计算机组成原理练习1.docx
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计算机组成原理练习1
计算机组成原理练习1
一、单项选择题
1.若十六进数为,则其十进制数为______。
A.B.2763C.D.
2.存放当前欲执行指令的寄存器是______。
A.MARB.PCC.MDRD.IR
3.在独立请求方式下,若有N个设备,则______。
A.有一个总线请求信号和一个总线响应信号;
B.有N个总线请求信号和N个总线响应信号;
C.有一个总线请求信号和N个总线响应信号;
D.有N个总线请求信号和一个总线响应信号。
4.动态存储器的特点是______。
A.工作中存储内容会产生变化B.工作中需要动态改变访存地址
C.工作中需要动态地改变供电电压D.需要定期刷新每个存储单元中存储的信息
5.DMA访问主存时,向CPU发出请求,获得总线使用权时再进行访存,这种情况称作______。
A.停止CPU访问主存;B.周期挪用;
C.DMA与CPU交替访问;D.DMA。
6.计算机中表示地址时,采用______。
A.原码B.补码C.反码D.无符号数
7.采用变址寻址可扩大寻址范围,且______。
A.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中不可变;
B.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程中可变;
C.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中可变;
D.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程不中可变;
8.由编译程序将多条指令组合成一条指令,这种技术称做_______。
A.超标量技术B.超流水线技术C.超长指令字技术D.超字长
9.计算机执行乘法指令时,由于其操作较复杂,需要更多的时间,通常采用______控制方式。
A.延长机器周期内节拍数的B.异步
C.中央与局部控制相结合的D.同步
10.微程序放在______中。
A.存储器控制器B.控制存储器C.主存储器D.Cache
11.在CPU的寄存器中,______对用户是完全透明的。
A.程序计数器B.指令寄存器C.状态寄存器D.通用寄存器
12.运算器由许多部件组成,其核心部分是______。
A.数据总线B.算术逻辑运算单元
C.累加寄存器D.多路开关
13.通常,微指令的周期对应一个______。
A.指令周期B.时钟周期C.机器周期D.中断周期
14.CPU响应中断的时间是______。
A.中断源提出请求B.取指周期结束
C.执行周期结束D.间址周期结束
15.直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入______。
A.PCB.地址寄存器C.累加器D.ALU
16.指令周期是指______。
A.从主存储器读取一条指令的时间;
B.执行一条指令的时间;
C.从主存中读取一条指令到指令执行结束的时间;
D.主频脉冲时间。
17.一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.48B.46C.36D.32
18.以下叙述中错误的是______。
A.指令周期的第一个操作是取指令;
B.为了进行取指令操作,控制器需要得到相应的指令;
C.取指令操作是控制器自动进行的;
D.指令第一字节含操作码。
19.主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是______。
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题;
B.扩大主存容量;
C.既扩大主存容量,又提高了存取速度;
D.扩大辅存容量。
20.以下叙述______是错误的。
A.一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行;
B.DMA和CPU必须分时使用总线;
C.DMA的数据传送不需CPU控制;
D.DMA中有中断机制。
21.CPU响应中断的时间是()。
A.中断源提出请求;B.取指周期结束;
C.执行周期结束;D.间址周期结束。
22.基址寻址方式中,操作数的有效地址是()。
A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);
B.程序计数器内容加上形式地址;
C.变址寄存器内容加上形式地址;
D.寄存器内容加上形式地址。
23.常用的虚拟存储器寻址系统由()两级存储器组成。
A.主存-辅存B.Cache-主存C.Cache-辅存D.主存—硬盘
24.所有指令执行时的第一个CPU周期一定是( )。
A.程序计数器增1周期B.取指令周期
C.形成有效地址周期D.取操作数周期
25.程序控制类指令的功能是______。
A.进行主存和CPU之间的数据传送;B.进行CPU和设备之间的数据传送;
C.改变程序执行的顺序;D.一定是自动加+1。
26.水平型微指令的特点是______。
A.一次可以完成多个操作;B.微指令的操作控制字段不进行编码;
