鄭州大學計算機組成原理期末考試試題及答案

㈠ 誰有計算機組成原理期末考試試題啊,幫幫忙吧,謝謝!

一、選擇題：（每小題1.5分，總共12分）

1.用n+1位字上（其中1位後號位）表示定點整數時，所能表示的數位范圍是________；用n +1位字長（其中1位符號位）表示定點小數時，所能表示的數值范圍是___________.

A、0≤│N│≤2n-1； B、0≤│N│≤2n-1-1；C、1≤│N│≤2n-1-1；

D、1≤│N│≤2n-1； E、0≤│N│≤1-2-n F、0≤│N│≤1-2-（n+1）。

2.堆棧定址方式中，設A為累加的；SP為堆棧指示器，Msp為sp指向的棧頂單元，如果過棋操作的動作是：（A）→Msp，（sp）-1→sp，那麼出棧，操作的動作應為______.

A、（Msp）→A，（sp）÷1→spj B、（sp） +1→sp； （Msp）→A

C、（sp）-1→sp，（Msp）→A D、（Msp）→A， （sp）-1→sp

3.位操作頻指令的功能是______.

A、對cpu內部通用序宰存或主存某一單元任一位進行狀態檢測（0或1）；

B、對cpu內部通用宰存或主存某一單元任一位進行狀態強置（0或1）；

C、對cpu內部通用宰存或主存某一單元任一位進行狀態檢測式強置；

D、進行移位操作。

4、微指令執行的順序控制問題，實際上是如何確定下一條微指令的地址問題，通常，用的一種方法是斷定方式，其基本思想是_______.

A、用程序計設加pc來產生後很微指令地址；

B、用微程序計數加Mpc來產生後很微指令地址；

C、通過微指令順序控制欄位由設計者指定或者由設計者指定的判斷別字，段控制產生後很微指令地址；

D、通過指令中指定一個專門欄位來控制產生後很微指令地址。

5、磁碟存儲加的記錄方式一般採用_________.

A、歸察制； B、不歸察制； C、調頻制； D、調相制

6、同步通訊之所以比非同步通訊具有較高的傳輸連享是因為_______.

A、同步通訊不需要應簽信號；

B、同步通訊方式的匯流排長度要短；

C、同步通訊用一個公共的時鍾信號進行同步，

D、同步通訊中各部件存取時間比較靠近；E、以上各項因素的綜合結果。

7、中斷向量地址是_____________.

A、子程序入口地址： B、中斷服務例行程序入口地址；

C、中斷服務例行程序入口地址的地址； D、例行程序入口地址

8、cpu程序與通道程序可以並行執行，並通過______實現彼此之音質通訊和同步。

A、I/O指令； B、I/O中斷； C、I/O指令和I/O中斷； D、操作員

二、填空題：（每小題1.5分，總共12分）

1、變址定址和基值定址的區別是：基值定址中基值寄存器提供_______，指令提供______，後者位數______；而變址定址中，變址寄存的提供____，指令提供_____，後者位數_________.

2、不同機器指令系統各不相同。一個較完善的指系統，應當包括：_________、_________、_________、_________、_________、等類型指令。

3、cpu採用同步控制方式時，應組合邏輯控制器中，常使用：_________、_________、_________三級時序系統來提供時信號，而主微程序控制器中多使用_________、_________兩級時序系統來提供定時信號。

4、設計微程序制器時，所追求的目標是：（1）_________， （2） _________（3） _________

（4） _________（5） _________.

5、有二進制數n0 n1 n2 n3，奇偶校驗值用P表示，則奇校驗為_________，偶校驗為_________，奇偶校驗只能檢測_________，無法檢測_________.

6、使用高速緩沖存儲器是為了解決________________________________問題，存儲管理主要是由_________實現，使用虛擬存貯器是為了解決________________問題，存儲管理主要_________實現後一種情況下，cpu_________訪問第二級存儲器。

7、介面是外國設備與主機聯系的橋梁，為了使外國設備能主要機控制下工作，一般標准介面都設有四個狀態觸發的，它們是_________、_________、_________、和_________.

8、中斷屏蔽技術的作用可概托為兩點：

（1）______________________， （2）________________________.

三、分析題：（總共13分）

1.其計算機匯流排控制時序圖為下圖所示，請判斷它是哪種控制方式（同/非同步）的時序圖，並詳細分析其整個控制過程，同時用帶箭頭的細線清楚指出信號間的相互作用關系。（7分）

匯流排請求BR2

匯流排同意BG2

設備回答SACY

匯流排忙BBSY

2.某機有8條微指令I1——I8，每條微指令所包含的微命令控制信號如下表所示，其中a—j分別對應10種不同性質的微命令信號。假設一條微指令的控制欄位為8位，試安排微指令的控制欄位格式。（6分）

