计算机组成原理试题解析(第六版)_计算机组成原理蒋本珊第四版答案

计算机组成原理期末复习 　　作业四 　　一. 单选题（共8题，36分） 　　1. (单选题) 至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示，其理由是 B 　　A节约件B物理器件性能决定C信息处理方便D运算速度快 　　2. (单选题) 若数X的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用的编码为_____C___ 　　A原码 B反码 C补码D移码 　　3. (单选题)字长16位，用定点补码小数表示时，一个字所能表示的范围是 D 　　A、0——（1—2-15）B-1——+1 　　C、-（1—2-15）——（1—2-15）D-1——（1—2-15） 　　4. (单选题)___B___属于有权编码 　　A、16进制编码B、BCD码C、ASCII码D、GB2312 　　5. (单选题)假设下列字符码中最后一位为校验码，如果数据没有错误，则采用偶校验的字符码的是___A___。 　　A、B、C、D、 　　6. (单选题)C不属于有权编码C 　　A、8421码B、2421码C、 余3码D、16进制编码 　　7. (单选题)下列数中最大的数是______。 　　选B 　　A 二进制128+16+4+1=149 　　B 八进制2*64+2*8+7=151 　　C 16进制9*16+6=150 　　D 10进制143(227)8 B. (1FF)16 C. ()2 D. (1789)10 　　8. (单选题) 　　若用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为B。00B. 01C. 10D. 11二. 填空题（共3题，13.5分）9. 计算机内部有控制信息和数据信息两股信息在流动10. 若X=+0.，则X补=+0.，若X=-0.，则X补=-1.0010110。11. 计算机内部总线可分为数据总线、地址总线和控制总线。三. 判断题（共3题，13.5分）12. 字节包含着若干个位，是运算器一次可处理的二进制位数 （√）13. 海明码不仅可以检验一位数据出错，同时还可以纠正一位数据错误。（√）14. 奇偶校验不仅可以数据检错，同时还可数据纠错。（×）四. 简答题（共4题，18分）15. (简答题)为什么采用双符号位？正数何负数的双符号各位什么？答：计算机运算溢出检测机制采用双符号位，00表示正号，11表示负号。如果进位将会导致符号位不一致，从而检测出溢出。结果符号位为01时，称为上溢，符号位为10时为下溢。16. (简答题)浮点数尾码和阶码各用什么编码？表示浮点数阶码的是移码表示浮点数尾码的是原码或补码17. (简答题)计算机层次结构硬联逻辑级、微程序级、传统机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级、应用语言级18.(简答题)汉字内码汉字机内码，又称“汉字ASCII码”，简称“内码”，指计算机内部存储，处理加工和传输汉字时所用的由0和1符号组成的代码。输入码被接受后就由汉字操作系统的“输入码转换模块”转换为机内码，与所采用的键盘输入法无关。机内码是汉字最基本的编码，不管是什么汉字系统和汉字输入方法，输入的汉字外码到机器内部都要转换成机内码，才能被存储和进行各种处理。五. 计算题（共4题，19分）19. 将十进制数 -0.276 和 47化成二进制数，再写出各自的原码、补码、反码表示（符号位和数值位共8位）答：0.276=2∧(-2)+2∧(-6)+……≈0.010001-0.276≈-0.0=2^5+2^3+2^2+2^1+2^0=(2)-0.276的原码为 补码为、反码为 47的原码为 00补码为00、反码为 00 20.用补码运算方法计算X= 0.1011 Y= 0.1100 时X+Y=？并判断结果是否溢出（采用双符号位）。 答：X= 0.1011 Y=0.1100[X]补= 00 1011 , [Y]补= 00 1100[X]补+[Y]补=[x+y]补码=01 0111=>标志位为01 ，结果有溢出（结果上溢） 21.计算机字长n=8位，机器数真值x= -B，求[x]补。[-B]的补码就是B22. 用补码运算方法计算X= —0.1011，Y= 0.1001，X+Y=？并判断结果是否溢出（采用双符号位）X= -0.1011 Y=0.1001∵ [X]补= 11 0101 , [Y]补= 00 1001∴[X]补+[Y]补=[x+y]补码=11 1110标志位为11（标志位相同） ，结果无溢出作业五一. 单选题（共4题，33.2分）1. 存储器____B___需要定时刷新。A、SRAM B、DRAMC、ROM D、EPROM2. 6116存储器采用___D__。A、单地址单位//动态存储器B、单地址8位C、双地址单位D、双地址8位//静态存储器和其它存储器3. CACHE的作用是A。A、提高存储器的访问速度B、提高CPU的运行速度 C、扩大CPU的寻址范围D、扩大存储器的有效范围解析：CACHE的作用是提高CPU访问主存的速度4. 虚拟存储器的作用是____D____。A、提高存储器的访问速度B、提高CPU的运行速度 C、扩大CPU的寻址范围D、扩大存储器的有效范围二. 填空题（共3题，24.9分）5. Cache的控制部分判断出要访问的数据在Cache中，称访问cache命中6. Cache的控制部分判断出要访问的数据不在Cache中，称访问cache缺失7. 若用规格为16K*4位的存储器芯片，组成一个512K*8位的存储体，则需要64片芯片，分32个组，芯片内部地址译码线14位，芯片片选地址译码线至少5位。解析：芯片数：（512k*8）/（16k*4）=64 每组芯片数：8/4=2组数：64/2=32 32=2^5=>5位三. 判断题（共2题，16.6分）8. 虚拟存储器的作用是为了提高CPU同主存交换数据的速度。（×）9. 存储器位扩充的方法是：多个存储器芯片的数据线分别连在系统数据总线的不同位上；读写控制线和片内地址线并联在系统的读写控制线和地位地址线上；片选信号线分别连在系统地址译码器不同的输出位上。（×）四. 简答题（共1题，8.3分）10. 存储、存储单、存储体存储：是存储器的最小存储单，它的作用是用来存放一位二进制代码0或1。存储单：存储器中可存放一个字或若干字节的基本单位。为区别存储器中的存储单，每个存储单都有唯一的一个地址编码。存储体：由若干个存储单组成的独立存储实体。五. 其它（共2题，17分）11. 用2K*8位的动态RAM芯片构成8K*8位存贮器，画出该存贮器组成的逻辑框图。（8k*8）/（2k*8）=412. 用2716（2K*8Bit）组成8K*8Bit的存储器，地址 （0000H—07FFH），画出电路原理图。解:分析题目可知，由于两个存储器的位数一样，所以不需要进行位扩充只需进行字扩充，所以需要2716芯片的数目如下:8k/2k=4片，地址线编号从A0-A15，地址线设计如下:

