作业解答
第一章作业解答
1.3 冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？
答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：
1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。
1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？
答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。为了适应发展的需要，现代计算机组织结构逐步转变为以存储器为中心。
1.8 衡量计算机性能有哪些基本的技术指标？以你所熟悉的计算机系统为例，说明它的型号、主频、字长、主存容量、所接的I/O设备的名称及主要规格。
答：衡量计算机性能的基本技术指标主要有：
1. 基本字长
2. 主存容量
3. 运算速度
4. 所配置的外部设备及其性能指标
5. 系统软件的配置
还有可靠性、可用性、可维护性、以及安全性、兼容性等性能指标。
第二章作业解答
2.2 分别计算用二进制表示4位、5位、8位十进制数时所需要的最小二进制位的长度。答：
∵4位十进制数的最大数为9999，213＝8192＜9999＜214＝16384
∴表示4位十进制数所需的最小二进制位的长度为14位。
∵5位十进制数的最大数为99999，216＝65536＜9999＜217＝131072
∴表示5位十进制数所需的最小二进制位的长度为17位。
∵8位十进制数的最大数为99999999，226＝67108864＜99999999＜227＝134217728
∴表示8位十进制数所需的最小二进制位的长度为27位。
根据当i位十进制数与j位二进制数比较时的等式，10i = 2j，得j≈3.3i，亦可得到上述结果。
2.6 已知x 的二进制真值，试求[x]补、[－x]补、[x/2]补、[x/4]补、[2x]补、[4x]补、[－2x]补、[－x/4]补。（设机器采用定点小数，字长为8位，若结果不存在或出错，请注明）
（1）x＝＋0.0101101 （2）x＝－0.1001011
（3）x＝－1 （4）x＝－0.0001010
2.7 根据题2.7表中给定的机器数（整数），分别写出把它们看作原码、反码、补码、移码表示形式时所对应的十进制真值。
2.8 设十进制数x＝(＋124.625)×2－10
（1）写出x对应的二进制定点小数表示形式。
（2）若机器的浮点数表示格式为：
其中阶码和尾数的基数均为2。
①写出阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式。
②写出阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式。
解：（1）x对应的二进制定点小数表示形式为：1111100.101×2－10＝0.1111100101×2－3＝0.0001111100101
（2）①阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式：
0 10011 111110010100000＝0 1001 1111 1100 1010 0000＝09FCA0H
②阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式：
0 11101 111110010100000＝0 1110 1111 1100 1010 0000＝0EFCA0H
2.9 设某机字长为16位，数据表示格式为：
分别写出该机在下列的数据表示形式中所能表示的最小正数、最大正数、最大负数、最小负数（绝对值最大的负数）和浮点规格化最小正数、最大负数在机器中的表示形式和所对应的十进制真值。
（1）原码表示的定点整数；（2）补码表示的定点整数；
（3）阶码与尾数均用原码表示的浮点数；（4）阶码与尾数均用补码表示的浮点数；（5）阶码为移码、尾数用补码表示的浮点数。
解：
2.11 用十六进制写出下列十进制数的IEEE754标准32位单精度浮点数的机器数的表示形式。（1）0.15625 （2）－0.15625 （3）16 （4）－5
解：
（1）(0.15625)10＝(0. 00101)2＝1.01×2－3
阶码E＝127＋(－3)＝124＝(1111100)2＝01111100
机器数形式：0 01111100 01000000000000000000000
十六进制形式：3E200000H
（2）(－0.15625)10＝(－0. 00101)2＝－1.01×2－3
阶码E＝127＋(－3)＝124＝(1111100)2＝01111100
机器数形式：1 01111100 01000000000000000000000
十六进制形式：BE200000H
（3）(16)10＝(10000)2＝－1.0000×24
阶码E＝127＋4＝131＝(10000011)2
机器数形式：0 10000011 00000000000000000000000
十六进制形式：41800000H
（4）(－5)10＝(－101)2＝－1.01×22
阶码E＝127＋2＝129＝(10000001)2
机器数形式：1 10000001 01000000000000000000000
十六进制形式：C0A00000H
2.13 写出下列十六进制的IEEE单精度浮点数代码所代表的十进制数值。
（1）42E48000 （2）3F880000 （3）00800000 （4）C7F00000
解：
（1）42E48000＝0 10000101 11001001000000000000000
指数＝(10000101)2－127＝133－127＝6
M＝1.11001001000000000000000＝1＋(1/2＋1/4＋1/32＋1/256)
十进制数值N＝[1＋(1/2＋1/4＋1/32＋1/256)]×26＝114.25
（2）3F880000＝0 01111111 00010000000000000000000
指数＝(01111111)2－127＝127－127＝0
M＝1.00010000000000000000000＝1＋1/16＝1.0625
十进制数值N＝1.0625×20＝1.0625
（3）00800000＝0 00000001 00000000000000000000000
指数＝(00000001)2－127＝1－127＝－126
M＝1.00000000000000000000000
十进制数值N＝1×2－126
（4）C7F00000＝1 10001111 11100000000000000000000
指数＝(10001111)2－127＝143－127＝16
M＝1. 11100000000000000000000＝1＋(1/2＋1/4＋1/8)＝1.875
十进制数值N＝－(216＋215＋214＋213)＝－15×213＝－122880＝－1.875×216
2.14 设有两个正浮点数：1e112SN?=，2e222SN?=
（1）若e1＞e2，是否有N1＞N2
（2）若S1、S2均为规格化数，上述结论是否正确？
答：（1）不一定
（2）正确
2.15 设一个六位二进制小数x＝0.a1a2a3a4a5a6，x≥0，请回答：
（1）若要x≥81，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
（2）若要x＞21，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
（3）若要41≥x＞161，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
解：
（1）要x≥
8
1
，a1a2a3a4a5a6需要满足：a1a2a3至少有一个1
（2）要x＞
2
1
，a1a2a3a4a5a6需要满足：a1＝1，且a2a3a4a5a6至少有一个为1（不为全0）
（3）要
4
1
≥x＞
16
1
，a1a2a3a4a5a6需要满足：
a1＝0且①a2＝1，a3a4a5a6为全0
②a2＝0且a3＝1，a4a5a6任意
或a2＝0且a3＝0，a4＝1，a5a6至少有一个为1
2.17 分别用前分隔数字串、后嵌入数字串和压缩的十进制数串形式表示下列十进制数。（1）＋74 （2）－639 （3）＋2004 （4）－8510
解：
（1）＋74
前分隔数字串
＋74
2B
37
34
“+”
“7”
“4”
后嵌入数字串
＋74
37
34
“7”
“4”
压缩的十进制数串＋74
0000
0111
0100
1100
“0”
“7”
“4”
“+”
（2）－639
前分隔数字串
－639
2D
36
33
39
“-“
“6”
“3”
“9”
后嵌入数字串
－639
36
33
79
“6”
“3”
“9”
压缩的十进制数串－639
0110
0011
1001
1101
“6”
“3”
“9”
“-”
（3）＋2004
前分隔数字串
＋2004
2B
32
30
30
34
“+”
“2”
“0”
“0”
“4”
后嵌入数字串
＋2004
32
30
30
34
“2”
“0”
“0”
“4”
压缩的十进制数串＋2004
0000
0010
0000
0000
0100
1100
“0”
“2”
“0”
“0”
“4”
“+”
（4）－8510
前分隔数字串
－8510
2D
38
35
31
30
“-“
“8”
“5”
“1”
“0”
后嵌入数字串
－8510
38
35
31
70
“8”
“5”
“1”
“0”
压缩的十进制数串
－8510
0000
1000
0101
0001
0000
1101
“0”
“8”
“5”
“1”
“0”
“-”
2.19 什么是“码距”？数据校验与码距有什么关系？
答：码距是指在一组编码中任何两个编码之间最小的距离。
数据校验码的校验位越多，码距越大，编码的检错和纠错能力越强。
2.21 下面是两个字符（ASCII码）的检一纠一错的海明校验码（偶校验），请检测它们是否有错？如果有错请加以改正，并写出相应的正确ASCII码所代表的字符。
（1）10111010011 （2）10001010110
解：
（1）指误字为
E1＝P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0＝1⊕1⊕1⊕1⊕0⊕1＝1
