計算機組成原理題集含答案

題庫跑目總數：293

第一章單選題

1、控制器、運算器和存儲器合起來一般稱為主機：

I/O部件

內存儲器

外存儲器

主機

2、馮諾依曼機工作方式的基本特點是按地址訪問并順序執行指令：

按地址訪問并順序執行指令

精確結果處理

存儲器按內部地址訪問

自動工作

3、輸入、輸出設備以及輔助存儲器一般統稱為外圍設備：

I/O系統

外圍設備

外存儲器

執行部件

4、計算機硬件能直接識別和執行的語言是機器語言：

高級語言

匯編語言

機器語言

符號語言

判斷題

5、若某計算機字代表一條指令或指令的?部分，則稱數據字錯；

6、若某計算機字是運算操作的對象,即代表要處理的數據,則稱指令字錯；

7、數字計算機的特點：數值由數字量如二進制位來表示，運算按位進行;對

8、模擬計算機的特點：數值由連續量來表示，運算過程是連續的;對

填空題

9、系統軟件包括：服務程序、語言程序、操作系統、數據庫管理系統；

10、計算機系統的發展按其核心部件采用器件技術來看經歷了五代的變化，分別是電子管、晶體管、集成電路、大規

模集成電路、巨大規模集成電路五個部分；

11、計算機系統是一個由硬件和軟件組成的多級層次結構，這通常由微程序級、一般機器級、操作系統級、匯編語言

級和高級語言級等組成,在每一級上都可以進行程序設計；

12、計算機的軟件?般分為系統軟件和應用軟件兩大部分；

13、計算機的硬件基本組成包括控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備五個常分；

簡答即

14、什么是存儲容量什么是單元地址

存儲器所有存儲單元的總數稱為存儲器的存儲容量:滅個存儲單元都有編號，稱為單元地址；

15、什么是外存簡述其功能；

外存：為了擴大存儲容量，又不使成本有很大的提高,在計算機中還配備了存儲容量更大為碳席存儲器和光廊■存儲器.

稱為外存儲器，簡稱外存;外存可存儲大量的信息,計算機需要使用時,再調入內存；

16、什么是內存簡述其功能：

內存：一般由半導體存儲器構成,裝在底版上,可直接和CPU交換信息的存儲器稱為內存楮器,簡稱內存;用來存放經常

使用的程序和數據；；

17、指令和數據均存放在內存中,計算機如何區分它們是指令還是數據

取指周期中從內存讀出的信息流是指令流,而右執行器周期中從內存讀出的信息流是數據流；

18、什么是適配器簡述其功能；

適配器是外圍設備與主機聯系的橋梁,它的作用相當于一個轉換器，使主機和外圍設備并行協調的工作;

19、什么是CPU簡述其功能；

運算器和控制器合在?起稱為中央處理器，簡稱CPU,它用來控制計算機及進行算術邏輯運算；

20、

馮諾依曼體系結構要點

二進制：存儲程序順序執行：硬件由運算器、控制㈱、存儲器、輸入設備、輸出設備組成；

第二章

單選題

1、下列數中最小的數為c：

101001B

52Q

29D

233H

2、一個8位二進制整數，采用補碼表示，且由3個“1”和5個“0”組成,則其最小值是c：-127

-32

-125

-3

3、若某數x的真值為,在計算機中該數表示為則該數所用的編碼方法是b碼：

原

補

反

移

4、某數在計算機中用8421BCD碼表示為011110001001,其真值是：a789D

789H

1887)

5.float型數據通常用IEEE754單精度浮點數格式衣示.若編譯器將float型變量x分配在一個32位浮點寄存器ER

中，且x=,則FR1的內容是a

C1040000H

C2420000H

C1840000H

C1C2J000H

6、不屬于ALU的部件有d

加法器或乘法器

移位器

邏輯運算部件

指令寄存器

7、處理器中的ALU采用b來實現

時序電路

組合邏輯電路

控制電路

模擬電路

8、當且僅當a發生時，稱為浮點數溢出上溢

階碼上溢

尾數上溢

尾數與階碼同時上溢

尾數或階碼.上溢

9、某浮點數采用IEEE754單精度格式表示為C5100000H,則該數的值是b注:選項中內的值為上標

210

211

210

211

10、在C程序中，int類型的變量x的值為-1088：程序執行時,x先被存放在16位的寄存器R1中,然后被算術右移4位:

則此忖R1中的內容以16進制表示是b

FBC04

FFBCH

0FBCI

87BC4

11、補碼表示的8位二進制定點小數所能表示數值的范圍是b

12、下列數中最大的是a

1250

55H

13、某機字長32位，其中1位符號位,31位表示尾數;若用定點小數表示，則最大正小數為：b

+1-2-32

+1-2-31

2-32

2-31

14、若浮點數尾數用補碼表示,則判斷運算結果是否為規格化數的方法是：c階符與數符相同為規格化數

階符與數符相異為規格化數

數符與尾數小數點后第一位數字相異為規格化數

數符與尾數小數點后第?位數字相同為規格化數

15、算術/邏輯運算單元74181ALU可完成：c

16種算術運算功能

16種邏輯運算功能

16種算術運算功能和16種邏輯運算功能

4位乘法運算和除法運算功能

判斷題

16、ASCII碼即美國國家信息交換標準代碼;標準ASCII碼占9位二進制位,共表示512種字符;錯

17、引入浮點數的目的是在位數有限的前提下，擴大數值表示的范圍;對

18、機器碼是信息在計算機中的二進制表示形式;對

填空即

19、設有七位二進制信息碼0110101,則低位增設偶校驗碼后的代碼為01101010;

