郑州大学计算机组成原理期末考试试题及答案

㈠ 谁有计算机组成原理期末考试试题啊,帮帮忙吧,谢谢!

一、选择题：（每小题1.5分，总共12分）

1.用n+1位字上（其中1位后号位）表示定点整数时，所能表示的数位范围是________；用n +1位字长（其中1位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围是___________.

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.堆栈寻址方式中，设A为累加的；SP为堆栈指示器，Msp为sp指向的栈顶单元，如果过棋操作的动作是：（A）→Msp，（sp）-1→sp，那么出栈，操作的动作应为______.

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.位操作频指令的功能是______.

A、对cpu内部通用序宰存或主存某一单元任一位进行状态检测（0或1）；

B、对cpu内部通用宰存或主存某一单元任一位进行状态强置（0或1）；

C、对cpu内部通用宰存或主存某一单元任一位进行状态检测式强置；

D、进行移位操作。

4、微指令执行的顺序控制问题，实际上是如何确定下一条微指令的地址问题，通常，用的一种方法是断定方式，其基本思想是_______.

A、用程序计设加pc来产生后很微指令地址；

B、用微程序计数加Mpc来产生后很微指令地址；

C、通过微指令顺序控制字段由设计者指定或者由设计者指定的判断别字，段控制产生后很微指令地址；

D、通过指令中指定一个专门字段来控制产生后很微指令地址。

5、磁盘存储加的记录方式一般采用_________.

A、归察制； B、不归察制； C、调频制； D、调相制

6、同步通讯之所以比异步通讯具有较高的传输连享是因为_______.

A、同步通讯不需要应签信号；

B、同步通讯方式的总线长度要短；

C、同步通讯用一个公共的时钟信号进行同步，

D、同步通讯中各部件存取时间比较靠近；E、以上各项因素的综合结果。

7、中断向量地址是_____________.

A、子程序入口地址： B、中断服务例行程序入口地址；

C、中断服务例行程序入口地址的地址； D、例行程序入口地址

8、cpu程序与通道程序可以并行执行，并通过______实现彼此之音质通讯和同步。

A、I/O指令； B、I/O中断； C、I/O指令和I/O中断； D、操作员

二、填空题：（每小题1.5分，总共12分）

1、变址寻址和基值寻址的区别是：基值寻址中基值寄存器提供_______，指令提供______，后者位数______；而变址寻址中，变址寄存的提供____，指令提供_____，后者位数_________.

2、不同机器指令系统各不相同。一个较完善的指系统，应当包括：_________、_________、_________、_________、_________、等类型指令。

3、cpu采用同步控制方式时，应组合逻辑控制器中，常使用：_________、_________、_________三级时序系统来提供时信号，而主微程序控制器中多使用_________、_________两级时序系统来提供定时信号。

4、设计微程序制器时，所追求的目标是：（1）_________， （2） _________（3） _________

（4） _________（5） _________.

5、有二进制数n0 n1 n2 n3，奇偶校验值用P表示，则奇校验为_________，偶校验为_________，奇偶校验只能检测_________，无法检测_________.

6、使用高速缓冲存储器是为了解决________________________________问题，存储管理主要是由_________实现，使用虚拟存贮器是为了解决________________问题，存储管理主要_________实现后一种情况下，cpu_________访问第二级存储器。

7、接口是外国设备与主机联系的桥梁，为了使外国设备能主要机控制下工作，一般标准接口都设有四个状态触发的，它们是_________、_________、_________、和_________.

8、中断屏蔽技术的作用可概托为两点：

（1）______________________， （2）________________________.

三、分析题：（总共13分）

1.其计算机总线控制时序图为下图所示，请判断它是哪种控制方式（同/异步）的时序图，并详细分析其整个控制过程，同时用带箭头的细线清楚指出信号间的相互作用关系。（7分）

总线请求BR2

总线同意BG2

设备回答SACY

总线忙BBSY

2.某机有8条微指令I1——I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示，其中a—j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8位，试安排微指令的控制字段格式。（6分）