E2＝P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0＝0⊕1⊕0⊕1⊕1⊕1＝0
E3＝P4⊕A5⊕A4⊕A3＝1⊕1⊕0⊕1＝1
E4＝P8⊕A2⊕A1⊕A0＝0⊕0⊕1⊕1＝0
得到的指误字为E4E3E2E1＝0101＝(5)10，表示接收到的海明校验码中第5位上的数码出现了错误。将第5位上的数码A5＝1取反，即可得到正确结果10110010011。正确ASCII码所代表的字符为1001011＝“K”。
（2）指误字为
E1＝P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0＝1⊕0⊕1⊕1⊕1⊕0＝0
E2＝P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0＝0⊕0⊕0⊕1⊕1⊕0＝0
E3＝P4⊕A5⊕A4⊕A3＝0⊕1⊕0⊕1＝0
E4＝P8⊕A2⊕A1⊕A0＝0⊕1⊕1⊕0＝0
得到的指误字为E4E3E2E1＝0000，无错。正确ASCII码为0101110＝“．”
2.22 试编出8位有效信息01101101的检二纠一错的海明校验码（用偶校验）。
解：8位有效信息需要用4个校验位，所以检一纠一错的海明校验码共有12位。
4个校验位为：
P1＝A7⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1＝0⊕1⊕0⊕1⊕0＝0
P2＝A7⊕A5⊕A4⊕A2⊕A1＝0⊕1⊕0⊕1⊕0＝0
P4＝A6⊕A5⊕A4⊕A0＝1⊕1⊕0⊕1＝1
P8＝A3⊕A2⊕A1⊕A0＝1⊕1⊕0⊕1＝1
检一纠一错的海明校验码：000111011101＝1DDH
检二纠一错的海明校验码，增加P0
P0＝P1⊕P2⊕A7⊕P4⊕A6⊕A5⊕A4⊕P8⊕A3⊕A2⊕A1⊕A0＝1
有效信息01101101的13位检二纠一错的海明校验码：1000111011101＝11DDH
2.23 设准备传送的数据块信息是1010110010001111，选择生成多项式为G(x)＝100101，试求出数据块的CRC码。
解：模2除后，余数R(x)＝10011，数据块的CRC码：
101011001000111110011
2.24 某CRC码（CRC）的生成多项式G(x)＝x3＋x2＋1，请判断下列CRC码是否存在错误。（1）0000000 （2）1111101 （3）1001111 （4）1000110
解：G(x)＝1101
（1）0000000模2除1101，余数为：000，无错
（2）1111101模2除1101，余数为：010，有错
（3）1001111模2除1101，余数为：100，有错
（4）1000110模2除1101，余数为：000，无错
第三章作业解答
作业三(1)
3.1 已知[x]补、[y]补，计算[x＋y]补和[x－y]补，并判断溢出情况。
（1）[x]补＝0.11011 [y]补＝0.00011 （2）[x]补＝0.10111 [y]补＝1.00101
（3）[x]补＝1.01010 [y]补＝1.10001
解：（1）[x]补＝0.11011 [y]补＝0.00011 [－y]补＝1.111101
[x＋y]补＝0.11011＋0.00011＝0.11110
[x－y]补＝0.11011＋1.111101＝0.11000
（2）[x]补＝0.10111 [y]补＝1.00101 [－y]补＝0.11011
[x＋y]补＝0.10111＋1.00101＝1.11100
[x－y]补＝0.10111＋0.11011＝1.10010 溢出
（3）[x]补＝1.01010 [y]补＝1.10001 [－y]补＝0.01111
[x＋y]补＝1.01010＋1.10001＝0.11011 溢出
[x－y]补＝1.01010＋0.01111＝1.11001
3.2 已知[x]补、[y]补，计算[x＋y]变形补和[x－y]变形补，并判断溢出情况。
（1）[x]补＝100111 [y]补＝111100 （2）[x]补＝011011 [y]补＝110100
（3）[x]补＝101111 [y]补＝011000
解：（1）[x]变形补＝1100111 [y]变形补＝1111100 [－y]变形补＝0000100
[x＋y]变形补＝1100111＋1111100＝1100011
[x－y]变形补＝1100111＋0000100＝1101011
（2）[x]变形补＝0011011 [y]变形补＝1110100 [－y] ]变形补＝0001100
[x＋y]变形补＝0011011＋1110100＝0001111
[x－y]变形补＝0011011＋0001100＝0100111 溢出
（3）[x]变形补＝1101111 [y]变形补＝0011000 [－y]变形补＝1101000
[x＋y]变形补＝1101111＋0011000＝0000111
[x－y]变形补＝1101111＋1101000＝1010111 溢出
3.4 分别用原码一位乘法和补码一位乘法计算[x×y]原和[x×y]补。
（1）x＝0.11001 y＝0.10001 （2）x＝0.01101 y＝－0.10100
（3）x＝－0.10111 y＝0.11011 （4）x＝－0.01011 y＝－0.11010
解：（1）[x×y]原＝0.0110101001 [x×y]补＝0.0110101001
（2）[x×y]原＝1.010******* [x×y]补＝1.1011111100
（3）[x×y]原＝1.1001101101 [x×y]补＝1.0110010011
（4）[x×y]原＝0.010******* [x×y]补＝0.010*******
3.5 分别用原码两位乘法和补码两位乘法计算[x×y]原和[x×y]补。
（1）x＝0.11001 y＝0.10001 （2）x＝0.10101 y＝－0.01101
（3）x＝－0.01111 y＝0.11101 （4）x＝－0.01001 y＝－0.10010
解：（1）[x×y]原＝0.0110101001 [x×y]补＝0.0110101001
（2）[x×y]原＝1.010******* [x×y]补＝1.1011101111
（3）[x×y]原＝1.0110110011 [x×y]补＝1.1001001101
（4）[x×y]原＝0.0010100010 [x×y]补＝0.0010100010
3.6 分别用原码不恢复余数法和补码不恢复余数法计算[x/y]原和[x/y]补。(1) (4) （1）x＝0.01011 y＝0.10110
[x/y]原＝0.10000 [x/y]补＝0.10000 or [x/y]补＝0.10001
（2）x＝0.10011 y＝－0.11101
[x/y]原＝1.10100 [x/y]补＝1.01100 or [x/y]补＝1.01011
（3）x＝－0.10111 y＝－0.11011
[x/y]原＝0.11100 [x/y]补＝0.11101 or [x/y]补＝0.11100
（4）x＝＋10110 y＝－00110
[x/y]原＝100011 [x/y]补＝111101
3.9 已知某机浮点数表示格式如下：
0 1
2 5
6 11
数符
阶符
阶码
尾数
其中，浮点数尾数和阶码的基值均为2，阶码用移码表示，尾数用补码表示。设：x＝0.110101×2－001 y＝－0.100101×2＋001
试用浮点运算规则计算x＋y、x－y、x×y、x/y。（要求写出详细运算步骤，并进行规格化）。解：机器数[x]补＝0 01111 110101 [y]补＝1 10001 011011 [－y]补＝0 10001 100101
（1）x＋y 机器数[x＋y]补＝1 10000 010000 x＋y＝－0.110000×20
对阶：[Δe]移＝[e x]移＋[－e y]补＝01111＋11111＝01110，Δe＝e x－e y＝－00010
小阶对大阶：[x]补＝0 10001 001101
[x＋y]补＝1 10000 010000 x＋y＝－0.110000×20
（2）x－y
[x－y]补＝0 10001 110010 x－y＝0.110010×21
（3）x×y x×y＝－0.111110×2－001＝－0.111110×2－1
阶码相加：[e x＋e y]移＝[e x]移＋[e y]补＝01111＋00001＝10000
尾数可采用定点补码乘法（双符号位）：[S x×S y]补＝[S x]补×[S y]补＝11.100001010111
规格化：[x×y]补＝1 01111 000010 x×y＝－0.111110×2－001＝－0.111110×2－1
（4）x/y
尾数|S x|＞|S y|，S x右移得：[S x]补＝00.011010，[e x]移＝10000，
阶码相减：[e x－e y]移＝[e x]移＋[－e y]补＝10000＋11111＝01111
尾数用补码不恢复余数法：[S x/S y]补＝[S x]补×[S y]补＝1.010011（恒置1）OR 1.010100（校正）规格化：[x/y]补＝1 01111 010011 OR 1 01111 010100
x/y＝－0.101101×2－001 OR －0.101100×2－001
3.10
A C C n C n+1 ALU AND1 寄存器
B B B AND2 CR & 移位脉冲时钟脉冲
C T Q 启动结束C n C n C n+1 C n+1
00. 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0
00. 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0
－x 00. 1 1 0 0 1
00. 1 1 0 0 1
00. 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1
00. 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1
＋x 11. 0 0 1 1 1
11. 0 1 1 0 1
11. 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0
11. 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0
－x 00. 1 1 0 0 1