20、兩個BCD碼相加,當結果大于9時，修正的方法是將結果加6,并產生進位輸出；

21、浮點運算器由階碼運算器和尾數運算器組成，它們都是定點運算器；只要求能執行階碼運算器運算,而加法和減法

要求能進行位數運算器運算；

22、現代計算機的運算器一般通過總線結構來組織;按其總線數不同,大體有單總線結構、雙總線結構和三總線結構三

種形式；

23、提高加注器運算速度的關錦是降低進位信號的傳播時間：先行進位的含義是低有效仿的進侑信號可以直接向最高

位傳遞；

24、對階時，使小階向大階看齊，使小階的尾數向右移位,每右移一位,其階碼加一,宜到兩數的階碼相等為止；

25、在進行浮點加法運算時，需要完成為0操作數檢查、階碼加/減操作、尾數乘/除操作、結果規格化、舍入處理和

確定積的符號等步驟；

26、按IEEE754規范,一個浮點數由符號位S、階碼E、尾數M三個域組成，其中的值等于指數的加上一個固定；

27、移碼表示法主要用于表示浮點數的階碼E,以利于比較兩個指數的大小

和對價操作；

28、26H或63H異或1350的值為58D:

29、為了提高運算器的速度,可以采用先行進位、陣列乘除法、流水線等并行

措施；

30、設機器數字長為8位含1符號位,若機器數為81H十六進制,當它分別代表原碼、

補碼、反碼和移碼時，等價的十進制整數分別為7、-127、-126和1

計算即

X=l+l+l+l+l+=-83

32、

已知A=2T01X,B=2-100X,按浮點運算方法計算A+B.

方括號內是階碼

11100;

33、設浮點數字長16位,其中階碼4位含1位價符,尾數12位含1位數符,將51/1

28轉換成二進制規格化浮點數要求階碼采用移碼,尾數采用補碼,二進制表示;并給出

此浮點數格式的規格數表示范圍；

正數2-9^271-2-11

負數

34、設階為5位包括2位階符，尾數為8位包括2位數符，階碼、尾數均用補碼表示，完

成下列取值的X+Y,X-Y運算：1X=2-O11XY=2-010X

10

1將y規格化得:y=xx浮=1101,y浮=1101,

-y浮=1101,①對階補+-Ey補

=1101+0011=0000AEx=Ey②尾數相加相加相減

++---------------------------------------------x+y

浮=1101,左規x+y浮=1100,Z.x+y=X

x-y浮=1101,右規x-y浮=1110,

舍入處理得x-y浮=1110,/.x-y=X

35、已知X和Y,用變形補碼計算XT,同時指出運算結果是否溢出；1X=

Y=2X=Y=3X=Y=

解：1先寫出x和y的變形補碼,再計算它們的差x補=丫補

=-y補=x-y補=乂補+-y補

=+=???運算結果雙符號不相等.??為正溢出X-Y=+2先寫出x和y的變形補碼，再計算它們的差x補

=y補=-丫補=x-y補

=+=；.x-y=無溢出3先寫出x

和y的變形補碼,再計算它們的差x補=丫補=可補

=x-y補=乂補+-y補=+=

???運算結果雙符號不相等.??為正溢出X-Y=+

36、已知X和Y,用變形補碼計算X+Y,同時指出運算結果是否溢出；1X=

Y=2X=Y=3X=Y=

解：1先寫出x和y的變形補碼再計算它們的和x補=丫補=

x+y補=乂補+y補=+=；?乂+尸無溢出;2

先寫出x和y的變形補碼再計算它們的和x補=丫補=

x+yib=x補+y補=+=:.x+丫=無溢出；

3先寫出x和y的變形補碼再計算它們的和x補=丫補

=x+y補=乂補+y補=+=，乂+丫=無溢出

37、寫出十進制數-5的IEEE754編碼；

寫Hl十進制數-5的1EEE754編碼

簡答題

38、某加法器進位鏈小組信號為C4C3C2C1，低位來的信號為C0,請分別按下述兩種方式寫出C4C3C2C1的邏輯表達式；1

串行進位方式2并行進位方式

解：1串行進位方式：C1=G1+P1CO其中：G1=A1B1,P1=A1eB1C2=G2+P2C1G2=A2B2,P2=A2eB2C3=G3+P3C2G3=A3B3,

P3=A3sB3C4=G4+P4C3G4=A4B4,P4=A4eB42并行進位方式：C1=G1+P1COC2=G2+P2G1+P2P1CO

C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1CO

C4=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C0其中G1-G4,P1-P4表達式與串行進位方式相司；