四、计算题：（总共13分）

1、设机器字长为16位，定点表示时，尾数15位，数符1位；浮点表示时，阶码5位，阶符1位，数符1位，尾数9位。（6分）

（1）定点原码整数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？

（2）定点原码小数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？

（3）浮点原码表示地，最大浮点数为多少？最小浮点数为多少？

2、有一个16K×16的存储的，由1K×4位的动态RAM蕊片（蕊片内是64×64结构）构成，向：

（1）总共需要多少RAM蕊片；

（2）采用异步刷新方式，如单元刷新问题隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？

（3）如果用集中刷新方式，存储的刷新一遍最少用多少谈写周期？死时间率是多少？

㈡ 求计算机组成原理试题及答案

1.在向现代计算机的发展过程中，最具有代表性的计算机有哪几个？
答：中国古代提花机和提花机、巴贝奇分析机、帕斯卡的加法器、莱布尼茨的乘法器
2.成为现代计算机应具备哪些功能？P5-9，P32-33.
答：（1）具有适合工作原件的内动力(内动力)（2）具有内程序执行机制(内程序)（3）具有与内程序相适应的数据和程序存储与表示形式(存储)（4）可以实现系统运行中的自我管理()
3.简述I/O接口的功能
1.设备选择2.数据缓冲与锁存，以实现外部设备与计算机之间的速度匹配3.数据格式转换。如串并转换，数据宽度转换等4.信号特性匹配5.接收CPU的控制命令，监视外设的工作状态
4.简述总线接口的功能有哪些；
数据缓存、数据转换、状态设置、控制、程序中断
5.为什么I/O总线均采用串行总线的形式，而不是采用系统总线那样的并行总线形式？并以USB串行总线为例，都采用了哪些技术措施？
答：并行总线的每个数据位都需单独一条传输线，所有数据位同时进行传输，会造成干扰，数据容易丢失；而串行总线的数据传输是在一条线路上按位进行，抗干扰性强，数据不易丢失；为了规避并行总线在高速下的串扰和同步问题，I/O总线均采用串行总线的形式。USB:热插拔，差分信号传输以及双绞线
6.根据三原色原理，由三种颜色的颜料就可以配出任意色彩，为什么彩色喷墨打印机需要6种颜色的墨盒？
三种颜色虽然可以混合出大部分颜色，但其色彩表现能力很差，其色域的宽广度和人眼的要求更是相差甚远，例如用这3种颜色混合出来的黑色实际上只是一种比较深的色彩，并不是纯正的黑色，于是人们又在3色墨盒的基础上加入了黑色墨盒，这样一来就成为了4色墨盒，现在市场上的四色打印机就是使用这4种墨盒。但是四色打印机的表现色彩还不够丰富，其色彩还原能力还是无法和冲印的相片相比，达不到人们对彩色相片的要求。于是人们又在4色墨盒的基础上增加了淡品红和淡青色的墨盒，使打印机成为六色打印机。
7.简述I/O过程中，程序查询控制方式的特点与不足之处是什么？
（1）I/O过程地程序直接控制。特点：I/O过程完全处于CPU指令控制下，即外部设备地有关操作都要由CPU指令直接指定。在典形情况下，I/O操作在CPU寄存器与外部设备的数据缓冲寄存器间进行，I/O设备不直接访问主存。由两种方式，分别是无条件传送控制和程序控制。不足：CUP进行I/O控制的工作效率很低。这种控制方式只适合与预知和预先估计到的I/O事件，但在实际中，多数世家是非寻常和非预期的。无法发现和处理一些无法预估的事件和系统异常。而且这种查询方式只能允许CPU与外设串行工作，会出现CPU资源不能被充分利用，不能及时处理紧急事件两种情况。
（2）I/O过程的程序中断控制。特点，提高了计算机的工作效率。不足：可能丢失数据。
（3）I/O数据传送的DMA控制。适合高速大批量数据传送，可以保证高速传输时不丢失数据。特点：提高了CPU的利用率，DMA的响应可以在指令周期的任何一个机器周期结束时进行。DMA主要用于需要大批量数据传送的系统中，可以提高数据吞吐量。不足：只能实现简单的数据传送，随着系统配置的I/O设备的不断增加，输入输出操作日益繁忙，为此要求CPU不断地对各个DMA进行预置，增加了CPU地负担。
