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X1必须为0,X2…X4至少有一个为1
D.
X1必须为0,X2…X4任意
7.从信息流的传送效率来看,(B)工作效率最低。
A.三总线系统
B.单总线系统
C.双总线系统
D.多总线系统
8.微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是(A)。
A.每一条机器指令由一段微指令编成的微程序来解释执行
B.每一条机器指令由一条微指令来执行
C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
D.一条微指令由若干条机器指令组成
9.TEC-XP组原实验箱微程序控制器中微指令编码方式为(B)。
A.直接编码B.字段直接编码
C.字段间接编码D.混合编码
10.补码定点整数10010101,右移一位后的值为(D)。
A.01001010B.01001011C.10001000D.11001010
11.指令寄存器的IR作用是(B)。
A.保存当前指令的地址
B.保存当前正在执行的指令
C.保存下一条指令
D.保存上一条指令
12.某一RAM芯片,其容量为512×
8位,包括电源和接地端,该芯片引出线的最小数目应是()。
A.23B.25C.50D.19
13.在机器数(B)中,零的表示形式是唯一的。
A.原码
B.补码
C.移码
D.反码
14.假设下列字符码中有奇偶位校验,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是()。
A.
11001011
B.
11010110
C.
11000001
D.
11001001
15.TEC-XP组成原理实验箱由(A)芯片构成16位运算器。
A.4片AM2901B.4片AM2902
C.4片74LS181D.4片74LS182
二、填空题(每空1分,共20分)得分:
1.若被传送的数据为11011011,假设采用偶校验技术,则校验位C
=__________。
2.指令由操作码和地址码组成,微指令由微操作字段和下地址字段组成;
程序运行时,指令通常存储在内存储器,而微指令通常存储在控制存储器。
3.在计算机系统中,Cache系统是为了解决内存速度慢而设置,虚拟存储器是为了解决内存容量不足而设置。
4.在计算机内存中,需要刷新的是DRAM存储器,而通常由SRAM构成Cache存储器。
5.控制单元CU有组合逻辑和微程序两种设计方法。
通常,RISC系统采用
组合逻辑设计,而CISC系统采用微程序设计。
6.在计算机系统中,CPU对外围设备的管理除了程序查询方式、程序中断方式外,还有DMA方式、通道方式和I/O处理机方式。
7.海明校验码,具有1位纠错能力。
8.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫指令周期,它常用若干个机器(CPU)周期来表示,而后者又包含若干个时钟周期。
9.集中式总线判优有链式查询、计数器查询、独立请求三种方式。
三、简答题(共20分)得分:
1、针对TEC-XP实验系统,回答下列问题:
(1)机器字长、指令字长、存储字长、微指令字长各多少位?
地址线、数据线各多少位?
(6分)
依次为:
16,16或32,16,48,16,16
2、简述RISC指令系统的特点。
(7分)
RISC的主要特征
(1)选用使用频度较高的一些简单指令,复杂指令的功能由简单指令来组合
(2)指令长度固定、指令格式种类少、寻址方式少
(3)只有LOAD/STORE指令访存
(4)CPU中有多个通用寄存器
(5)采用流水技术一个时钟周期内完成一条指令
(6)采用组合逻辑实现控制器
(7)采用优化的编译程序
3、简述中断系统需要解决的问题(7分)
中断系统需解决的问题
1.
(1)中断源如何向CPU提出请求?
(2)中断源同时提出请求怎么办?
(3)CPU什么条件、什么时间、以什么方式响应中断?
(4)如何保护现场?
(5)如何寻找入口地址?
(6)如何恢复现场,如何返回?
(7)处理中断的过程中又出现新的中断怎么办?
四、计算题(共25分)得分:
1、设X=
27×
(29/32),Y
=25×
(5/8),阶码为3位,尾数为5位(均不包含符号位),用变形补码计算X+Y,要求按照计算机中浮点数的运算方法写出详细运算步骤。
1)设阶码和尾数均采用双符号位表示,则
[X]补=00,111;
00.11101
[Y]补=00,101;
00.101
(2分)
2)求出阶差:
=[X]阶码
+
[-Y]阶码=
00111
11011
=00010,阶差为
2
移动Y的尾数与X对齐[Y’]=00,111;
00.00101
(2分)
3)求出尾数和
01.00010
(1分)
4)规格化并判断结果溢出:
因为尾数运算的双符号位不同,因此,需要对结果进行左移规格化,并将阶码加1,
则
[X+Y]补
=01000,00.10010
由于阶码的双符号位不同,因此,该浮点运算结果发生溢出,且是正溢出
2、已知X=+0.01010,Y=-0.11001,求:
(1)[
x]补,[-x]补,[-y]补,2[y]补,[x]移,[y]移,x-y=?