39、什么是奇偶校驗碼

奇偶校驗碼用于檢驗信息在傳輸、存儲和處理過程中出現的錯誤;奇偶校驗碼只是?種最簡單的檢錯碼,只能檢錯不能

糾錯,且僅能檢出奇數個錯誤；

40、簡述計算機中采用二進制代碼的優點；

1技術上容易實現；2運算規則簡單；3可借助于邏輯代數來分析、研究：

4與其它進制的轉換容易；

第三章

單選題

1、下面說法正確的是C

半導體RAM信息可讀可寫,且斷電后仍能保持記憶

半導體RAM屬揮發性存儲器，而靜態的RAM存儲信息是非揮發性的

靜態RAM、動態RAM都屬揮發性存儲器,斷電后存儲的信息將消失

ROM不用刷新,且集成度比動態RAM高,斷電后存儲的信息將消失

2、存儲單元是指：C

存放一個二進制信息位的存儲元

存放一個機器字的所有1存儲元集合

存放一個字節的所有存儲元集合

存放兩個字節的所有存儲元集合

3、采用虛擬存儲器的主要目的是B

提高主存儲器的存取速度

擴大存儲器空間,并能進行自動管理

提高外存儲器的存取速度

擴大外存儲器的存儲空間

4、某SRAM芯片，存儲容量為64Kxi6位,該芯片的地址線和數據線數目為：D64,16

16,64

64,8

16,15

5、「算機系統中的存貯器系統是指：d

RAM存貯器

ROM存貯器

主存貯器

內存貯器和外存貯器

6、交叉存儲器實質上是一種a存儲器,它能執行獨立的讀寫操作

多模塊,并行

多模塊,串行

整體式，并行

整體式,串行

7、相聯存儲器是按c進行尋址的存儲器

地址指定方式

堆棧存取方式

內容指定方式

地址指定與堆棧存取方式結合

8、在主存和CPU之間增加cache的目的是c

增加內存容量

提高內存的可靠性

解決CPU與內存之間的速度匹配問題

增加內存容量，同時加快存取速度

9、存儲周期是指b

存儲器的讀出時間

存儲器進行連續讀和寫操作所允許的最短時間間隔

存儲器的寫入時間

存儲器進行連續寫操作所允許的最短時間間隔

判斷題

10、存儲元存儲八位二進制信息，是計算機存儲信息的最小單位;錯11、存儲器帶寬指單位時間里存儲器所存取的信息

量,是衡量數據傳輸的重要指標;常用單位有：位/秒或字節/秒;對

12、Cache主要強調大的存儲容量，以滿足計算機的大容量存儲要求;錯

13、外存輔存主要強調快速存取，以便使存取退度與CPL?速度相匹配:錯

14、計算機存儲器功能是記憶以二進制形式表示的數據和程序;對

填空題

15、DRAM存儲器的刷新一般有集中式、分散式和異步式三種方式,之所以

刷新是因為有電荷泄漏,需要定期補充；

16、虛擬存儲器只氈一個容量非常大的存儲器邏輯模型,不走任何實際的物理存儲器,按照主存-外存層次的信息傳送

單位不同,虛擬存儲器有段式、頁式和段頁式三類；

17、虛擬存儲器指的是主存層次，它給用戶提供了一個比實際空間大得多的虛擬地址空'可；

18、主存與CACHE的地址映射有全相聯、直接、組相聯三種方式：

19、雙端口存儲器和多模塊交叉存儲器屬于并行存儲器結構,前者采用空間并行技術,后者采用時間并行技術；

20、CPU能直接訪問由CACHE和內存，但不能直接訪問外存；

21、存儲器的技術指標主要有存儲容量、存取時間、存儲周期和存儲器帶寬；

22、對存儲器的要求是容量大,速度怏,成木低,為了解決這三方面的矛盾,計算機采用多級存儲和體系結構;

計算題

23、C?U執行一段程序時,CACHE完成存取的次數為5000次,主存完成存取的次數為200次;己知CACHE存取周期為40ns,

主存存取周期為160ns;分別求CACHE的命中率H、平均訪問時間Ta和CACHE-主存系統的訪問效率e;

lh=5000/5000+200=%;

2ta=hXtc+l-hXtm=40X%+%X160=;

3e=tc/ta=40/=%;

24、已知cache/主存的效率是85%,平均訪問時間為60ns,cache比主存快4倍,求主存的存取周期和cache的命中率；

解：因為：ta=tc/e所以：tc=taXe=60X=510nscache存取周期

因為：e-1/r+1-rHtm=tcXr=510X4=204ns主存存取周期

所以：H=/=

25、設某RAM芯片,其存儲容量為16Kx8位，同：1該芯片引出線的最小數目應該是多少2存儲器芯片的地址范圍是

多少

解：U6K=2的14次方,所以地址線為14根,字長為8位,所以數據線為8根,加上芯片片選信號CS,讀信號RD,寫信號

WR,電源線,地址線,器引出線最小數目應該為27跟；

2存偌器芯片的地址范圍為：0000H"3FFFF;

26、有一個16Kxi6的存儲器,用1KX4的DRM芯片內部結構為64X16構成，設讀/寫周期為，問：1采用異步刷新方

式,如單元刷新間隔不超過2ms,則刷新信號周期是多少2如采用集中刷新方式,存儲器刷新一遍最少用多少讀/寫周

期死時間率多少

解1刷新信號間隔為2MS/64=，此即刷新信號周期

2設T為讀/寫周期,且列向16組同時進行刷新,則所需刷新時間為64T,已知T=,

則死亡時間率=64172000100爐%;