（4）I/O过程的通道控制。为了减轻CPU地负担，I/O控制部件又把诸如选设备，切换，启动，终止以及数码校验等功能也接过来，进而形成I/O通道，实现输入输出操作地较全面管理。通道具有更强地独立处理数据输入输出地功能，有了简单地通道指令，可以在一定的硬件基础上利用通道程序实现对I/O地控制，更多的免去CPU地介入，并且能同时控制多台同类型或不同类型地设备，使系统并行性更高。通道结构地弹性比较大，可以根据需要加以简化或增强。特点：具有读写指令，可以执行通道程序。CPU通过简单的输入输出指令控制通道工作。通道和设备采用中断方式与CPU联系。不足：对硬件的要求较高，开销大。
8.什么是机器数？它的表示形式都有哪些？为什么需要这么多种形式？
答：一个数在机器内的表示形式称为机器数，这个数本身的值称为该机器数的真值。它的表示形式有：原码、反码、补码、移码。为了解决机器内负数的符号位参加运算的问题。
9.磁盘和光盘相对的优缺点分别是什么？磁光盘是如何对他们的优缺点进行综合的？
答：磁盘是一种具有存储容量大、信息保存时间长、读出时不需要再生等特点的辅助存储器。磁盘相对光盘的优点是既可以读又可以写，缺点是记录密度小。光盘具有记录密度高，成本低廉，存储容量大，体积小等技术特点。光盘相对磁盘的优点是记录密度高，缺点是只能读不能写。磁光盘的存储介质是由光磁材料做成的易于垂直磁化的磁性薄膜，它兼有磁盘和光盘两方面的优点，磁光 盘既可以读又可以写，而且它的记录密度很大。
10.计算机控制器的功能有哪些？分别是由什么对应的部件实现的？
定序、（ 定时 ）和发送操作控制信号。分别对应指令计数器，时序节拍发生器，操作控制部件
11.简述总线通信中，主从双方之间的时序控制方式有哪几种？分别适用于什么样的情形？
（1）同步通信。特点是模块之间的配合简单一致，采用了公共时钟，每个部件什么时候发送或接受信息都有统一的时钟规定，因此有较高的传输效率。
（2）异步通信。双方的操作不依赖基于共同时钟的时间标准，而是一方的操作依赖于另一方的操作，形成一种“请求-应答”方式，采用的通信协议称为握手协议。
（3）半同步通信。特点是用系统时钟同步，但对慢速设备可延长传输数据的周期。适用于系统工作速度不高，但又包含了许多速度差异较大的设备的简单系统。
（4）分离式通信。基本思想是将一个传输周期分解为两个子周期。特点是每个模块占用总线使用权都必须提出申请。各模块在准备数据的过程中都不占用总线，总线可以接受其他模块的请求。总线被占用时都在做有效工作，从而实现了在多个主、从模块间进行交叉重叠并行式传送。这种控制方式比较复杂，一般普通微型计机系统很少采用。
12.计算机体系结构发展的目标是什么？采取的技术路线是什么？对冯.诺依曼计算机体系结构改进的具体措施都有哪些？P67-69
答：计算机体系结构发展的目标是并行与共享。采取的技术路线是：在实现以存储器为中心的过程中，形成分时操作系统、中断控制技术、DMA控制技术等；采用指令流水线实现指令执行的并行与共享；使用处理器级的并行性技术。对冯诺依曼体系结构的改进有：（1）从以运算器为中心到以存储器为中心。（2）指令执行的并行与共享。（3）处理器并行与共享。
13.算盘和算筹与现代计算机的差距主要体现在哪些方面？在向现代计算机的发展过程中，最具有代表性的计算机有哪几个？进步的标致分别是什么？成为现代计算机应具备哪些功能？P5-9，P32-33.
答：算盘和算筹主要由人——外动力进行拨珠、布筹，不具有内动力；且算盘和算筹的计算程序由人脑下达，不能 自动计算，不具有内程序。最具代表性的计算机有巴贝奇分析机、帕斯卡加法器、图灵计算机、阿塔纳索夫电子数字计算机、冯·诺依曼电子计算机等。进步的标志分别是具有了内程序；具有了内动力；将计算过程分解成简单动作并进行机械化；采用真空管的电子数字计算机，并提出计算机的四条原则；以运算器为核心，采用二进制表示数据和指令，指令在存储器中按执行顺序存放。成为现代计算机应具备哪些功能：（1）具有适合工作原件的内动力（2）具有内程序执行机制具有与内程序相适应的数据和程序存储与表示形式（4）可以实现系统运行中的自我管理
14.1多媒体界面技术需要哪些设备？
