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计算机硬件技术基础网上作业及答案
第一章概述
1.下列叙述错误的是()
A.目前大多数计算机结构仍属冯·诺依曼结构
B.计算机的工作原理基于“程序存储和控制”
C.计算机的速度取决于CPU的主频,主频高的CPU速度快
D.计算机系统包括硬件、软件两部分
2.用于科学计算的计算机,标志系统性能的主要参数是()
A.时钟频率 B.主存容量 C.MFLOPS D.MIPS
3.第一台电子计算机ENIAC所用的主要元件是_______。
A.集成电路B.晶体管C.电子管D.都不是
4.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,CPU区分它们的依据是()
A.指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址方式
C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元
5.下列()属于应用软件。
A.操作系统 B.编译系统 C.连接程序 D.文本处理
6.CPU主要包括()
A.控制器 B.控制器、运算器、Cache
C.运算器和主存 D.控制器、ALU和主存
7.系统总线中地址线的功能是()
A.用于选择主存单元地址 B.用于选择进行信息传输的设备
C.用于选择外存地址D.用于指定主存和I/O设备接口电路的地址
8.冯·诺依曼机工作方式的基本特点是()
A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令
C.堆栈操作D.存储器按内容选择地址
9.完整的计算机系统应包括_______。
A.程序和数据B.整机和电源
C.主机和外设D.硬件和软件
10.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程,但从系统结构上来看,至今绝大多数计算机仍属于______型计算机。
A.实时处理B.智能化C.并行D.冯.诺依曼
11.所谓n位的CPU,n是指_______。
A.地址总线位数B.数据总线位数
C.控制总线位数D.I/O位数
12.第一台电子计算机ENIAC所用的主要元件是_______。
A.集成电路B.晶体管C.电子管D.都不是
13.计算机硬件能直接执行的只有______。
A.符号语言B.机器语言C.汇编语言D.机器语言和汇编语言
14.简述冯·诺依曼计算机的基本特点。
15. 什么是指令流?
什么是数据流?
在计算机中CPU是如何区别指令和数据的?
第三章作业(运算方法和运算器)
一、选择题
1.算术/逻辑运算单元74181可完成_______。
A.16种算术运算功能B.16种逻辑运算功能
C.16种算术运算功能和16种逻辑运算功能D.4位乘法运算功能
2.四片74181和一片74182相配合,具有()传递功能。
A.行波进位B.组内行波进位,组间先行进位
C.组内先行进位,组间先行进位
D.组内先行进位,组间行波进位
3.下列_______属于有权码。
A.8421码B.余3码C.ASCⅡ码D.没有
4.在定点二进制运算中,减法运算一般通过_______来实现。
A.原码运算的二进制减法器B.补码运算的二进制减法器
C.补码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器
5.假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是_____。
A.11001011B.11010110C.11000001D.11001001
6.用一位奇偶校验位,能检测出一位存储器错的百分比为()
A.0%B.25%C.50%D.100%
7.负数(补码表示)规格化浮点数尾数M的表示范围为_______。
