计算机学科专业基础综合组成原理-总线(一)
一、单项选择题(总题数：45，分数：100.00)
1.按数据传送格式，总线常被划分为______。
? A.并行总线与串行总线
? B.同步总线与异步总线
? C.系统总线与外总线
? D.存储总线与I/O总线
A. √
B.
C.
D.
并行总线是指一次能同时传送多个二进制数位的总线，而串行总线是指二进制数的各位在一条线上是一位一位传送的。所以根据传送格式，总线可分为并行总线和串行总线。
2.内部总线(又称片内总线)是指______。
? A.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线
? B.CPU和计算机系统的其他高速功能部件之间互相连接的总线
? C.多个计算机系统之间互相连接的总线
? D.计算机系统和其他系统之间互相连接的总线
A. √
B.
C.
D.
如在CPU内部，寄存器之间以及算术逻辑部件(ALU)与控制部件之间传输数据所用的总线称为片内总线(即芯片内部的总线)。
3.在集中式仲裁方式中，优先次序控制最灵活的是______。
? A.链式查询方式
? B.计数器定时查询方式
? C.独立请求方式
? D.无法确定
A.
B.
C. √
D.
独立请求方式的判优逻辑集中在总线控制部件中，可以通过程序来改变判优逻辑，故其优先级次序控制最为灵活。
4.下列关于异步通信中的半互锁方式的说法中，错误的是______。
? A.主模块发出请求信号后，不必等待从模块的回答信号即可撤销
? B.从模块发出回答信号后，不必等待主模块的请求信号即可撤销
? C.主模块的请求信号与从模块的回答信号有简单的制约关系
? D.半互锁方式的工作速度慢于不互锁方式，快于全互锁方式
A. √
B.
C.
D.
半互锁方式特点：主模块的请求信号和从模块的回答信号有简单的制约关系，即主模块发出请求信号后，必须接到从模块的回答信号后才撤销请求信号，有互锁的关系。而从模块接到请求信号后，发出回答信号，但不必等待获知主模块的请求信号已经撤销，而是隔一段时间自动撤销回答信号，不存在互锁关系。
5.总线的判优控制主要解决______的问题。
? A.由哪个主设备占用总线
? B.通信双方如何获知传输开始和结束
? C.通信过程中双方如何协调配合
? D.B、C
A. √
B.
C.
D.
总线控制包括判优控制和通信控制。其中判优控制主要解决的问题为：当多个主设备请求占用总线时，决定由它们当中的哪一个来占用。
6.连接计算机与计算机之间的总线属于______。
? A.内总线
? B.系统总线
? C.通信总线
? D.以上都不对
A.
B.
C. √
D.
计算机与计算机之间主要进行通信，故其连接总线为通信总线。但通信总线不一定只是在计算机与计算机之间的总线，计算机系统和其他系统之间互相连接的总线也属于通信总线。
7.总线设计中采用复用传输方式的目的在于______。
? A.提高总线的传输带宽
? B.减少总线中信号线的数量
? C.增加总线的功能
? D.简化总线协议
A.
B. √
C.
D.
总线设计中，为了减少布线，即减少总线中信号线的数量，常将数据总线和地址总线采用多路复用方式传输，即不同的信号共用一组信号线，分时传送。
8.总线是计算机各部件交换信息的公共通路，当使用总线传送数据时，每一时刻总线上可能传送的是______。
? A.多个部件发送给一个部件的信息
? B.一个部件发送给一个部件的多组信息
? C.一个部件发送给多个部件的一组信息
? D.B或C
A.
B.
C. √
D.
总线的特点是各个部件传送信息时，采用分时共享的方式使用总线。每一时刻只能由一个部件占用总线，向总线上发送一组信息，但是在总线上，同一时刻可以有多个部件同时接收这个信息，因为这种情况并不影响这组总线上正确传达的有关信息，所以A错误。但在同一时刻一组总线上不能同时传送多组信息，所以B错误，C正确。
9.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，其缺点是______。
? A.地址信息、数据信息和控制信息不能同时出现
? B.地址信息与数据信息不能同时出现
? C.两种信息源的代码在总线中不能同时出现
? D.以上都不对
A.
B.
C. √
D.
在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息。总线中不能同时出现两种信息源，否则会发生冲突。
10.划分数据总线、地址总线、控制总线这3类的根据是______。
? A.总线所处的位置
? B.总线传送的内容
? C.总线的传送方式
? D.总线的传送方向
A.
B. √
C.
D.
数据总线(DB)用于传送数据信息。该数据信息可以是真正的数据，也可以指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。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。
11.链接查询方式下，在总线上越靠近控制器的设备______。
? A.得到总线使用权的机会越多，优先级越高
? B.得到总线使用权的机会越少，优先级越低
? C.得到总线使用权的机会越多，优先级越低
? D.得到总线使用权的机会越少，优先级越高
A. √
B.
C.
D.
链接查询方式中，设备的优先级由主设备在总线上的位置来决定，离总线控制器最近的设备具有最高的优先级，要求拥有总线使用权的高优先级设备简单地拦截总线允许信号，不让其他更低级的设备收到该信号。
12.下列叙述中，错误的是______。
? A.总线结构传送方式可以提高数据的传输速度
? B.与独立请求方式相比，链式查询方式对电路的故障更敏感
? C.总线标准化后，使得在计算机中增删设备非常容易，提高了设备的兼容性和互换性
? D.总线的带宽是总线本身所能达到的最高传输速率
A. √
B.
C.
D.
A错误。总线结构传送方式并不能提高数据的传输速度。B正确。链式查询方式的缺点就是对询问链的电路故障很敏感，如果第i个设备的接口中有关链的电路有故障，那么第i个以后的设备都不能进行工作。C 正确。总线标准化后，使得在计算机中增删设备非常容易，提高了设备的兼容性和互换性，因此I/O总线和通信总线大多是标准化总线。 D正确。总线带宽指总线的最大数据传输速率，即在数据传输阶段单位时间内总线上可传输的数据量。
13.总线的独立请求方式的优点是______。
? A.速度快
? B.保证公平
? C.成本低
? D.接口简单
A. √
B.
C.
D.
独立请求方式下，每个设备都有独立的总线请求线，裁决速度快。保证公平是计数器定时查询方式的优点。成本低和接口简单都是链式查询方式的优点。
14.总线上信息的传输总是由______。
? A.CPU启动
? B.总线控制器启动
? C.总线主设备启动
? D.总线从设备启动
A.
B.
C. √
D.
主设备是发起总线请求并在获得总线使用权后能控制总线的设备，如CPU、DMA控制器等都可以作为主设备。
15.异步控制方式常用于______作为其主要控制方式。
? A.在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时
? B.微型机的CPU控制中
? C.组合逻辑控制的CPU中
? D.微程序控制器中
A. √
B.
C.
D.
在CPU内部通常采用同步控制方式(CPU内部各部件的速度相当)，在CPU和外存及I/O设备之间常采用异步控制方式。
16.下列有关总线的叙述中，错误的是______。
? A.总线是一组共享的信息传输线
? B.系统总线中有地址、数据和控制3组传输线
? C.同步总线一定有时钟信号线，用于总线操作的定时
? D.系统总线始终由CPU控制和管理
A.
B.
C.
D. √
A、B、C选项叙述均正确。系统总线是由总线控制器控制和管理的，而非CPU。
17.假定一个同步总线的工作频率为33MHz，总线中有32位数据线，每个总线时钟传输一次数据，则该总线的最大数据传输速率为______。
? A.66MB/s
? B.132MB/s
? C.526MB/s
? D.1056MB/s
A.
B. √
C.
D.
一次传输的数据大小为32bit=4B。一次所花费的时间为一个时钟周期，即1/33MHz。那么数据传输速率=4B/(1/33MHz)=132MB/s，故本题选B。
18.系统总线中的控制总线的主要功能是______。
? A.提供定时信号、操作命令和各种请求/回答信号等
? B.提供数据信息
? C.提供时序信号
? D.提供主存和I/O模块的回答信号
A. √
B.