四、計算題：（總共13分）

1、設機器字長為16位，定點表示時，尾數15位，數符1位；浮點表示時，階碼5位，階符1位，數符1位，尾數9位。（6分）

（1）定點原碼整數表示時，最大正數為多少？最小負數為多少？

（2）定點原碼小數表示時，最大正數為多少？最小負數為多少？

（3）浮點原碼表示地，最大浮點數為多少？最小浮點數為多少？

2、有一個16K×16的存儲的，由1K×4位的動態RAM蕊片（蕊片內是64×64結構）構成，向：

（1）總共需要多少RAM蕊片；

（2）採用非同步刷新方式，如單元刷新問題隔不超過2ms，則刷新信號周期是多少？

（3）如果用集中刷新方式，存儲的刷新一遍最少用多少談寫周期？死時間率是多少？

㈡ 求計算機組成原理試題及答案

1.在向現代計算機的發展過程中，最具有代表性的計算機有哪幾個？
答：中國古代提花機和提花機、巴貝奇分析機、帕斯卡的加法器、萊布尼茨的乘法器
2.成為現代計算機應具備哪些功能？P5-9，P32-33.
答：（1）具有適合工作原件的內動力(內動力)（2）具有內程序執行機制(內程序)（3）具有與內程序相適應的數據和程序存儲與表示形式(存儲)（4）可以實現系統運行中的自我管理()
3.簡述I/O介面的功能
1.設備選擇2.數據緩沖與鎖存，以實現外部設備與計算機之間的速度匹配3.數據格式轉換。如串並轉換，數據寬度轉換等4.信號特性匹配5.接收CPU的控制命令，監視外設的工作狀態
4.簡述匯流排介面的功能有哪些；
數據緩存、數據轉換、狀態設置、控制、程序中斷
5.為什麼I/O匯流排均採用串列匯流排的形式，而不是採用系統匯流排那樣的並行匯流排形式？並以USB串列匯流排為例，都採用了哪些技術措施？
答：並行匯流排的每個數據位都需單獨一條傳輸線，所有數據位同時進行傳輸，會造成干擾，數據容易丟失；而串列匯流排的數據傳輸是在一條線路上按位進行，抗干擾性強，數據不易丟失；為了規避並行匯流排在高速下的串擾和同步問題，I/O匯流排均採用串列匯流排的形式。USB:熱插拔，差分信號傳輸以及雙絞線
6.根據三原色原理，由三種顏色的顏料就可以配出任意色彩，為什麼彩色噴墨列印機需要6種顏色的墨盒？
三種顏色雖然可以混合出大部分顏色，但其色彩表現能力很差，其色域的寬廣度和人眼的要求更是相差甚遠，例如用這3種顏色混合出來的黑色實際上只是一種比較深的色彩，並不是純正的黑色，於是人們又在3色墨盒的基礎上加入了黑色墨盒，這樣一來就成為了4色墨盒，現在市場上的四色列印機就是使用這4種墨盒。但是四色列印機的表現色彩還不夠豐富，其色彩還原能力還是無法和沖印的相片相比，達不到人們對彩色相片的要求。於是人們又在4色墨盒的基礎上增加了淡品紅和淡青色的墨盒，使列印機成為六色列印機。
7.簡述I/O過程中，程序查詢控制方式的特點與不足之處是什麼？
（1）I/O過程地程序直接控制。特點：I/O過程完全處於CPU指令控制下，即外部設備地有關操作都要由CPU指令直接指定。在典形情況下，I/O操作在CPU寄存器與外部設備的數據緩沖寄存器間進行，I/O設備不直接訪問主存。由兩種方式，分別是無條件傳送控制和程序控制。不足：CUP進行I/O控制的工作效率很低。這種控制方式只適合與預知和預先估計到的I/O事件，但在實際中，多數世家是非尋常和非預期的。無法發現和處理一些無法預估的事件和系統異常。而且這種查詢方式只能允許CPU與外設串列工作，會出現CPU資源不能被充分利用，不能及時處理緊急事件兩種情況。
（2）I/O過程的程序中斷控制。特點，提高了計算機的工作效率。不足：可能丟失數據。
（3）I/O數據傳送的DMA控制。適合高速大批量數據傳送，可以保證高速傳輸時不丟失數據。特點：提高了CPU的利用率，DMA的響應可以在指令周期的任何一個機器周期結束時進行。DMA主要用於需要大批量數據傳送的系統中，可以提高數據吞吐量。不足：只能實現簡單的數據傳送，隨著系統配置的I/O設備的不斷增加，輸入輸出操作日益繁忙，為此要求CPU不斷地對各個DMA進行預置，增加了CPU地負擔。
（4）I/O過程的通道控制。為了減輕CPU地負擔，I/O控制部件又把諸如選設備，切換，啟動，終止以及數碼校驗等功能也接過來，進而形成I/O通道，實現輸入輸出操作地較全面管理。通道具有更強地獨立處理數據輸入輸出地功能，有了簡單地通道指令，可以在一定的硬體基礎上利用通道程序實現對I/O地控制，更多的免去CPU地介入，並且能同時控制多台同類型或不同類型地設備，使系統並行性更高。通道結構地彈性比較大，可以根據需要加以簡化或增強。特點：具有讀寫指令，可以執行通道程序。CPU通過簡單的輸入輸出指令控制通道工作。通道和設備採用中斷方式與CPU聯系。不足：對硬體的要求較高，開銷大。
8.什麼是機器數？它的表示形式都有哪些？為什麼需要這么多種形式？
答：一個數在機器內的表示形式稱為機器數，這個數本身的值稱為該機器數的真值。它的表示形式有：原碼、反碼、補碼、移碼。為了解決機器內負數的符號位參加運算的問題。
9.磁碟和光碟相對的優缺點分別是什麼？磁光碟是如何對他們的優缺點進行綜合的？
答：磁碟是一種具有存儲容量大、信息保存時間長、讀出時不需要再生等特點的輔助存儲器。磁碟相對光碟的優點是既可以讀又可以寫，缺點是記錄密度小。光碟具有記錄密度高，成本低廉，存儲容量大，體積小等技術特點。光碟相對磁碟的優點是記錄密度高，缺點是只能讀不能寫。磁光碟的存儲介質是由光磁材料做成的易於垂直磁化的磁性薄膜，它兼有磁碟和光碟兩方面的優點，磁光 盤既可以讀又可以寫，而且它的記錄密度很大。
10.計算機控制器的功能有哪些？分別是由什麼對應的部件實現的？
定序、（ 定時 ）和發送操作控制信號。分別對應指令計數器，時序節拍發生器，操作控制部件
11.簡述匯流排通信中，主從雙方之間的時序控制方式有哪幾種？分別適用於什麼樣的情形？
（1）同步通信。特點是模塊之間的配合簡單一致，採用了公共時鍾，每個部件什麼時候發送或接受信息都有統一的時鍾規定，因此有較高的傳輸效率。
（2）非同步通信。雙方的操作不依賴基於共同時鍾的時間標准，而是一方的操作依賴於另一方的操作，形成一種「請求-應答」方式，採用的通信協議稱為握手協議。
