计算机组成原理试题及答案8

计算机组成原理考研试题（八）一、选择题(共20分，每题1分)1.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来自______。A.立即数和栈顶;B.暂存器;C.栈顶和次栈顶;D.累加器。2.______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。3.所谓三总线结构的计算机是指______。A.地址线、数据线和控制线三组传输线。B.I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线;C.I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线;D.设备总线、主存总线和控制总线三组传输线.。4.某计算机字长是32位，它的存储容量是256KB，按字编址，它的寻址范围是______。A.128K;B.64K;C.64KB;D.128KB。5.主机与设备传送数据时，采用______，主机与设备是串行工作的。A.程序查询方式;B.中断方式;C.DMA方式;D.通道。6.在整数定点机中，下述第______种说法是正确的。A.原码和反码不能表示-1，补码可以表示-1;B.三种机器数均可表示-1;C.三种机器数均可表示-1，且三种机器数的表示范围相同;D.三种机器数均不可表示-1。7.变址寻址方式中，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.以上都不对。8.向量中断是______。A.外设提出中断;B.由硬件形成中断服务程序入口地址;C.由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中断服务程序入口地址D.以上都不对。9.一个节拍信号的宽度是指______。A.指令周期;B.机器周期;C.时钟周期;D.存储周期。10.将微程序存储在EPROM中的控制器是______控制器。A.静态微程序;B.毫微程序;C.动态微程序;D.微程序。11.隐指令是指______。A.操作数隐含在操作码中的指令;B.在一个机器周期里完成全部操作的指令;C.指令系统中已有的指令;D.指令系统中没有的指令。12.当用一个16位的二进制数表示浮点数时，下列方案中第_____种最好。A.阶码取4位(含阶符1位)，尾数取12位(含数符1位);B.阶码取5位(含阶符1位)，尾数取11位(含数符1位);C.阶码取8位(含阶符1位)，尾数取8位(含数符1位);D.阶码取6位(含阶符1位)，尾数取12位(含数符1位)。13.DMA方式______。A.既然能用于高速外围设备的信息传送，也就能代替中断方式;B.不能取代中断方式;C.也能向CPU请求中断处理数据传送;D.内无中断机制。14.在中断周期中，由______将允许中断触发器置“0”。A.关中断指令;B.机器指令;C.开中断指令;D.中断隐指令。15.在单总线结构的CPU中，连接在总线上的多个部件______。A.某一时刻只有一个可以向总线发送数据，并且只有一个可以从总线接收数据;B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据，但可以有多个同时从总线接收数据;C.可以有多个同时向总线发送数据，并且可以有多个同时从总线接收数据;D.可以有多个同时向总线发送数据，但可以有一个同时从总线接收数据。16.三种集中式总线控制中，______方式对电路故障最敏感。A.链式查询;B.计数器定时查询;C.独立请求;D.以上都不对。17.一个16K×8位的存储器，其地址线和数据线的总和是______。A.48;B.46;C.17;D.22.18.在间址周期中，______。A.所有指令的间址操作都是相同的;B.凡是存储器间接寻址的指令，它们的操作都是相同的;C.对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令，它们的操作是不同的;D.以上都不对。19.下述说法中______是正确的。A.EPROM是可改写的，因而也是随机存储器的一种;B.EPROM是可改写的，但它不能用作为随机存储器用;C.EPROM只能改写一次，故不能作为随机存储器用;D.EPROM是可改写的，但它能用作为随机存储器用。20.打印机的分类方法很多，若按能否打印汉字来区分，可分为______。A.并行式打印机和串行式打印机;B.击打式打印机和非击打式打印机;C.点阵式打印机和活字式打印机;D.激光打印机和喷墨打印机。二、填空(共20分，每空1分)1.设浮点数阶码为8位(含1位阶符)，尾数为24位(含1位数符)，则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为A______，最小正数为B______，最大负数为C______，最小负数为D______。2.指令寻址的基本方式有两种，一种是A______寻址方式，其指令地址由B______给出，另一种是C______寻址方式，其指令地址由D______给出。3.在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中，假设四个过程段的时间分别是T1=60ns﹑T2=50ns﹑T3=90ns﹑T4=80ns。则加法器流水线的时钟周期至少为A______。如果采用同样的逻辑电路，但不是流水线方式，则浮点加法所需的时间为B______。4.一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须A______。尾数右移1位，阶码B______。5.存储器由m(m=1，2，4，8,)个模块组成，每个模块有自己的A______和B______寄存器，若存储器采用C______编址，存储器带宽可增加到原来的D______倍。6.按序写出多重中断的中断服务程序包括A______、B______、C______、D______和中断返回几部分。三、名词解释(共10分，每题2分)1.微操作命令和微操作2.快速缓冲存储器3.基址寻址4.流水线中的多发技术5.指令字长四、计算题(5分)设机器数字长为8位(含1位符号位)，设，计算，并还原成真值。