　　由表可知A12和A11的变化刚好可以作为译码器的输入端来对芯片的选通进行控制，而A15A14A13刚好可以作为译码器的使能端，由此可以做出芯片扩充的逻辑图为:.

　　作业六一. 单选题（共7题，28.7分）1. 主机（CPU与主存储器）与外设信息交换的方式不包括____D_______。A. 程序方式B. 中断方式C. DMA方式D. 通道2. 下列逻辑部件中，_____D______不包括在运算器内。A. 累加器B. 状态条件寄存器C. ALUD. 指令寄存器3. 下列有关运算器的描述中，___D__是正确的。A. 只作算术运算,不作逻辑运算B. 只作加法C. 能暂时存放运算结果D. 以上答案都不对解析：既做算术运算，又做逻辑运算4. _____A___是操作数不在内存中的8086CPU的寻址方式。立即寻址B . 直接寻址C . 寄存器间接寻址D . 基址变址寻址 　　5. 取指周期属于____________。 　　指令的工作周期 程序记数器PC的作用是____________。解析：指明程序中下一条要执行指令在内存中的地址程序计数器：存放执行指令 程序计数器PC：从内存中提取的第一条指令的地址7. FAT16磁盘系统的一个盘符（卷）的最大容量为___A__字节。 A. 2GB. 8GC. 4GD. 1G解析：2^16*2^15=2^31≈2GB

