需要做 加6调整修正。2 5、有 二 进 制 数D4 D3 D2 D1,奇 偶 校 验 值 用P表 示，则奇校验为P=D4+D3+D2+D1 ,偶 校 验 为P=D4+D3+D2+D1 ，奇偶校验只能检测尚数 个 错，无法检测 偶 数 个 错。2 6、在浮点加减法运算中，当运算结果的尾数的绝对值大于1时、需要 对 结 果 进 行 向右规格化，其 操 作 是 尾数右移一位，右边补一个0

18、,阶码减1,直到尾数绝对值=0.5。2 7、闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及瞬 时 启 动 能力,为 现 有 的 存 储 器 体系结构带来巨大变化,因此作为固态盘 用于便携式电脑中。2 8、一个完整的磁盘存储器由三部分组成，其 中 磁盘驱动器又称磁盘机或磁盘子系统，是独立于主机的一个完整的设备，磁盘控制器是磁盘机与主机的接口部件，磁 记 录 介 质 用于保存信息。2 9、C P U中保存当前正在执行的指令的寄存器为 指令寄存器I R ,保存下一条指令地址的寄存器为程序计数器P C。3 0、沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数称为一道密度而磁道单位长度上能记录的二进制代码位数称为一位密度

19、三、简答题1、试述浮点数规格化的目的和方法。答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。方法：进行向左规格化，尾数左移一位，阶码减1,直到规格化完毕。2、简述循环冗余码(C R C)的纠错原理。答：C R C码是一种纠错能力较强的校验码。在进行校验时，先将被检数据码的多项式用生成多项式G (X)来除，若余数为0,说明数据正确；若余数不为0,则说明被检数据有错。只要正确选择多项式G (X),余 数 与C R C码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以

20、用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。3、D R A M存储器为什么要刷新？有几种刷新方式？答：D R A M存储元是通过栅极电容存储栅极电容存储栅极电容存储栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像S R A M存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。集中式-一正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。分 散 式-将一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。异步式一-前两种方式的结合，每隔一段时间刷新一次，保证在刷新

21、周期内对整个存储器刷新一遍。4、C P U中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。答：（1）指令寄存器（I R）：用来保存当前正在执行的一条指令。（2）程序计数器（P C）：用来确定下一条指令的地址。（3）地址寄存器（A R）：用来保存当前C P U所访问的内存单元的地址。（4）缓冲寄存器（D R）：作 为C P U和内存、外部设备之间信息传送的中转站。补 偿C P U和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。（5）通用寄存器（A C）：当运算器的算术逻辑单元（A L U）执行全部算术和逻辑运算时，为A L U提供一个工作区。（6）状

22、态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使C P U和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。5、中断处理过程包括哪些操作步骤？答：关闭中断标识，重要数据入栈，处理中断服务功能，数据出栈,恢复中断标识，开中断.6、D M A方式和程序中断方式比较有什么不同？答：D M A：采用内在和外设直接数据交换的方式，只有当有一段数据传送时才会请求C P U中断，减少了 C P U的负担。程序中断：只适用于简单的少量外设的计算机系统，会耗费大量的C P U时间，当有大量中断时容易导致数据的丢失。7、按照冯.诺依曼原理，现代

23、计算机应具备哪些功能？答：按照冯.诺依曼原理，现代计算机应具备以下5个功能：输入输出功能：能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来（输入），把计算结果与计算过程中出现的情况告诉（输出）给用户。记忆功能：应 能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。计算功能：应能进行一些最基本的运算。这些基本运算能组成人们所需要的复杂运算。判 断 功 能：计算机在进行一步操作后，应能从预先无法确定的几种方案中选择一种操作方案。自我控制功能：计算机应能保证程序执行的正确性和各部件间的协调性。8、用二进制数表示一个四位十进制的整数最少需要几位(不含符号位)。解：2 X=1 0 4,N=4 X l/l o g 2=1