C.
D.
控制总线中传输的控制信号包括总线命令、定时信号(时钟和握手信号等)、总线请求、总线允许、中断请求和中断允许等。A选项的描述最全面，故本题选A。
19.增加同步总线带宽的方法有很多，下列方法中不能提高总线带宽的是______。
? A.总线复用技术
? B.增加总线位宽
? C.采用突发传输模式
? D.提高总线时钟频率
A. √
B.
C.
D.
所谓总线复用技术就是指多个用户共享公用信道的一种机制，目前最常见的主要有时分多路复用、频分多路复用和码分多路复用等，其优点在于：使各子系统的信息能有效及时地被传送；避免彼此间的信号相互干扰和避免物理空间上过于拥挤。总线复用技术并不能提高总线带宽。总线带宽是指这条总线在单位时间内可以传输的数据总量，它等于总线位宽与工作频率的乘积，故增加总线位宽和时钟频率都能够提高总线带宽。突发传输是指两设备之间不间断地连续数据传送。在突发传输模式下，多个数据单元当作一个单元(相当一个数据块)来传送，从而提高了传输效率。综上所述，本题只有A方法不能提高总线带宽，故选择A。
20.下列有关总线标准叙述中，错误的是______。
? A.引入总线标准便于设备互换和新设备的添加
? B.主板上的处理器总线和存储器总线通常是专用总线
? C.I/O总线通常是标准总线，所以PCI总线是标准总线
? D.相对于串行总线，并行总线更适合远距离的数据传输
A.
B.
C.
D. √
总线标准化以后，使得在计算机中增删设备非常容易，提高了设备的兼容性和互换性，因此A正确。通常处理器总线和存储器总线是专用总线，而I/O总线是标准总线，如PCI总线、AGP总线、PCI-Express总线等，因此B、C都正确。串行总线的数据在数据线上按位进行传输，因此只需要一根或两根数据信号线，线路的成本低，适合远距离传输。并行总线的数据在数据线上同时有多位一起传送，每一位要有一根数据线，因此由多根数据线组成。其特点是同时可以传输多位数据，但数位之间必须同步。并行因为数据线多，使得相互间干扰大，因此不适合远距离传输。
21.下列选项中的英文缩写均为总线标准的是______。
? A.PCI、CRT、USB和EISA
? B.ISA、CPI、VESA和EISA
? C.ISA、SCSI、RAM和MIPS
? D.ISA、EISA、PCI和PCI-Express
A.
B.
C.
D. √
排除法： CRT(Cathode Ray Tube)，阴极射线管，故A不对。 CPI(Cycles Per Instruction)，指令平均时钟周期数，故B不对。 SCSI(Small Computer System Interface)，小型计算机系统接口。 RAM(Random Access Memory)，随机存储器。MIPS(Million Instructions Per Second)，每秒百万条指令，故C不对。
22.数据总线信号状态是______。
? A.单向双态的
? B.单向三态的
? C.双向双态的
? D.双向三态的
A.
B.
C.
D. √
数据总线(DB)用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式的总线，即它既可以把CPU的数据传送到存储器或输入/输出接口等其他部件，也可以将其他部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理器的字长相一致，例如Intel 8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以是指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。
地址总线(AB)是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，因此地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微型计算机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2n B=64KB，16位微型计算机的地址总线为20位，其可寻址空间为220B=1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。
23.在下列关于PCI总线基本概念中，不正确的表述是______。
? A.针对不同的处理器，有不同类型的PCI总线
? B.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送
? C.不同于ISA总线，PCI总线的地址总线与数据总线是分时复用的
? D.PCI是目前个人计算机中使用最为广泛的接口，几乎所有主板产品上都带有这种插槽
A. √
B.
C.
D.
PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线，故A错误。 B、C、D的叙述均是正确的。注：猝发式传送为取得主线控制权后进行多个数据的传输。
24.在下列各种情况中，最应采用异步传输方式的是______。
? A.I/O接口与打印机交换信息
? B.CPU与主存交换信息
? C.CPU和PCI总线交换信息
? D.由统一时序信号控制方式下的设备
A. √
B.
C.
D.
在异步定时方式中，没有统一的时钟，也没有固定的时间间隔，完全依靠传送双方相互制约的“握手”信号来实现定时控制。异步定时方式能保证两个工作速度相差很大的部件或设备之间可靠地进行信息交换。I/O接口和打印机之间的速度差异较大，应采用异步传输方式来提高效率。
25.下列关于总线仲裁方式的说法中，正确的有______。
Ⅰ．独立请求方式响应时间最快，是以增加处理器开销和增加控制线数为代价的
Ⅱ．计数器定时查询方式下，有一根总线请求(BR)和一根设备地址线，若每次计数都从0开始，则设备号小的优先级高
Ⅲ．链式查询方式对电路故障最敏感
Ⅳ．分布式仲裁控制逻辑分散在总线各部件中，不需要中央仲裁器
? A.Ⅲ、Ⅳ
? B.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
? C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
? D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
A.
B. √
C.
D.
独立请求方式中，每个设备均由一对总线请求线和总线允许线，总线控制逻辑复杂，但响应速度快，Ⅰ正确。计数器定时方式采用一组设备地址线([*])，Ⅱ错误。链式查询方式对硬件电路故障敏感，且优先级不能改变，Ⅲ正确。分布式仲裁方式不需要中央仲裁器，每个主模块都有自己的仲裁号和仲裁器，多个仲裁器竞争使用总线，Ⅳ正确。
26.设一个32位微处理器配有16位的外部数据总线，若时钟频率为100MHz，总线周期为5个时钟周期传输一个字，则总线带宽是______。
? A.4MB/s
? B.40MB/s
? C.16MB/s
? D.64MB/s
A.
B. √
C.
D.
总线带宽就是总线的数据传输速率(处理器的位数与总线带宽无关，是干扰条件)。解法一：时钟频率为100MHz，所以时钟周期=1/100μs，总线周期=5个时钟周期=5×0.01μs，总线工作频率=1/0.05μs=20MHz，则总线带宽=20MHz×(16/8)B=40MB/s。解法二：时钟频率为100MHz，总线传输周期为5个时钟周期，则总线工作频率=时钟频率/5=20MHz，总线带宽=总线工作频率×(总线宽度/8)=20MHz×(16/8)B=40MB/s。27.总线的数据传输速率可按公式Q=Wf/N计算，其中Q为总线数据传输速率，W为总线数据宽度(总线位宽/8)，f为总线时钟频率，N为完成一次数据传送所需的总线时钟周期个数。若总线位宽为16位，总线时钟频率为8MHz，完成一次数据传送需2个总线时钟周期，则总线数据传输速率Q为______。
? A.16Mbit/s
? B.8Mbit/s
? C.16MB/s
? D.8MB/s
A.
B.
C.
D. √
W=16/8B=2B，N=2，f=8MHz，故Q=2B×8MHz/2=8MB/s。
28.链式查询方式下，若有N个设备，则有______。
? A.有N条总线请求线和N条总线同意线
? B.有N条总线请求线和1条总线同意线
? C.有1条总线请求线和N条总线同意线
? D.有1条总线请求线和1条总线同意线
A.
B.
C.
D. √
在链式查询方式下，N个设备共用1条总线请求线，并用1条总线同意线串行连接所有I/O设备，故选D。链式查询优先级判别方式：离总线控制器越近的部件，其优先级越高；离总线控制器越远的部件，其优先级越低。链式查询方式的优点：只需要3根控制线就能按一定的优先级实现总线控制，结构简单，易扩充。链式查询方式的缺点：对硬件电路的故障敏感，也就是说，如果第i个设备的接口电路有故障，则第i个设备以后的设备都不能进行工作。当优先级高的部件频繁请求使用总线时，会使优先级较低的部件长期不能使用总线。
29.在独立请求方式下，若有N个设备，则有______。
? A.有N条总线请求线和N条总线同意线
? B.有N条总线请求线和1条总线同意线
? C.有1条总线请求线和N条总线同意线
? D.有1条总线请求线和1条总线同意线
A. √
B.