（3）半同步通信。特點是用系統時鍾同步，但對慢速設備可延長傳輸數據的周期。適用於系統工作速度不高，但又包含了許多速度差異較大的設備的簡單系統。
（4）分離式通信。基本思想是將一個傳輸周期分解為兩個子周期。特點是每個模塊佔用匯流排使用權都必須提出申請。各模塊在准備數據的過程中都不佔用匯流排，匯流排可以接受其他模塊的請求。匯流排被佔用時都在做有效工作，從而實現了在多個主、從模塊間進行交叉重疊並行式傳送。這種控制方式比較復雜，一般普通微型計機系統很少採用。
12.計算機體系結構發展的目標是什麼？採取的技術路線是什麼？對馮.諾依曼計算機體系結構改進的具體措施都有哪些？P67-69
答：計算機體系結構發展的目標是並行與共享。採取的技術路線是：在實現以存儲器為中心的過程中，形成分時操作系統、中斷控制技術、DMA控制技術等；採用指令流水線實現指令執行的並行與共享；使用處理器級的並行性技術。對馮諾依曼體系結構的改進有：（1）從以運算器為中心到以存儲器為中心。（2）指令執行的並行與共享。（3）處理器並行與共享。
13.算盤和算籌與現代計算機的差距主要體現在哪些方面？在向現代計算機的發展過程中，最具有代表性的計算機有哪幾個？進步的標致分別是什麼？成為現代計算機應具備哪些功能？P5-9，P32-33.
答：算盤和算籌主要由人——外動力進行撥珠、布籌，不具有內動力；且算盤和算籌的計算程序由人腦下達，不能 自動計算，不具有內程序。最具代表性的計算機有巴貝奇分析機、帕斯卡加法器、圖靈計算機、阿塔納索夫電子數字計算機、馮·諾依曼電子計算機等。進步的標志分別是具有了內程序；具有了內動力；將計算過程分解成簡單動作並進行機械化；採用真空管的電子數字計算機，並提出計算機的四條原則；以運算器為核心，採用二進製表示數據和指令，指令在存儲器中按執行順序存放。成為現代計算機應具備哪些功能：（1）具有適合工作原件的內動力（2）具有內程序執行機制具有與內程序相適應的數據和程序存儲與表示形式（4）可以實現系統運行中的自我管理
14.1多媒體界面技術需要哪些設備？
全屏幕及全運動的視頻圖像、高清晰全電視信號及高速真彩色圖形的顯示設備和攝像設備，高保真度的音響，以及與語音識別器、語言合成器等
14.2.隨著計算機輸入輸出設備的進步，相應地帶來了一系列人機交互界面技術，簡述不同的人機交互界面要求有什麼相應的輸入輸出設備才能實現？
1.符號界面：輸入設備：鍵盤。 輸出設備：列印機，顯示器。
2.圖形界面：輸入設備：光筆，圖形輸入板，滑鼠器，掃描儀，操作桿，跟蹤器。 輸出設備：平板顯示器，掃描儀顯示器。
3.多媒體界面：輸入設備：麥克風，掃描儀，數碼相機。 輸出設備：音響，投影儀，顯示器。
4.虛擬現實技術：輸入設備：數據手套。 輸出設備：頭盔式顯示器。
15.計算機的存儲器為什麼實現分級存儲的方式？一般分為幾級？各級之間的關系是什麼？P60，P136-137.
答：存儲器實現分級存儲的方式是為了解決速度不匹配以及主存容量不足的問題。一般分為3級：輔助存儲器、
主存儲器、高速緩沖寄存器。各級之間的關系是：輔助存儲器作為主存儲器的後援；主存儲器可以與CPU 通信，也可以作為Cache的後援；Cache存儲CPU最常使用的信息。
16.計算機的存儲器為什麼實現分級存儲的方式？一般分為幾級？各級之間的關系是什麼？P60，P136-137.
答：存儲器實現分級存儲的方式是為了解決速度不匹配以及主存容量不足的問題。一般分為3級：輔助存儲器、
主存儲器、高速緩沖寄存器。各級之間的關系是：輔助存儲器作為主存儲器的後援；主存儲器可以與CPU 通信，也可以作為Cache的後援；Cache存儲CPU最常使用的信息。
17.在中斷處理的過程中，執行中斷服務前後為什麼需要保護和恢復現場和斷點，現場和斷點的具體內容是什麼？存放在什麼地方了？用的是什麼指令？
因為CPU執行完中斷服務程序，要返回原來的斷點執行，還需要有一個當初的執行環境。為此，在保存斷點時，也要保護現場；在返回斷點時，先恢復現場。
現場是指中斷響應之時，CPU所執行程序的當前狀態和中間結果。
斷點是指中斷響應之前即將要執行的指令的地址，即程序計數器PC中的內容。
斷點存放在程序計數器中。現場狀態存入存儲器內固定的指定單元。
調用CALL指令、PUSH指令，將下一條指令的所在地址入棧。
18.簡述I/O介面的功能。P201-203.
（1）設備選擇，即通過地址解碼選擇要操作的設備。
（2）數據緩沖與鎖存，以實現外部設備與計算機之間的速度匹配。
（3）數據格式轉換。如串-並轉換、數據寬度轉換。
（4）信號特性匹配。當計算機的信號電平與外部設備的信號電平不同時，實現匹配變換。
（5）接收CPU的控制命令，監視外設的工作狀態。
19.I/O介面需要具備數據格式轉換和信號特性匹配功能的起因是什麼？P203
答：由於並行傳輸的抗干擾性不好，容易出現錯誤，所以I/O匯流排採用串列方式，而系統匯流排採用的是並行方式，故I/O介面需要進行數據格式轉換。I/O匯流排採用串列方式，信息傳輸遠，信號衰減速度就會很快，且易受到干擾，計算機的信號電平與外設的信號電平不同，故I/O介面需 要具備信號特性匹配功能。
20.計算機的內動力和內程序分別是由誰首先解決的？是用什麼方法解決的？
答：內動力是由帕斯卡首先解決的；帕斯卡發明了帕斯卡加法器，它的內部是一系列齒輪組成的裝置，內動力非常簡單，就是使用了鍾表中的發條。內程序是由巴貝奇首先解決的；巴貝奇從提花機中得到靈感，發明了差分機，進而提出了巴貝奇分析機，按工廠模式將分析機分為5部分：倉庫、作坊、控制機構、印刷廠、穿孔卡片。
21.中斷和DMA方式分別適合於什麼類型的外設？
答：中斷適合於需要CPU與外設在大部分時間並行工作，只有少部分時間用於相互交換信息，從而提高CPU資源利用率的外設，例如：鍵盤、列印機等。DMA方式只能控制速度較快、類型單一的外設，它適合於與存儲器之間的數據進行直接傳遞的外設。
22.激光列印機的工作過程主要經歷了哪幾個步驟？P246
答：第一步：要列印的圖案經過「曝光」形成靜電潛影。
第二步：帶負電荷的碳粉在電壓作用下，吸附在硒鼓有正電荷的區域，這個過程叫做「顯影」。
第三步：再施以反向的靜電電荷，把碳粉吸附到紙上，這個過程稱為「轉印」。
第四步：加電輥熔化碳粉，將碳粉固化在紙上，這個過程叫做「定影」

