计算机组成原理-期末试卷三及答案

期末试卷三一.选择题（每小题1分，共20分）1.完整的计算机系统应包括______。A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统2.下列数中最小的数为______。A.（101001）2B.（52）8C.（101001）BCDD.（233）163.设X=－0.1011，则〔Ｘ〕补为______。A.1.1011B.1.0100C.1.0101D.1.10014.机器数______中,零的表示形式是唯一的。A.原码B.补码C.移码D.反码5.在计算机中，普遍采用的字符编码是______。A.BCD码B.16进制C.格雷码D.ASCⅡ码6.运算器的主要功能是进行______。A.逻辑运算B.算术运算C.逻辑运算和算术运算D.只作加法7.存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来______。A.存放数据B.存放程序C.存放数据和程序D.存放微程序8.某计算机的字长16位,它的存储容量是64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是______。A.64KB.32KC.64KBD.32KB9.用32位字长（其中1位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围是______。A.0≤│N|≤1-2-32B.0≤│N|≤1-2-31C.0≤│N|≤1-2-30D.0≤│N|≤1-2-2910.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。A.直接B.间接C.寄存器直接D.寄存器间接11.程序控制类指令的功能是______。A.进行算术运算和逻辑运算B.进行主存和CPU之间的数据传送C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送D.改变程序执行的顺序12.中央处理器（CPU）是指______。A.运算器B.控制器C.运算器、控制器和cacheD.运算器、控制器和主存储器13.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14.在集中式总线仲裁中,______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15.在微型机系统中,外围设备通过______与主板的系统总线相连接。A.适配器B.设备控制器C.计数器D.寄存器16.3．5英寸软盘记录方式采用______。A.单面双密度B.双面双密度C.双面高密度D.双面单密度17.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方式是采用______。A.通用寄存器B.堆栈C.存储器D.外存18.周期挪用方式多用于______方式的输入输出中。A.DMAB.中断C.程序传送D.通道19.MO型光盘和PC型光盘都是______型光盘。A.只读B.一次C.重写20.并行I/O标准接口SCSI中，一个主适配器可以连接______台具有SCSI接口的设备。A.6B.7～15C.8D.10二.填空题（每小题1分，共20分）1.存储A.______并按B.______顺序执行,这是冯•诺依曼型计算机的工作原理。2.计算机的A.______是计算机B.______结构的重要组成部分,也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。3.一个定点数由A.______和B.______两部分组成。4.CPU能直接访问A.______和B.______,但不能直接访问磁盘和光盘。5.指令格式是指令用A.______表示的结构形式,通常格式中由操作码字段和B.______字段组成。6.主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、A.______和B.______。7.RISC机器一定是A._______CPU,但后者不一定是RISC机器,奔腾机属于B.______机器。8.计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用：A.______传送、B.______传送和C.______传送。9.软磁盘和硬磁盘的A.______记录方式基本相同,但在B.______和C.______上存在较大差别。三.简答题（每小题5分，共20分）1.说明计数器定时查询工作原理。2.什么是刷新存储器？其存储容量与什么因素有关？3.外围设备的I/O控制方式分哪几类？各具什么特点？4.什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者有什么关系？四.应用题（每小题5分，共40分）1.已知：X=0.1011,Y=－0.0101,求[X/2]补,[X/4]补[－X]补，[Y/2]补,[Y/4]补，[－Y]补2.机器数字长8位（含1位符号位），若机器数为81（十六进制），当它分别表示原码、补码、反码和移码时，等价的十进制数分别是多少？3.用16K×16位的SRAM芯片构成64K×32位的存储器。要求画出该存储器的组成逻辑框图。4.指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式特点：15107430OP源寄存器目标寄存器5.CPU结构如图所示，其中一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其它四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。(1)标明图中四个寄存器的名称。(2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。(3)数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。图C3.16.总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步定时协议，画出读数据的同步时序图。7.举出三种中断向量产生的方法。8.CD－ROM光盘的外缘有5mm的范围因记录数据困难，一般不使用，故标准的播放时间为60分钟。请计算模式2情况下光盘存储容量是多少？期末试卷三答案一.选择题1.D2.C3.C4.B、C5.D6.C7.C8.B9.B10.C11.D12.C13.C14.A15.A16.C17.B18.A19.C20.B二.填空题1.A.程序B.地址2.A.软件B.系统3.A.符号位B.数值域4.A.cacheB.主存5.A.二进制代码B.地址码6.A.存储周期B.存储器带宽7.A.流水B.CISC8.A.并行B.串行C.复用9.A.存储原理B.结构C.性能三.简答题1.计数器定时查询方式工作原理：总线上的任一设备要求使用总线时，通过BR线发出总线请求。总线控制器接到请求信号以后，在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数，计数值通过一组地址线发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路，当地址线上的计数值与请求总线的设备相一致时，该设备置“1”BS线，获得总线使用权，此时中止计数查询。2.为了不断提供刷新图像的信号，必须把一帧图像信息存储在刷新存储器，也叫视频存储器。其存储容量由图像灰度级决定。分辨率越高，灰度级越多，刷新存储器容量越大。3.外围设备的I/O控制方式分类及特点：（1）程序查询方式：CPU的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单（2）程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了CPU的时间，但硬件结构相对复杂一些。（3）直接内存访问（DMA）方式：数据传输速度很高，传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件，适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。（4）通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，大大提高了CPU的工作效率。（5）外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结果更接近一般处理机。4.指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，而一个CPU周期又包含若干个时钟周期（也称为节拍脉冲或T周期）。四.应用题1.解：[X]补=0.1011[X/2]补=0.01011[X/4]补=0.001011[－X]补=1.0101[Y]补=1.1011[Y/2]补=1.11011[Y/4]补=1.111011[－Y]补=0.01012.原码：-1，补码：-127，反码：-126，移码：+1。3.所需芯片总数（64K×32）÷（16K×16）=8片因此存储器可分为4个模块，每个模块16K×32位，各模块通过A15、A14进行2：4译码图C3.24.解：（1）操作数字段OP可以指定64种基本操作（2）单字长（16位）二地址指令（3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器（各指定16个），所以是RR型指令，两个操作数均在通用寄存器中（4）这种指令结构常用于算术/逻辑运算类运算指令，执行速度最快。5.答：（1）a为数据缓冲寄存器DR，b为指令寄存器IR，c为主存地址寄存器AR，d为程序计数器PC；（2）PC→AR→主存→缓冲寄存器DR→指令寄存器IR→操作控制器（3）存储器读：M→DR→ALU→AC存储器写：AC→DR→M6.分五个阶段：总线请求，总线仲裁，寻址（目的地址），信息传送，状态返回（或错误报告）。时序图：图C3.37.（1）由编码电路实现，直接产生。（2）由硬件产生一个“位移量”，再加上CPU某寄存器里存放的基地址（3）向量地址转移法：由优先级编码电路产生对应的固定地址码，其地址中存放的是转移指令，通过转移指令可以转入设备各自的中断服务程序入口。8.解：扇区总数=60×60×75=270000模式2存放声音、图像等多媒体数据，其存储容量为270000×2336/1024/1024=601MB