A.-1 8.对真值0表示形式唯一的机器数是_______。 A.原码B.补码C.反码D.移码 9.下列等式中,不成立的等式是() A.[-0]补=[+0]补B.[+0]原=[+0]补 C.[+0]原=[+0]反D.[-0]原=[-0]补 10.若X为大于-0.5的负小数,[X]补=1.X1X2X3,则() A.X1必须为1,X2X3至少有一个为1 B.X1必须为1,X2X3任意 C.X1必须为0,X2X3至少有一个为1 D.X1必须为0,X2X3任意 11.5.下列无符号数中,其值最大的数是_______。 A.(123)8B.(95)10C.(1101101)2D.(76)16 12.全加器比半加器多一根输入线,该输入线是()。 A.本位进位B.低位进位C.加数D.被加数 13.在浮点运算中,对阶操作是指()。 A.小阶增大,尾数右移B.大阶减小,尾数右移 C.小阶增大,尾数左移D.大阶减小,尾数右移 14.当采用双符号位时,发生负溢的特征是双符号位为() A.00 B.01C.10D.11 15.已知[X]补=11111010,[Y]补=00010110,计算[2X-]补为() A.10010111B.11101001 C.01111111D.01101001 16.若某个8位二进制数的[X]补和[X]原表示形式相同,则该数是() A.只能为正数B.只能为0 C.为-0D.为正数或某个特定的负数 17.一个C语言程序在一台32位机器上运行。 程序中定义了三个变量xyz,其中x和z是int型,y为short型。 当x=127,y=-9时,执行赋值语句z=x+y后,xyz的值分别是 A.X=0000007FH,y=FFF9H,z=00000076H B.X=0000007FH,y=FFF9H,z=FFFF0076H C.X=0000007FH,y=FFF7H,z=FFFF0076H D.X=0000007FH,y=FFF7H,z=00000076H 18.组成一个运算器需要多个部件,但下面所列()不是组成运算器的部件。 A.状态RB.数据总线 C.ALUD.地址R 二、已知x=-0.01111,y=+0.11001,求[x]补、[-x]补、[y]补、[-y]补、[x+y]补、[x-y]补。 三、某机器字长32位,浮点表示时,阶码占8位,尾数24位,各包含一位符号位,问: ①带符号定点小数的最大表示范围是多少? ②带符号定点整数的最大表示范围是多少? ③浮点表示时,最大的正数是多少? ④浮点表示时,最大的负数是多少? 四、有一计算机字长32位,数符位是第31位,单精度浮点数格式为: 数符1位,阶码8位(包括1位阶符),尾数23位。 对于二进制数10001111111011111100000000000000 ①表示一个补码整数,其十进制是多少? ②表示一个无符号整数,其十进制是多少? ③表示一个IEEE754标准的单精度浮点数,其值是多少? 五、某机器字长16位,问下列几种情况下所能表示的范围是多少? (1)无符号整数 (2)原码定点小数 (3)补码定点小数 (4)补码定点整数 (5)下述格式的浮点数(基为2) 数符 阶码 尾数 1位 8位移码 7位原码 六、如果采用奇校验,写出下述数据的校验位。 (1)0101010 (2)1010000(3)0100111 第四章存储器 一、选择题 1、断电后,下列说法中,正确的是()。 A.ROM中的数据仍然存在B.DRAM中的数据仍然存在 C.SRAM中的数据仍然存在D.CD-ROM中的数据会丢失 2、一个8位的微型机系统以16位来表示地址,则该计算机系统有()个地址空间。 A.128B.256C.1024D.65536 3、主存储器和CPU之间增设高速缓冲器的目的是() A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B.扩大主存储的容量 C.扩大CPU中通用寄存器的数量 D.扩大CPU中通用寄存器的数量和主存储器的容量 4、某计算机的字长为16位,它的存储容量为64KB,若按字寻址,其寻址范围是() A.0~32KBB.0~32K-1C.0~64KBD.0~64K-1 5、静态存储器的功耗和集成度比动态存储器要()。 A、大、小B、大、大C、小、小D、小、大 6、在三层次存储系统中不包括()。 A、辅助存储器B、主存储器C、寄存器D、Cache 7、存储器是计算机系统的记忆设备,主要用于() A.存放程序B.存放软件C.存放微程序D.存放程序和数据 8、采用虚拟存储器的主要目的是() A.提高主存储器的存取速度 B.扩大主存储器空间,并能进行自动管理 C.提高外存储器的存取速度 D.扩大外存储器的存储空间 9、EPROM是指() A. 读写存储器B.只读存储器 C.可编程的只读存储器D.可擦除可编程的只读存储器 10、若RAM中每个存储单元为16位,则下面所述正确的是() A.地址线也是16位B.地址线与16无关 C.地址线与16有关D.地址线不得少于16位 11、某芯片,其容量512×8位,除电源和接地端,该芯片引出线的最小数目应为() A.23 B.25C.50 D.19 12、在RISC计算机中,大部分指令在()机器周期内完成。 A、一个B、小于一个C、一个或小于一个D、大于一个 13、在一般微处理器中,()包含在CPU中。 