同為三匯流排結構，試分析它們的主要區別在什麼地方？
答：（1）中三級匯流排結構分別是局部匯流排、系統匯流排、擴展匯流排。一般用於I/O設備性能相差不大的情況。
（2）中三級匯流排結構分別是主存匯流排，I/O匯流排和DMA匯流排。其中主存與高速外設連接的I/O介面之間有一條DMA匯流排，提高了高速設備和主存之間的數據傳輸。

㈢ 《計算機組成原理》試題 ====求助

我是無奈下發的：我是一個叫冰楓的男孩，前幾天，我晚自習回家，被一輛大卡車撞死了，司機將我的屍體拋入了路徑邊的小河裡，然後逃走了。你看見了這條消息後 ，請將她發給4個論壇，如果沒有發，你的媽媽會在1個月後被車撞死，你的爸爸會得絕症，如果你照著上面做了，在5天後，你喜歡的人也會喜歡你，對不起大家不無意中看評論看 到了 這個嚇死我了。不管是真是假我都害怕!所以只能亂發了

㈣ 計算機組成原理試題 求做！

1.三年前學的，已經忘的差不多了。樓主你可以看課本，課本上說的很明確。
按照上面的演算法一步一步求，就可以。

2.這是字長位數擴充的存儲器。故地址、控制線公用，數據線分高4位、低4位。但數據線是雙向的，與SRAM的I/O端相連即可。圖你自己應該能做出來。

3.300t, 201t, 102t

㈤ 計算機組成原理試題

計算機組成原理

三、名詞解釋
1.計算機系統：由硬體和軟體兩大部分組成，有多種層次結構。
2.主機：CPU、存儲器和輸入輸出介面合起來構成計算機的主機。
3.主存：用於存放正在訪問的信息
4.輔存：用於存放暫時不用的信息。
5.高速緩存：用於存放正在訪問信息的付本。
6.中央處理器：是計算機的核心部件，由運算器和控制器構成。
7.硬體：是指計算機實體部分，它由看得見摸得著的各種電子元器件，各類光、電、機設備的實物組成。
軟體：指看不見摸不著，由人們事先編制的具有各類特殊功能的程序組成。
8.系統軟體：又稱系統程序，主要用來管理整個計算機系統，監視服務，使系統資源得到合理調度，高效運行。
應用軟體：又稱應用程序，它是用戶根據任務需要所編制的各種程序。
9.源程序：通常由用戶用各種編程語言編寫的程序。
目的程序：由計算機將其翻譯機器能識別的機器語言程序。
10.匯流排：是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質。
11.系統匯流排：是指CPU、主存、I/O設備（通過I/O介面）各大部件之間的信息傳輸線。
通信匯流排：是指用於計算機系統之間或者計算機系統與其他系統（如控制儀表、移動通信）之間的通信的線路。
按傳送方式分並行和串列。串列通信是指數據在單條1位寬的傳輸線上，一位一位的按順序分時傳送。並行通信是指數據在多條並行1位寬的傳輸線上，同時由源傳送到目的地。
12.帶寬：單位時間內可以傳送的最大的信息量。
13.機器字長：是指CPU一次並行處理數據的位數，通常與CPU的寄存器位數有關。
14.主存容量：是指主存中存放二進制代碼的總位數。
15.機器數：符號位數字化，0代表正數，1代表負數。
16.定點數：小數點固定在某一位位置的數。
17.浮點數：小數點的位置可以浮動的數。
18.補碼：帶符號數據表示方法之一，正數的反碼和原碼相同，負數的反碼是將二進制按位取反後在最低位再加1.
19.溢出：在計算機中，超出機器字長，發生錯誤的結果。
20.非編碼鍵盤：採用軟體判斷鍵是否按下及設鍵、譯鍵、計算鍵值的方法的鍵盤。
21.A/D轉換器：它能將模擬量轉換成數字量，是計算機的輸入設備。
22.I/O介面：指主機與I/O設備之間設置的一個硬體電路及器相應的軟體控制。
23.埠：指介面電路中的一些寄存器，用來存放數據信息、控制信息和狀態信息。
24.中斷：計算機在執行程序的過程中，當出現異常情況或特殊請求時，計算機停止現行程序的運行轉向對這些異常情況或特殊請求處理，處理結束後再返回到現行程序的間斷處，繼續執行源程序。
25.中斷源：凡能向CPU提出中斷請求的各種因素統稱為中斷源。
26.中斷嵌套：計算機在處理中斷的過程中，有可能出現新的中斷請求，此時CPU暫停現行中斷服務程序，轉向新的中斷請求，這種現象稱為中斷嵌套。
27.優先順序：為使系統能及時響應並處理發生的所有中斷，系統根據引起中斷事件的重要性和緊迫程度，硬體將中斷源分為若干個級別。
28.DMA方式：用硬體在主存與外設之間直接進行數據傳送，不須CPU，用軟體控制。
29.指令系統：將全部機器指令的集合稱為機器的指令系統。
30.定址方式：是指確定本條指令的數據地址以及下一條將要執行的指令地址的方法，它與硬體結構緊密相關，而且直接影響指令格式和指令功能。
31.指令周期：完成一條指令的時間，由若干機器周期組成。
機器周期：完成摸個獨立操作，由若干時鍾周期組成。
時鍾周期：最基本時間單位，由主頻決定。
32.微操作：在微程序控制器中，執行部件接受微指令後所進行的最基本的操作。
33.微指令：控制器存儲的控制代碼，分為操作控制部分和順序控制部分，由微命令組成。
34.微程序：存儲在控制存儲器中的完成指令功能的程序，由微指令組成。
35.控制存儲器：CPU內用於存放實現指令系統全部指令的微程序的只讀存儲器。
二、計算
3.14. 設匯流排的時鍾頻率為8MHZ，一個匯流排周期等於一個時鍾周期。如果一個匯流排周期中並行傳送16位數據，試問匯流排的帶寬是多少？
解：由於：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，因為一個匯流排周期等於一個時鍾周期
所以：匯流排帶寬=16/（1/8M） = 128Mbps=16MBps
3.15. 在一個32位的匯流排系統中，匯流排的時鍾頻率為66MHZ，假設匯流排最短傳輸周期為4個時鍾周期，試計算匯流排的最大數據傳輸率。若想提高數據傳輸率，可採取什麼措施？
解：匯流排傳輸周期=4*1/66M秒
匯流排的最大數據傳輸率=32/(4/66M)=528Mbps=66MBps
若想提高數據傳輸率，可以提高匯流排時鍾頻率、增大匯流排寬度或者減少匯流排傳輸周期包含的時鍾周期個數。