,x+y=?
(8分)
[x]补=0.001012[y]补=1.01110
[-X]补=1.10110[-y]补=0.11001
[x]移=1.01010[y]移=0.00111
x+y=?
因为[x+y]补=[x]补+[y]补=1.1001所以x+y=-0.0111
x-y=?
因为[x-y]补=[x]补+[-y]补=1.00011溢出
所以x-y溢出
3、假设指令流水线分取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、回写(WR)四个过程段,共有10条指令连续进入此流水线。
(10分)
(1)若每段执行时间均为100µ
s,求流水线实际吞吐率(单位时间执行完毕的指令数)、加速比。
(2)若执行段(EX)执行时间为200µ
s,而其它三段执行时间均为100µ
s,求流水线实际吞吐率。
五、分析题(共20分)得分:
1、(6分)设有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问:
(1)该存储器能存储多少个字节的信息?
(2)如果用512k×
8位的SRAM组成,需多少片?
(3)需要多少位地址作芯片选择?
(3分)
2、(14分)若某微程序控制器控制存储器容量为128×
24位,若微指令的操作控制字段共18位。
(1)若采用直接控制,则一条微指令最多可同时启动多少个微操作命令?
(2)若采用字段直接编码控制,并要求一条微指令能同时启动3个微操作,则微指令的操作控制字段应分多少段?
若每个字段的微操作数相同,这样的微指令格式最多可包含多少个微操作命令?
(4分)
(3)此微程序控制器中微指令字长是多少位?
由哪些字段组成,各多少位?
CMAR多少位?
CMDR多少位?
西北农林科技大学本科课程考试
参考答案与评分标准
考试课程:
计算机组成与系统结构(乙)
学年学期:
2013—2014学年第2学期
试卷类型:
A
考试时间:
2014年7月10日
专业年级:
12计算机科学与技术
满分100分。
一、选择题(每小题1分,共15分)
1.B2.B3.A4.C5.C6.C7.B8、A
9.B⒑D⒒B⒓D⒔B,C⒕D⒖A
评分标准:
每小题答对1分,共15小题15分。
13小题B和C单选、双选都正确
二、填空题(每空1分,共20分)
参考答案:
1、0
2、操作码、地址码、微操作字段、下地址字段、内、控制(按顺序回答)
3、内存速度慢、内存容量不足
4、动态(DRAM)、动态(SRAM)
5、组合逻辑、微程序(按顺序回答)
6、DMA、通道、I/O处理机
7、1
8、机器(CPU)
9、计数器查询、独立请求
每空回答正确1分,共20空20分。
意思回答正确也算对。
三、简答题(20分)
1、(6分)参考答案:
⑴(6分)参考答案:
没项回答正确1分,共6分。
指令字长必须回答16和32。
2、(7分)参考答案:
7个要点,每个回答正确1分共7分。
意思正确算对。
3、(7分)参考答案:
2.
(1)中断源如何向CPU提出请求?
