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组成复习题
计算机组成与结构复习题
《计算机系统概述》
一、 选择题
1.在下列四句话中,最能准确反映计算机主要功能的是 c 。
A.计算机可以存储大量信息B.计算机能代替人的脑力劳动
C.计算机是一种信息处理机D.计算机可实现高速运算
2.至今为止,计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示,其原因是 c 。
A.节约元件 B.运算速度快C.物理器件性能决定 D.信息处理方便
3.微型计算机的发展以 b 技术为标志。
A.操作系统 B.微处理器C.硬盘 D.软件
4.目前的计算机,从原理上讲c。
A.指令和数据都以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放
C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放
5.冯.诺依曼工作方式的基本特点是c。
A多质流单数据流B堆栈操作C按地址访问并顺序执行指令D按地址选择存储器内部的存储单元
6.下列关于汇编语言特性的描述中,有错误的是c。
A.对程序员的训练要求来说,需要硬件知识B.汇编语言对机器的依赖性高
C.用汇编语言编制程序的难度比高级语言小D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快
二、填空题
1.计算机系统包括硬件系统和软件系统。
2.计算机的硬件包括 运算器 、 控制器 、 存储器 、 输入设备 、 输出设备 五部分。
3.存储器分为 内(主)存储器 和 外(辅助)存储器 。
在CPU运行程序时,必须把程序放在 内存 。
4.运算器的核心部件是 算术逻辑运算部件 。
5.存储器主要用来 存放程序和数据 。
6.存储器的存储容量一般以 字节 为单位,一台微机的内存容量是128MB,应是 128×2^20 个这样的单位。
7.计算机的运算精度主要由计算机的 字长 决定, 字长 越 长 ,则计算机的运算精度越高。
8.冯.诺依曼结构计算机的基本特点是 程序存储和程序控制 。
9.总线一般可分为三类,它们分别是 数据总线 , 地址总线 和 控制总线 。
10.计算机软件一般可分为 系统软件 , 应用软件 和 工具软件 。
11.邮局对信件进行自动分拣,使用的计算机技术是 模式识别 。
12.微型计算机的分类以微处理器的 规格 来划分。
13.计算机中的数字电路通常由组合逻辑电路和时序逻辑电路组成。
三、简答题
1.兼容性是计算机的一个重要性能,请解释一下何为向上兼容?
向上兼容是指旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。
系列机通常具有这种兼容性。
2.如何理解软、硬件之间的等价性?
计算机的大部分功能既能由硬件完成,也能由软件完成,从逻辑上讲,两者是等效的。
通常用硬件实现执行速度快、成本高、修改困难,而软件刚好相反。
两者之间没有固定的界限。
3.说明计算机系统的层次结构。
采用层次结构的观点来分析计算机系统的功能和组成有什么好处?
数字逻辑层,微程序机器级,一般机器级(或称机器语言级),操作系统级,汇编语言级,高级语言级。
好处:
有利于简化处理问题的难度。
4.按照冯.诺依曼原理,现代计算机应具备哪些功能?
⑴ 输入输出功能:
能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来(输入),把计算结果与计算过程中出现的情况告诉(输出)给用户。
⑵ 记忆功能:
应能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。
⑶ 计算功能:
应能进行一些最基本的运算。
这些基本运算能组成人们所需要的复杂运算。
⑷ 判断功能:
计算机在进行一步操作后,应能从预先无法确定的几种方案中选择一种操作方案。
⑸ 自我控制功能:
计算机应能保证程序执行的正确性和各部件间的协调性。
5.从传统观点看,基本计算机硬件系统由哪几个功能部件组成?
各自的作用?
它们之间是如何连接在一起的?