27、設存儲器容量為32M字,字長64位,模塊數m=4,分別用順序方式和交叉方式進行組織;若存儲周期T=200ns,數據總

線寬度為64位,總線傳送周期l=50ns;問：順序存儲器和交叉存儲器的平均存取時間、帶寬各是多少

28、某磁盤組共有4個記錄面,每亳米5道,每道記錄信息為12288B,最小磁道直徑為230亳米,共有275道,磁盤轉速

為3Q00轉/分；

1最低位密度是多少

2數據傳輸率是多少

3平均等待時間是多少

1mm

2614400B/S

310ms

29、某磁盤組有5個記錄面,每個記錄面的內磁道直徑為22cm,外磁道直徑為33cm,最大位密度為1600bit/cm,道密度

為80道/cm,轉速為3600轉/分；

1計算每條磁道的容量；

2計算磁盤的數據傳輸率；

3計算平均等待時間；

1每條磁盤的容量是110525B

26631680B/S

3

簡答題

30、說出至少三種加速CPU和存儲罌之間有效傳輸的措施；

答：主要有：1加長存儲器的字長2采用雙端口存儲器3加入CACHE4采用多體交叉存儲器

31、存儲保護主要包括哪幾個方面

答：存儲保護?般涉及存儲區域保護和訪問方式保護兩大方面;前者主要有頁表保護、鍵保護、環保護等方式，后者則

中要考慮對中存信息使用的讀、寫、執行三種方式的保護：

32、計算機存儲系統分為哪幾個層次

答：計算機存儲系統一般指：CPU內的寄存器、CACHE,主存、外存、后備存儲器等五個層次

應用題

33、主存容量為4MB,虛存容量為1GB,則虛存地址和物理地址各為多少位如頁面大小為4KB,則頁表長度是多少

解1;虛擬容量1GB對應地址為30位：

主存容量4MB對應地址為22位

2：1G3/4KB=256K

34、C,U執行一段程序時，cache完成存取的次數為2420次,主存完成存取的次數為80次,已知cache存儲周期為40ns,

主存存儲周期為240ns,求cache/主存系統的效率和

平均訪問時間；

35、某機器中，已知配有一個地址空間為0000H-3FFFH的ROM區域;現在再用一個RAM芯片8KX8形成40KX16位的RAM

區域,起始地址為6000H,假定RAM芯片有/CS和/WE信號控制端;CPU的地址總線為A15-AO,數據總線為D15-D0,控制信

號為R/W讀/寫,/MREQ訪存，要求：1畫出地址譯碼方案;2將ROM與RAM同CPU連接；

36、用16Kx8位的DRAV芯片組成64Kx32位存儲器，畫出該存儲器的組成邏輯框圖；

37、某機字長8位,用4K8位的RAM芯片和2K8位的ROM芯片設計一個容量為16K字的存儲器,其中RAM為高8K字,ROM

為低2K字,最低地址為0;

1地址線和數據線各為多少根

2各種芯片的數量是多少

3請畫出存儲器結構圖及與CPU的連接圖；

1地址線14根,數據線8根；

22片RAM,1片ROM：

38、

下圖為某16位機的主存空間構成示意圖,其中RAM為8K16的隨機存儲器,ROM位8K16位的只讀存儲器;仔細分析該圖，

并按要求答題；

1該存儲器最大空間有多少已經構成的空間有多少

2圖中構成的地址空間分布是怎樣的畫出地址空間分布圖;

某8位機地址16位,用8K8位的ROM芯片和8K8位的ram芯片組成存儲器,按字節編址,其中RAM的地址為

0000H"5FFFH,ROM的地址為6000H~9FFFH;要求：

1畫出存儲器空間分布圖，并確定需要的RAM以及RAM芯片數量：

2畫出此存儲器組成結構圖及與CPU的連接圖；

1圖咯；需要3片RAM,2片ROM；

2圖咯；

第四章

單選題

1、用某個寄存器的值做操作數地址的尋址方式稱為D尋址；

直接

間接

寄存器

寄存器間接

2、堆棧尋址方式中，設A為累加器,SP為堆棧指示器,MSP為SP所指示的棧頂單元,如果進棧的操作是：A-〉MSP,SP-1-)