C.微指令的格式简短;D.微指令的格式较长。
27.存储字长是指______。
A.存放在一个存储单元中的二进制代码组合;B.存储单元的个数;
C.存放在一个存储单元中的二进制代码位数;D.机器指令的位数。
28.CPU通过______启动通道。
A.执行通道命令B.执行I/O指令C.发出中断请求D.程序查询
29.计算机系统中的存贮器系统是指______。
ARAM存贮器
BROM存贮器
C主存贮器
D主存贮器和外存贮器
30、某机字长32位,其中1位符号位,31位表示尾数。
若用定点小数表示,则最大正小数为______。
A+(1–2-32)B+(1–2-31)C2-32D2-31
31.算术/逻辑运算单元74181ALU可完成______。
A16种算术运算功能
B16种逻辑运算功能
C16种算术运算功能和16种逻辑运算功能
D4位乘法运算和除法运算功能
32.存储单元是指______。
A存放一个二进制信息位的存贮元
B存放一个机器字的所有存贮元集合
C存放一个字节的所有存贮元集合
D存放两个字节的所有存贮元集合;
33.相联存贮器是按______进行寻址的存贮器。
A地址方式B堆栈方式C内容指定方式D地址方式与堆栈方式
34.变址寻址方式中,操作数的有效地址等于______。
A基值寄存器内容加上形式地址(位移量)
B堆栈指示器内容加上形式地址(位移量)
C变址寄存器内容加上形式地址(位移量)
D程序记数器内容加上形式地址(位移量)
35.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时______。
A减少了信息传输量
B提高了信息传输的速度
C减少了信息传输线的条数
D加重了CPU的工作量
36.中断电路中用屏蔽字来实现中断优先级别,现有8个中断请求IR0~IR7,要实现只响应IR0、IR7中断请求,则屏蔽字为(最高位对应IR0,最低位对应IR7)()。
A.01011000B.01111110
C.D.01000100
二、填空题
1.若十进制数据为则其十六进制数为【1】。
2.若[X]补=,则真值X=【2】。
3.在浮点加法运算中,当尾数需要右移时,应进行舍入处理,常用的舍入方法有【3】和【4】两种。
4.8位数a的bit3清0可使用的操作是【5】,a的bit5置1,可使用的操作是【6】。
5.CRT显示器的分辨率为800×600点阵,16位色,此时最少需要【7】字节的显存。
6.设24位长的浮点数,其中阶符1位,阶码5位,数符1位,尾数17位,阶码和尾数均用补码表示,且尾数采用规格化形式,则它能表示最大正数真值是【8】,非零最小正数真值是【9】,绝对值最大的负数真值是【10】,绝对值最小的负数真值是【11】(均用十进制表示)。
7.缓存是设在【12】和【13】之间的一种存储器,其速度与【14】匹配,容量与【15】有关。
8.国标一级汉字有3755个,假设每个汉字字模采用16×16点阵,放在内存中,则大约占【16】字节。
9.总线判优控制分集中控制和【17】控制两种,常见的集中控制方式包括【18】、【19】、【20】三种。
10.填空题(共20分,每空1分)
【1】【2】-【3】零舍一入法【4】恒置一法
【5】a∧【6】a∨00100000【7】800×600×2【8】231(1-2-17)
【9】2-33 【10】-231【11】2-31(-2-1-2-17) 【12】CPU
【13】主存 【14】与CPU速度【15】缓存中数据的命中率【16】3755×32
【17】分散控制【18】链式查询【19】计数器定时查询【20】独立请求
三、计算题
1.已知:
两浮点数x=×210,y=×201求:
x+y
2.设机器字长为8位(含1位符号位),已知X=-11/64,Y=13/128,用补码运算规则计算X+Y、X-Y的值(写出计算过程)。
3.已知接收到的海明码(按配偶原则配置)为1100100,检查该代码是否出错第几位出错
四、问答题
1.某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备97种操作。
操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对、基址五种寻址方式。
(1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用;
(2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示);
(3)一次间址的寻址范围(十进制表示);
(4)相对寻址的位移量(十进制表示)。
2.以单总线的CPU数据通路结构为背景,写出完成加法指令ADD@R3,R1,R2的操作过程(包括取指过程)。
本指令功能是将寄存器R1和R2中的数相加,结果送入地址为R3的主存储器中。
3.某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1,写出各中断源的屏蔽字。
中断源
屏蔽字
01234
L0
L1
L2
L3
L4
4.“在计算机中,原码和反码不能表示-1。
”这种说法是否正确,为什么
5.异步通信与同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络。
在数据交换过程中,DMA接口有哪些功能
6.