运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
运算器部件是计算机中进行数据加工的部件
控制器是计算机中控制执行指令的部件,向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控制信号
存储器是计算机中用于存储程序和数据的部件
输入设备是向计算机中送入程序和数据的具有一定独立功能的设备
输出设备是计算机中用于送出计算机内部信息的设备
通过总线相互连接
《信息表示与运算基础》
一、填空题
1.二进制数215转换成二进制数是11010111B,转换成八进制数是327 ,转换成十六进制数是C6H 。
2.定点16位字长的字,采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是-2^15~2^15-1
3.IEEE754格式的浮点数将尾数的最高位隐藏是为了提高精度,其方法是将尾数最高位去掉
4.已知X<0且[X]原=X0.X1X2…Xn,则[X]补可通过(所有位求反,末位加1)求得。
5.当浮点数的尾数为补码表示时,规格化数是指其尾数的最高位和尾数的符号不同值
6.溢出标志OF在(运算结果超出有符号数表示范围)时被置1。
7.计算机中所有的信息都是以二进制编码存储、加工和传送。
8.计算机中采用补码运算的目的是为了(简化计算机的设计)。
9.在定点二进制运算器中,加减法经常采用补码进行运算的。
10.在用 补码 表示的机器数中,零的编码是唯一的。
11.在用原码和反码表示的机器数中,0的编码有两个。
12.在8位二进制数的机器中,补码表示数最小定点整数是-128,编码为10000000;最大定点整数是+127,编码为01111111。
13.信息的数字化编码是指 用“0”或“1”的二进制编码,并选用一定的组合规则来表示信息。
14.汉字的输入编码内码字模码是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。
15.一个定点数由 符号位 和 数值域 两部分组成。
根据小数点位置不同,定点数据有 纯小数 和 纯整数 两种表示方法。
16.BCD码中,一位十进制数字由 4 位二进制数码组成,用ASCII码表示一个字符通常需要 7 位二进制数码。
17.8421码用二进制求和时,当和超过 9 时,需要做 加6调整 修正。
18.移码常用来表示浮点数的 阶码 部分,移码和补码比较,它们除 符号位 相反外,其他各位都 相同 。
19.在浮点加减法运算中,当运算结果的尾数的绝对值大于1时,需要对结果进行 向右规格化 ,其操作是 尾数右移一位,右边补一个0,阶码减1,直到尾数绝对值≥0.5 。
20.运算结果溢出的原因是(结果超出了计算机可表示的范围),判断浮点数溢出的依据是(阶码溢出)。
21.在原码一位除法运算中,溢出是根据(被除数绝对值是否大于除数绝对值)来判断的。
22.浮点数的精度取决于(尾数),浮点数的取值范围取决于(阶码)。
二、计算题
1.某机器字长32位,定点表示,其中31位表示尾数,1位是符号位,问:
⑴定点原码整数表示时,最大正数是多少?
最小负数是多少?
最大正数=(2^31-1);最小负数=-(2^31-1)
⑵定点原码小数表示时,最大正数是多少?
最小负数是多少?
最大正数=(1-2^-31);最小负数=-(1-2^-31)
2.写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码。
(1)±1011
①(+1011)原=01011 (+1011)反=01011(+1011)补=01011 (+1011)移=11011
(-1011)原=11011 (-1011)反=10100 (-1011)补=10101 (-1011)移=00100
(2)±0.1101
②(+0.1101)原=0.1101(+0.1101)反=0.1101 (+0.1101)补=0.1101 (+0.1101)移=0.1101
(-0.1101)原=1.1101(-0.1101)反=1.0010 (-0.1101)补=1.0011 (-0.1101)移=0.0011
(3)±0
③(+0.0000)原=00000 (+0.0000)反=00000 (+0.0000)补=00000 (+0.0000)移=10000
(-00000)原=10000 (-00000)反=11111 (-00000)原=00000 (-00000)原=10000
3.某机器数数字长8位(含1位符号位),若机器数为81H,分别求出它的原码、补码、反码和移码是多少?