3.16. 在非同步串列傳送系統中，字元格式為：1個起始位、8個數據位、1個校驗位、2個終止位。若要求每秒傳送120個字元，試求傳送的波特率和比特率。
解：一幀包含：1+8+1+2=12位
故波特率為：（1+8+1+2）*120=1440bps
比特率為：8*120=960bps
4.5. 什麼是存儲器的帶寬？若存儲器的數據匯流排寬度為32位，存取周期為200ns，則存儲器的帶寬是多少？
解：存儲器的帶寬指單位時間內從存儲器進出信息的最大數量。
存儲器帶寬 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒（註：1ns=10-9s）
4.7. 一個容量為16K×32位的存儲器，其地址線和數據線的總和是多少？當選用下列不同規格的存儲晶元時，各需要多少片？
1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位
解：地址線和數據線的總和 = 14 + 32 = 46根；
選擇不同的晶元時，各需要的片數為：
1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片
2K×8：（16K×32） / （2K×8） = 8×4 = 32片
4K×4：（16K×32） / （4K×4） = 4×8 = 32片
16K×1：（16K×32）/ （16K×1） = 1×32 = 32片
4K×8：（16K×32）/ （4K×8） = 4×4 = 16片
8K×8：（16K×32） / （8K×8） = 2×4 = 8片
6.4. 設機器數字長為8位（含1位符號位在內），寫出對應下列各真值的原碼、補碼和反碼。 -13/64，-87
解：真值與不同機器碼對應關系如下：
真值 -13/64 -87
原碼 1.001 1010 1，101 0111
補碼 1.1100110 1，0101001
反碼 1.1100101 1，0101000
6.5. 已知[x]補，求[x]原和x。
[x1]補=1.1100; [x2]補=1.1001; [x4]補=1.0000;
[x5]補=1,0101; [x6]補=1,1100; [x8]補=1,0000;
解：[x]補與[x]原、x的對應關系如下：
真值 -1/4 -7/16 -1 -11 -4 -16
[x]補 1.1100 1.1001 1.0000 1,0101 1,1100 1,0000
[x]原 1.0100 1.0111 無 1,1011 1,0100 無
x -0.0100 -0.0111 -1.0000 -1011 -0100 -10000
6.9. 當十六進制數9B和FF分別表示為原碼、補碼、反碼、移碼和無符號數時，所對應的十進制數各為多少（設機器數採用一位符號位）？
解：真值和機器數的對應關系如下：
原碼 補碼 移碼 無符號數
9BH -27 -101 +27 155
原碼 補碼 移碼 無符號數
FFH -128 -1 +128 256
6.12. 設浮點數格式為：階碼5位（含1位階符），尾數11位（含1位數符）。寫出-27/1024、-86.5所對應的機器數。要求如下：
（1）階碼和尾數均為原碼。
（2）階碼和尾數均為補碼。
（3）階碼為移碼，尾數為補碼。
解：據題意畫出該浮點數的格式：
階符1位 階碼4位 數符1位 尾數10位
將十進制數轉換為二進制: x1= -27/1024= -0.0000011011B = 2-5*(-0.11011B）
x3=-86.5=-1010110.1B=27*(-0.10101101B)
則以上各數的浮點規格化數為：
（1）[x1]原=1，0101；1.110 110 000 0
[x3]原=0，0111；1.101 011 010 0
（2）[x1]補=1，1011；1.001 010 000 0
[x3]補=0，0111；1.010 100 110 0
（3）[x1]移補=0，1011；1.001 010 000 0
[x3]移補=1，0111；1.010 100 110 0
6.19. 設機器數字長為8位（含1位符號位），用補碼運算規則計算下列各題。
（2）A=19/32，B=-17/128，求A-B。
（4）A=-87，B=53，求A-B。
解：（2）A=19/32= 0.100 1100B, B= -17/128= -0.001 0001B
[A]補=00.100 1100, [B]補=11.110 1111 , [-B]補=00.001 0001
[A-B]補=[A]補+[-B]補
=00.1001100 + 00.0010001
=00.1011101 ——無溢出
A-B= 0.101 1101B = 93/128B
（4）A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B
[A]補=11, 010 1001, [B]補=00, 011 0101, [-B]補=11, 100 1011
[A-B]補=[A]補+[-B]補
= 11,0101001 + 11,1001011
= 10,1110100 —— 溢出
6.21. 用原碼加減交替法和補碼加減交替法計算x÷y。
（2）x=-0.10101， y=0.11011；
（4）x=13/32， y= -27/32。
（2）[x]原=1.10101 x*=0.10101 [X*]補=1.01011 XfYf=1
0.10101
+1.00101
1.11010 0
1.10100
+0.11011
0.01111 0
0.11110
+1.00101
0.00011 011
0.00110
+1.00101
1.01011 0110
0.10110
+0.11011
1.10001 01100
1.00010
+0.11011
1.11101 011000
[y]原=0.11011 y*=0.11011 [Y*]補=0.11011 [-y*]補=1.00101