24、4 位。9、某机器字长1 6位，浮点表示时，其 中 含1位阶符、5位阶码、1位尾符、9位尾数，请写出它能表示的最大浮点数和最小浮点数。解：最大浮点数=2+2 1*(1-2-9)最小浮点数=2+3 1 X (l-2-9)o1 0、字 符“F”的A S C I I码 为4 6 H,请写出它的奇校验码和偶校验码(假定校验位加在最高位)。解：字 符“F”的A S C H码 为4 6 H,奇校验码为1 0 1 1 0 1 1 0 (B 6 H),偶校验码为0 0 1 1 0 H 0 (3 6 H)1 1、试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。答：带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移

25、码。原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际应用。移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使用比较方便。1 2、在检错码中，奇偶校验法能否定位发生错误的信息位？是否具有纠错功能？答：不能。没有1 3、简述C P U的主要功能。答：C P U：包括运算器和控制器。基本功能为：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。1 4、一个较完善的指令系统应包括哪几类？答：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指

26、令、输入输出指令、字符串指令、特权指令等1 5、指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。答：1.指令和数据分开存放2.设置程序计数器P C,存放当前指令所在的存储单元。1 6、外围设备的I/O控制方式分哪几类？各具什么特点？答：(1)程序查询方式：C P U的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单(2)程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了 CP U的时间，但硬件结构相对复杂一些。(3)直接内存访问(D M A)方式：数据传输速度很高，传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件，适用于内存和高速外设之间大批交换数据

27、的场合。(4)通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，大大提高了 CP U的工作效率。(5)外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结果更接近一般处理机。1 7、请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。答：时钟周期是最基本的时间单位 一般是1 0 n s机器周期是读一条指令最少的时间一般是1 2倍的时钟周期指令周期是读出指令并且执行指令的时间一般是几个机器周期1 8、CP U响应中断应具备哪些条件？答:允许中断触发器为“1”状态；CPU结束了一条指令的执行过程；新请求的中断优先级较高；1 9、比较水平微指令与垂直微指令的优缺点。(1)水平型微指令

28、并行操作能力强，效率高，灵活性强，垂直型微指令则较差。(2)水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。(3)由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。垂直型微指令则相反。(4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说，比较容易掌握。四、综合应用题1、设有一个具有2 4 位地址和8 位字长的存储器，求：(1)该存储器能存储多少字节的信息？(2)若存储器由4M x i 位的R A M 芯片组成，需要多少片？(3)需要哪种译码器实现芯片选择？解：存储单元数为224=16 M=16 7 7 7 216,故能存储16 M 字节的信息。由于存储

29、容量为16 M B (8 位字长)，每 4M 字节需要4 片(位并联方式)，故需芯片数为16/4X 8 =32片。若用32片组成一个16 M (8 位字长)，地址总线的低22位可直接连到芯片的A 0-A 21管脚，而地址总线的高2 位(A 22,A 23)需要通过2：4 线译码器进行芯片选择。存储器组成方案为位并联和地址串联相结合的方式。存储器24位地址(A 23-A 0),而单个芯片22位地址(A 21-A 0),32片，8 个芯片一组，共 4 组。所以采用2：4 译码器。组成方案为：地址串联，位并联。2、下图表示使用页表的虚实地址转换条件，页表存放在相联存储器中，其容量为8 个存储单元，求

30、：页号该页在主存中的起3始地址33420002538 00079 6 00066 0000440000158 000055 0000307 000070128480516(1)当CP U按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地码是多少？(2)当CP U按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地码是多少？(3)当CP U按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地码是多少？解：用 虚 拟 地 址 为1的页号15作为页表检索项，查得页号为15的页在主存中的起始地址为8 0000,故将8 0000与虚拟地址中的页内地址码0324相加，求得主存实地址码为8 0324o 同 理，主存实地址码=9 6 000+0128=9

31、 6 128。虚拟地址为3的页号为48,查页表时，发现此页面没在页表中，此时操作系统暂停用户作业程序的执行，转去查页表程序。如该页面在主存中，则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存；如该页面不在主存中，则操作系统要将该页面从外存调入主存，然后将页号及其主存中的起始地址写入页表。3、某磁盘组有4个盘片，5个记录面，每个记录面的内磁道直径为22c m,外磁道直径为33c m,最大位密度为16 00b/c m,道密度为8 0道/c m,转速7200转速/分。磁盘的总存储容量(非格式化)？最大数据传输率是多少？磁盘的总存储容量(非格式化)？最内圈磁道的容量=22*3.14*1600字节/道磁道数=