4. 将十进制数-17.375转换成754格式的浮点数。
5.请分别给出十进制数-21的32位定点整数补码形式和IEEE754单精度浮点数形式。
-21=-10101=-15H,32位定点补码形式为:
100000000H-14H=FFFFFFEBH。
(1分)
10101=0.10101*2^5=1.0101*2^4,故尾数部分:
1.01010…0(后面共19个0)(1分)
阶码:
4+127=10000011;(1分)
负数,故符号为1,三部分合在一起得:
(1分)
1100,0001,1010,1000,0000,0000,0000,0000
即C1A80000H(1分)
6.已知某二进制位串是0xC8900000,若它是一个754IEEE单精度浮点数,则该实数真值是什么?
若它是一个32定点补码整数,则该整数真值是多少?
(可以以加权求和方式表示)
7.已知X=-0.01111,Y=+0.11001,计算:
[X]补,[-X]补,[Y]补,[-Y]补,X+Y=?
,X-Y=?
8.已知X=-0.1101,Y=-0.1011,请用原码计算X*Y和X/Y(列出竖式,结果用真值表示:
x/y=余)。
三、简答题
1.试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。
带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移码。
原码表示方法简单易懂,实现乘、除运算简单,但用它实现加、减运算比较复杂。
补码的特点是加、减法运算规则简单,正负数的处理方法一致。
反码通常只用来计算补码,由于用反码运算不方便,在计算机中没得到实际应用。
移码由于保持了数据原有的大小顺序,便于进行比较操作,常用于浮点数中的阶码,使用比较方便。
2.试述浮点数规格化的目的和方法。
浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。
当尾数用补码表示时,若符号位与小数点后的第一位不相等,则被定义为已规格化的数,否则便是非规格化数。
通过规格化,可以保证运算数据的精度。
通常,采用向左规格化(简称左规),即尾数每左移一位,阶码减1,直至规格化完成。
3.在用补码加减运算时,什么叫溢出?
有哪些判断方法?
溢出是指有符号数的运算结果超出了机器能表示的数值范围。
判断溢出的方法有三种:
正数+正常,结果为负数,负数+负数,结果为正数;次高进位和最高位的进位异或结果为1;双符号相异。
《运算器》
一、填空题
1.运算器通常包括定点和浮点运算器两种类型。
2.运算器的主要功能是进行数据加工处理。
3.定点运算器的主要由ALU(或算术逻辑运算单元)、寄存器组和其他辅助电路组成,核心部件是ALU。
4.在定点二进制运算器中,加减法是采用进行运算的。
5.原码一位乘法是采用(加法器)以及移位寄存器完成的。
6.实现补码减法的电路是(采用加法器)。
7.在运算器中采用2902芯片的目的是(片间并行进位)。
8.将4片2901芯片连接起来,再加上1片2902芯片,16位的加法器可以实现(片内和片间都并行进位)。
在运算器中使用多路选通器连接寄存器和ALU,是为了(在多个输入中选择一个提供给ALU)。
9.为使教学计算机的运算器完成“R3的的内容加R2结果送到R2”这一功能,控制信号I8-I6、I5-I3和I2-I1的值各为F->B,F->Y,R+S,RS选择AB。
10.在执行DECR1指令时,控制信号SCI1~SCI0、I2-I0、I5-I3的控制要求依次是,,。
11.执行SUBR1,R2指令时,控制信号SCI1~SCI0、I2-I0、I5-I3的控制要求依次是,,。
12.为使实验机的运算器完成R2的的内容和R1的内容相加结果送到R2这一功能,控制信号I8-I6、I5-I3、I2-I1、A地址和B地址的值各为,,,,。
(注意:
题5-8均填写功能描述而不是二进制编码)
《指令系统与汇编语言程序设计》
一、选择题
1.JMPA指令用直接地址指出目标地址,JR指令用偏移量指出目标地址,区别是()。
AJMPA指令的长度更长BJR指令的长度更长C两种指令的长度相同D两种指令的长度都不确定
2.实验机的指令系统中,指令的操作码由8位二进制数组成。
以下()项不是操作码中的信息。