A.主内存 B.外存C.主存储器 D.Cache 14、DRAM是指()。 A.随机访问存储器 B.顺序访问存储 C.动态随机访问存储器 D.静态随机访问存储器 15、计算机中的地址总线共有24位,则该机器可访问的内存最大为()。 A.1MB B.24MB C.4MB D.16MB 16、CPU不能直接访问的是()。 A.RAM B.ROMC.内存 D.外存 17、SRAM是指(), A.随机访问存储器B.顺序访问存储器 C.动态随机访问存储器D.静态随机访问存储器 18、计算机中的存储器系统是指()。 A.RAM存储器B.ROM存储器 C.主存储器D.主存储器和外存储器 19、“640K存储器”是指下列()。 A.40×23Bytes的存储器B.640×23Bits的存储器 C.640×210Bits的存储器D.640×210Bytes的存储器 20、需要进行刷新处理存储器的是() A.ROMB.EPROMC.DRAMD.SRAM 二、填空题 1、EPROM是指。 2、动态RAM靠电容存储电荷存贮信息,使用时需不断才能使信息保持。 3、层次化存储体系涉及到主存、辅存、Cache和寄存器,按存取时间由短至长的顺序是。 4、设Cache的存取时间为tc,命中率为h,主存的存取时间为tm,则平均存取时间为。 5、对存储器的访问包括读、两类。 6、从计算机指令系统设计的角度,可将计算机分为复杂指令系统计算机(CISC)和。 三、简答题 1、比较SRAM和DRAM。 2、什么叫刷新? 动态存储器为什么需要刷新? 3、简述Cache中的三种地址映像方式及各自特点。 4、比较“主存—辅存”、“Cache—主存”层次的不同点。 四、综合题 1、某SRAM芯片有17位地址线和4位数据线,用这种芯片为32位字长的处理器构成1M*32位的存储器,并采用模块结构。 问: ⑴若每个模块为256*32位,共需几个模块? ⑵每个模块内需多少片这样的芯片? ⑶所构成的存储器共需多少片这样的芯片? 2、已知某存储器芯片容量为4K×4bit,问: ⑴该存储器芯片的引脚最少为多少? ⑵构成32K×8bit的存储系统需多少块该芯片? 3、有一Cache的容量为2K字,每块为16字,问: ⑴该Cache可容纳多少块? ⑵如果主存的容量是256K字,则有多少块? ⑶主存的地址有多少位? Cache的地址有多少位? ⑷在直接映射方式下,主存中的第i块映射到Cache中哪一块? 4、设某磁盘有两个记录面,存储区内圈直径为2.36英寸,外圈直径为5英寸,道密度1250道/英寸,内圈的位密度为52400位/英寸,转速为2400rpm(转/分)。 请计算: ⑴每面有多少磁道,每磁道能存储多少字节? ⑵数据传输率是多少? ⑶平均等待时间是多少? 第五章指令系统 一、选择题 1、在相对寻址方式中,若指令中地址码为X,则操作数的地址为() A.XB.(PC)+XC.X+段基址D.变址寄存器+X 2、寄存器间接寻址方式中,操作数存放在()中。 A.通用寄存器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈 3、变址寻址方式中,操作数的有效地址等于() A.基址寄存器内容加上形式地址 B.堆栈指示器内容加上形式地址 C.变址寄存器内容加上形式地址 D.程序计数器内容加上形式地址 4、运算型指令的寻址与转移型指令的寻址不同点在于() A.前者取操作数,后者决定程序转移地址 B.后者取操作数,前者决定程序转移地址 C.前者是短指令,后者是长指令 D.后者是短指令,前者是长指令 5、转移指令执行时,只要将转移地址送入()中即可 A.地址寄存器B.指令寄存器 C.程序计数器D.变址寄存器 6、如果指令中的地址码部分就是操作数的有效地址,这种寻址方式是() A.寄存器寻址方式B.直接寻址方式 C.立即寻址方式D.间接寻址方式 7、单地址指令中,为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个数常需采用() A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻址方式 8、机器指令是用来描述计算机基本操作的,在指令中一般不会含()信息。 A.操作的类型B.操作数的存储位置 C.操作结果的存储位置D.PC指针的位置 9、设机器数字长为8位(含1位符号位),那么机器数DAH(H表示十六进制数)算术右移一位的结果为() A.6DHB.EDHC.B4HD.B5H 10、指令系统可由若干类指令组成,移位指令属于()类指令。 A.输入/输出B.传送C.