全屏幕及全运动的视频图像、高清晰全电视信号及高速真彩色图形的显示设备和摄像设备，高保真度的音响，以及与语音识别器、语言合成器等
14.2.随着计算机输入输出设备的进步，相应地带来了一系列人机交互界面技术，简述不同的人机交互界面要求有什么相应的输入输出设备才能实现？
1.符号界面：输入设备：键盘。 输出设备：打印机，显示器。
2.图形界面：输入设备：光笔，图形输入板，鼠标器，扫描仪，操作杆，跟踪器。 输出设备：平板显示器，扫描仪显示器。
3.多媒体界面：输入设备：麦克风，扫描仪，数码相机。 输出设备：音响，投影仪，显示器。
4.虚拟现实技术：输入设备：数据手套。 输出设备：头盔式显示器。
15.计算机的存储器为什么实现分级存储的方式？一般分为几级？各级之间的关系是什么？P60，P136-137.
答：存储器实现分级存储的方式是为了解决速度不匹配以及主存容量不足的问题。一般分为3级：辅助存储器、
主存储器、高速缓冲寄存器。各级之间的关系是：辅助存储器作为主存储器的后援；主存储器可以与CPU 通信，也可以作为Cache的后援；Cache存储CPU最常使用的信息。
16.计算机的存储器为什么实现分级存储的方式？一般分为几级？各级之间的关系是什么？P60，P136-137.
答：存储器实现分级存储的方式是为了解决速度不匹配以及主存容量不足的问题。一般分为3级：辅助存储器、
主存储器、高速缓冲寄存器。各级之间的关系是：辅助存储器作为主存储器的后援；主存储器可以与CPU 通信，也可以作为Cache的后援；Cache存储CPU最常使用的信息。
17.在中断处理的过程中，执行中断服务前后为什么需要保护和恢复现场和断点，现场和断点的具体内容是什么？存放在什么地方了？用的是什么指令？
因为CPU执行完中断服务程序，要返回原来的断点执行，还需要有一个当初的执行环境。为此，在保存断点时，也要保护现场；在返回断点时，先恢复现场。
现场是指中断响应之时，CPU所执行程序的当前状态和中间结果。
断点是指中断响应之前即将要执行的指令的地址，即程序计数器PC中的内容。
断点存放在程序计数器中。现场状态存入存储器内固定的指定单元。
调用CALL指令、PUSH指令，将下一条指令的所在地址入栈。
18.简述I/O接口的功能。P201-203.
（1）设备选择，即通过地址译码选择要操作的设备。
（2）数据缓冲与锁存，以实现外部设备与计算机之间的速度匹配。
（3）数据格式转换。如串-并转换、数据宽度转换。
（4）信号特性匹配。当计算机的信号电平与外部设备的信号电平不同时，实现匹配变换。
（5）接收CPU的控制命令，监视外设的工作状态。
19.I/O接口需要具备数据格式转换和信号特性匹配功能的起因是什么？P203
答：由于并行传输的抗干扰性不好，容易出现错误，所以I/O总线采用串行方式，而系统总线采用的是并行方式，故I/O接口需要进行数据格式转换。I/O总线采用串行方式，信息传输远，信号衰减速度就会很快，且易受到干扰，计算机的信号电平与外设的信号电平不同，故I/O接口需 要具备信号特性匹配功能。
20.计算机的内动力和内程序分别是由谁首先解决的？是用什么方法解决的？
答：内动力是由帕斯卡首先解决的；帕斯卡发明了帕斯卡加法器，它的内部是一系列齿轮组成的装置，内动力非常简单，就是使用了钟表中的发条。内程序是由巴贝奇首先解决的；巴贝奇从提花机中得到灵感，发明了差分机，进而提出了巴贝奇分析机，按工厂模式将分析机分为5部分：仓库、作坊、控制机构、印刷厂、穿孔卡片。
21.中断和DMA方式分别适合于什么类型的外设？
答：中断适合于需要CPU与外设在大部分时间并行工作，只有少部分时间用于相互交换信息，从而提高CPU资源利用率的外设，例如：键盘、打印机等。DMA方式只能控制速度较快、类型单一的外设，它适合于与存储器之间的数据进行直接传递的外设。
22.激光打印机的工作过程主要经历了哪几个步骤？P246
答：第一步：要打印的图案经过“曝光”形成静电潜影。
第二步：带负电荷的碳粉在电压作用下，吸附在硒鼓有正电荷的区域，这个过程叫做“显影”。
第三步：再施以反向的静电电荷，把碳粉吸附到纸上，这个过程称为“转印”。
第四步：加电辊熔化碳粉，将碳粉固化在纸上，这个过程叫做“定影”