7.某计算机系统的内存由Cache和主存构成,Cache的存取周期为45ns,主存的存取周期为200ns。
已知在一段给定的时间内,CPU共访问内存4500次,其中340次访问主存,求:
(1)Cache的命中率是多少
(2)CPU访问内存的平均访问时间是多少
五、设计题
设CPU有16根地址线,8根数据线,并用
作访存控制信号(低电平有效),用
作读/写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有下列存储芯片:
1K×4位RAM;4K×8位RAM;8K×8位RAM;2K×8位ROM;4K×8位ROM;8K×8位ROM及74LS138译码器和各种门电路,如图所示。
画出CPU与存储器的连接图,要求:
(1)主存地址空间分配:
6000H~67FFH为系统程序区;
6800H~6BFFH为用户程序区。
(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片
(3)详细画出存储芯片的片选逻辑图。
1、)计算题答:
x、y在机器中以补码表示为)
[x]补=00,10;[y]补=00,01;
①对阶)
[△j]补=[jx]补-[jy]补=00,10+11,11=00,01
即△j=1,表示y的阶码比x的阶码小1,因此将y的尾数向右移1位,阶码相应加1,即
=00,10;
这时
的阶码与[x]补的阶码相等,阶差为0,表示对阶完毕。
②求和)
即[x+y]补=00,10;
③右规(分)
运算结果两符号位不等,表示尾数之和绝对值大于1,需右规,即将尾数之和向右移1位,阶码加1,故得
[x+y]补=00,11;则x+y=×211
2、)
(1)(
X=[X]补=
Y=[Y]补=[-Y]补=)
[X+Y]补=+=X+Y=)
(2)[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=+=
X-Y=
3、
∵b4b3b2b1=1100
则C1=b4⊕b3⊕b1=1⊕1⊕0=0
C2=b4⊕b2⊕b1=1⊕0⊕0=1
C4=b3⊕b2⊕b1=1⊕0⊕0=1
∴1100的海明码是C1C2b4C4b3b2b1=0111100
四、问答题)
1、
(1)∵操作码为6位,∴操作种类有26=64种)
(2)∵寻址方式位为2位,∴寻址方式4种()
(3)采用立即寻址,操作数的数值范围是–128~+127)
(4)采用直接寻址,可寻址的内存空间是256(0~255)()
2、)
取指周期PC→MAR1→RM(MAR)→MDRMDR→IR(PC)+1→PC
执行周期R1→Y(R2)+(Y)→Z
间址周期R3→MARZ→MDR1→WMDR→M(MAR)
3、(每写对一个屏蔽字)
设屏蔽位为“1”时表示对应的中断源被屏蔽,屏蔽字排列如下:
中断源
屏蔽字
01234
L0
L1
L2
L3
L4
11000
01000
11101
11111
11001
4.
答:
“在计算机中,原码和反码不能表示-1。
”这种说法是错误的。
因为对于整数而言,这种说法不成立。
假设机器字长为8位(含1位符号位),在整数定点机中,[-1]原=1,0000001[-1]补=1,1111111[-1]反=1,1111110。
在小数定点机中,-1的原码和反码不能表示,而
[-1]补=。
5.
答:
同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序,统一的传输周期进行信息传输,通信双方按约定好的时序联络。
后者没有公共时钟,没有固定的传输周期,采用应答方式通信,具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。
不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系;全互锁方式通信双方有完全的制约关系。
其中全互锁通信可靠性最高。
答:
在数据交换过程中,DMA接口的功能有:
(1)向CPU提出总线请求信号。
(2)当CPU发出总线响应信号后,接管对总线的控制。
(3)向存储器发地址信号,并能自动修改地址指针。
(4)向存储器发读/写控制信号,进行数据传送。
(5)修改字计数器,并根据传送字数判断DMA传送是否结束。
(6)发DMA结束信号,向CPU申请程序中断,报告一组数据传送完毕。
五、设计题
答:
(1)将16进制地址范围写成二进制地址码,并确定其总容量。
(2)根据地址范围的容量以及该范围在计算机系统中的作用,选择存储芯片。
由6000H~67FFH系统程序区的范围,应选1片2K×8位的ROM
由6800H~6BFFH用户程序区的范围,应选2片1K×4位的RAM芯片
(3)存储芯片的片选逻辑图
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