五、简答题(共20分)1.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。(4分)2.为什么外围设备要通过接口与CPU相连?接口有哪些功能?3.设某机有四个中断源A、B、C、D，其硬件排队优先次序为ABCD，现要求将中断处理次序改为DACB。(5分)(1)写出每个中断源对应的屏蔽字。(2)按下图时间轴给出的四个中断源的请求时刻，画出CPU执行程序的轨迹。设每个中断源的中断服务程序时间均为20。4.某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址。机器配备有如下硬件：ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR以及变址寄存器RX和基址寄存器RB，均为16位。(5分)(1)若采用单字长指令，共能完成105种操作，则指令可直接寻址的范围是多少?一次间址的寻址范围是多少?画出其指令格式并说明各字段的含义。(2)若采用双字长指令，操作码位数及寻址方式不变，则指令可直接寻址的范围又是多少?画出其指令格式并说明各字段的含义。(3)若存储字长不变，可采用什么方法访问容量为8MB的主存?需增设那些硬件?六、问答题(共15分)1.设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。图中W是写控制标志，R是读控制标志，R1和R2是暂存器。(8分)(1)假设要求在取指周期由ALU完成(PC)+1→PC的操作(即ALU可以对它的一个源操作数完成加1的运算)。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。(2)写出指令ADD#α(#为立即寻址特征，隐含的操作数在ACC中)在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。2.DMA接口主要由哪些部件组成?在数据交换过程中它应完成哪些功能?画出DMA工作过程的流程图(不包括预处理和后处理)七、设计题(10分)设CPU共有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)。现有下列芯片及各种门电路(门电路自定)，如图所示。画出CPU与存储器的连接图，要求：(1)存储芯片地址空间分配为：最大4K地址空间为系统程序区，相邻的4K地址空间为系统程序工作区，最小16K地址空间为用户程序区;(2)指出选用的存储芯片类型及数量;(3)详细画出片选逻辑。(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)主存地址空间分配：一、选择题(共20分，每题1分)1.C2.C3.B4.B5.A6.B7.C8.C9.C10.A11.D12.B13.B14.D15.B16.A17.D18.C19.B20.C二、填空(共20分，每空1分)1.2.A.顺序B.程序计数器C.跳跃D.指令本身3.A.90nsB.280ns4.A.A.增加B.加15.A.地址B.数据C.模mD.m6.A.保护现场B.开中断C.设备服务D.恢复现场三、名词解释(共10分，每题2分)1.微操作命令和微操作答：微操作命令是控制完成微操作的命令;微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。2.快速缓冲存储器答：快速缓冲存储器是为了提高访存速度，在CPU和主存之间增设的高速存储器，它对用户是透明的。只要将CPU最近期需用的信息从主存调入缓存，这样CPU每次只须访问快速缓存就可达到访问主存的目的，从而提高了访存速度。3.基址寻址答：基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。4.流水线中的多发技术答：为了提高流水线的性能，设法在一个时钟周期(机器主频的倒数)内产生更多条指令的结果，这就是流水线中的多发技术。5.指令字长答：指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。四、(共5分)计算题答：[A+B]补=1.1011110，A+B=(-17/64)[A-B]补=1.1000110，A-B=(35/64)五、简答题(共20分)1.(4分)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。四、(共5分)计算题答：[A+B]补=1.1011110，A+B=(-17/64)[A-B]补=1.1000110，A-B=(35/64)五、简答题(共20分)1.(4分)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。2.(6分，每写出一种给1分，最多6分)答：外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有：(1)一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号(地址)，通过接口可实现对设备的选择。(2)I/O设备种类繁多，速度不一，与CPU速度相差可能很大，通过接口可实现数据缓冲，达到速度匹配。(3)I/O设备可能串行传送数据，而CPU一般并行传送，通过接口可实现数据串并格式转换。(4)I/O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同，通过接口可实现电平转换。(5)CPU启动I/O设备工作，要向外设发各种控制信号，通过接口可传送控制命令。(6)I/O设备需将其工作状况(“忙”、“就绪”、“错误”、“中断请求”等)及时报告CPU，通过接口可监视设备的工作状态，并保存状态信息，供CPU查询。可见归纳起来，接口应具有选址的功能、传送命令的功能、反映设备状态的功能以及传送数据的功能(包括缓冲、数据格式及电平的转换)。3.(5分)答：(1)在中断处理次序改为DACB后，每个中断源新的屏蔽字如下表所示。(2)根据新的处理次序，CPU执行程序的轨迹如下图所示。4.(5分)答：(1)根据IR和MDR均为16位，且采用单字长指令，得出指令字长16位。根据105种操作，取操