同为三总线结构，试分析它们的主要区别在什么地方？
答：（1）中三级总线结构分别是局部总线、系统总线、扩展总线。一般用于I/O设备性能相差不大的情况。
（2）中三级总线结构分别是主存总线，I/O总线和DMA总线。其中主存与高速外设连接的I/O接口之间有一条DMA总线，提高了高速设备和主存之间的数据传输。

㈢ 《计算机组成原理》试题 ====求助

我是无奈下发的：我是一个叫冰枫的男孩，前几天，我晚自习回家，被一辆大卡车撞死了，司机将我的尸体抛入了路径边的小河里，然后逃走了。你看见了这条消息后 ，请将她发给4个论坛，如果没有发，你的妈妈会在1个月后被车撞死，你的爸爸会得绝症，如果你照着上面做了，在5天后，你喜欢的人也会喜欢你，对不起大家不无意中看评论看 到了 这个吓死我了。不管是真是假我都害怕!所以只能乱发了

㈣ 计算机组成原理试题 求做！

1.三年前学的，已经忘的差不多了。楼主你可以看课本，课本上说的很明确。
按照上面的算法一步一步求，就可以。

2.这是字长位数扩充的存储器。故地址、控制线公用，数据线分高4位、低4位。但数据线是双向的，与SRAM的I/O端相连即可。图你自己应该能做出来。

3.300t, 201t, 102t

㈤ 计算机组成原理试题

计算机组成原理

三、名词解释
1.计算机系统：由硬件和软件两大部分组成，有多种层次结构。
2.主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。
3.主存：用于存放正在访问的信息
4.辅存：用于存放暂时不用的信息。
5.高速缓存：用于存放正在访问信息的付本。
6.中央处理器：是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。
7.硬件：是指计算机实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成。
软件：指看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
8.系统软件：又称系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理调度，高效运行。
应用软件：又称应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。
9.源程序：通常由用户用各种编程语言编写的程序。
目的程序：由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。
10.总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
11.系统总线：是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。
通信总线：是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信）之间的通信的线路。
按传送方式分并行和串行。串行通信是指数据在单条1位宽的传输线上，一位一位的按顺序分时传送。并行通信是指数据在多条并行1位宽的传输线上，同时由源传送到目的地。
12.带宽：单位时间内可以传送的最大的信息量。
13.机器字长：是指CPU一次并行处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
14.主存容量：是指主存中存放二进制代码的总位数。
15.机器数：符号位数字化，0代表正数，1代表负数。
16.定点数：小数点固定在某一位位置的数。
17.浮点数：小数点的位置可以浮动的数。
18.补码：带符号数据表示方法之一，正数的反码和原码相同，负数的反码是将二进制按位取反后在最低位再加1.
19.溢出：在计算机中，超出机器字长，发生错误的结果。
20.非编码键盘：采用软件判断键是否按下及设键、译键、计算键值的方法的键盘。
21.A/D转换器：它能将模拟量转换成数字量，是计算机的输入设备。
22.I/O接口：指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及器相应的软件控制。
23.端口：指接口电路中的一些寄存器，用来存放数据信息、控制信息和状态信息。
24.中断：计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行程序的运行转向对这些异常情况或特殊请求处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处，继续执行源程序。
25.中断源：凡能向CPU提出中断请求的各种因素统称为中断源。
26.中断嵌套：计算机在处理中断的过程中，有可能出现新的中断请求，此时CPU暂停现行中断服务程序，转向新的中断请求，这种现象称为中断嵌套。
27.优先级：为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别。
28.DMA方式：用硬件在主存与外设之间直接进行数据传送，不须CPU，用软件控制。
29.指令系统：将全部机器指令的集合称为机器的指令系统。
30.寻址方式：是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指令格式和指令功能。
31.指令周期：完成一条指令的时间，由若干机器周期组成。
机器周期：完成摸个独立操作，由若干时钟周期组成。
时钟周期：最基本时间单位，由主频决定。
32.微操作：在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的最基本的操作。
33.微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分，由微命令组成。
34.微程序：存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。
35.控制存储器：CPU内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器。
二、计算
3.14. 设总线的时钟频率为8MHZ，一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据，试问总线的带宽是多少？
解：由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒，因为一个总线周期等于一个时钟周期
所以：总线带宽=16/（1/8M） = 128Mbps=16MBps
3.15. 在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为66MHZ，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率，可采取什么措施？
解：总线传输周期=4*1/66M秒
总线的最大数据传输率=32/(4/66M)=528Mbps=66MBps
若想提高数据传输率，可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。
3.16. 在异步串行传送系统中，字符格式为：1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。若要求每秒传送120个字符，试求传送的波特率和比特率。
解：一帧包含：1+8+1+2=12位
故波特率为：（1+8+1+2）*120=1440bps
比特率为：8*120=960bps
4.5. 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？
解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。
存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒（注：1ns=10-9s）
4.7. 一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规格的存储芯片时，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：地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根；
选择不同的芯片时，各需要的片数为：
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. 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64，-87
解：真值与不同机器码对应关系如下：
真值 -13/64 -87
原码 1.001 1010 1，101 0111
补码 1.1100110 1，0101001
反码 1.1100101 1，0101000
6.5. 已知[x]补，求[x]原和x。
[x1]补=1.1100; [x2]补=1.1001; [x4]补=1.0000;
[x5]补=1,0101; [x6]补=1,1100; [x8]补=1,0000;
解：[x]补与[x]原、x的对应关系如下：
真值 -1/4 -7/16 -1 -11 -4 -16
[x]补 1.1100 1.1001 1.0000 1,0101 1,1100 1,0000
[x]原 1.0100 1.0111 无 1,1011 1,0100 无
x -0.0100 -0.0111 -1.0000 -1011 -0100 -10000
6.9. 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用一位符号位）？
解：真值和机器数的对应关系如下：
原码 补码 移码 无符号数
9BH -27 -101 +27 155
原码 补码 移码 无符号数
FFH -128 -1 +128 256
6.12. 设浮点数格式为：阶码5位（含1位阶符），尾数11位（含1位数符）。写出-27/1024、-86.5所对应的机器数。要求如下：
（1）阶码和尾数均为原码。
（2）阶码和尾数均为补码。
（3）阶码为移码，尾数为补码。
解：据题意画出该浮点数的格式：
阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位
将十进制数转换为二进制: x1= -27/1024= -0.0000011011B = 2-5*(-0.11011B）
x3=-86.5=-1010110.1B=27*(-0.10101101B)
则以上各数的浮点规格化数为：
（1）[x1]原=1，0101；1.110 110 000 0
[x3]原=0，0111；1.101 011 010 0
（2）[x1]补=1，1011；1.001 010 000 0
[x3]补=0，0111；1.010 100 110 0
（3）[x1]移补=0，1011；1.001 010 000 0
[x3]移补=1，0111；1.010 100 110 0
6.19. 设机器数字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算下列各题。
（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]补=00.100 1100, [B]补=11.110 1111 , [-B]补=00.001 0001
[A-B]补=[A]补+[-B]补
=00.1001100 + 00.0010001
=00.1011101 ——无溢出
A-B= 0.101 1101B = 93/128B
（4）A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B
[A]补=11, 010 1001, [B]补=00, 011 0101, [-B]补=11, 100 1011
[A-B]补=[A]补+[-B]补
= 11,0101001 + 11,1001011
= 10,1110100 —— 溢出
6.21. 用原码加减交替法和补码加减交替法计算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*]补=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*]补=0.11011 [-y*]补=1.00101