C.
D.
独立请求方式中，每一个设备均有一对总线请求线和总线同意线，故N个设备，有N条总线请求线和N条总线同意线。
30.在使用Pentium处理器的PC中，图形加速卡最好连接在______上。
? A.ISA总线
? B.PCI总线
? C.EISA总线
? D.AGP总线
A.
B.
C.
D. √
AGP总线是Intel公司专门为支持高性能图形和视频而设计的一种新型局部总线。它为图形加速卡提供了一条专用通道，从而摆脱了PCI总线的拥挤情况。因此在Pentium处理器的PC上插入AGP总线是连接图形加速卡最好的方法。
31.下列关于RS-232C总线的叙述中，错误的是______。
? A.使用低电平表示“1”，高电平表示“0”
? B.是一种串行总线杯准
? C.可以用来连接计算机和调制解调器
? D.具有真正的即插即用特征
A.
B.
C.
D. √
RS-232C是一种串行总线标准，常用于连接包括调制解调器、鼠标、扫描仪以及向计算机发送信息和从计算机接收信息的其他设备。A、B和C均是正确描述。而即插即用特征一般用来形容USB总线的特点，故D 选项错误。
32.下列关于USB总线的叙述中，正确的是______。
? A.最高数据传输速率为1.5Mbit/s
? B.可用来连接显示器、鼠标、键盘等外设，且可以将它们进行串接
? C.使用4芯电缆，4条全部用于数据连接
? D.不支持热插拔
A.
B. √
C.
D.
USB总线是一种串行总线，用来实现外设的简单快速连接，并且可以将外设进行串接，使一大串设备共用PC上一个端口。2.0版的USB总线最高数据传输速率可达480Mbit/s。使用4芯电缆，2条用于数据连接，2条用于电源、接地。USB总线支持热插拔，具有真正的即插即用特性。
33.下列总线中，数据传输速率最高的是______。
? A.PCI总线
? B.VESA总线
? https://www.doczj.com/doc/cc1383562.html,B总线
? D.AGP总线
A.
B.
C.
D. √
AGP(Accelerated Graphic Ports)总线是专门用来连接显示卡的高速总线，其中AGP8X版本的AGP总线数据传输速率可达2.1GB/s，远大于其他3种总线。
34.串行通信方式主要用于______。
? A.连接主机与外围设备
? B.连接主存与CPU
? C.连接运算器与控制器
? D.连接CPU内部各部件
A. √
B.
C.
D.
串行通信方式由于其信息传送速度慢、信息传送的距离较长、所使用的信号线数量较少等特点，主要用于连接主机和慢速的外围设备，如主机与串行鼠标之间的信息传送。
35.主存通过______来识别信息是地址还是数据。
? A.总线的类型
? B.存储器数据寄存器(MDR)
? C.存储器地址寄存器(MAR)
? D.控制单元(CU)
A. √
B.
C.
D.
地址和数据在不同的总线上传输，地址在地址总线上传输，数据在数据总线上传输，故主存通过总线的类型来识别信息是地址还是数据。
36.在同步通信中，一个总线周期的传输过程是______。
? A.先传送数据，再传输地址
? B.先传送地址，再传输数据
? C.只传输数据
? D.都不对
A.
B. √
C.
D.
在同步通信过程中，一个总线传输周期的过程可分为申请阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段。其中，寻址阶段即传送地址的阶段，传输阶段即传送数据的阶段，故选B。
37.下列关于PCI总线的描述，错误的是______。
? A.PCI总线是一种与处理器无关的高速外围总线
? B.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送
? C.系统中可以配置多条PCI总线
? D.PCI总线不支持即插即用
A.
B.
C.
D. √
PCI总线是一种高速的外围总线，它与处理器无关，采用猝发方式传送，支持即插即用且系统中可以有多条PCI总线。
38.中断判优逻辑和总线仲裁方式相类似，下列说法中，正确的是______。
Ⅰ．在总线仲裁方式中，独立请求方式响应时间最快，是以增加处理器开销和增加控制线数为代价的Ⅱ．在总线仲裁方式中计数器查询方式，若每次计数都从“0”开始，则所有设备使用总线的优先级相等Ⅲ．总线仲裁方式一般是指I/O设备争用总线的判优方式，而中断判优方式一般是指I/O设备争用CPU的判优方式
Ⅳ．中断判优逻辑既可以通过硬件实现，也可以通过软件实现
? A.Ⅰ、Ⅲ
? B.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
? C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
? D.Ⅰ、Ⅳ
A.
B. √
C.
D.
Ⅰ：独立请求方式中，每个I/O接口都有各自的总线请求和总线同意线，共2n根控制线，以此来获得高响应速度，故Ⅰ正确。Ⅱ：计数器查询方式中，计数器有两种计数方式：①计数器每次判优都从“0”开始，此时一旦设备的优先级次序被固定后，设备的优先级就按0，1，2，…，n的顺序降序排列，永远不能改变；②计数器也可以从上一次的终点开始计数，即是一种循环方法，此时所有设备使用总线的优先级相等，故Ⅱ错误。Ⅲ：总线仲裁方式是总线被争用的判优方式，从设备一般是I/O设备，但也可以是硬盘(外存)，故Ⅲ正确。Ⅳ叙述正确。
39.下列关于总线的说法中，正确的是______。
? A.数据总线、地址总线和控制总线是分开连接在不同设备上的3种不同的总线
? B.一台机器里面只有一个总线
? C.一个总线在某一时刻可以有多对主、从设备进行通信
? D.总线判优是在多个请求使用总线的设备中选择一个，让其控制总线来传输信息
A.
B.
C.
D. √
数据总线、地址总线和控制总线只是系统总线的3个组成部分，而不能分开来单独连接设备，故A错误。总线按其所在的位置分为片内总线、系统总线、通信总线。可以把所有主要功能部件都连接在一个总线上，也可以用几个总线分别连接不通的部件和设备。因此，有单总线结构、双总线结构、三总线结构等。通常，一台机器里面应该有不同层次的多个总线存在，故B错误。在某一个总线传输周期内，总线上只能有一个主设备控制总线，选择一个从设备与之进行通信，或对所有其他设备进行广播通信。所以，某一时刻一个总线不能有多对主、从设备进行通信，故C错误。 D正确。总线判优是在多个请求使用总线的设备中选择一个，让其控制总线来传输信息，其他设备则需暂时等待并在以后的判优中逐一被选中。
40.下列关于同步总线的说法中，正确的有______。
Ⅰ．同步总线一般按最慢的部件来设置公共时钟
Ⅱ．同步总线一般不能很长
Ⅲ．同步总线一般采用应答方式进行通信
Ⅳ．通常，CPU内部总线、处理器总线等采用同步总线
? A.Ⅰ、Ⅱ
? B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
? C.Ⅲ、Ⅳ
? D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
A.
B. √
C.
D.
同步总线的特点是各部件采用时钟信号进行同步，协议简单，因而速度快，接口逻辑很少。但总线上的每个部件必须在规定的时间内完成要求的动作，所以一般按最慢的部件来设计公共时钟。而且由于时钟偏移问题，同步总线一般不能很长。因此，一般同步总线用在部件之间距离短、存取速度一致的场合。通常，CPU内部总线、处理器总线等采用同步总线。因此Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ都是正确的。Ⅲ属于异步总线的特征。异步总线采用应答方式进行通信，允许各设备之间的速度有较大的差异，因此，通常用于在具有不同存取速度的设备之间进行通信。通常连接外设或其他机器的通信总线采用异步总线。综上，本题选B。
41.在计数器定时查询方式下，若每次计数都从0开始，则______。
? A.设备号小的设备优先级高
? B.设备号大的设备优先级高
? C.每个设备的优先级均等
? D.每个设备的优先级随机变化
A. √
B.
C.
D.