00. 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0
得[X×Y]补＝0.1010001010 X×Y＝0.1010001010
寄存器
A
B
C
运算初态
00 00000
11 00111
1001100
运算终态
00 10100
11 00111
0101010
3.11 说明定点补码和浮点补码加减运算的溢出判断方法。
答：⑴定点补码加减运算的溢出判断方法：
①根据两个操作数的符号与结果的符号判别溢出：()()ffffffffff sysxsyxsyxOVR⊕⊕＝＋＝
②根据两数相加时产生的进位判别溢出：OVR＝C f⊕C1
③根据变形补码运算后的符号判别溢出：
s f1s f2＝00，表示结果为正数，无溢出；
s f1s f2＝11，表示结果为负数，无溢出；
s f1s f2＝01，表示结果为正溢出；
s f1s f2＝10，表示结果为负溢出。
⑵浮点补码加减运算的溢出判断方法
浮点补码加减运算的溢出通常是指浮点数上溢，浮点数是否溢出是由阶码是否大于浮点数所能表示的最大正阶来判断的。
例如，设浮点数的阶码采用补码表示，双符号位，这时浮点数的溢出与否可由阶码的符号进行判断：
若阶码[j]补＝01 ××…×，则表示出现上溢，需作溢出处理；
符号
若阶码[j]补＝10 ××…×，则表示出现下溢，按机器零处理。
3.14 利用用十进制加减运算算法计算下列各题：
（1）125＋436＝？（2）125－436＝？（3）436－125＝？
解：（1）125＋436＝561
（2）125－436＝－311
（3）436－125＝311
3.16 设有一个16位定点补码运算器，数据最低位的序号为1。运算器可实现下述功能：（1）A±B→A
（2）B×C→A、C（乘积高位在A中）
（3）A÷B→C（商在C中）
请设计并画出运算器第3位及A、C寄存器第三位输入逻辑。加法器本身逻辑可以不画，原始操作数输入问题可以不考虑。
解：见附页
3.19 设一个8位寄存器中的内容为十六进制数C5H，连续经过一次算术右移、一次逻辑左移、一次大循环右移、一次小循环左移。写出每次移位后寄存器的内容和进位标志C的状态。解：C5H＝11000101
C 寄存器
一次算术右移：1 11100010
一次逻辑左移：1 11000100
一次大循环右移：0 11100010
一次小循环左移： 1 11000101
第四章作业解答
4.1 静态MOS存储器与动态MOS存储器存储信息的原理有何不同？为什么动态MOS存储器需要刷新？一般有哪几种刷新方式？
答：静态MOS存储器利用一个双稳态触发器存储一个二进制位，只要不断电就可以保持其
中存储的二进制数据不丢失。
动态MOS存储器使用一个MOS管和一个电容来存储一位二进制信息。用电容来存储信息减少了构成一个存储单位所需要的晶体管的数目。
由于动态MOS存储器中的电容会产生漏电，因此DRAM存储器芯片需要频繁的刷新操作。动态存储器的刷新方式通常有：
集中式刷新方式、分散式刷新方式、异步式刷新方式
4.2 某一64K×1位的动态RAM芯片，采用地址复用技术，则除了电源和地引脚外，该芯片还应有那些引脚？各为多少位？
解：地址线：采用地址复用技术，可为16/2＝8位
数据线：1位；读写线WR/：1位；片选信号CS：1位
或行选通信号RAS：1位；列选通信号CAS：1位
4.6 假设某存储器地址长为22位，存储器字长为16位，试问：
（1）该存储器能存储多少字节信息？
（2）若用64K×4位的DRAM芯片组织该存储器，则需多少片芯片？
（3）在该存储器的22位地址中，多少位用于选片寻址？多少位用于片内寻址？
答：（1）该存储器可存储222×2＝223＝8MB的信息。
（2）需要芯片222×16/64×210×4＝28＝256
（3）22位地址中，16位用于片内寻址，6位用于选片寻址。
4.7某8位计算机采用单总线结构，地址总线17根（016-A，16A为高位），数据总线8根双向（07-D），控制信号WR/（高电平为读，低电平为写）。已知该机的I/O设备与主存统一编址，若地址空间从0连续编址，其地址空间分配如下：最低16K为系统程序区，由ROM芯片组成；紧接着48K为备用区，暂不连接芯片；接着60K为用户程序和数据空间，用静态RAM芯片组成；最后4K为I/O设备区。现有芯片如下：
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y6 Y7 D0-D7 D0-D7 A13-A0 A13-A0 CS OE CS WE A B C A B C F & 3-8译码器16KBRAM 16KBROM EN
ROM：16k×8位，其中CS：为片选信号，低电平有效，OE：为读出控制，低电平读出有效。静态RAM：16K×8位，其中CS ：为片选信号，低电平有效，WE：为写控制信号，低电平写，高电平读。
译码器：3—8译码器。输出低电平有效。
与非门：扇入系数不限。
试画出主存芯片连接的逻辑图并写出各芯片地址分配表（假设存储器从0连续进行编址）。答：⑴共需5片，其中1片16K×8 ROM，4片16K×8 SRAM
⑵各芯片地址分配表
00000H ～03FFFH 系统程序区16KB
04000H ～0FFFFH 备用区48KB
10000H ～1EFFFH 用户程序区和数据空间60KB
1F000H ～1FFFFH I/O设备区4K
0 0000 0000 0000 0000 ～0 0011 1111 1111 1111 A16A15A14＝000 ROM 1片
0 0100 0000 0000 0000 ～0 1111 1111 1111 1111 备用区
1 0000 0000 0000 0000 ～1 0011 1111 1111 1111 A16A15A14＝100 16KRAM 第1片
1 0100 0000 0000 0000 ～1 0111 1111 1111 1111 A16A15A14＝101 16KRAM 第2片
1 1000 0000 0000 0000 ～1 1011 1111 1111 1111 A16A15A14＝110 16KRAM 第3片
1 1100 0000 0000 0000 ～1 1110 1111 1111 1111 A16A15A14＝111 A13A12≠11 12KRAM 第4片
1 1111 0000 0000 0000 ～1 1111 1111 1111 1111 A16A15A14＝111 A13A12＝11 4K I/O设备区
0 0000 0000 0000 0000 ～0 0011 1111 1111 1111 00000H ～03FFFH
0 0100 0000 0000 0000 ～0 1111 1111 1111 1111 04000H ～0FFFFH
1 0000 0000 0000 0000 ～1 0011 1111 1111 1111 10000H ～13FFFH
1 0100 0000 0000 0000 ～1 0111 1111 1111 1111 14000H ～17FFFH
1 1000 0000 0000 0000 ～1 1011 1111 1111 1111 18000H ～1BFFFH
1 1100 0000 0000 0000 ～1 1110 1111 1111 1111 1C000H ～1EFFFH
1 1111 0000 0000 0000 ～1 1111 1111 1111 1111 1F000H ～1FFFFH
⑶主存芯片与CPU的连接逻辑图
ROM RAM RAM RAM RAM A13～A0 R/W 3—8译码器MEMR EN A16 A15 A14 C B A D7～D0 A13 A12
4.9 已知某8位机的主存采用4K×4位的SRAM芯片构成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，该机地址总线为18位，问：
（1）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？
（2）每个模块板内共有多少块4K×4位的RAM芯片？请画出一个模块板内各芯片连接的逻辑框图。
（3）该主存共需要多少4K×4位的RAM芯片？CPU如何选择各个模块板？
答：
（1）主存总容量218×8＝256K×8，∵每个模块板为32K×8位，∴共需256K/32K＝8个模块板。
（2）每个模块板内共有32K×8位/4K×4位＝16片RAM芯片。
一个模块板内各芯片连接的逻辑框图：
RAM0 RAM1 RAM2 RAM3 RAM4 RAM7 A11～A0 R/W 3—8译码器A14 A13 A12 D7～D0 MEMR EN C B A ……D7～D4 D3～D0 RAM0 RAM1 RAM2 RAM3 RAM4 RAM7 …
（3）该主存共需要16×8＝128片4K×4位的RAM芯片。用地址高3位，通过3－8译码器形成各模板选择信号。
4.10 64K×1位DRAM芯片通常制成两个独立的128×256阵列。若存储器的读/写周期为
0.5μs，则对集中式刷新而言，其“死区”时间是多少？如果是一个256K×1位的DRAM芯片，希望能与上述64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则它的存储阵列应如何安排？
解：⑴两个独立的128×256阵列共128×2＝256行，读/写周期为0.5μs
对集中式刷新而言，其“死区”时间为：256×0.5μs＝128μs
⑵要求256K×1位的DRAM芯片与64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则存储阵列的行数应一致，即为256行，所以256K×1位的DRAM芯片的存储阵列应安排为256×1024，即分为两个独立的128×1024的阵列。
4.11 某磁盘组有16个数据记录面，每面有256个磁道，每个磁道分为16个扇区，每个扇区包括512字节，已知磁盘内磁道直径为10英寸，外磁道直径为14英寸，转速为3600r/min，磁头平均定位时间为15ms，求：
（1）该磁盘组最大存储容量是多少？
（2）该磁盘组最大位密度、磁道密度是多少？
（3）该磁盘的平均存取时间、数据传输率是多少？
答：（1）该磁盘组最大存储容量是：C＝n×T×S×B＝16×256×16×512B＝32MB＝225B （2）最大位密度16×512×8/10π＝2087位/英寸＝2087bpi