四、计算题(共25分)
1、(7分)参考答案要点:
由于阶码的双符号位不同,因此,该浮点运算结果发生溢出,且是正溢出(2分)
按步骤给分。
部分正确根据情况一半分。
2、(8分)参考答案:
[
x]补=0.001012[y]补=1.01110
每项答案正确1分,8项,共8分。
2、(10分)
(1)(8分)
吞吐率=10/(100×
13)=0.77×
107条指令/秒(4分)
加速比=(10×
4)/(4+(10-1))=40/13=3.08(4分)
每项4分,2项共8分。
公式正确但结果不对给2分。
(2)(2分)
吞吐率=10/(500+(10-1)×
200)=1/230×
107条指令/秒
评分标准:
公式或答案正确都算对,公式对数据有错给1分。
五、分析题(共20分)
⑴4MB或4M字节(2分)
⑵8片(2分)
⑶1位(2分)
每项回答正确2分,3项共6分。
2、(14分)参考答案:
(1)18(2分)
(2)3段,192(4分)
(3)24位,由微操作字段(18位)和下地址字段(6位)组成,CMAR为6位(或7位,CMDR为24位。
(8分)
以上每项正确得2分,7项共14分。
2014-2015学年第二学期《计算机组成与系统结构(甲)》课程A卷
一、选择题(每小题2分,共20分)得分:
1.CPU响应中断的时间是()。
A.当前总线空闲B.当前指令已经从内存取出
C.当前访问内存结束D.当前指令执行结束
2.某一SRAM芯片,其容量为512×
8位,包括电源和接地端各一根,则该芯片引出线的最小数目应是()。
A.23B.28C.17D.19
3.运算器由许多部件组成,其核心部件是()。
A.标志位形成部件B.算术逻辑运算单元
C.多路选择器D.累加寄存器
4.中断系统中设置中断排队判优电路的目的是()。
A.产生中断源编码
B.提高中断响应速度
C.从同时提出的中断请求中,优先响应级别最高中断
D.使CPU能方便地转入中断服务子程序
5.计算机中,能对指令进行译码的器件是()。
A.存储器B.ALUC.运算器D.控制器
6.计算机中在主存储器和CPU之间增加Cache的目的是()。
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B.扩大主存储器的容量
C.为了减少CPU中寄存器的数目
D.为了增大CPU中通用寄存器的位数
7.组原实验箱TEC-XP中程序计数器PC是()寄存器。
A.R3B.R4C.R5D.R6
8.存储器在计算机中的主要作用是()。
A.只存放程序B.只存放数据
C.存放程序和数据D.只存放指令代码
9.指令寻址方式中执行速度最快的是()。
A.直接寻址B.间接寻址C.立即寻址D.隐含寻址
10.汉明码编码中若数据位是5位则需要增加()位检测位。
A.2B.3C.4D.5
二、填空题(每空1分,共30分)得分:
1.计算机总线是按照传送信息分为线、线、和线。
2.有一64K×
8的SRAM静态存储器芯片,其数据线有根,地址线有根?
而16K×
1的DRAM动态存储器芯片,其地址线有根?
3.总线判优控制的集中优先权仲裁方法有:
链式查询、查询和
三种。
其中,仲裁速度最快的是。
4.在计算机内存中,需要刷新的存储器是存储器,其刷新间隔为ms。
刷新方式有刷新、刷新、和刷新三种。
用于构成Cache的是存储器。
5.总线通讯控制通常有通讯、通讯、通讯、分离式通讯四种方式。
6.计算机程序中机器语言程序存放在存储器中,而微程序存放在存储器。
7.教学实验计算机TEC-XP中程序计数器PC是由AM2901中寄存器构成。
其机器字长为位,指令字长为位,存储字长为
位。
微程序控制器中的微指令字长为位,其中,微操作控制字段位,下地址字段位。
由芯片产生下条要执行的微指令在控存中的地址。
8.计算机控制器有组合逻辑和微程序两种设计方法。
精简指令系统RISC对应控制器采用设计,复杂指令系统CISC采用
设计。
三、计算题(共15分)得分:
1、(11分)设浮点数格式为:
阶码4位(含1位阶符)、尾数9位(含1位数符),计算14.75﹣2.4375。
2、(4分)假设指令流水线分:
取指(FI)、指令译码(DI)、计算操作数地址(CO)、取操作数(FO)、执行指令(EI)、写操作数(WO)共6个过程段,共有8条指令连续输入此流水线。
(2分)
(1)假设时钟周期为100ns,求流水线实际吞吐率。
(2分)
(2)求该流水线处理器加速比。
四、简答题(共15分)得分:
1、(8分)简述提高存储器速度的措施。
2、(7分)简述提高Cache系统命中率的方法。
五、设计题(共20分)得分:
1.(10分)假设主存容量为256K字,Cache容量为2K字,块长为4。
(2分)
(1)设计Cache地址格式,Cache中可装入多少块数据?
(3分)
(2)在直接映射方式下,设计主存的地址格式。
(3分)(3)在四路组相联映射方式下,设计主存地址格式。
(2分)(4)在全相联映射方式下,设计主存的地址格式。
2、(10分)某计算机共有32个微操作控制信号,构成4个相斥类的微命令组,各组分别包含9、5、3、15个微命令。
已知可判定的外部条件有2个,微指令字长24位。
(4分)
(1)按水平型微指令格式设计微指令,要求微指令下地址字段直接给出后续微指令地址。
(2分)
(2)指出控制存储器的容量。
(4分)(3)此控制器中CMAR位数是多少?