[x/y]原=1.11000
（4）做法相同，打表格太累，僅給出結果。[x/y]原=1.01111
三、應用
4.14. 某8位微型機地址碼為18位，若使用4K×4位的RAM晶元組成模塊板結構的存儲器，試問：
（1）該機所允許的最大主存空間是多少？
（2）若每個模塊板為32K×8位，共需幾個模塊板？
（3）每個模塊板內共有幾片RAM晶元？
（4）共有多少片RAM？
（5）CPU如何選擇各模塊板？
解：（1）該機所允許的最大主存空間是：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB
（2）模塊板總數 = 256K×8 / 32K×8 = 8塊
（3）板內片數 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片
（4）總片數 = 16片×8 = 128片
（5）CPU通過最高3位地址解碼輸出選擇模板，次高3位地址解碼輸出選擇晶元。地址格式分配如下：
4.29. 假設CPU執行某段程序時共訪問Cache命中4800次，訪問主存200次，已知Cache的存取周期為30ns，主存的存取周期為150ns，求Cache的命中率以及Cache-主存系統的平均訪問時間和效率，試問該系統的性能提高了多少倍？
解：Cache被訪問命中率為：4800/(4800+200)=24/25=96%
則Cache-主存系統的平均訪問時間為：ta=0.96*30ns+(1-0.96)*150ns=34.8ns
Cache-主存系統的訪問效率為：e=tc/ta*100%=30/34.8*100%=86.2%
性能為原來的150ns/34.8ns=4.31倍，即提高了3.31倍。
例7.2設相對定址的轉移指令佔3個位元組，第一位元組為操作碼，第二，三位元組為相對位移量（補碼表示）。而且數據在存儲器中採用以低位元組地址為字地址的存放方式。每當CPU從存儲器取出一個位元組時，即自動完成（PC）+1 PC。
（1） 若PC當前值為240（十進制），要求轉移到290（十進制），則轉移指令的第二、三位元組的機器代碼是什麼？
（2） 若PC當前值為240（十進制），要求轉移到200（十進制），則轉移指令的第二、三位元組的機器代碼是什麼？
解:（1）PC當前值為240，該指令取出後PC值為243，要求轉移到290，即相對位移量為290-243=47，轉換成補碼為2FH。由於數據在存儲器中採用以低位元組地址為字地址的存放方式，故該轉移指令的第二位元組為2FH，第三位元組為00H。
（2）PC當前值為240，該指令取出後PC值為243，要求轉移到200，即相對位移量為200-243=-43，轉換成補碼為D5H。由於數據在存儲器中採用以低位元組地址為字地址的存放方式，故該轉移指令的第二位元組為D5H，第三位元組為FFH。
例7.3一條雙字長直接定址的子程序調用指令，其第一個字為操作碼喝定址特徵，第二個字為地址碼5000H。假設PC當前值為2000H，SP的內容為0100H，棧頂內容為2746H，存儲器按位元組編址，而且進棧操作時執行（SP）-△-P，後存入數據。試回答下列幾種情況下，PC、SP及棧頂內容各為多少？
（1） CALL指令被讀取前。
（2） CALL指令被執行後。
（3） 子程序返回後。
解CALL指令被讀取前，PC=2000H，SP=0100H，棧頂內容為2746H。
（1） CALL指令被執行後，猶豫存儲器按位元組編制，CALL指令供佔4個位元組，故程序斷電2004H進棧，此時SP=（SP）-2=00FEH，棧頂內容為2004H，PC被更新為子程序入口地址5000H。
（2） 子程序返回後，程序斷點出棧，PC=2004H，SP被修改為0100H，棧頂內容為2746H。
7.6某指令系統字長為16位，地址碼取4位，試提出一種方案，使該地址系統有8條三地址指令、16條二地址指令、100條一地址指令。
解：
OP A2 A1 A0 三地址指令8條
0000
•
•
•
0111