磁道密度256/（14/2－10/2）＝256/2＝128道/英寸＝128 tpi
（3）平均存取时间
数据传输率：Dr＝16×512×8×3600/60＝3932160bit/s＝491520B/秒＝480KB/s
平均等待时间：60/（3600×2）＝8.3ms
平均存取时间：8.3＋15＝23.3 ms
考虑：启动延迟＋传送一个扇区数据所需的时间。启动延迟未给，忽略。
传送一个扇区数据所需的时间＝512B/480KB≈1.042ms
平均存取时间：8.3＋15＋1.042≈24.3ms
4.12 若某机磁盘子系统共有4台驱动器，每台驱动器装有与上述磁盘组相同的磁盘组，请设计该磁盘子系统的地址格式。
答：
17 16
15 8
7 4
3 0
驱动器号（2位）
圆柱面号（8位）
盘面号（4位）
扇区号（4位）
补充题：
1. 请用2K×8bit的SRAM设计一个8K×32bit的存储器，并画出存储器与CPU的连接原理图。要求：⑴存储器可以分别被控制访问8，16，32位数据，控制信号B1B0由CPU提供：
当B1B0＝00时访问32位数据；
当B1B0＝01时访问16位数据；
当B1B0＝10时访问8位数据。
⑵存储芯片地址按交叉方式编址。
⑶满足整数边界地址的安排。
解：⑴共需芯片4×4＝16片。其中字扩展为4组，位扩展为4片。
共需15根地址线，其中：用A1A0控制位扩展的各片，片内地址A12～A2，高位A14A13作为字扩展各组片选信号。
2K×8(1) 2K×8(2) 2K×8(3) 2K×8(4) CS3 CS2 CS1 CS0 D32~ D24 D23~ D16 D15~ D8 D7~ D0 A12~A2
⑵设每组中数据位数从高到低依次为第一片→第四片。
选中第一片时，C＝1，选中第二片时，D＝1，
选中第三片时，E＝1，选中第四片时，F＝1，
有下列逻辑关系：
B1B0A1A0
CDEF
说明
0000
1111
访问32位数据
0001
0000
不访问
0010
0000
不访问
0011
0000
不访问
0100
0011
访问低16位数据
0101
0000
不访问
0110
1100
访问高16位数据
0111
0000
不访问
1000
0001
访问低8位数据D7～D0
1001
0010
访问次低8位数据D15～D8
1010
0100
访问次高8位数据D23～D16
1011
1000
访问高8位数据D31～D24
即：
C＝010*********AABBAABBAABB＋＋D＝010*********AABBAABBAABB＋＋
E＝010*********AABBAABBAABB＋＋F＝010*********AABBAABBAABB＋＋
A14A13通过2－4译码器产生4个片选信号30YY～，
各芯片的片选信号：
CYCS03＋＝；DYCS02＋＝；EYCS01＋＝；FYCS00＋＝
CYCS17＋＝；DYCS16＋＝；EYCS15＋＝；FYCS14＋＝
CYCS211＋＝；DYCS210＋＝；EYCS29＋＝；FYCS28＋＝
CYCS315＋＝；DYCS314＋＝；EYCS313＋＝；FYCS312＋＝
2. 某机主存容量为128MB，Cache容量为32KB，主存与Cache均按64B的大小分块。
⑴分别写出主存与Cache采用直接映像和全相联映像时主存与Cache地址的结构格式并标出各个字段的位数。
⑵若Cache采用组相联映像，每组块数为4块。写出主存与Cache地址的结构格式并标出各个字段的位数。并回答一个主存块可以映像到多少个Cache块中？一个Cache块可与多少个主存块有对应关系？
答：主存容量为128MB，Cache容量为32KB＝215B，块的大小为64B＝26 B，每组中的块数为4＝22块，
Cache可分为32KB /64B＝512＝29块，共可分为512/4＝128＝27组；主存按照Cache的容量可分为128MB/32KB＝4096＝212个区，每个区中共32KB /64B＝512＝29块；
⑴主存与Cache采用直接映像时主存与Cache地址的结构格式及各个字段的位数
主存地址的结构：27位
12位
9位
6位
区号
块号
块内偏移地址
Cache地址的结构：15位
9位
6位
块号
块内偏移地址
一个主存块可以映像到一个Cache块中，一个Cache块可与212个主存块有对应关系。
主存与Cache采用全相联映像时主存与Cache地址的结构格式及各个字段的位数
21位
6位
块号
块内偏移地址
Cache地址的结构
9位
6位
块号
块内偏移地址
一个主存块可以映像到29个Cache块中，一个Cache块可与221个主存块有对应关系。
⑵主存与Cache采用组相联映像时主存与Cache地址的结构格式及各个字段的位数
主存地址的结构
12位
7位
2位
6位
区号
组号
组内块号
块内偏移地址
Cache地址的结构
7位
2位
6位
组号
组内块号
块内偏移地址
因为每组块数为4块，所以一个主存块可以映像到4个Cache块中；
一个Cache块可与212×4＝214个主存块有对应关系。
第五章作业解答
5.3 什么叫寻址方式？有哪些基本的寻址方式？简述其寻址过程。
答：寻址方式就是指形成本条指令的操作数地址和下一条要执行的指令地址的方法。根据所需的地址信息的不同，寻址可分为操作数地址的寻址和指令地址的寻址两部分。
基本的寻址方式：
立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、基址寻址、基址加变址寻址、堆栈寻址、相对寻址。
5.8 转子指令与转移指令有哪些异同？
答：转子指令与转移指令的执行结果都是实现程序的转移，但两者的区别在于：转移指令的功能是转移到指令给出的转移地址处去执行指令，一般用于同一程序内的转移，转移后不需要返回原处，因此不需要保存返回地址。转子指令的功能是转去执行一段子程序，实现的是不同程序之间的转移。因为子程序执行完后必须返回主程序，所以转子指令必须以某种方式保存返回地址，以便返回时能正确返回到主程序原来的位置。
5.9 设某机指令长为16位，每个操作数的地址码为6位，指令分为单地址指令、双地址指令和零地址指令。若双地址指令为K条，零地址指令为L条，问最多可有多少条单地址指令？答：双地址指令的操作码占4位，可有24条指令，现占了K条。
单地址指令的操作码占10位，可有（24－K）×26条指令；
零地址指令的操作码占16位，现需要L条指令，单地址指令要让出??????62L条指令，所以单地址指令可有（24－K）×26－??????62L 条
5.10 设某机指令长为16位，每个地址码长为4位，试用扩展操作码方法设计指令格式。其中三地址指令有10条，二地址指令为90条，单地址指令32条，还有若干零地址指令，问零地址指令最多有多少条？
答：{[(24－10)×16－90]×16－32}×16＝1024条
5.11
5.12
第六章作业解答
6.2 6.4 6.5（1）（3）
6.（2）6.12 6.15__
第一章 1．比较数字计算机和模拟计算机的特点 解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。两者主要区别见 P1 表 1.1 。 2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、 中型机、小型机、微型机和单片机六类。分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、 指令系统规模和机器价格等因素。 3．数字计算机有那些主要应用？（略） 4．冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？ 解：冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB MB GB来度量，存储 容 量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地 址。 数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。 6．什么是指令？什么是程序？ 解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。 7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
第4章习题参考答案 1．ASCII码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什么？ 答：不合理。指令最好半字长或单字长，设16位比较合适。一个字符的ASCII 是7位，如果设计主存单元字长为32位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，要多花些时间而已，不过，一条指令至少占一个单元，但只占一个单元的12位，而另20位就浪费了，这样看来就不合理，因为通常单字长指令很多，浪费也就很大了。 2．假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统共有70条指令，请设计满足要求的指令格式。 答：字长32位，指令系统共有70条指令，所以其操作码至少需要7位。 双操作数指令 单操作数指令 无操作数指令 3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1) 单字长二地址指令。 (2) 操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3) 源和目标都是通用寄存器（可分指向16个寄存器）所以是RR型指令，即两个操作数均在寄存器中。 (4) 这种指令结构常用于RR之间的数据传送及算术逻辑运算类指令。 4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 15 10 9 8 7 4 3 0 答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1)双字长二地址指令，用于访问存储器。 (2)操作码字段OP可以指定26=64种操作。 (3)RS型指令，一个操作数在通用寄存器（选择16个之一），另一个操作数 在主存中。有效地址可通过变址寻址求得，即有效地址等于变址寄存器（选择16个之一）内容加上位移量。