计数器有两种计数方式。
第一种：计数器每次判优都从“0”开始，此时一旦设备的优先次序被固定后，设备的优先级就按0，1，2，…，
n的顺序降序排列，永远不能改变。这种情况下设备号越小的设备优先级越高。
第二种：计数器也可以从上一次的终点开始计数，即是一种循环方法，此时所有设备使用总线的优先级相等。计数器的初值当然也可以由程序设置，故优先级次序可以改变。
42.以下有关于总线结构系统的叙述中，错误的是______。
? A.通常越靠近CPU的总线传输率越高
? B.通常在总线和总线之间用桥接器连接
? C.CPU总线和存储器总线都比I/O总线快
? D.系统中的多个总线不可能同时传输信息
A.
B.
C.
D. √
通常，越靠近CPU的总线，其速度就越快；越远离CPU的总线，其速度就越慢。这也是和存储器系统相一致的，故A、C都是正确的。通常在总线和总线之间用桥接器连接，比如具有ISA总线和PCI总线的计算
机系统提供有PCI至ISA的桥接器。 D错误，多个总线可以同时传输信息。
43.假设某存储器总线采用同步通信方式，时钟频率为50MHz，每个总线事务以突发方式传输8个字，以支持块长为8个字的cache行读和cache行写，每字4B。对于读操作，方式顺序是1个时钟周期接收地址，3个时钟周期等待存储器读数，8个时钟周期用于传输8个字。请问若全部访问都为读操作，该存储器的数据传输速率为______。
? A.114.3MB/s
? B.126.0MB/s
? C.133.3MB/s
? D.144.3MB/s
A.
B.
C. √
D.
一次总线事务传输的数据量为8×4B=32B。所使用的时钟周期数为1+3+8=12，又每个时钟周期为(1/50MHz)，那么所使用的总时间为12×(1/50MHz)=0.24s。那么读操作的数据传输速率为32B/(12×
(1/50MHz))s=133.3MB/s。
44.下列关于地址总线的叙述中，正确的是______。
? A.I/O接口通过地址总线将中断向量地址送至CPU
? B.在计算机中的地址总线信号状态是双向三态的
? C.在系统总线中，地址总线的位数与存储器带宽有关
? D.一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节
A.
B.
C.
D. √
地址总线(AB)是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口，因此地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同。
中断向量的作用是让CPU通过一个JMP跳跃指令找到程序入口地址，所以，它是这个跳转指令的地址，在找到之后，应该通过数据总线送至CPU中的MDR中，然后再存放到PC中。
因此A应该是数据总线，B应该是单向三态，故A、B皆错。
地址线的位数与存储器的带宽无关，与存储单元的个数有关，故C错误。
地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存空间的大小，故D正确。
45.在哪种结构的运算器中需要在ALU的两个输入端加上两个缓冲寄存器?______
? A.单总线结构
? B.双总线结构
? C.三总线结构
? D.都需要加
A. √
B.
C.
D.
·单总线结构的运算器：由于所有部件都接到同一总线上，因此数据可以在任何两个寄存器之间，或者在任一个寄存器和ALU之间传送。在同一时间内，只能有一个操作数放在单总线上。为了把两个操作数输入到ALU，需要分两次来做，而且还需要A、B两个缓冲寄存器。
·双总线结构的运算器：在这种结构中，两个操作数同时送到ALU进行运算，只需一次操作控制，而且马上就可以得到运算结果。两条总线各自把其数据送至ALU的输入端，故不需要缓冲寄存器。
·三总线结构的运算器：在三总线结构中，ALU的两个输入端分别由两个总线供给，而ALU的输出则与第三条总线相连。这样，算术逻辑操作就可以在一步的控制之内完成，故不需要加缓冲寄存器。
综上，只有单总线结构的运算器才需要加上两个缓冲寄存器。
《计算机组成原理》试卷一 一．选择题（每小题1分，共20分） 1. 我国在______年研制成功了第一台电子数字计算机，第一台晶体管数字计算机于 ______年完成。b5E2RGbCAP A. 1946，1958 B. 1950，1968 C. 1958，1961 D. 1959，1965 2. 目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为______。 A. 单晶硅 B. 非晶硅 C. 锑化钼 D. 硫化镉 3. 下列数中最大的数是______。 A. （100110001）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. 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|≤1-2-32 B. 0≤│N|≤1-2-31p1EanqFDPw C. 0≤│N|≤1-2-30 D. 0≤│N|≤1-2-29DXDiTa9E3d 6. 定点运算器用来进行______。 A. 十进制数加法运算 B. 定点数运算 C. 浮点数运算 D. 即进行定点数运算也进行浮点数运算 7. 某SRAM芯片，其存储容量为64ⅹ16位，该芯片的地址线和数据线数目为______。 A. 64，16 B. 16，64 C. 64，8 D. 16，6RTCrpUDGiT 8. 闪速存储器称为______。 A. 光盘 B. 固态盘 C. 硬盘 D. 软盘 9. 二地址指令中，操作数的物理位置不可安排在______。 A. 栈顶和次栈顶 B. 两个主存单元 C. 一个主存和一个寄存器 D. 两个寄存器 10. 堆栈寻址方式中，设A为累加寄存器，SP为堆栈指示器，Msp为SP 指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：（A）→Msp，（SP）－1→SP，那么出栈操作的动作为： A. （Msp）→A，（SP）+1→SP B. （SP）+1→SP，（Msp）→A C. （SP）－1→SP，（Msp）→A D. （Msp）→A，（SP）－1→SP 11. 中央处理器（CPU）是指______。 A. 运算器 B. 控制器 C. 运算器. 控制器和cache D. 运算器、控制器和主存储器 12. 指令寄存器的作用是______。 A. 保存当前指令的地址 B. 保存当前正在执行的指令 C. 保存下一条指令 D. 保存上一条指令 13. 下面描述的RISC机器基本概念中正确的表达是______。 A. RISC机器不一定是流水CPU B. RISC机器一定是流水CPU C. RISC机器有复杂的指令系统
《微机组成原理》练习题 第一章计算机系统概论 一、选择题 1、冯.诺依曼机工作方式的基本特点是（） A．多指令流单数据流B．按地址访问并顺序执行指令 C．堆栈操作D．存储器按内容选择地址 2、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为（） A、CPU B、ALU C、主机 D、CU 3、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 4、计算机系统中的存储系统是指（） A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 5、用以指定待执行指令所在地址的是（） A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 6、微型计算机的发展以（）技术为标志。 A．操作系统B．微处理器C．磁盘D．软件 7、存储单元是指（） A．存放在一个字节的所有存储元集合B．存放一个存储字的所有存储元集合 C．存放一个二进制信息位的存储元集合D．存放一条指令的存储元集合 8、存储字长是指（） A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合B．存放在一个存储单元中的二进制代码位数C．存储单元的个数D．机器指令的位数 9、存放欲执行指令的寄存器是（） A．MAR B．PC C．MDR D．IR 10、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（） A．MAR B．PC C．MDR D．IR 二、填空题 1、（）和（）都存放在存储器中，（）能自动识别它们。 2、存储器可分为主存和（），程序必须存于（）内，CPU才能执行其中的指令。 3、存储器的容量可以用KB、MB、GB表示，它们分别代表（）、（）、（）。 4、计算机硬件的主要技术指标包括（）、（）、（）。 5、在用户编程所用的各种语言中，与计算机本身最为密切的语言是（）。 6、汇编语言是一种面向（）的语言，对（）依赖性强，用汇编语言编制的程序执行速度比高级 语言（）。 7、有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称为（）。 8、基于（）原理的（）计算机工作方式的基本特点是按地址访问并顺序执行指令。 三、简答题 1、冯.诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统由哪些部件组成？