OP A1 A0 二地址指令16條
10000000
•
•
•
10001111

OP A0 一地址指令100條
110000000000
110001100011
7.7設指令字長為16位，採用擴展操作碼技術，每個操作碼的地址為6位。如果定義了13條二地址指令，試問還可安排多少條一地址指令。
解：（24-3）*26=3*64=192條
7.8某機指令字長16位，每個操作數的地址碼為6位，設操作碼長度固定，指令分為零地址，一地址和二地址三種格式，若零地址指令有M種，以抵制指令有N種，則二地址指令最多有幾種？若操作碼位數可變，則二地址指令最多允許有幾種？
解：1）若採用定長操作碼時，二地址指令格式如下：
OP（4位） A1（6位） A2（6位）
設二地址指令有K種，則：K=24-M-N
當M=1（最小值），N=1（最小值）時，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14種
2）若採用變長操作碼時，二地址指令格式仍如1）所示，但操作碼長度可隨地址碼的個數而變。此時，K= 24 -（N/26 + M/212 ）；
當（N/26 + M/212 ）1時（N/26 + M/212 向上取整），K最大，則二地址指令最多有：
Kmax=16-1=15種（只留一種編碼作擴展標志用。）
9.5設機器A的CPU主頻為8MHz，機器周期為4個時鍾周期，且該機的平均指令執行速度是0.4MIPS，試求該機的平均指令周期和機器周期，每個指令周期中含幾個機器周期？如果機器B的CPU主頻為12MHz，且機器周期也含有4個時鍾周期，試問B機的平均指令執行速度為多少MIPS?
A.CLK=8MHz T=1/8MHz=0.125us
機器周期=4*T=0.5us
因為執行速度為0.4MIPS 所以平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5us
2.5us/0.5us=5個 所以每個指令含有5條機器指令
B.T=1/f=1/12MHz=1/12us 機器指令=4*T=1/3us 指令周期=5*1/3=5/3us
平均指令執行速度 1/(5/3)=0.6MIPS
9.6設某計算機的CPU主頻為8MHz，每個機器周期平均含2個時鍾周期，每條指令平均有4個機器周期，試問該計算機的平均指令執行速度為多少MIPS?若CPU主頻不變，但每個機器周期平均含4個時鍾周期，每條指令平均有4個機器周期，試問B機的平均指令執行速度為多少MIPS?
1.CLK=8MHz 平均指令執行速度1/(1/8M*2*4)=1MIPS
2.指令周期=4*4*1/8=2us 執行速度=1/(1/8M*4*4)=0.5MIPS
9.7某CPU的主頻為10MHz，若已知每個機器周期平均含有4個時鍾周期，該機的平均指令執行速度為1MIPS，試求該機的平均指令執行速度為多少MIPS?若CUP主頻不變，但每個機器周期平均含有4個時鍾周期，每條指令平均有4個機器周期，則該機的平均指令執行速度又是多少MIPS？由此可得出什麼結論
1.平均指令周期=1/1MIPS=1us T=1/f=0.1us T機=4*T=0.4us
因為1us/0.4us=2.5 所以每個指令包含2.5個機器周期
2.T=0.4us 速度=1/(0.4*2.5*4)=0.25MIPS
3.因為速度=0.8MIPS 所以T指=1/0.8us
因為T指=4*2.5*T 所以T=1/8us 所以 f=1/T=8MHz
四、簡答
1.馮諾依曼機主機主要特點。
○1計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入設備和輸出設備五大部件組成。
○2.指令和數據一同等地位存放於存儲器內，並可按地址尋訪。
○3.指令和數據均用二進製表示。
○4.指令由操作嗎和地址碼組成，操作碼用來表示操作的性質，地址碼用來表示操作數在存儲器中的位置。
○5.採用存儲控制原理，指令在存儲器內按順序存放。通常指令是順序執行的，在特定條件下，可根據運算結果或根據設定的條件改變執行順序。
○6.機器以運算器為中心，輸入輸出設備與存儲器間的數據傳說通過運算器完成。
2.計算機硬體主要技術指標，軟體定義與分類。
計算機硬體主要技術指標：機器字長、存儲容量、運算速度、主頻等。
軟體定義：看不見摸不著，由人們事先編制的具有各類特殊功能的程序組成。
分類：系統軟體和應用軟體。
3.計算機組成部分與個部分作用。
運算器：用來完成算術運算和邏輯運算，並將運算的中間結果暫存在運算器內。
存儲器：用來存放數據和程序。
控制器：用來控制、指揮程序和數據的輸入、運行以及處理器運算結果。
輸入設備：用來將人們熟悉的信息形式轉換為機器能識別的信息形式，常見的有鍵盤、滑鼠等。
輸出設備：可將機器運算結果轉換為人們熟悉的信息形式，如列印機輸出，顯示器輸出等。
4.匯流排定義與分類方法，系統匯流排定義與分類方法。
匯流排
定義：匯流排是連接多個部件的信息傳輸線，是各部件共享的傳輸介質。
分類：片內匯流排 系統匯流排 通信匯流排
系統匯流排
定義：系統匯流排是指CPU、主存、I/O設備（通過I/O介面）各大部件之間的信息傳輸線。
分類： 數據匯流排 地址匯流排 控制匯流排
5.什麼是匯流排標准，目前流行的匯流排標准有哪些。
所謂匯流排標准可視為系統與各模塊，模塊與模塊之間的一個互連的標准界面。
ISA匯流排、EISA匯流排、PCI匯流排、RS—232C匯流排、IEEE-488(並行通信匯流排又稱GP-IP匯流排)USB匯流排。
6.三級存儲器系統中各級存儲器特點與用途，分哪兩個層次。
○1主存 特點：隨機訪問、速度快。容量大。用途：存放CPU使用的程序和數據。
輔存 特點：容量大、速度慢、價格低、可離線保存信息。用途：存放大量後備數據
緩存 特點：速度快、容量小、價格高 用途：用於主存與輔存之間作為緩沖，正在使用的程序和數據的付本。
○2緩存-----主存層次和主存---輔村層次。
7.半導體存儲器RAM與ROM特點與用途。
RAM特點：可讀可寫掉電後信息丟失，存臨時信息。用途：主要做內存
ROM特點：只讀不寫掉電後信息不丟失，存長期信息。用途：主要做控制存儲器
8.動態RAM與靜態RAM特點與用途，DRAM刷新方式與主要優點。
靜態RAM特點：信息讀出後，仍保持其原有狀態，不需要再生。用途：用於Cache
動態RAM特點：靠電容存儲電荷的原理來寄存信息。用途：組成內存/主存。
DRAM刷新方式
集中刷新：集中刷新是在規定的一個刷新周期內對全部存儲單元集中一段時間逐行進行刷新，此刻必須停止讀寫操作。
分散刷新：分散刷新是指對每行存儲單元的刷新分散到每個存儲周期內完成。
非同步刷新：非同步刷新是前兩種方式的結合，它即可縮短「死時間」，又充分利用最大刷新間隔2ms的特點。
優點：單個MOS管組成，集成度高，速度較SRAM慢，價格低，
9.Cache工作原理特點，地址映射方式與替換演算法。
原理：利用程序訪問的局部性，近期用到信息存於cache。
地址映射方式：直接映射、全相聯映射、組相聯映射、
替換演算法：先進先出演算法（FIFO）、近期最少使用演算法（LRU）、隨機法。
10.主機與外設交換信息採用中斷與DMA方式特點與應用場合。
中斷方式：
特點：CPU與外設並行工作，效率高
應用場合：管理多種外設並行工作、進行實時處理、進行故障自動處理
DMA方式：
特點：
○1從數據傳送看，程序中斷方式靠程序傳送，DMA方式靠硬體傳送。
○2從CPU響應時間看，程序中斷方式是在一條指令執行結束時響應，而DMA方式可在指令周期內的任一存取周期結束時響應。
○3程序中斷方式有處理異常事件能力，DMA方式沒有這種能力，主要用於大批數據的傳送，如硬碟存取、圖像處理、高速數據採集系統等，可提高數據吞吐量。
○4程序中斷方式需要中斷現行程序，故需保護現場；DMA方式不中斷現行程序，無須保護現場。
○5DMA的優先順序比程序中斷的優先順序高。
應用場合：高速設備 如硬碟
11.I/O埠與介面的區別，I/O介面分類方法。
埠：介面內部寄存器有I/O地址號。一般分為數據口、命令口和狀態口。
介面：若干埠加上相應的控制電路組成。
介面分類：按數據傳送方式分串列介面和並行介面
按功能選擇的靈活性分為可編程介面和不可編程介面
按通用性分為通用介面和專用介面
按數據傳送的控制方式分為程序型介面和DMA介面。
12.中斷處理過程分成哪兩個階段各完成哪些任務
響應階段：關中斷、保護斷點地址、轉入中斷服務入口地址
處理階段：保護現場、執行用戶編寫的中斷服務程序、恢復現場。
13.與中斷方式比較MDA方式主要特點是什麼。
○1從數據傳送看，程序中斷方式靠程序傳送，DMA方式靠硬體傳送。
○2從CPU響應時間看，程序中斷方式是在一條指令執行結束時響應，而DMA方式可在指令周期內的任一存取周期結束時響應。
○3程序中斷方式有處理異常事件能力，DMA方式沒有這種能力，主要用於大批數據的傳送，如硬碟存取、圖像處理、高速數據採集系統等，可提高數據吞吐量。
○4程序中斷方式需要中斷現行程序，故需保護現場；DMA方式不中斷現行程序，無須保護現場。
○5DMA的優先順序比程序中斷的優先順序高。
14.什麼是定址方式，數據定址方式有哪幾種。
定址方式：是指確定本條指令的數據地址以及下一條將要執行的指令地址的方法，它與硬體結構緊密相關，而且直接影響指令格式和指令功能。
數據定址方式：立即定址、直接定址、隱含定址、間接定址、寄存器定址、寄存器間接定址、基址定址、變址定址、相對定址、堆棧定址。
15.RISC主要特點與CISC相比較RISC主要優點。
特點：
選用使用頻率較高的一些簡單指令以及一些很有用但又不復雜的指令，讓復雜指令的功能由頻度高的簡單指令的組合來實現；
指令長度固定指令格式種類少，定址方式種類少；
只有取數/存數指令訪問存儲器，其餘指令的操作都在寄存器內完成；
採用流水線技術，大部分指令在一個時鍾周期內完成；
控制器採用組合邏輯控制，不用微程序控制；
採用優化的編譯程序。
○1充分利用VLSI晶元的面積。
○2提高計算機運算速度。
○3便於設計可降低成本提高可靠性。
○4有效支持高級語言程序。
16.組合邏輯與微程序設計主要特點與應用。
組合邏輯：特點：速度快、復雜不靈活。應用：適用於RISC機。
微程序：特點：引入程序設計與存儲邏輯技術，硬體軟化，把一條機器指令用一段微程序來實現，存放控制存儲器CM中。應用：系列機。
17.什麼是指令周期、機器周期、時鍾周期 三者的關系如何。
指令周期：完成一條指令的時間，由若干機器周期組成。
機器周期：完成摸個獨立操作，由若干時鍾周期組成。
時鍾周期：最基本時間單位，由主頻決定。
關系：時鍾周期是最基本時間單位，由若干時鍾周期組成機器周期，由若干機器周期組成指令周期。