CMDR的位数是多少?
西北农林科技大学本科课程考试试卷
2007~2008学年第1学期《计算机组成原理》课程阶段考试试卷
命题教师:
田晶审题教师:
考生姓名:
学号:
成绩:
题目
一
二
三
四
五
总分
得分
20
25
10
100
阅卷人
得分
一、选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写到题目对应的位置。
答案错选或未选者,该题不得分。
每题2分,共20分)
1、完整的计算机系统应包括____D____。
A.运算器、存储器、控制器B.主机、I/O设备
C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统
2、计算机总线中的数据总线的功能是____D____。
A.在CPU同存储器间传送数据
B.在CPU和I/O接口之间传送数据
C.在CPU同存储器、I/O设备间传送数据
D.在CPU同存储器、I/O接口间传送数据
3、最早提出电子计算机的“存储程序”核心思想的是____B____。
A.巴贝奇B.冯.诺依曼C.帕斯卡D.贝尔
4、至今为止,计算机中所有信息仍以二进制方式表示的理由是____C____。
A.节约元件B.运算速度快C.物理器件性能所致D.信息处理方便
5、用于指定待执行指令所在地址的是____C____。
A.指令寄存器B.数据计数器C.程序计数器D.累加器
6、____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
7、在CPU中,跟踪指令后继地址的寄存器是_____C____。
A.MARB.IRC.PCD.MDR
8、三种集中式总线控制中,_____A____方式对电路最敏感?
A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求
9、某计算机系统中,内存的首地址为0000H,其末地址为07FFFH,则存储器的容量为____C___。
A.8KBB.16KBC.32KBD.64KB
10、在各种异步通信方式中,______C_____速度最快。
A.全互锁B.半互锁C.不互锁
二、填空题(每空1分,共25分)
1、计算机系统的总线按传送信息不同,可分为_地址总线_、_数据总线_和
__控制总线__三种。
2、总线上的主摸块是指__对总线有控制权的模块__,从模块是指__被主模块访问的模块_。
3、64K×
8的SRAM静态存储器芯片,其数据线有___8__根,地址线有____16__根?
16K×
1的DRAM动态存储器芯片,其地址线有_____7____根?
4、总线的判优控制可分为___集中___式和___分散__式。
5、每个总线部件一般都配有_____三态门_____电路,以避免总线访问冲突,当某个部件不占用总线时,由该电路禁止向总线输出信息。
6、同步通讯控制主要特点是通讯双方由统一时钟控制数的传输,一般用于_总线长度较短、总线上各部件存取时间较一致的_场合;
异步通讯控制主要特点是_无统一时钟,采用应答方式通讯_,一般用于_总线上各部件速度差异较大的_场合。
7、计算机将存储、ALU和控制三部分合称__主机_,再加上__I/O设备_和__外存__构成了计算机硬件系统。
8、海明码是一种具有__1位纠_错能力的校验码,要检测5位二进制数,至少需增加___4___位检测位?
9、“Cache—主存”存储系统是基于__程序、数据存储局部性__原因而设计出的一种计算机存储系统结构,是为了解决CPU和主存之间__速度_不匹配而采用的一种重要的硬件技术。
10、DRAM是一种__动态可读可写__存储器,靠__电容储存电荷_储存信息,因此,需要__定期刷新_。
三、计算题(10分)
1、(4分)在一个16位的总线系统中,若时钟频率为5MHZ,总线传输周期为5个时钟周期,每一个总线传输周期可传送1个字,试计算总线的数据传输率。
解:
时钟周期=1/5MHZ=0.2μs
总线传输周期=5×
时钟周期=1μs
总线的数据传输率=16b/1μs=16×
106bps=2×
106Bps
2、(6分)按配偶原则配置,写出1101对应的海明码;
若接收到海明码是1100100,检查上述代码是否有错?
第几位有错?
解:
1101对应的海明码=10101101;
若接收到海明码是1100100,因为P4P2P1=110,所以接收到的海明码1100100有错,第6位有错。
四、论述题(25分)
⒈(15分)
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