中南大學現代遠程教育課程考試（專科）復習題及參照答案《計算機構成原理》一、選擇題：1．定點運算器用來進行[]A．十進制數加法運算B．定點數運算C．浮點數運算D．即進行定點數運算也進行浮點數運算2．某SRAM芯片，其儲存容量為64K×16位，該芯片的地點線和數據線數量為[A．64，16B．16，64C．64，8D．16，16

]3.目前的計算機中，代碼形式是

[

]A．指令以二進制形式寄存，數據以十進制形式寄存B．指令以十進制形式寄存，數據以二進制形式寄存C．指令和數據都以二進制形式寄存D．指令和數據都以十進制形式寄存4.采納DMA方式傳遞數據時，每傳遞一個數據就要用一個[A．指令周期B．數據周期C．儲存周期D．總線周期5．馮.諾依曼機工作方式的基本特色是[]A．多指令流單數據流B．按地點接見并次序履行指令C．貨倉操作D．儲存器按內容選擇地點

]6．某機字長32位。此中1位符號位，31位表示尾數。若用定點整數表示，則最大正整數為

[

]A．+(231-1)

B

．+(230-1)

C

．+(231+1)

D．+(230+1)7．以下數中最大的數是A.B.（227）28

[

]C.（98）16

D.

（152）108．哪一種表示法主要用于表示浮點數中的階碼A.原碼B.補碼C.反碼

D.