运算D.控制 二、填空题 1、指令格式是指令用二进制代码表示的结构形式,通常由操作码和组成。 2、若指令中的形式地址为D,那么相对寻址中有效地址为。 3、转子指令实现了。 三、综合题 1、某计算机指令字长16位,地址码6位,指令有一地址和二地址两种格式。 (1)画出指令格式。 (2)设共有N条(N<16)二地址指令,分析一地址指令最多可以有多少条? 2、某机器字长为16位,存储器按字编址,访内存指令格式如下: 151110870 OP M A 其中OP是操作码,M是定义寻址方式,A为形式地址。 设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器,字长16位,问: (1)该指令能定义多少种指令? (2)表中各种寻址方式的寻址范围为多少? (3)写出下表中各种寻址方式的有效地址EA的计算公式。 寻址方式 有效地址EA的计算公式 寻址范围 立即寻址 直接寻址 间接寻址 变址寻址 相对寻址 3、有一计算机指令字长12bit,试提出一种方案,使得该指令系统有4条三地址指令,8条两地址指令,150条单地址指令。 OP A1 A2 A3 3位3位3位3位 参考答案 作业1: CCCCDBDBDDBCB 作业2: 一、选择题 CCADDDCBDADBACBDDD 二、 [x]原=1.01111 [x]补=1.10001 所以[-x]补=0.01111 [y]原=0.11001 [y]补=0.11001 所以[-y]补=1.00111 [x]补 =11.10001 + [y]补 =00.11001 [x+y]补 =00.01010 所以 x+y=+0.01010 [x]补 =11.10001 + [-y]补 =11.00111 [x-y]补 =10.11000 因为符号位相异,所以结果发生溢出。 三、 (1)-1~1-2-31 (2)-2-31~2-31-1(3)2127*(1-2-31) (4)非规格化: -2-31*2-128=2-151规格化: -(2-1+2-31)*2-128 四、 (1)真值: -70104000H (2)无符号整数: (3)-(0.1110111111)*2-95 五、 (1)0~65535 (2)-(1-2-15)~1-2-15(3)-1~1-2-15 (4)-32768~32767(5)-(1-2-7)*2+127~(1-2-7)*2+12 六、0、1、1 七、X+Y=-(0.101010)*2-100X-Y=(0.110000)*2-010 第四章存储器参考答案 一、选择题 ADABACDBDB DCDCDDDDDC 二、填空题 1、可擦写可编程只读存储器。 2、刷新。 3、寄存器,Cache,主存,辅存。 4、h*tc+(1-h)*(tc+tm)。 5、写。 6、精简指令系统计算机(RISC)。 三、简答题(略) 四、综合题 1、 (1)(1024K/256K)*(32/32)=4 (2)(256K/27K)*(32/4)=2*8=16 (3)4*16=64 2、 (1)12根地址线,4根数据线,1根片选线,1根读写控制线,电源线2根,至少20根。 (2)(32K/4K)*(8bit/4bit)=16 3、 (1)Cache的块数: 211/24=27=128 (2)主存的块数: 218/24=214=16K (3)主存的地址和Cache的地址位数分别为: 18、11 (4)imod128 4、 (1)每面磁道数: 1250*(5-2.36)/2=1250*2.64/2=1650 每磁道的容量: 52400*3.14*2.36/8=48538B (2)48538*2400/60=1941524.8B=1.85MB/s(3)1/(2*40)=1/80s 指令系统参考答案 一.选择题 1.B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.C 8.D 9.B 10.C 二.填空题 1.地址码 2.(PC)+D3.指令的转移三.综合题 控制器参考答案 一.选择题 1.B 2.C 3.D 4.D5.C 6.C 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.C 13.C 14.A15.D 16.B 17.B 18.A 二.填空题 1.PC 2.保存运算结果的状态3.存放下一条要执行的指令地址4.IR5.水平型 6.微命令7.时钟周期8.垂直型9.控M10.硬布线 三.综合题
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