㈥ 您好！請問你有計算機組成原理期末試卷嗎

有。站內信

㈦ 計算機組成原理試題急！！！！！！

字位擴展4組，每組8片，不過刷新好像不看這個
刷新是一刷一行，你要看一顆晶元的內部組成，假如是行列相等，即8*8，那麼非同步刷新時間是2ms/8 = 0.25ms
集中刷新8個讀寫周期

㈧ 《計算機組成原理》課後練習題答案急求

計算機組成原理試題及答案一、選擇題 （每題3分，共36分）1、下列數中最小的數是（ ）。B A （1010010）2 B （00101000）BCD C （512）8 D（235）162、某機字長16位，採用定點整數表示，符號位為1位，尾數為15位，則可表示的最大正整數為（ ），最小負整數為（ ）。 A A +（215-1），-(215-1) B +(215-1),-（216-1）C +（214-1），-(215-1) D +(215-1), -(1-215)3、運算器雖由許多部件組成，但核心部分是（ ） B A 數據匯流排 B 算術邏輯運算單元 C 多路開關 D 累加寄存器4、在定點運算器中，無論採用雙符號位還是採用單符號位，都必須要有溢出判斷電路，它一般用（ ）來實現 C A 與非門 B 或非門 C 異或門 D 與或非門5、立即定址是指（ ） B A 指令中直接給出操作數地址 B 指令中直接給出操作數 C 指令中間接給出操作數 D 指令中間接給出操作數地址6、輸入輸出指令的功能是（ ） C A 進行算術運算和邏輯運算 B 進行主存與CPU之間的數據傳送 C 進行CPU與I/O設備之間的數據傳送 D 改變程序執行的順序7、微程序控制器中，機器指令與微指令的關系是（ ） D A 一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執行 B 一條微指令由若干條機器指令組成 C 每一條機器指令由一條微指令來執行 D 每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執行8、相對指令流水線方案和多指令周期方案，單指令周期方案的資源利用率和性價比（ ） A A 最低 B 居中 C 最高 D 都差不多9、某一RAM晶元，其容量為1024×8位，除電源端和接地端外，連同片選和讀/寫信號該晶元引出腿的最小數目為（ ） B A 23 B 20 C 17 D 1910、在主存和CPU之間增加Cache的目的是（ ）。 C A 擴大主存的容量 B 增加CPU中通用寄存器的數量 C 解決CPU和主存之間的速度匹配 D 代替CPU中寄存器工作11、計算機系統的輸入輸出介面是（ ）之間的交接界面。 B A CPU與存儲器 B 主機與外圍設備 C 存儲器與外圍設備D CPU與系統匯流排12、在採用DMA方式的I/O系統中，其基本思想是在（ ）之間建立直接的數據通路。B A CPU與存儲器 B 主機與外圍設備 C 外設與外設 D CPU與主存二、判斷題 （每題3分，共15分）1、兩個補碼相加，只有在最高位都是1時有可能產生溢出。 （ × ）2、相對定址方式中，操作數的有效地址等於程序計數器內容與偏移量之和 （ √ ）3、指令是程序設計人員與計算機系統溝通的媒介，微指令是計算機指令和硬體電路建立聯系的媒介。 （ √ ）4、半導體ROM是非易失性的，斷電後仍然能保持記憶。 （ √ ）5、在統一編址方式下，CPU訪問I/O埠時必須使用專用的I/O命令。 （ √ ）三、簡答題 （共29分）1、簡述浮點運算器的作用，它由哪幾部分組成？ （7分） 2、計算機指令中要用到的操作數一般可以來自哪些部件？ （7分） CPU內部的通用寄存器 外圍設備中的一個寄存器 內存儲器的一個存儲單元3、Cache有哪三種基本映像方式？直接映像方式的主要優缺點是什麼？ （7分） 4、簡述匯流排的串列傳送、並行傳送、復用傳送和數據包傳送四種基本信息傳輸方式的特點。 （8分） 四、計算題 （每題10分，共20分）1、寫出X=10111101，Y=-00101011的原碼和補碼表示，並用補碼計算兩個數的和 2、將十進制數-0.288轉換成二進制數，再寫出它的原碼、反碼、補碼表示（符號位和數值位共8位）