SP,那么出棧的操作應為：B

MSP->A,SP+1->SP

SP+l->SP,MSP-)A

SP-l->SP,MSP-)A

MSP-)A,SP-1-)SP

3、變址尋址方式中，操作數的有效地址等于：C

基值寄存器內容加上形式地址位移量

堆棧指示器內容加上形式地址位移量

變址寄存器內容加上形式地址位移量

程序記數器內容加上形式地址位移量

4、從以下有關RISC的描述中,選擇最合適的答案；C

采用RISC技術后,計算機的體系結構又恢復到早期的比較簡單的情況：

為了實現兼容,新設計的RISC是從原來CISC系統的指令系統中挑選一部分實現的；

RISC的主要目標是減少指令數,提高指令執行效率；

RISC設有乘、除法指令和浮點運算指令；

5、指令系統中采用不尋址方式的目的主要是B

實現存儲程序和程序控制

縮短指令長度,擴大尋址空間,提高編程靈活性

可以直接訪問外存

提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度

6、電地址指令中為了完成兩個數的算術運算，除地址碼指明的一個操作數外，另一個經常需來C

堆棧尋址方式

立即尋址方式

隱含尋址方式

間接尋址方式

7、寄存器間接尋址方式中，操作數處在A

通用寄存器

堆棧

主存儲器

程序計數器

8、指令的尋址方式有順序和跳躍兩種,采用跳沃尋址方式,可以實現D

堆棧尋址

程序的條件轉移

程序的無條件轉移

程序的條件轉移或無條件轉移

判斷題

9、引入操作數尋址方式目的有：縮短指令長度、擴大尋址范圍、提高編程靈活性等；對

10、指令系統指一臺計算機中所有機器指令的集合，是表征計算機性能的重要因素；對

填空題

11、?個較完善的指令系統應包含：數據傳送類指令，算術運算類指令，邏輯運算類指令，程序控制類指令,1/0類指令,

字符串類指令,系統控制類指令等；

12、根據操作數所在位置,指出其尋址方式填空：1操作數在寄存器中,為寄存器直接尋址方式;2操作數地址在寄存器,

為寄存器間接尋址方式;3操

作數在指令中,為立即尋址方式;4操作數地址主存在指令中，為直接尋址方式5操作數的地址,為某一寄存器內容與位

移量之和可以是相對、基址、變址尋址方式；

13、指令尋址方式主要有順序尋址方式實現指令逐條順序執行,PC+17PC和跳躍尋址方式實現程序轉移；

14、從計算機指令系統的角度看當前的計算機指令系統結構分為兩大類：曳雜指令集計算機

、精簡指令集計算機；

15、地址碼表示操作數的地址；以其數量為依據，可以將指令分為零地址指令、和一地址指令二地址指令三地址指令多

地址指令等幾種；

16、二地址指令中，操作數的物理位置有三種型式，分別是寄存器-寄存器RR型、寄存器-存儲器RS型和存儲器-存儲

器ss型；

17、堆棧是一種特殊的數據尋址方式,它采用先進后出原理;按結構不同分為寄存器堆棧和存儲器堆棧；

18、形成操作數地址的方式,稱為數據尋址方式;操作數可以放在專用寄存器、通用寄存器、和指令中；

19、形成指令地址的方式,稱為指令尋址方式,有順序尋址和跳躍尋址兩種：

20、指令字長度分為單字長、半字長、雙字長三種形式；

21、指令格式是指令用二進制代碼和表示的結構形式,指令格式由操作碼字段和地址碼兩字段組成；

22、指令系統是表征一臺計算機性能的重要因素,它的格式和功能不僅直接影響到機器的硬件結構，也影響到系統軟

件；

計算題

23、設某計算機數據線、地址線均是8位,有一條相對尋址的無條件轉移指令存于內存的20H單元中,指令給出的位移

量D=00010101B,該指令占用2個字節，試計算：1取該指令時PC的內容：2該指令執行結束時PC的內容；

由題：

1PC=2OH

2Pc=>C+D+2=20H+2+00010101B=37H

簡答跑

24、

指令格式結構如下所示,試分析指令格式及尋址方式特點；

31252

423-20190

1.操作碼：頂長操作碼,可表示128條指令；

操作數：雙操作數,可構成RS或SS型指令，有直接、寄存器、寄存器間接尋址方式;訪存范圍1M,可表示16個寄存器

25、說明RISC指令系統的主要特點；

指令條數少,指令長度固定,指令格式、尋址方式種類少,只有取數/存數指令訪問存儲器；

26、一個比較完善的指令系統應該包括哪幾類指令

數據傳送指令，算術運算指令,邏輯運算指令,程序控制指令，輸入/輸出指令,堆棧指令,字符串指令,特權指令；

應用超

27、一種單地址指令格式如下所示,其中I為間接特征,X為尋址模式,D為形式地址;I,X,D組成該指令的操作數有效地

址E;設R為變址寄存器,R1為基值寄存罌,PC為程序計數器,請在下表中第一列位置填入適當的尋址方式名稱：

第五章

a單選題

1、一般機器周期的時間是根據A來規定的；

主存中讀取一個指令字的時間

主存中讀取一個數據字的時間

主存中寫入一個數據字的時間

主存中讀取一個數據字的時間

2、存放微程序的控制存儲器稱為：B

高速緩沖存儲器

控制存儲器

虛擬存儲器

主存儲器

3、以下敘述中正確描述的句子是：A

同一個CPU周期中,可以并行執行的微操作叫相容性微操作

同一個CPU周期中,可以并行執行的微操作叫相交性微操作

同?個CPU周期中,可以并行執行的微操作叫相斥性微操作

同一個CPU周期中，可以并行執行的微操作叫排他性微操作

4、F算機操作的最小時間單位是：A

時鐘周期

指令周期

CPU周期

微指令周期

5、下列部件中不屬于控制器的是：D

IR

操作控制器

PC

PSW

6、同步控制站:C

只適用于CPU控制的方式

只適用于外圍設備控制的方式

由統一時序信號控制的方式

所有指令執行時間都相同的方式

7、在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是：B

MAR?CIRPSW

判斷題

8、指令流水線中主要存在三種相關沖突：資源相關、數據相關及控制相關;對

9、并發性指兩個或兩個以上事件在同一時間間隔內發生;對

10、硬布線控制器的缺點：增加了到控存中讀取微指令的時間，執行速度慢;錯

11、微程序控制器的優點：規整性、靈活性、可維護性強;對

12、微操作是執行部件接受微命令后所進行的操作,是計算機硬件結構中最基本的操作對

13、微命令指控制部件通過控制線向執行部件發出的各種控制命令,是構成控制信號序到的最小單位;對

14、時鐘周期是CPU處理操作的最大時間單位;錯

15、微程序控制器屬于存儲邏輯型，以微程序解釋執行機器指令，采用存儲邏輯技術實對

16、地址寄存器用于存放當前執行的指令碼,供進行指令譯碼:錯

17、程序計數器用于存放CPU正在執行的指令的地址;錯

18、指令寄存器用于保存當前CPU所要訪問的內存單元的地址;錯

填空題

19、請在括號內填入適當答案;在CPU中：1保存當前正在執行的指令的寄存器是；指令寄存器IR2保存當前正要

執行的指令地址的寄存器是程序計數器PC:3算術邏輯運算結果通常放在通用寄存器和數據緩沖寄存器DR;

20、硬布線器的設計方法是：先畫出指令流程圖,再利用寫出布爾邏輯代數綜合邏輯表達式，然后用門電路和觸發器等

器件實現；

21、微程序控制器由控制存儲器、微指令寄存器、地址轉移邏輯三大部分組成，其中控制存儲器是ROM存儲器，用來

存放微程序；

22、流水CPU中的主要問題是：資源相關、數據相關和控制相關；

23、并行處理技術主要有三種形式：時間并行、空間并行和時間及空間并行；

24、微程序設計技術是利用軟件方法設計控制器的一門技術，具有規整性、靈活性、可維護性等一系列優點；

25、微指令格式中，微指令的編碼通常采用以下三種方式：直接表示法、編碼表示法和混合表示法；

26、由于數據通路之間的結構關系,微操作可分為相容性和相斥性兩種：

27、在程序執行過程中，控制器控制計算機的運行總是處于取指令、分析指令和執行指令的循環當中；

28、CPU從主存取出一條指令并執行該指令的時間叫指令周期,它常用若干個機器周期來表示,而后者又包含若干個時

鐘周期；

29、CPU的四個主要功能是指令控制、操作控制、時間控制和數據加工；

30、目前的CPU包括控制器、運算器和CACHE;