A指令属哪一组B指令属于基本的还是扩展的C指令属于某一组中的哪一条D指令属于哪一种CPU类型
3.实验机所用的指令系统其操作码是()。
A定长的B变长的C操作码和操作数字段有所交叉D隐含的
4.一条机器指令中包括()。
A指令执行的结果B操作码和操作数C指令所存的地址D指令执行的时间
5.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C ) 。
A. 实现程序控制和快速查找存储器地址 B. 可以直接访问主存和外存
C. 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性D. 降低指令译码难度
6.设变址寄存器为X,形式地址为D,(X)表示寄存器X的内容,这种寻址方式的有效地址为___A___。
A.EA=(X)+D B.EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D.EA=((X)+(D))
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___C__。
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.指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式,采用跳跃寻址方式,可以实现___D___。
A堆栈寻址B程序的条件转移C程序的无条件转移D程序的条件转移或无条件转移
二填空题
1.计算机硬件能直接识别和运行的只能是机器语言程序。
2.在指令的编码中,__操作码_____是必不可少的,其位数决定指令条数。
3.在实验机中,如果采用直接寻址,目标地址出现在指令中,指令的长度至少要2个字。
4.一条机器指令通常由两部分构成,分别是(操作码)和(操作数),但(操作码)是必不可少的,在教学计算机,该部分的二进制位数固定为(8)位,最多可以表示256类指令。
5.IN80H是将80H号端口中的数据送到R0中;OUT80H是将R0的数据送到80H号端口中。
6.LDRRR0,[R1]是将___R1内容所指的存储单元中的数据__送到__R0___。
7.在教学计算机的指令系统中,MVRRDR,SR指令字长是
(2)字节,执行该指令(不含取指)需
(1)步骤;LDRRDR,[SR]指令字长是
(2)字节,执行该指令(不含取指)需
(2)步骤。
8.寄存器直接寻址操作数在寄存器 中;寄存器间接寻址操作数在主存 中。
9.条件转移、无条件转移、转子程序、返主程序、中断返回指令都属于___程序控制类___类指令,这类指令在指令格式中所表示的地址不是__操作数___的地址,而是__下一条指令__的地址。
10.指令格式是指令用__二进制代码表示的结构形式,通常由操作码字段和__地址码字段组成。
11.以下是汇编语言的环境,根据要求填空:
>U2000
200088101000MVRDR1,1000
20020712MVRRR1,R2
20030810DECR1
20040920INCR2
20058F00RET
U是命令,MVRDR1,1000指令占用存储器个字节,MVRRR1,R2指令的机器码是,程序的起始地址是,DECR1指令的操作码是,执行MVRRR1,R2时PC的内容是__________,程序执行后R1的内容是_________。
三简答题
1.简述RISC和CISC计算机的特点。
PPT
2.指令由哪几部分组成?
指令操作码的组织方式有哪几种?
各有什么特点?
P102
3.一条指令要由哪两部分组成?
各部分的作用是什么?
第一部分是指令的操作码,它用于指明本条指令的运算和操作功能,计算机需要为每条指令分配一个确定的操作码。
第二部分是指令的操作数地址,它用于给出被操作的信息(指令或数据)的地址,包括参加运算的一个或多个操作数所在的地址,运算结果的保存地址,程序的转移地址、被调用的子程序的人口地址等。
4.操作数的来源、去向主要有哪几种情况?
P104
内存、CPU内部的通用寄存器、外设接口、指令寄存器部分内容
5.给出常见的寻址方式并简要说明寻址过程。
P107
6.简述控制转移指令JR、JMPA、CALA的功能。
它们有什么区别?