计算机原理考试题库 一、选择题 1、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 2、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 3、完整的计算机系统应包括D。 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 4、计算机存储数据的基本单位为A。 A、比特Bit B、字节Byte C、字组Word D、以上都不对 5、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 6、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 7、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 8、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 9、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 10、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 11、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 12、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 13、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 14、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 15、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 16、存放欲执行指令的寄存器是D。 A、MAE B、PC C、MDR D、IR 17、用以指定待执行指令所在地址的是C。
2. （2000）10化成十六进制数是______。 A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7F0）16 3. 下列数中最大的数是______。 A．（10011001）2 B.（227）8 C.（98）16 D.（152）10 4. ______表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里，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. 下列有关运算器的描述中，______是正确的。 A.只做算术运算，不做逻辑运算 B. 只做加法 C.能暂时存放运算结果 D. 既做算术运算，又做逻辑运算 7. 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. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器，Pentium是______位微处理器。 Ａ．１６Ｂ．３２Ｃ．４８Ｄ．６４ ９. 设［X］补=1.x1x2x3x4,当满足______时，X > -1/2成立。 Ａ．x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1 Ｂ．x1必须为1，x2x3x4任意 Ｃ．x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1 Ｄ．x1必须为0，x2x3x4任意 10. 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 11. 信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为______。 A.串行传输 B.并行传输 C.并串行传输 D.分时传输 12. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是______。 A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 13. 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 14. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是______。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速度 15. 某单片机的系统程序，不允许用户在执行时改变，则可以选用______作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D.辅助存储器 16. 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. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为______。 1
第5章习题参考答案 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（AR ） (3)算术逻辑运算结果通常放在（DR ）和（通用寄存器）。 2．参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解： STO R1, (R2)的指令流程图及微操作信号序列如下：
STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3．参见图5.15的数据通路，画出取数指令“LAD (R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。 解： LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下：
PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4．假设主脉冲源频率为10MHz ，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解：
5．如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲；T l ＝200ns ，T 2=400ns ，T 3=200ns ，试画出时序产生器逻辑图。 解：取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T 3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C 4外，还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令 211C C T *=；321C C T *=；313C C T =，由此可画出逻辑电路图如下：
计算机组成原理 1．(45.75)10=(___________)16 2．若[X]补=1.0110，则[1/2X]补=___________。 3．若X补=1.1001，按舍入恒置1法舍去末位得__________。 4．运算器的核心部件是__________。 5．动态MOS存储器的刷新周期安排方式有____________、 _____________、_____________。 6．若地址码8位，按字节编址则访存空间可达___________，若地址码10位，则访存空间可达_____________，若地址码20位，则访存空间可达_____________。 7．CPU中用于控制的寄存器有_______________________、 __________________ 和_____________________三种；8．控制器的组成方式可分为______________________和微程序控制器两类。 9．按数据传送方式，外围接口可分为_________________和 __________________。 10．指令中的操作数一般可分为_______操作数和_______操作数。11．申请掌握使用总线的设备，被称为__________。 12．某CRT显示器，分辨率800列╳600行，如果工作在256色模式下，则至少需要_________字节的显示存储器。 选择题: 1、浮点加减中的对阶是（） A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同 B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同 C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同 D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同 2、下列哪一个属于检错纠码（） A. BCD码 B. ASCII码 C. 奇偶校验码 D. 8421码 3、指令格式可表示为（）和地址码的形态 A.指令码 B. 操作码 C.微指令 D. 寄存器码 4、在不同速度的设备之间传送数据( )