計算題

31、在流水線浮點加法器中,假設有取指、譯碼、執行和回寫四個過程段,每個過程段所需要的時間分別為：

Tl=6Dns,T2=50ns,T3=90ns,T4=80ns,試計算該加法器的加速比是多少；

正確答案：該流水線時鐘周期至少為T=90ns,若采用非流水方式進行,則其所需要的時間為

Tl+T2+T3+T4=60+50+90+80=280ns,因此加速比=280/900;

簡答即

32、簡述CPU基本功能

正確答案：解：

1指令控制：程序的順序控制，稱為指令控制；

2操作控制：管理并產生每條指令的操作控制信號,并把操作控制信號送往相應的部件,從而控制這些部件按指令的要

求進行動作；

3時間控制：對各種操作實施時間上的定時,稱為時間控制；

4數據加工：對數據進行算術運算和邏輯運算處理；

33、簡述什么是微指令

每個微周期的操作所需的控制命令構成一條微指令;微指令包含了若干微命令信息；

34、簡述什么是微命令

微命令指控制部件通過控制線向執行部件發出的各種控制命令，姑構成控制信號序列的最小單位；

35、簡述什么是指令周期

指令周期是指取出并執行一條指令的時間;它由若干個CPU周期組成；

36、簡述什么是微程序控制器

微程序控制器是采用微程序方式構成的控制器,以若干有序微指令組成的微程序解釋執行一條機器指令;它由控制存儲

器、微指令寄存器、地址轉移邏輯等構成；

37、解釋機器指令和微指令的關系；

機器指令是控制計算機完成?個基本操作的命令:微指令則是控制部件中?組實現?定操作功能的微命令的組合;在微

程序控制器中,一條機器指令需要由一組微指令組成的微程序來完成,即微程序完成對機器指令的解釋執行;因此,一條

機牌指令對?應多條微指令；

38、計算機內有哪兩股信息在流動如何區分它們

一股是控制信息,即操作命令,其發源地是控制器,流向各個部件,形成指令流；一股是數據信息,它受控制信息的控制，

從一個部件流向另一個部件,形成數據流;一般地,取指周期從內存讀出的信息流是指令流,流向控制器；而執行周期從

內存讀出或向內存寫入的信息流是數據流，在內存和運算器之間交互；

應用題

39、流水線中有三類數據相關沖突：寫后讀RAE相關：讀后寫WAR相關：寫后寫WAW相關;判斷以下三組指令各存在哪

種類型的數據相關；

1IILADR1,A；b忸一口,加是存儲器單元

12ADDR2,R1:R2+R1^R2

213ADDR3,R4；R3+R4-R3

14MJLR4,R5；R4XR5-R4

315LADR6,B:MB-R6,MB是存儲器單元

16MJLR6,R7:R6XR7-*R6

正確答案：解：

1寫后讀RAW相關：

2讀后寫WAR相關，但不會引起相關沖突；

3寫后讀RAW相關、寫后寫WAW相關

40、今有4級流水線分別完成取值、指令譯碼并取數、運算、送結果四步操作，今假設完成各步操作的時間依次為

100ns,100ns,80ns,50ns;

請問?

1流水線的操作周期應設計為多少

2若相鄰兩條令發生數據相關，而且在硬件上不采取措施,那么第二條指令要推遲多少時間進行；

3如果在硬件設計上加以改進,至少需推遲多少時間

查看答案

正確答案：解：

1流水線的操作時鐘周期t應按四步操作中最長時間來考慮，所以t=100ns：

2兩條指令發生數據相關沖突情況：：

ADDRI,R2,R3;R2+R3-*R1

SUBR4,R1,R5;R1-R5-*R4

兩條指令在流水線中執行情況如下表所示：

ADD指令在時鐘4時才將結果寫入寄存器R1中，但SUB指令在時鐘3時就需讀寄存器RIT,顯然發生數據相關,不能讀

到所需數據，只能等待；如果硬件上不采取措施,第2條指令SUB至少應推遲2個操作時鐘周期，即t=2X100ns=200ns：

3如果硬件上加以改進采取旁路技術,這樣只鐳推遲1個操作時鐘周期就能得到所需數據，即t=100ns;

41、二知某機采用微程序控制方式，其控制存儲器容量為：512X48位;微程序可在整個招制存儲器中實現轉移,可控制

微程序轉移的條件共4個,微指令采用水平型格式,后繼微指令地址采用斷定方式；

請問：

1微指令中的三個字段分別應為多少位

2畫出圍繞這種微指令格式的微程序控制器邏輯框圖；

正確答案：解：1假設判別測試字段中每一位作為一個判別標志，那么由于有4個轉移條件，故該字段為4位：又因為

控存容量為512單元,所以下地址字段為9位；微命令字段則是：

48—4-9=35位；

2對應上述微指令格式的微程序控制器邏輯框圖如下圖所示；

其中微地址寄存器對應下地址字,P字段即為判別測試字段,控制字段即為微命令字段,后兩部分組成微指令寄存器;地

址轉移邏輯的輸入是指令寄存器的0P碼、各種狀態條件以及判別測試字段所給的判別標志某一位為1,其輸出用于控

制修改微地址寄存器的適當位數,從而實現微程序的分支轉移此例微指令的后繼地址采用斷定方式；

42、某機有8條微指令11-18,每條微指令所包含的微命令控制信號如下表所示；

正確答案：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字段為8位，請安排微指令的控制字段

格式;解:經分析,e,f,h和b,i,j可分別組成兩個小組或兩個字段,然后進行譯碼,可得六個微命令信號,剩下的a,c,d,g

四個微命令信號可進行直接控制,其整個控制字段組成如下：

43、假設某機器有80條指令,平均每條指令由4條微指令組成,其中有一條取指微指令是所有指令公用的；已知微指令

長度為32位，請估算控制存儲器容量；

解：微指令條數為：4-1X80+1=241條取控存容量為：256X32位=1KB

44、參見下圖的數據通路,畫出取數指令"LDAR3,R0”的指令周期流程圖,其含義是將R3為地址的主存單元的內容取至寄

存器R0中,標出各微操作控制信號序列；

解："LDAR3,RO"指令是一條取數指令,其指令周期流程圖如下圖所示:

