计算机组成原理试题以及答案

小咪咪 2023-10-01 08:56 19阅读 0赞

计算机组成原理试题

> 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\_\_\_\_C\_\_。 A．立即数和栈顶；  
> B．暂存器； C．栈顶和次栈顶； D．累加器。 2．***C\_\_\_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\_B***\_\_。 A．地址线、数据线和控制线三组传输线。  
> 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、主存总线和控制总线三组传输线．。  
> 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\_\_\_\_\_B\_。 A．128K； B．64K； C．64KB；  
> D．128KB。 5．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；  
> C．DMA方式； D．通道。 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\_\_\_C\_\_\_。 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\_\_\_C\_\_\_。  
> 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  
> 权，非商业转载请注明出处。  
> D．以上都不对。  
> 9．一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。  
> 10．将微程序存储在EPROM中的控制器是\_\_\_\_A\_\_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\_\_\_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，下列方案中第\_\_\_\_B\_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）； 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）。  
> 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\_\_\_\_D\_\_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\_\_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，\_\_\_A\_\_\_方式对电路故障最敏感。  
> A．链式查询；  
> B．计数器定时查询；  
> 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\_\_D\_\_\_\_。  
> A．48；  
> B．46；  
> C．17；  
> D．22．  
> 18．在间址周期中，**C**\_\_。  
> 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\_\_\_\_B\_\_是正确的。  
> A．EPROM是可改写的，因而也是随机存储器的一种； B．EPROM是可改写的，但它不能用作为随机存储器用； C．EPROM只能改写一次，故不能作为随机存储器用； D．EPROM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\_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），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(1-2－23)  
> ，最小正数为 2－129 ，最大负数为 2－128(-2－1-2－23) ，最小负数为  
> \-2127 。  
> 2．指令寻址的基本方式有两种，一种是 顺序 寻址方式，其指令地址由  
> 程序计数器 给出，另一种是 跳跃 寻址方式，其指令地址由 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。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 。  
> 4．一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须 增加 。尾数右移1  
> 位，阶码 加1 。  
> 5．存储器由m（m＝1，2，4，8…）个模块组成，每个模块有自己的 地址 和  
> 数据 寄存器，若存储器采用 模m 编址，存储器带宽可增加到原来的 m  
> 倍。 6．按序写出多重中断的中断服务程序包括 保护现场 、 开中断 、  
> 设备服务|。。 恢复现场 和中断返回几部分。  
> 1．A．A．2127(1-2－23) B．2－129 C．2－128(-2－1-2－23) D．-2127  
> 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、计算题（5分）  
> 设机器数字长为8位（含1位符号位），设A＝ 64 9 ，B＝3213，计算\[AB\]补，并还原成真值。 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．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）  
> 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，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．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）。  
> 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）  
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（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) + 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：  
T0 PC→MAR，1→R  
T1 M(MAR)→MDR，(PC) + 1→R2  
T2 MDR→IR，OP(IR)→微操作命令形成部件 T3 R2→PC

（2）写出指令ADD \# α（\#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。  
答：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：  
T0 Ad(IR)→R1 ；立即数→R1  
T1 (R1) + (ACC)→R2 ；ACC通过总线送ALU T2 R2→ACC ；结果→ACC

2．DMA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）  
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；

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