二、填空题 1 字符信息是符号数据，属于处理（非数值）领域的问题，国际上采用的字符系统是七单位的（ASCII）码。P23 2 按IEEE754标准，一个32位浮点数由符号位S（1位）、阶码E（8位）、尾数M（23位）三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（e）加上一个固定的偏移值（127）。P17 3 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（空间）并行技术，后者采用（时间）并行技术。P86 4 衡量总线性能的重要指标是（总线带宽），它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，单位是（MB/s）。P185 5 在计算机术语中，将ALU控制器和（）存储器合在一起称为（）。 6 数的真值变成机器码可采用原码表示法，反码表示法，（补码）表示法，（移码）表示法。P19-P21 7 广泛使用的（SRAM）和（DRAM）都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。P67 8 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、（存储周期）和（存储器带宽）。P67 9 形成指令地址的方法称为指令寻址，通常是（顺序）寻址，遇到转移指令时（跳跃）寻址。P112 10 CPU从（主存中）取出一条指令并执行这条指令的时间和称为（指令周期）。 11 定点32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的31次方到2的31次方减1 ）。P20 12 IEEE754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位，则它能表示的最大规格化正数为（+［1+（1-2 ）］×2 ）。 13 浮点加、减法运算的步骤是（0操作处理）、（比较阶码大小并完成对阶）、（尾数进行加或减运算）、（结果规格化并进行舍入处理）、（溢出处理）。P54 14 某计算机字长32位，其存储容量为64MB，若按字编址，它的存储系统的地址线至少需要（14）条。64×1024KB=2048KB(寻址范32围)=2048×8(化为字的形式)=214 15一个组相联映射的Cache，有128块，每组4块，主存共有16384块，每块64个字，则主存地址共（20）位，其中主存字块标记应为（9）位，组地址应为（5）位，Cache地址共（13）位。 16 CPU存取出一条指令并执行该指令的时间叫（指令周期），它通常包含若干个（CPU周期），而后者又包含若干个（时钟周期）。P131 17 计算机系统的层次结构从下至上可分为五级，即微程序设计级（或逻辑电路级）、一般机器级、操作系统级、（汇编语言）级、（高级语言）级。P13 18十进制数在计算机内有两种表示形式：（字符串）形式和（压缩的十进制数串）形式。前者主要用在非数值计算的应用领域，后者用于直接完成十进制数的算术运算。P19 19一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同，
计算机组成原理第五版习题答案计算机组成原理第五版习题答案 第一章 (1) 第二章 (3) 第三章 (14) 第四章 (19) 第五章 (21) 第六章 (27) 第七章 (31) 第八章 (34) 第九章 (36)
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计算机组成原理第五版习题答案第一章 1．模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。数字计算机的主要特点是按位运算，并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方式，盘上连线的控制方式，而数字计算机用数字0 和 1 表示数据，采用数字计数的计算方式，程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比，精度高，数据存储量大，逻辑判断能力强。 2．数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 3．科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。4．主要设计思想是：采用存储程序的方式，编制好的程序和数据存放在同一存储器中，计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务；在机器内部，指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。主要组成部分有：:运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。 5．存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元地址。如果某字代表要处理的数据，称为数据字。如果某字为一条指令，称为指令字。6．计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令，而解算某一问题的一串指令序列，称为程序。 7．取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。 8．半导体存储器称为内存，存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存，内存和外存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU，它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调地工作。 9．计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能用用途；应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。 10．在早期的计算机中，人们是直接用机器语言来编写程序的，这种程序称为手编程序或目的程序；后来，为了编写程序方便和提高使用效率，人们使用汇编语言来编写程序，称为汇编程序；为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机，人们又创造了算法语言，用算法语言编写的程序称为源程序，源程序通过编译系统产生编译程序，也可通过解释系统进行解释执行；随着计算机技术的日益发展，人们又创造出操作系统；随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展，要求大量处理某些数据，建立和检索大量的表格，于是产生了数据库管理系统。 11．第一级是微程序设计级，这是一个实在的硬件级，它由机器硬件直接执行微指令； 第二级是一般机器级，也称为机器语言级，它由程序解释机器指令系统；第三级是操作系统级，它由操作系统实现；第四级是汇编语言级，它给程序人员提供一种符号形式语言，以减少程序编写的复杂性；第五级是高级语言级，它是面向用户的，为方便用户编写应用程序而设置的。用一系列的级来组成计算机的接口对于掌握计算机是如何组成的提供了一种好的结构和体制，而且用这种分级的观点来设计计算机对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。
A ．(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A ．(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中， ______ 是正确的 A. 只做算术运算，不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器， Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设］X ］补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸，X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1，X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. 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 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 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 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速 度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯 片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 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. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0）16 D. （ 152）10 o D. ASC H 码 只做加法 既做算术运算，又做逻辑运算 只读存储器 光擦除可编程的只读存储器 位微处理器。
计算机组成原理题集含答案 题库题目总数：293 第一章单选题 1、控制器、运算器和存储器合起来一般称为（主机）： I/O部件 内存储器 外存储器 主机 2、冯?诺依曼机工作方式的基本特点是（按地址访问并顺序执行指令）：按地址访问并顺序执行指令 精确结果处理 存储器按内部地址访问 自动工作 3、输入、输出设备以及辅助存储器一般统称为（外围设备）： I/O系统 外围设备 外存储器 执行部件 4、计算机硬件能直接识别和执行的语言是（机器语言）： 高级语言 汇编语言 机器语言 符号语言 判断题
5、若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称数据字(错)。 6、若某计算机字是运算操作的对象，即代表要处理的数据，则称指令字（错）。 7、数字计算机的特点：数值由数字量（如二进制位）来表示，运算按位进行。（对） 8、模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的。（对） 填空题 9、系统软件包括：服务程序、语言程序、（操作系统）、数据库管理系统。 10、计算机系统的发展按其核心部件采用器件技术来看经历了五代的变化，分别是（电子管）、（晶体管）、（集成电路）、（大规模集成电路）、（巨大规模集成电路）五个部分。 11、计算机系统是一个由硬件和软件组成的多级层次结构，这通常由（微程序级）、（一般机器级）、（操作系统级）、（汇编语言级）和（高级语言级）等组成，在每一级上都可以进行（程序设计）。 12、计算机的软件一般分为（系统软件）和（应用软件）两大部分。 13、计算机的硬件基本组成包括（控制器）、（运算器）、（存储器）、（输入设备）和（输出设备）五个部分。 简答题 14、什么是存储容量？什么是单元地址？ 存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。灭个存储单元都有编号，称为单元地址。 15、什么是外存？简述其功能。 外存：为了扩大存储容量，又不使成本有很大的提高，在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。外存可存储大量的信息，计算机需要使用时，再调入内存。 16、什么是内存？简述其功能。 内存：一般由半导体存储器构成，装在底版上，可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器，简称内存。用来存放经常使用的程序和数据。。 17、指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。 18、什么是适配器？简述其功能。 适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调的工作。