第6章总线系统 6.1 选择题 1.计算机使用这解优点是便于实现积木化,同时 A.减少了信息传输量 B.提新了信息传输的速度 C.减少了信息传输线的条数, 2.在集中式总线仲裁中①式响应时间最快②方式对电路故障最敏感。 A.菊花链方式 B.独立请求方式 c.计数器定时查询方式 3.系统总线中地址线的功用是 A.用于选择主存单元 B.用于选择进行信息传输的设备 C.用于指定主存单元和I/0设备接口电路的地址 D.用于传送主存物理地址和逻辑地址 4.数据总线的宽度由总线的定义。 A.物理特性 B.功能特性 C.电气特性 D.时间特性 5.在单机系统中,三总线结构的计算机的总线系统由组成。 A.系统总线、内存总线和I/0总线 B.数据总线、地址总线和控制总线 C.内部总线、系统总线和I/0总线 D. ISA总线、VESA总线和PCI总线 6.从总线的利用率来看①的效率最低;从整个系统的吞吐量来看②的效率最高。 A.单总线结构 B.双总线结构 C.三总线结构 7.下列陈述中不正确的是 A.在双总线系统中,访存操作和输入/输出操作各有不同的指令 B. 系统吞吐量主要取决于主存的存取周期 C. 总线的功能特性定义每一根线上的信号的传递方向及有效电平范围 D.早期的总线结构以CPU为核心,而在当代的总线系统中,由总线控制器完成多个总线请求者之间的协调与仲裁 8.一个适配器必须有两个接口: 一是和系统总线的接口,CPU和重配器的数据交换是①,方式;二是和外设的接口,适配器和外设的数据交换是②方式。 A.并行 B.串行 C.并行或串行 D.分时传送 9.下列陈述中不正确的是 A.总线结构传送方式可以提高数据的传输速度 B.与独立请求方式相比,链式査询方式对电路的故障更敏感 C. PCI总线采用同步时序协议和集中式仲裁策略 D.总线的带宽是总线本身所能达到的最高传输速率 10.在的计算机系统中,外设可以和主存储器单元统一编址,因此可以不使用I/〇指令。 A.单总线 B.双总线 C.三总线 D.多种总线 11.以RS-232为接口,进行7位ASCII码字符传送,带有一位奇校验位和两位停止位,当渡特率为9600波特时,字符传送率为 A.960 B.873 C.1371 D.480 12.下列各项是同步传输的特点。 A.需要应答信号 B.各部件的存取时间比较接近 C.总线长度较长 D.总线周期长度可变 13.计算机系统的输入输出接口是之间的交接界面。 A.CPU与存储器 B.主机与外围设备
计算机组成原理试题及答案 一、填空（12分） 1.某浮点数基值为2，阶符1位，阶码3位，数符1位，尾数7位，阶码 和尾数均用补码表示，尾数采用规格化形式，用十进制数写出它所能表示的最大正数，非0最小正数，最大负数，最小负数。 2.变址寻址和基址寻址的区别是：在基址寻址中，基址寄存器提 供，指令提供；而在变址寻址中，变址寄存器提供，指令提供。 3.影响流水线性能的因素主要反映在和 两个方面。 4.设机器数字长为16位（含1位符号位）。若1次移位需10ns，一次加 法需10ns，则补码除法需时间，补码BOOTH算法最多需要时间。 5.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间 叫，它通常包含若干个，而后者又包含若干个。组成多级时序系统。 二、名词解释(8分) 1.微程序控制 2.存储器带宽 3.RISC 4.中断隐指令及功能
三、简答（18分） 1. 完整的总线传输周期包括哪几个阶段？简要叙述每个阶段的工作。 2. 设主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块有16个字，每字32位。 (1)若Cache采用直接相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。 (2)若Cache采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。 3. 某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1，写出各中断源的屏蔽字。
4. 某机主存容量为4M ×16位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。 （1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用； （2）该指令直接寻址的最大范围； （3）一次间址的寻址范围； （4）相对寻址的寻址范围。 四、（6分） 设阶码取3位，尾数取6位（均不包括符号位），按浮点补码运算规则 计算 [25169?] + [24)16 11 (-?] 五、画出DMA 方式接口电路的基本组成框图，并说明其工作过程（以输入设备为例）。（8分）
《计算机组成原理》练习题 第一章概论 一、选择题 01. 电子计算机主存内的ROM是指。 A.不能改变其内的数据 B.只能读出数据，不能写入数据 C.通常用来存储系统程序 D.以上都是 02. 有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称之为。 A.硬件 B.软件 C. 固件 D.辅助存储 03. 如果要处理速度、温度、电压等连续性数据可以使用。 A.数字计算机 B.模拟计算机 C.混合计算机 D.特殊用途计算机 04. 邮局把信件进行自动分拣，使用的计算机技术是。 A.机器翻译 B.自然语言理解 C.模式识别 D.过程控制 05. 冯.诺伊曼机工作方式的基本特点是。 A.多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作 D.存储器按内容选择地址。 06. 某寄存器中的值可能是操作数，也可能是地址，只有计算机的才能识别它。 A.译码器 B.判断程序 C.指令 D.时序信号。 07. 80年代以来，许多国家开始研究第五代计算机，这种计算机系统是。 A.超高速巨型计算机系统 B.知识信息处理系统 C.大型分布式计算机系统 D.超级微型计算机群组成的计算机网。 08. 计算机的算逻单元的控制单元合称为。 A.ALU B.UP C.CPU D.CAD 09. 磁盘驱动器读写数据的基本存取单位为。 A.比特 B.字节 C.磁道 D.扇区 二、填空题 01. 计算机硬件是指， 软件是指， 固件是指。 02. 数控机床是计算机在方面的应用。 03. 人工智能研究， 模式识别研究。
04. 计算机用来处理离散的数据，而计算机用来处理连续性的数据。 05．存储器可分为主存和，程序必须存于内，CPU才能执行其中的指令。 第二章计算机中的信息编码 一、选择题 01. 对真值0表示形式唯一的机器数是。 A.原码 B.补码和移码 C.补码 D.反码 02. 在整数定点机中，下述第说法正确。 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.以上说法均不对。 03. 在小数定点机中，下述第说法正确。 A.只有补码能表示-1 B.只有原码能表示-1 C.三种机器数均不能表示-1 D.以上说法均不对 04．设X为真值，X*为其绝对值，则等式[-X*]补=[-X]补。 A.成立 B.不成立 05．设X为真值，X*为其绝对值，满足[-X*]补=[-X]补的条件是。 A.X任意 B.X为正数 C.X为负数 D.X为非负数 06．设寄存器内容为11111111，若它等于-0，则为 A.原码 B.补码 C.反码 D.移码 二、填空题 01．采用浮点表示时，若尾数为规格化形式，则浮点数的表示范围取决于的位数，精度取决于的位数，确定浮点数的正负。 02．一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须。尾数右移1 位，阶码。 03．一个浮点数，确定了小数点的位置，当其尾数左移时，欲使其值不变，必须使。 04．移码常用来表示浮点数的部分，移码和补码除符号位外，其他
第一章计算机系统概论 题1 *冯诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬 件系统有哪些部件组成？他们起什么作用？ 答：基本思想是：存储程序。也就是将用指令序列描述的解题程序与原始数据 一起存储到计算机中。计算机只有一个启动，就能自动的取出一条条指令并执行之， 直至程序执行完毕，得到计算结果为止。 按此思想设计的计算机硬件系统包含：运算器、控制器、存储器、输入设备和 输出设备5个基本部件。 运算部件运算部件用来进行数据变换和各种运算。 控制部件则为计算机的工作提供统一的时钟，对程序中的个基本操作进行时序 分配。并发出相应的控制信号，驱动计算机的各部件有序的完成规定的操作内容。 存储器用来存放程序、数据及运算结果。 输入输出设备的主要作用是接受用户提供的外部信息后用户提供输出信息。 题2 *计算机的发展经历了几代？每一代的基本特征是什么？ 答：自1946年第一台电子数字计算机问世以来，其发展已经
经历了四代： 第一代计算机（1946年~1957年） 主要特点：计算机所设计用的逻辑元件为电子管。 第二代计算机（1958年~1964年） 主要特点：逻辑元件使用晶体管。 第三代计算机（1965年~1971年） 主要特点：采用中、小规模集成电路（MSI、SSI）。 第四代计算机（1972年~现在） 主要特点：采用大规模集成电路及超大规模集成电路（LSI、VLSI）。 题3 *简述计算机系统的层次结构。 答：应用软件、系统软件和硬件构成了计算机系统的三个层次。 硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本的操作界面。 应用软件是在最外层，为用户解决具体问题的应用洗系统界面。 通常将除硬件系统之外的其余层次称为虚拟机。层次之间的关系紧密，上层时下层 功能的扩展，下层是上层的基础；层次划分不是绝对的。 题4*什么是兼容？其优点是什么？ 答：兼容是计算机软件或硬件的通用性。一个计算机系统中的软件或设备，可以应用于其他的计算机系统中，则称这俩个计算机