　　二. 填空题（共8题，32.8分）8. 从总线上看，计算机可分为单总线结构、双总线结构和三总线结构。9. 指令通常由操作码和操作数地址码两部分组成。10. 运算器的组成包括算术逻辑单（ALU）、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器和输出数据控制电路。11. 80486CPU采用指令长度不固定的指令系统，称变长操作码指令系统。12. 指令的执行方式顺序、重叠和流水13. 计算机通常使用程序计数器PC来指定指令的地址14. CPU时序电路分为主状态周期级、节拍电位级和节拍脉冲三级。解析：状态周期级、节拍周期、节拍电位 15. 微程序入口地址是根据操作码转换通过微地址产生部件产生的三. 判断题（共4题，16.4分）16. 微程序控制器采用存储逻辑，完全不用译码电路（×）17. Intel 80486 CPU采用组合逻辑控制器。（×）18. 固件就是由各种触发器、门电路组成的硬件（×）19. 组合逻辑控制器的执行顺序控制分为记数器法和下址字段法两种（×）四. 简答题（共5题，22.1分）20. 微程序控制器微程序控制器的基本原理：把一条指令的微操作控制信号序列，以二进制编码字(称为微指令)的形式编制成程序(称为微程序)，并存放在控制存储器中。执行指令时，通过依次读取一条条微指令，产生一组组操作控制信号，控制有关功能部件完成一组组微操作，从而完成一条指令的功能。优点：应用灵活，控制规整，便于计算机设计自动化，并易于修改和扩充。21. 什么是指令周期？指令周期又分为哪几个的周期？指令周期:取出并执行一条指令的时间。机器周期:通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。(也就是计算机完成一个基本操作所花费的时间)时钟周期:处理操作的最基本单位。(CPU的主频)指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系:指令周期通常用若千个机器周期表示，而机器周期时间又包含有若千个时钟周期。22. 运算器及其组成结构运算器，计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。运算器是由算术逻辑单(ALU)、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成，它是数据加工处理部件。运算器由:算术逻辑单( ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单( ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器:处理后的结果数据通常送回存储器， 或暂时寄存在运算器中。与。 Control Unit共同组成了CPU的核心部分。 23.指令系统指令系统：一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。（指令系统是表征一台计算机性能的重要因素它的格式与功能不仅直接影响到机器的硬件结构，而且也直接影响到系统软件，影响到机器的适用范围）24. 计算机的总线结构有那些？系统总线包含有三种不同功能的总线，即数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）按照传输数据的方式划分，可以分为串行总线和并行总线。按照时钟信号是否独立，可以分为同步总线和异步总线。数据总线DB用于传送数据信息地址总线AB是专门用来传送地址的控制总线CB用来传送控制信号和时序信号作业七一. 简答题（共4题，100分）1. 计算机字长16位，运算器16位，有16个通用寄存器，8种寻址方式，主存128KW，指令中操作数地址码由寻址方式字段和寄存器字段组成，试问：①单操作数指令最多有多少条？②双操作数指令最多有多少条？③直接寻址的范围多大？答：①一个操作数占位（16=2^4,8=2^3）4+3=7位，单操作数指令最多有2^(16-7)=512条②一个操作数占位（16=2^4,8=2^3）4+3=7位，双操作数占2*7=14位，双操作数指令最多有2^(16-14)=4条③直接寻址范围为2^6=64k 计算机字长16位，有8个通用寄存器，8种寻址方式，指令中操作数地址码有0地址码、单地址码和双地址码三种，若有K条双操作数指令，L条0操作数指令，问最多有多少条单操作数指令？ 　　答： 计算机字长16位，通用寄存器占（8=2^3）3位，寻址方式占（8=2^3）3位， 　　剩余双操作指令数2^（16-3-3-3-3）-k单地址操作指令数2^(3+3)=2^6 　　若有K条双操作数指令，L条0操作数指令，最多有[(2^(16-3-3-3-3)-k)*2^6-x]*2^6=2条单操作数指令 　　3. 下图为单总线结构的CPU内部框图，R1-R3为通用寄存器，ALU具有加减运算功能。 　　1.说明途中IR、PC、AR、DR、Y、Z寄存器的功能。 　　2.画出加法指令ADD R1，(R2)的指令周期流程图，其中（Ri）为寄存器间接寻址，指令左边为目的操作数地址。

　　4. 1.标注该计算机系统的微控信号（命令）。 　　2.对标注的微控信号进行分段。 　　3.描述ADD R0，R1指令的微控信号时序。