计算机组成原理试题 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C）。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7．CPU响应中断的时间是_C_____。 A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。8．常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。 9．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作__A____。 A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；
计算机组成原理试题及答案 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.若十进制数据为137.5则其八进制数为（B ）。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101 2.若x补=0.1101010，则x原=（A ）。 A、1.0010101 B、1.0010110 C、0.0010110 D、0.1101010 3.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（B）。 A、00 B、01 C、10 D、11 4.原码乘法是（A ）。 A、先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 B、用原码表示操作数，然后直接相乘 C、被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘 D、乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘 5.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 6.下列数中，最小的数是（A）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 7.下列数中，最大的数是（D）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 8.下列数中，最小的数是（D）。 A．（111111）2B．（72）８C．（2F）16D．50 9.已知：X=－0.0011，Y= -0.0101。（X+Y）补= ( A)。 Ａ．１．１１００Ｂ．１．１０１０ Ｃ．１．０１０１Ｄ．１．１０００ 10.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是（C ）。 A．17 B．19C．27D．36 11.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C ）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。 A.21 B.17 C.19 D.20 12.计算机内存储器可以采用（A）。 A.RAM和ROM B.只有ROM C.只有RAM D.RAM和SAM 13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作，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 14.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数来自(B)。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和内存单元 15.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 16.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( C)寻址。 A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接 17.寄存器间接寻址方式中，操作数处在( B )。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 18.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路
《计算机组成原理》试题 一、（共30分） 1.(10分) (1)将十进制数+107/128化成二进制数、八进制数和十六进制数（3分） (2)请回答什么是二--十进制编码?什么是有权码、什么是无权码、各举一个你熟悉的有权码和无权码的例子？（7分） 2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。(10分) 3.说明海明码能实现检错纠错的基本原理?为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错，校验位和数据位在位数上应满足什么条件？（5分） 4.举例说明运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?运算器中使用多累加器的好处是什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分) 二、(共30分) 1.在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?(每个2分,共8分) 2.简要说明减法指令SUB R3,R2和子程序调用指令的执行步骤(每个4分，共8分) 3.在微程序的控制器中，通常有哪5种得到下一条指令地址的方式。(第个2分，共10分） 4.简要地说明组合逻辑控制器应由哪几个功能部件组成？(4分） 三、（共22分） 1.静态存储器和动态存储器器件的特性有哪些主要区别？各自主要应用在什么地方？（7分） 2.CACHE有哪3种基本映象方式，各自的主要特点是什么？衡量高速缓冲存储器（CACHE）性能的最重要的指标是什么？（10分） 3.使用阵列磁盘的目的是什么？阵列磁盘中的RAID0、RAID1、RAID4、RAID5各有什么样的容错能力？（5分） 四、（共18分） 1.比较程序控制方式、程序中断方式、直接存储器访问方式，在完成输入/输出操作时的优缺点。（9分） 2.比较针式、喷墨式、激光3类打印机各自的优缺点和主要应用场所。（9分） 答案 一、（共30分） 1.(10分) (1) (+107/128)10 = (+1101011/10000000)2 = (+0.1101011)2 = (+0.153)8 = (+6B)16 (2) 二-十进制码即8421码，即4个基2码位的权从高到低分别为8、4、2、1，使用基码的0000，0001，0010，……，1001这十种组合分别表示0至9这十个值。4位基二码之间满足二进制的规则，而十进制数位之间则满足十进制规则。 １
第五章 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）； (2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC)； (3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器）和（数据缓冲寄存器DR）。 2．参见下图（课本P166图5.15）的数据通路。画出存数指令"STA R1 ，(R2)"的指令周期 流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。标出各微操作信 号序列。 解："STA R1 ，(R2)"指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示：
3．参见课本P166图5.15的数据通路，画出取数指令"LDA（R3），RO"的指令周期流程图， 其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。 5．如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画出 时序产生器逻辑图。 解：节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1 = T3 =200ns ， T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。为了消除节拍脉冲上的毛刺，环 型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。根据关 系，节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的逻辑表达式如下：