华侨大学2012—2013学年第一学期期末考试 《计算机组成原理》考试试卷（A卷） 学院课程名称考试日期 姓名专业学号 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）） 1、完整的计算机系统应包括_______。 A．CPU和主存B．外部设备和主机 C．主机和实用程序D．配套的硬件系统和软件系统 2、有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称之为_______。 A．硬件B．软件C．固件D．辅助存储器 3、冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是_______。 A．指令操作码的译码结果B．指令和数据的寻址方式 C．指令周期的不同阶段D．指令和数据所在的存储单元 4、浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和溢出判断等步骤。设浮点数的阶码和尾数都采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。若有两个数X=27*29/32、Y=25*5/8，则浮点加法计算X+Y的最终结果是_____。 A．00111 1100010 B．00101 0001000 C．01000 0010001 D．发生溢出 5、下列关于RISC的叙述中，错误的是_______。 A．RISC普遍采用微程序控制器 B．RISC大多数指令在一个时钟周期内完成 C．RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多 D．RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少 6、在微机中，系统日期、硬盘参数与计算机配置信息等均存储在_______。 A．Cache B．ROM C．EPROM D．CMOS 7、相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是_______。 A．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易 B．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展困难 C．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易 D．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展困难 8、下列有关RAM和ROM的叙述中，正确的是_______。 ① RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器 ② RAM和ROM都是采用随机存取方式进行信息访问 ③ RAM和ROM都可用做Cache ④ RAM和ROM都需要进行刷新 A．仅①②B．仅②③C．仅①②③D．仅②③④
湖南师范大学2012—2013学年第一学期信息与计算科学专业2011年级期末/ 补考/重修课程 计算机组成原理考核试题 出卷人：毛禄广 课程代码：考核方式: 考试时量：分钟试卷类型：A/B/C/D 一、单选题（30分，每题2分） 1. 算术逻辑单元的简称为（）B A、CPU。 B、ALU。 C、CU。 D、MAR。 2. EPROM是指（）D A.读写存储器 B.只读存储器 C.闪速存储器 D.可擦除可编程只读存储器 3. 异步通信的应答方式不包括（）D A、不互锁 B、半互锁 C、全互锁 D、以上都不包括 4. 三种集中式总线仲裁中，______方式对电路故障最敏感。A A、链式查询 B. 计数器定时查询 C. 独立请求D、以上都不正确 5. 下面说法正确的是：（）B A、存储系统层次结构主要体现在缓存-主存层次上； B、缓存-主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配的问题； C、主存和缓存之间的数据调动对程序员也是不透明的； D、主存和辅存之间的数据调动由硬件单独完成。 6. 动态RAM的刷新不包括( ) D A、集中刷新 B、分散刷新 C、异步刷新 D、同步刷新 7. 关于程序查询方式、中断方式、DMA方式说法错误的是（）D A、程序查询方式使CPU和I/O设备处于串行工作状态，CPU工作效率不高； B、中断方式进一步提高了CPU的工作效率； C、三者中DMA方式中CPU的工作效率最高； D、以上都不正确。 第 1 页共5 页 8. 发生中断请求的条件不包括（）D A.一条指令执行结束 B.一次I/O操作结束 C.机器内部发生故障 D.一次DMA操作结束 9. DMA的数据传送过程不包括（）A A、初始化 B、预处理 C、数据传送 D、后处理 10. 下列数中最大的数为（）B A.（10010101）2 B.（227）8 C.（96）8 D.（143）5 11. 设32位浮点数中，符号位为1位，阶码为8位，尾数位为23位，则它所能表示的最大规．格化正数为（）B A +（2 – 2-23）×2+127B．[1+（1 – 2-23）]×2+127 C．+（2 – 223）×2+255D．2+127 -223 12. 定点运算中，现代计算机都采用_______做加减法运算。（）B A、原码 B、补码 C、反码 D、移码 13._________中乘积的符号位在运算过程中自然形成。（）C A、原码一位乘 B、原码两位乘 C、补码一位乘 D、以上都不是 14.设x为真值，x*为绝对值，则[-x*]补=[-x]补能否成立（）C A、一定成立 B、不一定成立 C、不能成立 D、以上都不正确 15. 最少可以用几位二进制数即可表示任一5位长的十进制整数。（）A A、17 B、16 C、15 D、18 二、填空题（共10分，每题1分） 1.总线控制分为判优控制和________。（通信控制） 2.总线通信常用四种方式________、异步通信、半同步通信、分离式通信。（同步通信） 3.按在计算机系统中的作用不同，存储器主要分为主存储器、辅助存储器、_________。（缓冲存 储器） 4.随机存取存储器按其存储信息的原理不同，可分为静态RAM和__________。（动态RAM） 5.I/O设备与主机交换信息的五种控制方式是程序查询方式、中断方式和、_________、I/O通道方 式和I/O处理机方式。（DMA方式） 6.程序查询方式中为了完成查询需要执行的三条指令分别为测试指令、________、转移指令。（传 送指令） 7.浮点数由阶码和________两部分组成。（尾数） 8.二进制数-0.1101的补码为__________。（10011） 9._______是补码一位乘中乘数符号为负时的方法。（校正法）
一.冯·诺依曼计算机的特点 1945年，数学家冯诺依曼研究EDVAC 机时提出了“存储程序”的概念1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成2.指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。3.指令和数据均用二进制数表示。 4.指令由操作码和地址码组成，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。 5.指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。 6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。二.计算机硬件框图 1. 冯诺依曼计算机是以运算器为中心的 2. 现代计算机转化为以存储器为中心 各部件功能： 1.运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。 2.存储器用来存放数据和程序。 3.控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果 4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式（鼠标键盘）。 5.输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式（打印机 显示屏）。计算机五大子系统在控制器的统一指挥下，有条不紊地自动工作。 由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，尤其在大规模集成电路制作工艺出现后，两大不见往往集成在同一芯片上，合起来统称为中央处理器（CPU ）。把输入设备与输出设备简称为I/O 设备。
现代计算机可认为由三大部分组成：CPU 、I/O 设备及主存储器。CPU 与主存储器合起来又可称为主机，I/O 设备又可称为外部设备。主存储器是存储器子系统中的一类，用来存放程序和数据，可以直接与CPU 交换信息。另一类称为辅助存储器，简称辅存，又称外村。算术逻辑单元简称算逻部件，用来完成算术逻辑运算。控制单元用来解实存储器中的指令，并发出各种操作命令来执行指令。ALU 和CU 是CPU 的核心部件。I/O 设备也受CU 控制，用 来完成相应的输入输出操作。 二、计算机硬件的主要技术指标 衡量一台计算机性能的优劣是根据多项技术指标综合确定的。其中，既包含硬件的各种性能指标，又包括软件的各种功能。1.机器字长 机器字长是指CPU 一次能处理数据的位数，通常与CPU 的寄存器位数有关。字长越长，数的表示范围越大，精度越高。机器的字长会影响机器的运算速度。倘若CPU 字长较短，又要运算位数较多的数据，那么需要经过两次或多次的运算才完成，势必影响运算速度。机器字长对硬件的造价也有较大的影响。它将直接影响加法器（ALU ）、数据总线以及存储字长的位数。所以机器字长的确定不能单从精度和数的表示范围来考虑。2.存储容量 存储器的容量应该包括主存容量和辅存容量。 主存容量是指主存中存放二进制代码的总位数。即存储容量=存储单元个数*存储字长。MAR 的位数反映了存储单元的个数，MDR 的位数反映了存储字长。例如，MAR 为16位，根据2^16=65536，表示此存储体内又65536个存储单元（即64K 个存储字，1K=1024=2^10）；而MDR 为32位，表示存储容量2^16*32=2^21=2M 位（1M=2^20）。 现代计算机中常以字节数来描述容量的大小，因一个字节已被定义为8位二进制代码，故用字节数便能反映主存容量。例如：上述存储容量位2M 位，也可用2^18字节表示，记作2^18B 或256KB 。 辅存容量通常用字节数来表示，例如，某机辅存（硬盘）容量为80G （1G=1024M=2^10*2^20=2^30）.3.运算速度 计算机的运算速度与许多因素有关，如机器的主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等都有关。采用吉普森法，综合考虑每条指令的执行时间以及它们在全部操作中所占的 百分比，即 其中Tm 为机器运行速度；fi 为第i 种指令占全部操作的百分比数；ti 为第i 种指令的执行时间。