[x/y]原=1.11000
（4）做法相同，打表格太累，仅给出结果。[x/y]原=1.01111
三、应用
4.14. 某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问：
（1）该机所允许的最大主存空间是多少？
（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？
（3）每个模块板内共有几片RAM芯片？
（4）共有多少片RAM？
（5）CPU如何选择各模块板？
解：（1）该机所允许的最大主存空间是：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB
（2）模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块
（3）板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片
（4）总片数 = 16片×8 = 128片
（5）CPU通过最高3位地址译码输出选择模板，次高3位地址译码输出选择芯片。地址格式分配如下：
4.29. 假设CPU执行某段程序时共访问Cache命中4800次，访问主存200次，已知Cache的存取周期为30ns，主存的存取周期为150ns，求Cache的命中率以及Cache-主存系统的平均访问时间和效率，试问该系统的性能提高了多少倍？
解：Cache被访问命中率为：4800/(4800+200)=24/25=96%
则Cache-主存系统的平均访问时间为：ta=0.96*30ns+(1-0.96)*150ns=34.8ns
Cache-主存系统的访问效率为：e=tc/ta*100%=30/34.8*100%=86.2%
性能为原来的150ns/34.8ns=4.31倍，即提高了3.31倍。
例7.2设相对寻址的转移指令占3个字节，第一字节为操作码，第二，三字节为相对位移量（补码表示）。而且数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式。每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1 PC。
（1） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到290（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？
（2） 若PC当前值为240（十进制），要求转移到200（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是什么？
解:（1）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到290，即相对位移量为290-243=47，转换成补码为2FH。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为2FH，第三字节为00H。
（2）PC当前值为240，该指令取出后PC值为243，要求转移到200，即相对位移量为200-243=-43，转换成补码为D5H。由于数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式，故该转移指令的第二字节为D5H，第三字节为FFH。
例7.3一条双字长直接寻址的子程序调用指令，其第一个字为操作码喝寻址特征，第二个字为地址码5000H。假设PC当前值为2000H，SP的内容为0100H，栈顶内容为2746H，存储器按字节编址，而且进栈操作时执行（SP）-△-P，后存入数据。试回答下列几种情况下，PC、SP及栈顶内容各为多少？
（1） CALL指令被读取前。
（2） CALL指令被执行后。
（3） 子程序返回后。
解CALL指令被读取前，PC=2000H，SP=0100H，栈顶内容为2746H。
（1） CALL指令被执行后，犹豫存储器按字节编制，CALL指令供占4个字节，故程序断电2004H进栈，此时SP=（SP）-2=00FEH，栈顶内容为2004H，PC被更新为子程序入口地址5000H。
（2） 子程序返回后，程序断点出栈，PC=2004H，SP被修改为0100H，栈顶内容为2746H。
7.6某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该地址系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。
解：
OP A2 A1 A0 三地址指令8条
0000
•
•
•
0111