T1 = C1·， T2 = ， T3 = 6．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指 令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。 解：微指令条数为：（4-1）×80+1=241条 取控存容量为：256×32位=1KB 7. 某ALU器件使用模式控制码M，S3，S2，S1，C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。 下表列出各条指令所要求的模式控制码，其中y为二进制变量，F为
计算机组成原理试题库集及答案
第一章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； 指令和数据均用二进制表示； 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义：
一、选择题 1.假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校校 验的字符码是______。 A 11001011 B 11010110 C 11000001 D 11001001 2.8位定点字长的字，采用2的补码表示时，一个字所能表示的整 数范围是______。 A .–128 ~ +127 B. –127 ~ +127 C. –129 ~ +128 D.-128 ~ +128 3.下面浮点运算器的描述中正确的句子是：______。 a)浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现 b)阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 c)阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作 d)尾数部件只进行乘法和减法运算 4.某计算机字长16位，它的存贮容量是64KB，若按字编址，那 么它的寻址范围是______ A. 64K B. 32K C. 64KB D. 32 KB 5.双端口存储器在______情况下会发生读/写冲突。 a)左端口与右端口的地址码不同 b)左端口与右端口的地址码相同 c)左端口与右端口的数据码不同 d)左端口与右端口的数据码相同 6.寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。 A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈 7.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。 a)每一条机器指令由一条微指令来执行 b)每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 c)每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 d)一条微指令由若干条机器指令组 8.按其数据流的传递过程和控制节拍来看，阵列乘法器可认为是 ______。 a)全串行运算的乘法器 b)全并行运算的乘法器 c)串—并行运算的乘法器 d)并—串型运算的乘法器 9.由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时 间较长，因此机器周期通常用______来规定。 a)主存中读取一个指令字的最短时间 b)主存中读取一个数据字的最长时间 c)主存中写入一个数据字的平均时间
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概论 一、选择题： １．1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为＿B＿。A.EDVAC B.ENIAC C.EVNAC D.EINAC 2.完整的计算机系统应包括__D_____.A..运算器、存储器、控制器 B.外部设备和主机 C.主机和存储器 D.配套的硬件和软件设备 3.计算机系统中的存储器系统是指__D____.A.RAM存储器 B.ROM存储器 C.内存储器 D.内存储器和外存储器 4.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_C_____. A..节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能所致 D.信息处理方便 5.计算机硬件能直接执行的只有_B___. A.符号语言 B.机器语言 C.机器语言和汇编语言 D.汇编语言 二、填空题: 1.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__. 2.在计算机术语中,将运算器和控制器合在一起称为_CPU__,而将_CPU__和存储器合在一起称为__主机__. 3.计算机的软件一般分为两大类:一类叫_系统__软件,一类叫_应用__软件,其中,数据库管理系统属于_系统_软件,计算机辅助教学软件属于__应用___软件. 4.计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_.在CPU执行程序时,必须将指令存放在_内存储器__中. 5.输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备___. 6.计算机存储器的最小单位为__位___,1KB容量的存储器能够存储_1024*8__个这样的单位. 7.在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送的公共通路称为__总线___,就其所传送的信息的性质而言,在公共通路上传送的信息包括_数据__、__地址__和__控制___信息. 三、衡量计算机性能的基本指标有哪些？ 答：1.基本字长 2.数据通路宽度 3.运算速度：包括CPU时钟频率和数据传输率 4.存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量 5.外围设备及其性能 6.系统软件配置运算方法和运算器 一、选择题: 1.在机器数中,__B____的零的表示形式是唯一的. A.原码 B.补码 C.反码 D.原码和反码 3.若某数X的真值为-0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码方法__B__码. A.原 B.补 C.反 D.移 4.运算器虽有许多部件组成,但核心部分是__B____. A.数据总路线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.通用寄存器 5.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过__D_____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
计算机组成原理试题及答案 一、选择题（每题3分，共36分） 1、下列数中最小的数是（）。B A （1010010）2 B （00101000）BCD C （512）8D（235）16 2、某机字长16位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正整数为（），最小负整数为（）。 A A +（215-1），-(215-1) B +(215-1),-（216-1） C +（214-1），-(215-1) D +(215-1), -(1-215) 3、运算器虽由许多部件组成，但核心部分是（） B A 数据总线 B 算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器 4、在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（）来实现 C A 与非门 B 或非门 C 异或门 D 与或非门 5、立即寻址是指（） B A 指令中直接给出操作数地址 B 指令中直接给出操作数 C 指令中间接给出操作数 D 指令中间接给出操作数地址 6、输入输出指令的功能是（） C A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU与I/O设备之间的数据传送 D 改变程序执行的顺序 7、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（） D A 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 B 一条微指令由若干条机器指令组成 C 每一条机器指令由一条微指令来执行 D 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 8、相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性价比（）A A 最低 B 居中 C 最高 D 都差不多 9、某一RAM芯片，其容量为1024×8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为（） B A 23 B 20 C 17 D 19 10、在主存和CPU之间增加Cache的目的是（）。 C A 扩大主存的容量 B 增加CPU中通用寄存器的数量 C 解决CPU和主存之间的速度匹配 D 代替CPU中寄存器工作 11、计算机系统的输入输出接口是（）之间的交接界面。 B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 存储器与外围设备 D CPU与系统总线 12、在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（）之间建立直接的数据通路。B A CPU与存储器 B 主机与外围设备 C 外设与外设 D CPU与主存 二、判断题（每题3分，共15分） 1、两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。（×） 2、相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和（√） 3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。（√）