一、填空题 1．对存储器的要求是速度快，_容量大_____，_价位低_____。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。 2．指令系统是表征一台计算机__性能__的重要因素，它的____格式__和___功能___不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。 3．CPU中至少有如下六类寄存器__指令____寄存器，__程序_计数器，_地址__寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，缓冲寄存器。 4．完成一条指令一般分为取指周期和执行周期，前者完成取指令和分析指令操作，后者完成执行指令操作。 5．常见的数据传送类指令的功能可实现寄存器和寄存器之间，或寄存器和存储器之间的数据传送。 6．微指令格式可分为垂直型和水平型两类，其中垂直型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。 7．对于一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出操作数的地址，其中一个操作数通常隐含在累加器中 8．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 2^127(1-2^－23) ，最小正数为 2^－129 ，最大负数为 2^－128(-2^－1-2^－23) ，最小负数为 -2^127 。 9．某小数定点机，字长8位（含1位符号位），当机器数分别采用原码、补码和反码时，其对应的真值范围分别是 -127/128 ～+127/128 -1 ～+127/128 -127/128 ～+127/128 （均用十进制表示）。 10．在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止CPU访问主存、周期挪用和DMA和CPU交替访问主存。 11．设 n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做 8 次移位和最多 8 次加法，补码Booth算法需做 8 次移位和最多 9 次加法。 12．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，最小正数为，最大负数为，最小负数为。 13．一个总线传输周期包括申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段四个阶段。 14．CPU采用同步控制方式时，控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。
信息与管理科学学院计算机科学与技术 实验报告 课程名称：计算机组成原理 实验名称：存储器读写和总线控制实验 姓名：班级：指导教师：学号： 实验室：组成原理实验室 日期： 2013-11-22
一、实验目的 1、掌握半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法。 2、掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 3、了解运算器和存储器如何协同工作。 二、实验环境 EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 三、实验内容 学习静态RAM的存储方式，往RAM的任意地址里存放数据，然后读出并检查结果是否正确。 四、实验操作过程 开关控制操作方式实验 注：为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。 本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 1、按图3－1接线图接线： 图3－1 实验三开关实验接线 2、拨动清零开关CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。 3、往存储器写数据：
以往存储器的（FF ） 地址单元写入数据“AABB ”为例，操作过程如下： 4、按上述步骤按表3－2所列地址写入相应的数据 表3－2 5、从存储器里读数据： 以从存储器的（FF ） 地址单元读出数据“AABB ”为例，操作过程如下： (操作) (显示) (操作) (显示) (操作) (显6、按上述步骤读出表3－2数据，验证其正确性。 五、实验结果及结论 通过按照实验的要求以及具体步骤，对数据进行了严格的检验，结果是正确的，具体数据如图所示：
计算机专业基础综合计算机组成原理（计算机系统概述）历年真 题试卷汇编1 (总分：70.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：29，分数：58.00) 1.电了计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，但不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早 提出这种概念的是____。【上海交通大学1999年】 （分数：2.00） A.巴贝奇 B.冯.诺依曼√ C.帕斯卡 D.贝尔 解析：解析：考查计算机发展历程。 2.对有关数据加以分类、统计、分析，这属于计算机在——方面的应用。 （分数：2.00） A.数值计算 B.辅助设计 C.数据处理√ D.实时控制 解析：解析：考查计算机的发展及应用。 3.冯.诺依曼型计算机的最根本特征是____。【中科院计算所2001年】 （分数：2.00） A.以运算器为中心 B.采用存储程序原理√ C.存储器按地址访问 D.数据以二进制编码，并采用二进制运算 解析：解析：考查冯.诺依曼型计算机基本概念。冯.诺依曼型计算机的最根本特征是采用存储程序原理， 基本工作方式是控制流驱动方式，工作方式的基本特点是按地址访问并顺序执行指令。 4.冯.诺依曼型计算机的基本工作方式是____。【中科院计算所1998年】 （分数：2.00） A.控制流驱动方式√ B.多指令流多数据流方式 C.微程序控制方式 D.数据流驱动方式 解析：解析：考查冯.诺依曼型计算机基本概念。解析同上。 5.计算机系统采用层次化结构组成系统，从最上层的最终用户到最底层的计算机硬件，其层次化构成为____。（分数：2.00） A.高级语言机器一操作系统机器一汇编语言机器一机器语言机器一微指令系统 B.高级语言机器一汇编语言机器一机器语言机器一操作系统机器一微指令系统 C.高级语言机器一汇编语言机器一操作系统机器一机器语言机器一微指令系统√ D.高级语言机器一汇编语言机器一操作系统机器一微指令系统一机器语言机器 解析：解析：考查计算机系统层次化结构。 6.计算机系统是由____组成的。【武汉大学2007年】 （分数：2.00） A.CPU和存储器 B.CPU和接口
考试科目名称 计算机组织与系统结构 （A卷）2008——2009学年第 2 学期 教师 袁春风/窦万春考试方式：闭卷系（专业） 计算机科学与技术年级 2007班级 学号 姓名 成绩 题号一二三四五六 分数 一、填空题（本大题共10小题，每空1分，共20分） 得分 1. 在计算机系统层次结构中，指令集体系结构（或ISA，或指令系统）处于硬件和软件交界面， 硬件所有功能由它集中体现，软件通过它在硬件上执行。 2. 任何高级语言源程序或汇编语言源程序都必须翻译成机器代码才能在硬件上执行。完成这种翻译转 换任务的程序有汇编程序、解释程序（或解释器）和编译程序（或编译器）三类。 3. 响应时间和吞吐率（或带宽，或数据传输率）是衡量一个计算机系统好坏的两个基本性 能。不同应用场合，用户关心的性能不同。例如，对于银行、证券等事务处理系统来说，事务处理用户主要关心的是响应时间。 4. 一个变量在计算机内部用0或1编码表示的数被称为机器数，变量真正的值被称为真值。 5. 假定某变量x存放在寄存器R1中为1111 1111 1111 1111 1111 1011 1100 0000B，则变量x在屏 幕上用16进制显示为0x FFFFFBC0 。若x的类型为int，则x的值为 -1088； 对R1进行算术左移4位后的值在屏幕上显示为0x FFFFBC00 ；对R1算术右移4位后为0x FFFFFFBC ；对R1逻辑右移4位后为0x 0FFFFFBC 。 6. 与硬连线路控制器相比，微程序控制器的缺点是速度慢。 7. 假定某计算机采用小端方式，按字节编址。若某变量x的主存地址为00001000H，其数据类型为float， 已知x=-1.5，则主存地址00001000H和00001003H中存放的内容分别是00 H和BF H。 8. 可以用一个特殊的Cache来记录最近使用页的页表项，因为页表项主要用于地址转换，所以把这种 特殊的Cache称为转换后援缓冲器，简称TLB （或快表）。 9. 当处理器发现有未被屏蔽的中断请求发生时，通常通过执行一个“中断隐指令”进行中断响应。在 中断响应过程中，完成三个任务，它们是关中断（或清除中断允许标志）、保存断点（及机器状态）、将中断服务程序首地址送PC。 10. 现代计算机的主存大多采用字节编址方式。所以，假定一个分页虚拟存储器系统的虚拟地址位数为 48位，则虚拟（逻辑）地址空间大小应为256TB。若页面大小为512KB，则一个程序最多可以有512M （或229）个页面。