32、(33-22)/2*80字节每面最大数据传输率是多少？解：总容量=每面容量义记录面数每面容量=某一磁道容量X磁道数某磁道容量=磁道长义本道位密度所以，最内圈磁道的容量=1600X22X3.14=110528字节/道磁道数=存储器域长X道密度=(3322)/2X 80=253616000字节最大数据传输率=转速义某磁道容量=7200/60X 110528=13263360字节/秒4、某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，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：(1)磁盘存储器的存储容量是多少？(2)最大位密度，最小位密度是多少？(3)磁盘

33、数据传输率是多少？(4)平均等待时间是多少？解：磁盘存储器的存储容量=4275X 12288=13516800字节因为最小半径Rl=230/2=115,最小磁道长度为 2 n R1=2X3.14159X 115=722.57mm所以最高位密度=12288/722.57=17字节又因为最大半径 R2=Rl+275/5=115+55=170最大磁道长度为 2 n R2=2X3.14159X170=1068所以最低位密度=12288/1068=11.5字节 磁盘数据传输率c=rXNL3000/60=50 转/秒；N=12288 字节/道所以 c=50X 12288=614400 字节。(4)平 均

34、等 待 时 间=旋 转 一 圈 时 间 的 一 半=1/(2 X r)=l/(2X50)=10ms5、有一个16K义16位的存储器，由1KX4位的DRAM芯片构成(芯片是64X 64结构)问：(1)共需要多少RAM芯片？(2)画出存储体的组成框图。(3)采用异步刷新方式，如单元刷新间隔不超过2 m s,则刷新信号周期是多少？解：(1)存储器的总容量为16K义16位=256K位，用DRAM芯片为1KX 4位=4K位，故芯片总数为：256K位/4K位=64片(2)由于存储单元数为16K,故地址长度为14位(设A13A0)。芯片单元数为1K则占用地址长度为10位(A9A0)。每一组16位(4片)，共

35、16组，组与组间译码采用4：16译码。组成框图如图所示。(3)采用异步刷方式，在2m s时间内分散地把芯片6 4行刷新一遍，故刷新信号的时间间隔为2m s/6 4=31.25 n s,即可取刷新信号周期为 30 u s。6、有一台磁盘机，其平均寻道时间为30m s,平均旋转等待时间为10m s,数据传输率为5 00B/m s,磁盘机口存放着1000件，每 件3000B的数据，现欲把一件件数据取走，更新后再放回原地，假设一次取出或写入所需时间为：平均寻道时间+平均等待时间+数据传送时间，另外使用C P U更新信息所需的时间为4 m s,并且更新时间因输入输出操作不相重叠，问:(1)更新磁盘上全部

36、数据需多少时间？(2)若磁盘机旋转速度和数据传输率都提高一倍，更新全部数据需多少时间？解：(1)磁盘上总数据量=1 0 0 0 X3 0 0 0 B =3 0 0 0 0 0 0 B读出全部数据所需的时间为3 0 0 0 0 0 0 B/(50 0 B/m s)=60 0 0 m s重新写入全部数据所需的时间=60 0 0 m s更新磁盘上全部数据所需的时间为2义(平均找道时间+平均找道时间+平 均 数 据 传 送 时 间)+C P U更 新 信 息 时 间 =2 X(3 0+1 0+60 0 0)m s+4 m s=1 2 0 84 m s磁盘机旋转速度提高一倍后,平均等待时间为5 m s7

37、、C P U执行一段程序时，c a c he完成存取的次数为1 9 0 0次，主存完成存取的次数为1 0 0次，已 知c a c he存取周期为50 ns,主存存取周期为2 50 ns，问：(1)c a c he/主存系统的效率是多少；(2)平均访问时间是多少；解:h=Nc/(N e +Nm)=1 9 0 0/(1 9 0 0+1 0 0)=0.9 5r=tm/tc=2 50 ns/50 ns=5e=l/(r+(l-r)h)=l/(5+(l-5)X0.9 5)=83.3%ta=tc/e=50 ns/0.83 3=60 ns8、某计算机系统的内存由C a c he和主存构成，C a c he的存