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

OP A0 一地址指令100条
110000000000
110001100011
7.7设指令字长为16位，采用扩展操作码技术，每个操作码的地址为6位。如果定义了13条二地址指令，试问还可安排多少条一地址指令。
解：（24-3）*26=3*64=192条
7.8某机指令字长16位，每个操作数的地址码为6位，设操作码长度固定，指令分为零地址，一地址和二地址三种格式，若零地址指令有M种，以抵制指令有N种，则二地址指令最多有几种？若操作码位数可变，则二地址指令最多允许有几种？
解：1）若采用定长操作码时，二地址指令格式如下：
OP（4位） A1（6位） A2（6位）
设二地址指令有K种，则：K=24-M-N
当M=1（最小值），N=1（最小值）时，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14种
2）若采用变长操作码时，二地址指令格式仍如1）所示，但操作码长度可随地址码的个数而变。此时，K= 24 -（N/26 + M/212 ）；
当（N/26 + M/212 ）1时（N/26 + M/212 向上取整），K最大，则二地址指令最多有：
Kmax=16-1=15种（只留一种编码作扩展标志用。）
9.5设机器A的CPU主频为8MHz，机器周期为4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期，每个指令周期中含几个机器周期？如果机器B的CPU主频为12MHz，且机器周期也含有4个时钟周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?
A.CLK=8MHz T=1/8MHz=0.125us
机器周期=4*T=0.5us
因为执行速度为0.4MIPS 所以平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5us
2.5us/0.5us=5个 所以每个指令含有5条机器指令
B.T=1/f=1/12MHz=1/12us 机器指令=4*T=1/3us 指令周期=5*1/3=5/3us
平均指令执行速度 1/(5/3)=0.6MIPS
9.6设某计算机的CPU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4个机器周期，试问该计算机的平均指令执行速度为多少MIPS?若CPU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4个机器周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?
1.CLK=8MHz 平均指令执行速度1/(1/8M*2*4)=1MIPS
2.指令周期=4*4*1/8=2us 执行速度=1/(1/8M*4*4)=0.5MIPS
9.7某CPU的主频为10MHz，若已知每个机器周期平均含有4个时钟周期，该机的平均指令执行速度为1MIPS，试求该机的平均指令执行速度为多少MIPS?若CUP主频不变，但每个机器周期平均含有4个时钟周期，每条指令平均有4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
1.平均指令周期=1/1MIPS=1us T=1/f=0.1us T机=4*T=0.4us
因为1us/0.4us=2.5 所以每个指令包含2.5个机器周期
2.T=0.4us 速度=1/(0.4*2.5*4)=0.25MIPS
3.因为速度=0.8MIPS 所以T指=1/0.8us
因为T指=4*2.5*T 所以T=1/8us 所以 f=1/T=8MHz
四、简答
1.冯诺依曼机主机主要特点。
○1计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。
○2.指令和数据一同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。
○3.指令和数据均用二进制表示。
○4.指令由操作吗和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
○5.采用存储控制原理，指令在存储器内按顺序存放。通常指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
○6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传说通过运算器完成。
2.计算机硬件主要技术指标，软件定义与分类。
计算机硬件主要技术指标：机器字长、存储容量、运算速度、主频等。
软件定义：看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
分类：系统软件和应用软件。
3.计算机组成部分与个部分作用。
运算器：用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。
存储器：用来存放数据和程序。
控制器：用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理器运算结果。
输入设备：用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等。
输出设备：可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等。
4.总线定义与分类方法，系统总线定义与分类方法。
总线
定义：总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
分类：片内总线 系统总线 通信总线
系统总线
定义：系统总线是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。
分类： 数据总线 地址总线 控制总线
5.什么是总线标准，目前流行的总线标准有哪些。
所谓总线标准可视为系统与各模块，模块与模块之间的一个互连的标准界面。
ISA总线、EISA总线、PCI总线、RS—232C总线、IEEE-488(并行通信总线又称GP-IP总线)USB总线。
6.三级存储器系统中各级存储器特点与用途，分哪两个层次。
○1主存 特点：随机访问、速度快。容量大。用途：存放CPU使用的程序和数据。
辅存 特点：容量大、速度慢、价格低、可脱机保存信息。用途：存放大量后备数据
缓存 特点：速度快、容量小、价格高 用途：用于主存与辅存之间作为缓冲，正在使用的程序和数据的付本。
○2缓存-----主存层次和主存---辅村层次。
7.半导体存储器RAM与ROM特点与用途。
RAM特点：可读可写掉电后信息丢失，存临时信息。用途：主要做内存
ROM特点：只读不写掉电后信息不丢失，存长期信息。用途：主要做控制存储器
8.动态RAM与静态RAM特点与用途，DRAM刷新方式与主要优点。
静态RAM特点：信息读出后，仍保持其原有状态，不需要再生。用途：用于Cache
动态RAM特点：靠电容存储电荷的原理来寄存信息。用途：组成内存/主存。
DRAM刷新方式
集中刷新：集中刷新是在规定的一个刷新周期内对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写操作。
分散刷新：分散刷新是指对每行存储单元的刷新分散到每个存储周期内完成。
异步刷新：异步刷新是前两种方式的结合，它即可缩短“死时间”，又充分利用最大刷新间隔2ms的特点。
优点：单个MOS管组成，集成度高，速度较SRAM慢，价格低，
9.Cache工作原理特点，地址映射方式与替换算法。
原理：利用程序访问的局部性，近期用到信息存于cache。
地址映射方式：直接映射、全相联映射、组相联映射、
替换算法：先进先出算法（FIFO）、近期最少使用算法（LRU）、随机法。
10.主机与外设交换信息采用中断与DMA方式特点与应用场合。
中断方式：
特点：CPU与外设并行工作，效率高
应用场合：管理多种外设并行工作、进行实时处理、进行故障自动处理
DMA方式：
特点：
○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。
○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。
○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。
○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。
○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。
应用场合：高速设备 如硬盘
11.I/O端口与接口的区别，I/O接口分类方法。
端口：接口内部寄存器有I/O地址号。一般分为数据口、命令口和状态口。
接口：若干端口加上相应的控制电路组成。
接口分类：按数据传送方式分串行接口和并行接口
按功能选择的灵活性分为可编程接口和不可编程接口
按通用性分为通用接口和专用接口
按数据传送的控制方式分为程序型接口和DMA接口。
12.中断处理过程分成哪两个阶段各完成哪些任务
响应阶段：关中断、保护断点地址、转入中断服务入口地址
处理阶段：保护现场、执行用户编写的中断服务程序、恢复现场。
13.与中断方式比较MDA方式主要特点是什么。
○1从数据传送看，程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送。
○2从CPU响应时间看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内的任一存取周期结束时响应。
○3程序中断方式有处理异常事件能力，DMA方式没有这种能力，主要用于大批数据的传送，如硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等，可提高数据吞吐量。
○4程序中断方式需要中断现行程序，故需保护现场；DMA方式不中断现行程序，无须保护现场。
○5DMA的优先级比程序中断的优先级高。
14.什么是寻址方式，数据寻址方式有哪几种。
寻址方式：是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指令格式和指令功能。
数据寻址方式：立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址。
15.RISC主要特点与CISC相比较RISC主要优点。
特点：
选用使用频率较高的一些简单指令以及一些很有用但又不复杂的指令，让复杂指令的功能由频度高的简单指令的组合来实现；
指令长度固定指令格式种类少，寻址方式种类少；
只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器内完成；
采用流水线技术，大部分指令在一个时钟周期内完成；
控制器采用组合逻辑控制，不用微程序控制；
采用优化的编译程序。
○1充分利用VLSI芯片的面积。
○2提高计算机运算速度。
○3便于设计可降低成本提高可靠性。
○4有效支持高级语言程序。
16.组合逻辑与微程序设计主要特点与应用。
组合逻辑：特点：速度快、复杂不灵活。应用：适用于RISC机。
微程序：特点：引入程序设计与存储逻辑技术，硬件软化，把一条机器指令用一段微程序来实现，存放控制存储器CM中。应用：系列机。
17.什么是指令周期、机器周期、时钟周期 三者的关系如何。
指令周期：完成一条指令的时间，由若干机器周期组成。
机器周期：完成摸个独立操作，由若干时钟周期组成。
时钟周期：最基本时间单位，由主频决定。
关系：时钟周期是最基本时间单位，由若干时钟周期组成机器周期，由若干机器周期组成指令周期。