移碼

[

]因為CPU內部的操作速度較快，而CPU接見一次主存所花的時間較長，所以機器周期通常用下列哪個來規定[]A．主存中讀取一個指令字的最短時間B．主存中讀取一個數據字的最長時間C．主存中寫入一個數據字的均勻時間D．主存中取一個數據字的均勻時間10.下邊表達的觀點中哪個是正確的[]A．總線必定要和接口相連B．接口必定要和總線相連C．通道能夠取代接口D．總線一直由CPU控制和管理11.在定點二進制運算器中，減法運算一般經過以下哪個來實現[]A．原碼運算的二進制減法器B．補碼運算的二進制減法器C．補碼運算的十進制加法器D．補碼運算的二進制加法器12.以下相關運算器的描繪中哪個是正確的[]A．只作算術運算，不作邏輯運算B．只作加法C．能臨時寄存運算結果D．以上答案都不對13.某DRAM芯片，其儲存容量為512K×8位，該芯片的地點線和數據線數量為[]A．8，512B．512，8C．18，8D．19，814.完好的計算機系統應包含[]A．運算器儲存器控制器B．外面設施和主機C．主機和應用程序D．配套的硬件設施和軟件系統15.沒有外儲存器的計算機初始指引程序能夠放在[]A．RAMB．ROMC．RAM和ROMD．CPU二、名詞解說1.CPU周期：存取時間：儲存設施數據傳輸率：微指令格式：同步通訊：接口：計算機硬件：正邏輯：指令的編碼格式：指令周期：儲存周期：微命令：三、簡答題計算機中為何采納二進制數碼？主儲存器的性能指標主要有哪些？含義是什么？計算機的主要性能指標包含哪些？4.CPU結構以下圖，此中一個累加寄存器AC，一個狀態條件寄存器和其余四個寄存器，各部分之間的連線表示數據通路，箭頭表示信息傳遞方向。注明圖中四個寄存器的名稱。簡述指令從主存取到控制器的數據通路。簡單介紹CPU中的主要寄存器的名稱和功能。試述指令周期、CPU周期和時鐘周期之間的關系一個256K×8的DRAM芯片，其地點線和數據線分別為多少根？解說以下基本術語：微命令、微操作、微指令和微程序總線有哪些分類方式，數據總線和地點總線的特色各是什么？四、計算及設計題1.某計算機的儲存系統由Cache、主存和用于虛構儲存的磁盤構成。CPU老是從Cache中獲得數據。若接見的字在Cache中，則存取它只要20ns，將所接見的字從主存裝入Cache需要60ns，而將它從磁盤裝入主存需要1200us。假定Cache的命中率為0.9，主存的命中率為0.6，計算該系統接見一個字的均勻存取時間。要求用128K×16位的SRAM芯片設計512K×16位的儲存器，SRAM芯片有兩個控制端：當CS有效時該片選中。當W/R=1時履行讀操作，當W/R=0時履行寫操作。用64K×16位的EPROM芯片構成128K×16位的只讀儲存器。試問：。數據寄存器多少位？②地點寄存器多少位？③共需多少片EPROM?④畫出此儲存器構成框圖。設機器字長為16位，定點表示時，尾數15位，階符1位。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？用16k×8位的SRAM芯片構成64K×16位的儲存器，要求畫出該儲存器的構成邏輯框圖。5．(1101.0111)2變換為對應的十進制數和十六進制數6．用補碼運算方法計算X+Y=？并判斷結果能否溢出（采納雙符號位）。①X=0.1011Y=0.1100X=-0.1011Y=0.10017．將十進制數-0.276和47化成二進制數，再寫出各自的原碼、補碼、反碼表示（符號位和數值位共8位）。二進制數原碼補碼反碼0.276：47：8．一個磁盤儲存器共有6個盤片（12個儲存面），每個面有4096個磁道，每個磁道256個扇區，每個扇區512個字節，磁盤轉速為每分鐘7200轉，定位時間（尋道時間）為8ms，求：①該磁盤儲存器的儲存容量；②磁盤儲存器的尋址時間（包含定位時間和等候時間）；③在尋址達成后，磁盤儲存器的有效數據傳輸率。某機器主頻為16MHZ，其整個加法器的邏輯門級數20個，若取時間裕量△=22.5ns，求其最大的邏輯門級的延緩時間。計算機構成原理（專科）復習題參照答案一、選擇題1~5：BDCCB，6~10：AADAB，11~15：DDDDB二、名詞解說CPU周期：CPU周期也叫機器周期。是指CPU接見一次主存或輸入輸出端口所需要的時間。一個CPU周期由若干個時鐘周期構成。存取時間：存取時間又稱儲存器接見時間，是指啟動一次儲存器操作到達成該操作所需的時間。詳細地說，存取時間從儲存器收到有效地點開始，經過譯碼、驅動，直到將被接見的儲存單元的內容讀出或寫入為止。儲存設施數據傳輸率：儲存設施在單位時間內向主機傳遞數據的二進制位數或字節數稱為數據傳輸率。數據傳輸率（Dr）與儲存設施的結構及主機接口邏輯有著親密的關系，與記錄密度D和記錄介質的運動速度V成正比。微指令格式：微指令格式是指因為編譯微操作碼時采納不同的方法而形成的不同格式的微指令的方式，微指令格式有水平型微指令和垂直型微指令兩種。同步通訊：總線上的零件經過總線進行信息傳遞時，用一個公共的時鐘信號進行同步，這類方式稱為同步通訊。這個公共的時鐘信號能夠由總線控制零件發送到每一個零件或設備，也能夠每個零件有自己的時鐘發生器，可是，它們都一定由CPU發出的時鐘信號進行同步。接口：接口是計算機系統總線與外頭設施之間的一個邏輯零件，它的基本功能有兩點：一是為信息傳輸操作選擇外頭設施；二是在選定的外頭設施和主機之間互換信息，保證外頭設施用計算機系統特征所要求的形式發送或接收信息。計算機硬件：是指構成一臺計算機的各樣物理裝置,它們是由各樣實實在在的器件構成的,是計算機進行工作的物質基礎。計算機的硬件由輸入設施、輸出設施、運算器、儲存器和控制器五部分構成。8.正邏輯：正邏輯是把邏輯電路中電平的高低和邏輯變量值0、1聯系起來的一種觀點。指定邏輯電路中高電平為“1”，低電平為“0”，稱為正邏輯。指令的編碼格式：指令的編碼格式是指指令中操作碼的長度能否能夠變化而形成指令的方式。指令操作碼往常有兩種編碼格式：固定格式和可變格式。指令周期：指令周期是履行一條指令所需要的時間。也就是從取指令開始到履行完這條指令為止的所有時間。一個指令周期由若干個機器周期構成。