45、參見下圖的數據通路;畫出存數指令"STARI,R2”的指令周期流程圖，其含義是

將寄存器R1的內容傳送至R2為地址的主存單元中;標出各微操作信號序列；

正確答案：解："STARLR2"指令是一條存數指令，其指令周期流程圖如下圖所示：

46、設運算器結構如下圖所示,IR為指令寄存器,R1?R3是三個通用寄存器,其中任何

一個都可以作為源寄存器或目標寄存器,A和B是三選一多路開關,通路的選擇分別由ASO.AS1和BSO、BS1控制,S1、

S2是ALU的操作性質控制器：當S1S2R0時,ALU輸出B：=01時輸出A+B：=10時輸出A-B：=H時輸出B;另有三條機

器指令：MOV從源寄存器傳送一個數到目標寄存器、ADD源寄存器內容于目標寄存器內容相加后送目標寄存器和COM

源寄存器內容取反后送目標寄存器;假設控存CM僅有16個單元，且只考慮運算器數據通路的控制，請設計微指令格式；

微指令參考格式如下：

ASIASOBS1BSOS2S1+1ALU-BUSLDIRLDR1LDR2LDR3PlP2UA3-UA3

位

號123456789101112131415-B

47、流水線中有寫后讀、讀后寫和寫后寫三種數據相關沖突，試判斷下面指令存在哪種類型的數據相關；

II：ADDR1.R2,R3:R2+R3->R1

12：SUBR4,R1,R5；R1-R5->R4

在12指令進入流水線時,可能出現在II指令寫入R1前就讀出R1內容,發生了寫后讀相關；已知CPU結構如下圖所示，

其中包括一個累加器AC、一個狀態寄存器和其他幾個寄存器;各部分之間的連線表示數據通路,箭頭表示信息傳遞方向;

試完成以下工作：①寫出圖中四個寄存器A、B、C、D的名稱和作用：②簡述完成指令ADDY的數據通路Y為存儲單元

地址,本指令功能為AC+Y-AC;

解答：

A-數據緩沖寄存器DR、

B-指令寄存器IR、

C-主存地址寄存器AR、

D-程序計數器PC;

操作的數據通路為：PC-AR-MM-DR-IR-Y-*ARMAR-MM-DRMDRfALUfADD控制信號-AC

第六章

a單選題

1、在集中式總線仲裁中“方式對電路故障最敏感；

菊花熊方式

獨立請求方式

分布式

計數器定時查詢方式

2、計算機使用總線結構的主要優點是便于實現積木化,同時：C

減少了信息傳輸量

提高了信息傳輸的速度

減少了信息傳輸線的條數

加重了CPU的工作量

3、系統總線中地址線的功能是：D

選擇主存單元地址

選擇進行信息傳輸的設備

選擇外存地址

指定主存和I/O設備接口電路的地址

4、采用串行接口進行7位ASCII碼傳送,帶有1位奇校驗位,1位起始位和1位停止位,當傳輸率為9600波特時,字符

傳送速率為：A

960

873.

1372

480

5、同步通信之所以比異步通信具有較高的傳輸速率，是因為：D

同步通信不需要應答信號且總線長度比較短

同步通信用一個公共的時鐘信號進行同步

同步通信中，各部件存取時間比較接近

以上各項因素的綜合結果

6、在集中式總線仲裁中，B方式響應時間最快；

鏈式咨詢

獨立請求

計數器定時查詢

分布

7、產算機系統的輸入輸出接口是C之間的交接界面;

CPU與存儲器

存儲器與外圍設備

主機與外圍設備

CPU與系統總線

8、在計數器定時查詢方式下，每次計數從。開始，則A

設備號小的優先級高

設備號大的優先級高

每個設備使用總線的機會相同

以上都不對

9、在集中式總線仲裁中,B方式相應最快；

鏈式查詢

獨立請求

計數器定時查詢

不能確定

10、系統總線是指D

運算器、控制器、寄存器之間的連接部件

運算器、寄存器、主存之間的連接部件

運算器、寄存器、外圍設備之間的連接部件

CPU、主存、外圍設備之間的連接部件

判斷題

11、波特是信號傳輸速度的單位，波特率等于每秒內線路狀態的改變次數；1200波特率即指信號能在1杪鐘內改變1200

次值;對

12、分時傳送即指總線復用或是共享總線的部件分時使用總線;對

13、實現高速CPU與低速外設之間工作速度上的匹配和同步是計算機接口的主要功能之一;對

14、總線帶寬是衡量總線性能的重要指標,它定義了總線本身所能達到的最高傳輸速率但實際帶寬會受到限制;對

填空眶

15、在總線上，由一個主方向多個從方進行寫操作稱為廣播：多個從方的數據在總線上完成AND或0R操作稱為廣集；

16、單處理器系統中的總線可以分為三類,CPU內部連接各寄存器及運算部件之間的總線稱為內部總線；中、低速I/O

設備之間互相連接的總線稱為I/O總線：同一臺計算機系統內的高速功能部件之間相互連接的總線稱為系統總線；

17、按照總線仲裁電路的位置不同,總線仲裁分為集中式仲裁和分布式仲裁；

18、在單機系統中，三總線結構的計算機的總線系統由系統總線、內存總線和I/O總線等組成；

19、目前的CPU包括控制器、運算器和CACHE;