㈥ 您好！请问你有计算机组成原理期末试卷吗

有。站内信

㈦ 计算机组成原理试题急！！！！！！

字位扩展4组，每组8片，不过刷新好像不看这个
刷新是一刷一行，你要看一颗芯片的内部组成，假如是行列相等，即8*8，那么异步刷新时间是2ms/8 = 0.25ms
集中刷新8个读写周期

㈧ 《计算机组成原理》课后练习题答案急求

计算机组成原理试题及答案一、选择题 （每题3分，共36分）1、下列数中最小的数是（ ）。B A （1010010）2 B （00101000）BCD C （512）8 D（235）162、某机字长16位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正整数为（ ），最小负整数为（ ）。 A A +（215-1），-(215-1) B +(215-1),-（216-1）C +（214-1），-(215-1) D +(215-1), -(1-215)3、运算器虽由许多部件组成，但核心部分是（ ） B A 数据总线 B 算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器4、在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（ ）来实现 C A 与非门 B 或非门 C 异或门 D 与或非门5、立即寻址是指（ ） B A 指令中直接给出操作数地址 B 指令中直接给出操作数 C 指令中间接给出操作数 D 指令中间接给出操作数地址6、输入输出指令的功能是（ ） C A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU与I/O设备之间的数据传送 D 改变程序执行的顺序7、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（ ） D A 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 B 一条微指令由若干条机器指令组成 C 每一条机器指令由一条微指令来执行 D 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行8、相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性价比（ ） A A 最低 B 居中 C 最高 D 都差不多9、某一RAM芯片，其容量为1024×8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为（ ） B A 23 B 20 C 17 D 1910、在主存和CPU之间增加Cache的目的是（ ）。 C A 扩大主存的容量 B 增加CPU中通用寄存器的数量 C 解决CPU和主存之间的速度匹配 D 代替CPU中寄存器工作11、计算机系统的输入输出接口是（ ）之间的交接界面。 B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 存储器与外围设备D CPU与系统总线12、在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（ ）之间建立直接的数据通路。B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 外设与外设 D CPU与主存二、判断题 （每题3分，共15分）1、两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。 （ × ）2、相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和 （ √ ）3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。 （ √ ）4、半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。 （ √ ）5、在统一编址方式下，CPU访问I/O端口时必须使用专用的I/O命令。 （ √ ）三、简答题 （共29分）1、简述浮点运算器的作用，它由哪几部分组成？ （7分） 2、计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件？ （7分） CPU内部的通用寄存器 外围设备中的一个寄存器 内存储器的一个存储单元3、Cache有哪三种基本映像方式？直接映像方式的主要优缺点是什么？ （7分） 4、简述总线的串行传送、并行传送、复用传送和数据包传送四种基本信息传输方式的特点。 （8分） 四、计算题 （每题10分，共20分）1、写出X=10111101，Y=-00101011的原码和补码表示，并用补码计算两个数的和 2、将十进制数-0.288转换成二进制数，再写出它的原码、反码、补码表示（符号位和数值位共8位）