儲存周期：儲存周期又稱訪內周期，是指連續啟動兩次獨立的儲存器操作所需間隔的最小時間。它是權衡主儲存器工作性能的重要指標。微命令：微命令是指構成一條指令所對應的各樣基本命令，它是構成控制信號序列的最小單位，微命令往常是指那些能直接作用于某零件控制門的命令。三、簡答題計算機中為何采納二進制數碼？解答：這是由計算機電路所采納的器件決定的。計算機中采納了擁有兩個穩態的二值電路，用二值電路只好代表兩個數碼：0和1。比方，采納正邏輯表示，是以低電位表示數碼“0”，高電位表示數碼“1”；負邏輯表示，則以高電位表示數碼“0”，低電位表示數碼“1”。在計算機中采納二進制，擁有運算規則簡單，物理上實現方便，成本便宜，數碼“1”和“0”正好與邏輯命題中的兩個值“True”、“False”相對應，為計算機中實現邏輯運算和程序中的邏輯判斷供給了便利條件等長處。主儲存器的性能指標主要有哪些？含義是什么？解答：主儲存器的性能指標主假如儲存容量、存取時間、儲存周期靠譜性和性能價錢比。在一個儲存器中能夠容納的儲存單元總數往常稱為該儲存器的儲存容量。存取時間又稱儲存接見時間，是指從啟動一次儲存器操作到達成該操作所經歷的時間。儲存周期是指連續兩次獨立的儲存器操作（如連續兩次讀操作）所需間隔的最小時間。靠譜性是指在規定的時間內，儲存器無故障工作的時間。往常用均勻無故障時間MTBF來權衡。性能與價錢的比值是權衡儲存器經濟性能利害的綜合性指標。計算機的主要性能指標包含哪些？解答：計算機的主要技術性能指標有下邊幾項：主頻、字長、儲存容量、存取周期和運算速度等。（1）主頻：主頻即時鐘頻次，是指計算機的CPU在單位時間內發出的脈沖數。（2）字長：字長是指計算機的運算零件能同時辦理的二進制數據的位數，它與計算機的功能和用途有很大的關系。字長決定了計算機的運算精度，字長長，計算機的運算精度就高。字長也影響機器的運算速度，字長越長，計算機的運算速度越快。（3）儲存容量：計算機能儲存的信息總字節量稱為該計算機系統的儲存容量儲存容量的單位還有MB（兆字節）、GB（吉字節）和TB（太字節）。（4）存取周期：把信息代碼存入儲存器，稱為“寫”；把信息代碼從儲存器中拿出，稱為“讀”。儲存器進行一次“讀”或“寫”操作所需的時間稱為儲存器的接見時間(或讀寫時間)，而連續啟動兩次獨立的“讀”或“寫”操作(如連續的兩次“讀”操作)所需的最短時間，稱為存取周期(或儲存周期)。（5）運算速度：運算速度是一項綜合性的性能指標。權衡計算機運算速度的單位是MIPS(百萬條指令/秒)。因為每種指令的種類不同，履行不同指令所需的時間也不同樣。過去以履行定點加法指令作標準來計算運算速度，此刻用一種等效速度或均勻速度來權衡。等效速度由各樣指令均勻履行時間以及相對應的指令運轉比率計算得出來，即用加權均勻法求得。4.CPU結構以下圖，此中一個累加寄存器AC，一個狀態條件寄存器和其余四個寄存器，各部分之間的連線表示數據通路，箭頭表示信息傳遞方向。注明圖中四個寄存器的名稱。簡述指令從主存取到控制器的數據通路。解答：（1）a為數據緩沖寄存器DR，b為指令寄存器IR，c為主存地點寄存器AR，d為程序計數器PC；（2）PC→AR→主存→緩沖寄存器DR→指令寄存器IR→操作控制器簡單介紹CPU中的主要寄存器的名稱和功能。解答：CPU主要有以下寄存器：（1）指令寄存器（IR）：用來保留目前正在履行的一條指令。（2）程序計數器（PC）：用來確立下一條指令的地點。（3）地點寄存器（AR）：用來保留目前CPU所接見的內存單元的地點。（4）緩沖寄存器（DR）：<1>作為CPU和內存、外面設施之間信息傳遞的中轉站。<2>賠償CPU和內存、外頭設施之間在操作速度上的差異。<3>在單累加器結構的運算器中，緩沖寄存器還可兼作為操作數寄存器。（5）通用寄存器（AC）：當運算器的算術邏輯單元（ALU）履行所有算術和邏輯運算時，為ALU供給一個工作區。（6）狀態條件寄存器：保留由算術指令和邏輯指令運轉或測試的結果成立的各樣條件碼內容。除此以外，還保留中止和系統工作狀態等信息，以便使CPU和系統能實時認識機器運轉狀態和程序運轉狀態。試述指令周期、CPU周期和時鐘周期之間的關系解答：指令周期是履行一條指令所需要的時間。也就是從取指令開始到履行完這條指令為止的所有時間。一個指令周期由若干個機器周期構成。CPU周期也叫機器周期。是指CPU接見一次主存或輸入輸出端口所需要的時間。一個CPU周期由若干個時鐘周期構成。時鐘周期是CPU辦理操作的最小時間單位，也叫T周期指令周期、CPU周期和時鐘周期之間的關系以以下圖所示。一個256K×8的DRAM芯片，其地點線和數據線分別為多少根？解答：地點線有18根，數據線有8根。解說以下基本術語：微命令、微操作、微指令和微程序解答：微命令往常是指那些能直接作用于某零件控制門的命令，它是構成控制信號序列的最小單位。履行零件接受微命令后進行的操作稱為微操作。在一個CPU周期中，一組實現必定操作功能的微命令的組合，稱為微指令。對應于程序指令的觀點，微指令的有序會合稱為微程序。一般一條機器指令的功能由對應的一段微程序來實現。總線有哪些分類方式，數據總線和地點總線的特色各是什么？解答：依據總線所傳輸的信息內容的不同，總線可分為地點總線、數據總線和控制總線。依據總線在計算機系統中所處的地點不同，總線又有片級總線、內部總線和外面總線之分。依據二進制數碼的傳遞方式，總線有并行總線和串行總線兩種。依據數據的傳遞方向，總線有單向總線和雙向總線兩種。數據總線的特色是：雙向傳輸；地點總線的特色是：單向傳輸。四、計算及設計題1.解答：均勻存取時間=20ns*0.9+（20ns+60ns）*0.6*0.1+（20ns+60ns+1200us）*0.4*0.1=48us解答：①儲存器的總容量為：512K×16位（SRAM）+128K×16位（EPROM）=640K×16位。數據寄存器16位。②因為220=1024K>640K，所以地點寄存器20位。③所需EPROM芯片數為（128K×2B）/（64K×2B）=2（片）④設儲存器地點空間分派以下：128K512KEPROM儲存器構成框圖以下：3.解答：SRAM①定點