P117
四编程题(用教学计算机指令编程)
1.把两个内存单元2020H和2021H的内容相加,结果存回2020H。
2.采用查询方式从端口80H输入输出数据,81H为状态端口。
3.实验机中通过串行接口与PC机相连。
要求编程实现从键盘读10个数字字符,转换成对应数值后依次存入地址为2100H开始的内存中。
(提示:
读取键盘要先读串行接口状态,当状态字次低位为1后再读键盘数据。
)
4.实验机中通过串行接口与PC机相连。
已知教学计算机存储器从2100地址开始的10个单元的数都是0-9范围内的数,编程序将这10个数通过串行接口输出到PC机的显示器上。
(提示:
发送数据前要先读串行接口状态,当状态字最低位为1后再送数据到显示器上显示。
)
A2000
MVRDR2,000A;10个
MVRDR3,0030
MVRDR1,2100
(2006)LDRRR0,[R1]
ADDR0,R3
OUT80
(2009)IN81;读串行接口状态,
SHRR0
JRNC2009
INCR1
DECR2;个数减1
JRNZ2006;若全部输出,则转到结束处
RET
5.查找从2000H地址起始的10个单元中值为FFH的数,若找到将R1的内容改写为01H,若没有找到将R1的内容改写为00H。
《控制器》
一、选择题
1.指令周期是指__D____。
ACPU从主存取出一条指令的时间B时钟周期时间
CCPU执行一条指令的时间DCPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间
2.如果计算机的字长是8位的,那么其CPU的()也是8位的。
A地址线B数据线C控制线D指令的操作码
3.CPU内通用寄存器的位数取决于 B 。
A.存储器容量 B.机器字长C.指令的长度 D.CPU的管脚数
4.设计控制信号产生部件时,以下(D)步骤不是必要的。
A划分指令的执行步骤B确定每一步所需的时序控制信号
C根据每一个节拍所执行的功能写出控制信号的值D确定指令执行所需的时间
5.下列(C)不是控制信号形成部件的输入信号。
A指令的操作码B节拍C地址信号D状态信号
6.下列(C)不是节拍发生器的输入。
A指令的操作码B时钟脉冲信号C指令的操作数DCZVS状态信号
7.节拍发生器的功能是(C)。
A发出执行指令时钟信号B发出CPU的工作节拍
C标识每条指令不同的执行步骤D指出下一条指令的存储地址
8.时序控制信号产生部件的逻辑表达式中有等式如下所示,其中等号左边表示的是输出信号,等号右边表示的是(D)要求该信号为1的情形。
I7=(T==[0,0,1,1,])&(ADD#SUB#OR)&(!
C)...
A对应的指令B对应的节拍C对应的状态信号(CZVS)D以上三项
9.任何指令周期的第一步必定是(B)。
A执行指令B取指令C取数据D取状态
10.实验机的指令执行步骤中有两个步骤是公用的,它们是(D)。
A存储器的内容→AR,PC+1→PCBPC→IR,PC+1→PC
CPC+1→AR,PC+1→PCDPC→AR,PC+1→PC和存储器的内容→IR
11.CPU在(D)时检查是否有中断。
A程序结束B总线周期结束C每个时钟D一条指令结束(执行周期结束)
12.CPU组成中不包括 D 。
A.指令寄存器 B.地址寄存器C.指令译码器 D.地址译码器
13.一般程序计数器PC设计在控制器中,教学机为了简化设计,把PC设计在 A 中。
A.运算器 B.控制器C.存储器 D.I/O接口
14.计算机主频的周期是指 B 。
A.指令周期 B.时钟周期C.CPU周期 D.存取周期
15.一个节拍脉冲持续的时间长短是 C 。
A.指令周期 B.机器周期C.时钟周期 D.以上都不是
16.直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入 C 。
A.累加器 B.地址寄存器C.PC D.存储器
17.程序计数器PC的值是(D)
A.计算结果B.刚执行完的指令地址C.操作数地址D.要取的指令代码在主存中的地址
18.在执行从存储器中读取数据的指令时,要先将存储器的地址送入(B)寄存器中。
APCBIRCARDDR
19.CPU在响应中断后保存现场是将信息保存在(A)中。
A堆栈B通用寄存器C主存D高速缓存
20.状态寄存器用来存放 D 。
A.算术运算结果 B.逻辑运算结果
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