20、在一個16位的總線系統中，若時鐘頻率是100MHz,總線的周期為5個時鐘周期，則總線帶寬是40MB/S

簡答題

21、簡述常見的總線仲裁方式；

1集中式仲裁方式：

①鏈式查詢方式：

②計數器定時咨詢方式：

③獨立請求方式：

2分布式仲裁方式；

22、簡述波特率和比特率的區別;

波特是信號傳輸速度的單位,波特率等于每秒內線路狀態的改變次數；

標準波特率有：1200、2400、4800、9600、19200等，

1200波特率即指信號能在1秒鐘內改變1200次值；

二進制系統中，信息的最小單位是比特,僅當每個信號元素代表一比特信息時,波特率才等于比特率；

23、簡述接口的典型功能；

接口通常具有：控制、緩沖、狀態、轉換、整理、程序中斷等功能；

24、簡述總線特性包括哪4個方面；

物理特性：描述總線的物理連接方式電纜式、主板式、背板式：功能特性：描述總線中每一根線的功能：電氣特性:

定義每一根線上信號的傳遞方向、傳遞方式單端方式或差分方式等，以及有效電平范圍；時間特性：定義了總線上各

信號的時序關系；

應用題

25、設某總線在一個總線周期中并行傳送8個字節的數據,假設一個總線周期等于五個總線時鐘周期，總線時鐘頻率為

60MHz,求總線帶寬等于多少

總線帶寬=8BX60X106/5=96MB/s

26、設在異步串行傳輸系統中,每秒可傳輸20個數據幀,一個數據幀包含一個起始位,7個數據位,一個奇校驗位，一個

結束位,試計算其波特率和比特率；

波特率=1+7+1+1X20=200波特，

比特率=20X7=140b/s

27.某總線在一個總線周期中并行傳送8個字節的數據,假設一個總線周期等于一個總線

時鐘周期，總線時鐘頻率為70MHZ,求總線帶寬是多少

設總線帶寬用Dr表示，總線時鐘周期用T=l/f表示,一個總線周期傳送的數據量用D表示，根據定義可得：

Dr=T/D=DX1/f=8BX70X106/s=560MB/

28、用異步通信方式傳送字符"A"和"8",數據有7位,偶校驗1位;起始位1位，停止位I位,請分別畫出波形圖；

解：

字符A的ASCII碼為41H=1000001B；

字符8的ASCH碼為38H=01U000B；

串行傳送波形圖為：

注：3：起始位C：校驗位S：停止位

第七章單選題

1、計算機的外圍設備是指：D

輸入/輸出設備

外存設備

通信設備

除主機外的其他設備

2、下列外存中,屬于順序存取存儲器的是：C

U盤

硬盤

磁帶

光盤

3、顯示器的顏色數為256色，則刷新存儲器每個單元的字長應該為：B

256位

8位

7位

16位

4、CRT的顏色數為256色,則刷新存儲器每個單元的字長應該為：B

256位

8位

7位

16位

判斷題

5、光盤的優點是存儲容量較大、耐用、易保存等;對

6、磁盤的找道時間和等待時間是隨機的，所以?般取隨機時間;錯

7、磷盤的存取時間包括找道時間、等待時間和讀寫時間;對

8、位密度是指磁道單位長度上能記錄的二進制位數;對

9、道密度是指沿磁盤半徑方向單位長度上的磁道數;對

10、常見的打印機分為：點陣針式打印機、激光打印機、噴墨打印機;對

11、灰度級指黑白顯示器中所顯示的像素點的亮暗差別，在彩色顯示器中則表現為顏色的不同;灰度級越高，圖像層次越

清楚逼真;對

12、分辨率指顯示器所能表示的像素個數，像素越密，分辨率越高，圖像越模糊;錯填空題

13、顯示設備工作時,為了不斷提供刷新圖像的信號,必須把幀圖像信息存儲在刷新存儲器中：

14、按讀寫性質劃分,光盤可以分為只讀型光盤、一次型光盤和重寫型光盤三種；

15、磁盤上訪問信息的最小物理單位是記錄塊；

16、漢字在輸入時采用漢字輸入編碼,在存儲時采用漢字機內碼,在顯示或打印時采用漢字字模編碼；

17、顯示器上構成圖像的最小單元或圖象中的一個點稱為像素,磁盤記錄面上的一系列司心圓稱為磁道；

計算題

18、設某硬盤有20個磁頭，1024個柱面,每柱面46個扇區,每扇區可記錄512字節;試計算該硬盤的容量；

磁盤容量=20X46X1024X512B=460MB

19、某總線在一個總線周期中并行傳送8個字節的數據,假設一個總線周期等于一個總線時鐘周期，總線時鐘頻率為

70MHz，求總線帶寬是多少

設總線帶寬用Dr表示,總線時鐘周期用T=l/f發示，一個總線周期傳送的數據量用D表示，根據定義可得：

Dr=T/D=DX1/f=8BX70X106/s=560MB/

20、某顯示器的分辨率為800X600,灰度級為256色,試計算為達到這一顯示效果需要多少字節

所需字節數為：256色即28,每像素占8位=1字節,則800X600XB=480000B

21、設顯示器分辨率為1024X768,顏色深度33,幀頻為72Hz,計算刷新屏幕時存儲器帶寬是多少

所需帶寬=1024X768X3BX72/s=768KX216B=162MB/s

簡答題

22、說明外圍設備