38、取周期为4 5ns,主存的存取周期为2 0 0 ns。已知在一段给定的时间内，C P U共访问内存4 50 0次，其 中3 4 0次访问主存，求：(1)C a c he的命中率是多少？(2)C P U访问内存的平均访问时间是多少？(3)C a c he-主存系统的效率是多少？解：命中率 H=(4 50 0-3 4 0)/4 50 0 =0.9 2。C P U 访存的平均时间 T=0.9 2 X 45+(1 0.9 2)X 2 0 0 =57.4 ns c a c he-主存系统的效率e =4 5/57.4=78%9、已知c a c he/主存系统效率为85%,平均访问时间为60 ns,c a

39、c he比主存快4倍，求主存存储器周期是多少？c a c he命中率是多少？答：因为 Ta=Tc/e 所以 Tc=Ta Xe =60 X0.85=51 ns （c a c he 存取周期）；r=4,Tm=Tc Xr =51 0 X4 =2 0 4 ns （主存存取周期）；因为 e =l/r+（l-r）H 所以 H=2 .4/2.55=0.9 4；1 0、用异步方式传送ASC H码，数据格式为：数据位8位、奇校验位1位、停 止 位1位。当波特率为4 80 0 b/s时，每个字符传送的速率是多少？每个数据位的时间长度是多少？数据位的传送速率又是多少？解：每个字符包含1 0位，因此字符传送速率为：4

40、 80 0+1 0=4 80字符/s每个数据位长度T=1 4-4 80 0 0.2 0 8m s数据位传输速率为8X4 80 =3 84 0位/秒。1 1、假定某外设向C P U传送信息最高频率为4 0 K次/秒，而相应中断处理程序的执行时间为4 0 u S,问该外设能否用中断方式工作？解：外设传送一个数据的时间=l/40X=25 u S,所以请求中断的周期为2 5 u S,而相应中断处理程序的执行时间为40 u S,这样会丢失数据，故不能采用中断方式。12、在一个16位的总线中,若时钟频率为100MHz,总线数据周期为5个时钟周期传输一个字。试计算总线的数据传输率。解：时钟频率为100MHz

41、,所以5个时钟周期=5义10ns=50ns数据传输率=16bit/0.5ns=40X IO字节/秒13、某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，若一个总线周期等于一个时钟周期，总线频率为33MHz,问总线带宽是多少？若一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟提高为66MHz,问总线带宽是多少？分析影响带宽的有哪些因素？解：设带宽用D r表示，总线时钟周期用T=l/f表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，根据定义可得Dr=D/T=DXf=4BX33Xl 06/S=132MB/S因为 64 位=8 B,所以 Dr=D/T=DXf=8BX66X 1()6/S=528MB/S总线带宽是总线能

42、提供的数据传送速率，通常用每秒传送信息的字节数(或位数)来表示。影响总线带宽的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送和接收电路工作频率限制及数据传送形式。1 4、在异步串行传输系统中，若每秒可传输2 0个数据帧，一个数据帧包含1个起始位、7个数据位、一个奇校验位和1个结束位。试计算其波特率和比特率。解：波特率=(1+7+1+1)X2 0 =2 0 0 b/s,比特率=2 0 X7=1 4 0 b/s。1 5、已知c a c he命中率H =0.9 8,主存比c a c he慢4倍，已知主存存取周期为2 0 0 ns,求c a hc e /主存系统的效率和平均访问时间。V r =t m/t c

43、 =4 /.t c =t m/4 =5 0 n se =l/r+(l-r)h =l/4+(l-4)X 0.9 8 t a =t c/e =t c X 4-3 X 0.9 8 =5 0 X 1.0 6 =5 3 n s。1 6、设有两个十进制数：x=-0.8 7 5 X 21,y=0.6 2 5 X 2%(1)将x,y的尾数转换为二进制补码形式。(2)设阶码2位，阶 符1位，数 符1位，尾 数3位。通过补码运算规则求出z=x-y的二进制浮点规格化结果。答：(1)设S 1为X的尾数,S 2为Y的尾数，则 S l=(-0.8 7 5)1 0=(-0.1 1 1)2,S l#=l.0 0 1,S 2=

44、(0.6 2 5)1 0=(+0.1 0 1)2,S 2#=0.1 0 1.(2)对阶:设 X 的阶码为 J X,Y 的阶码为 J Y,J X=(+0 1)2,J Y=(+1 0)2,J X-J Y=(-0 1)2,小阶的尾数 S 1 右移一位 S l=(-0.0 1 1 1)2,J X 阶码加 1,则 J X=(1 0)2=J Y,S 1 经舍入后,S l=(-0.1 0 0)2,对阶完毕.X的补码浮点格式：0 1 0 1 1 0 0,Y的补码浮点格式：0 1 0 0 1 0 1.尾数相减：S l#=ll.1 0 0,-S 2#=1 1.Oi l,S 1-S 2#=S 1#+-S 2 补=1

45、 0.I ll,尾数求和绝对值大于1,尾数右移一位,最低有效位舍掉，阶码加1,则 S 1-S 2 补=1 1.0 1 1 (规格化数)，J Z=1 1规格化结果:0 1 1 1 0 1 11 7、设机器字长1 6 位，主存容量1 2 8 K 字节，指令字长度1 6 位或3 2位，共 7 8 条指令，设计计算机指令格式，要求有直接，立即数，相对，变址四种寻址方式。答：根据题意，4 0 种指令至少需6 位 0 P；四种寻址方式至少需用2 位表示；主存为6 4 0 K,则地址需要2 0 位，而机器字长为1 6 位，所以只能用分段方式来实现，设段寄存器为1 6 位，作为段内地址的位移量可以在指令指定的

46、寄存器中，可设计如下格式：01 51 0 98 7OPX(2)D(8)X =0 0 直接寻址方式 E=DX =0 1 立即寻址方式X =1 0 变址寻址方式E=(R)+DX =1 1 相对寻址方式E=(P C)+D1 8、有一台磁盘机，其平均寻道时间为3 0 m s,平均旋转等待时间为1 0 m s,数据传输率为5 0 0 B/m s,磁盘机口存放着1 0 0 0件，每 件3 0 0 0 B的数据，现欲把一件件数据取走，更新后再放回原地，假设一次取出或写入所需时间为：平 均寻道时间+平均等待时间+数据传送时间，另外使用C P U更新信息所需的时间为4 m s,并且更新时间因输入输出操作不相重叠

47、，试问：(1)更新磁盘上全部数据需多少时间？(2)若磁盘机旋转速度和数据传输率都提高一倍，更新全部数据需多少时间？解：(1)磁盘上总数据量=1 0 0 0 X 3 0 0 0 B =3 0 0 0 0 0 0 B读出全部数据所需时间为3 0 0 0 0 0 0 B 4-5 0 0 B /m s =6 0 0 0 m s重新写入全部数据所需时间=6 0 0 0 m s所以，更新磁盘上全部数据所需的时间为：2 X (平 均 找 道 时 间+平 均 等 待 时 间+数 据 传 送 时 间)+C P U更新时间=2 (3 0 +1 0 0 +6 0 0 0)m s +4 m s =1 2 2 6 4

48、m s(2)磁盘机旋转速度提高一倍后，平均等待时间为6 0 m s；数据传输率提高一倍后，数据传送时间变为：3 0 0 0 0 0 0 B 4-1 0 0 0 B /m s =3 0 0 0 m s更新全部数据所需时间为：2 X (3 0 +6 0 +3 0 0 0)m s +4 m s =6 1 8 4 m s1 9、现有一 6 4 K x 2位的存储器芯片，欲设计具有同样存储容量的存储器,应如何安排地址线和数据线引脚的数目，使两者之和最小。并说明有几种解答。设地址线x 根，数据线y 根，则2X y=64KX2若 y=l x=17y=2 x=16y=4 x=15y=8 x=14因此，当数据线为1或 2 时，引脚之和为18故：共有2 种解答