一、选择题 １、完整得计算机系统应包括运算器、存储器、控制器。 一个完整得计算系统应该就是：硬件系统与软件系统,硬件系统应该包括运算器，控制器,存储器,输入设备与输出设备，软件系统包括系统软件与应用软件、而您给得答案中B与D就是可以排除得，也就就是不能选，A与C两个中A得可能性最大,答案只能选A、 3、冯、诺依曼计算机工作方式得基本特点就是按地址访问并顺序执行指令. 4、移码表示法主要用于表示浮点数中得阶码。 5、动态RAM得刷新就是以行为单位得。 8、在定点运算器中产生溢出得原因就是运算得结果得超出了机器得表示范围。 10、在指令得地址字段中，直接指出操作数本身得寻址方式，称为立即寻址. １1、目前得计算机,从原理上讲指令与数据都以二进制形式存放. 13、计算机问世至今，新型机器不断推陈出新,不管怎样更新，依然保有“存储程序”得概念，最早提出这种概念得就是冯、诺依曼。 1６、在CＰU中,跟踪后继指令地址得寄存器就是程序计数器。 20、系统总线中地址总线得作用就是用于选择指定得存储单元或外设。 ２1、计算机中得主机包含运算器、控制器、存储器。 23、原码一位乘运算，乘积得符号位由两个操作数得符号进行异或运算. ２4、对于真值“0”表示形式唯一得机器数就是移码与补码。 25、若［X］补=0、01０0１10,则［Ｘ]反= 0、0１00110。－-ｘ为正数 26、在CPU中，存放当前执行指令得寄存器就是指令寄存器。 保存当前正在执行得指令得寄存器称为（指令寄存器)。 指示当前正在执行得指令地址得寄存器称为（程序计数器或指令计数器）。 27、下列编码中通常用作字符编码得就是ASCII码。 ASCIＩ ASCIＩ(Ａｍeｒｉcan Ｓtaｎdａrd CodｅfoｒＩnｆorｍaｔiｏｎInteｒchange,美国信息互换标准代码）就是基于拉丁字母得一套电脑编码系统.它主要用于显示现代英语与其她西欧语言。它就是现今最通用得单字节编码系统，并等同于国际标准ＩSO/ＩＥC646。２8、在下列存储器中，半导体存储器可以作为主存储器. 3０、在CPU中跟踪指令后继地址得寄存器就是PＣ。 ３１、EＰＲOM就是指光擦除可编程得只读存储器。
计算机的基本组成及工作原理 1.3.1 计算机系统的组成 计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成，这一节将分别介绍计算机硬件系统和软件系统。 计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机硬件是看得见、摸得着的，实实在在存在的物理实体。 计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。 没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”，裸机是无法工作的。如果计算机硬件脱离了计算机软件，那么它就成为了一台无用的机器。如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础；所以说二者相互依存，缺一不可，共同构成一个完整的计算机系统。 计算机系统的基本组成如图1-6 所示。
1.3.2 计算机硬件系统的基本组成及工作原理 现代计算机是一个自动化的信息处理装置，它之所以能实现自动化信息处理，是由于采 用了“存储程序”工作原理。这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关 于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。这一原理确立了现代计算机的 基本组成和工作方式。 ⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 ⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ⑶ 采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器），计算机 能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。 可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能，分别完成各自不同 的工作。如图1-7所示，五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。首先，把表 示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制器输入命令的控制下，通过输入设备送 入计算机的存储器存储。其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。 控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运 算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内。在控制器的取数和输出命令作用下，通 过输出设备输出计算结果。 1．运算器（ALU ） 运算器也称为算术逻辑单元ALU （Arithmetic Logic Unit ）。它的功能是完成算术运算和 逻辑运算。算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。而逻辑运算是指“与”、“或”、 “非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。在计算机中，任何复杂运算都转化为基本的算术与逻 辑运算，然后在运算器中完成。 2．控制器（CU ） 控制器CU （Controller Unit ）是计算机的指挥系统，控制器一般由指令寄存器、指令译 码器、时序电路和控制电路组成。它的基本功能是从内存取指令和执行指令。指令是指示计 算机如何工作的一步操作，由操作码（操作方法）及操作数（操作对象）两部分组成。控制 器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令，分析指令，并根据指令产生的控制信号作 用于其它各部件来完成指令要求的工作。上述工作周而复始，保证了计算机能自动连续地工 作。 通常将运算器和控制器统称为中央处理器，即CPU （Central Processing Unit ）,它是 整个计算机的核心部件，是计算机的“大脑”。它控制了计算机的运算、处理、输入和输出 等工作。 集成电路技术是制造微型机、小型机、大型机和巨型机的CPU 的基本技术。它的发展 使计算机的速度和能力有了极大的改进。在1965年，芯片巨人英特尔公司的创始人戈 登 · 摩尔，给出了著名的摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18~24个月就会翻一番。让 所有人感到惊奇的是，这个定律非常精确的预测了芯片的30年发展。1958年第一代集成电 路仅仅包含两个晶体管，而1997年，奔腾II 处理器则包含了750万个晶体管，2000年的 程序 数据 控制流 数据流 图 1-7 计算机基本硬件组成及简单工作原理
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 d)主存中读取一个数据字的平均时间 10.程序控制类指令的功能是______。 A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送
填空题 1、存储器容量为256K，若首地址为00000H，则末地址为。 2、若某奇偶校验码编码为010000100，则采用的校验方案是。 3、DRAM存储器行、列地址要分两次打入，为了实现行、列地址的区分，需要给存储芯片提供地址选通信号和。 4、存储器容量的扩展有、和三种方式。 5、假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是。 6、操作数有效地址出现在地址码位置的寻址方式称为寻址。 7、任何指令周期的第一步必定是周期。 8、当产生中断请求时，用程序方式有选择地封锁部分中断，而允许其余部分中断仍能得到响应，称为。 9、通常根据流水线使用级别的不同，可把流水线分成部件级、处理机级和系统级流水线，指令处理流水线属于级。 10、从计算机系统结构的发展和演变看，近代计算机采用以作为全机中心的系统结构。 11、十进制数-54表示成补码形式为（用1个符号位，7个数值位表示）。 12、磁表面存储器是以作为记录信息的载体，通过对信息进行记录和读取。 13、存储器间接寻址方式指令执行过程中，除取指外CPU还需要访问内存次才能获得操作数。 14、组成32M×8位的存储器，需要1M×4位的存储芯片片。 15、微指令格式分为型微指令和型微指令，其中，前者的并行操作能力比后者强。 16、在CPU中，存放后继指令地址的寄存器是。 17、若X的原码为01000011，其补码为，其移码为。 18、总线的仲裁方式有和两种。 19、引起中断的设备或事件称为。 20、虚拟存储器指的是__________层次，它给用户提供了一个比实际__________空间大得多的__________空间. 21、运算器的两个主要功能是：__________，__________。 22、计算机硬件由_______、_______、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。 23、奇偶校验法只能发现_______数个错，不能检查无错或_______数个错。 24、八进制数37.4Q转换成二进制数为__________。 25、数x的真值-0.1011B，其原码表示为____________。 26、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__________类指令，这类指令在指令格式中所表示的地址不是__________的地址，而是__________的地址。27、直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对__________的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和__________之间进行。 28、RISC的中文含义是__________，CISC的中文含义是__________。 对于n+1位（包含一位符号位）的补码纯小数来说，它能表示的最小数据是。 29、、控制器产生控制信号的方法有与，其中需要有控制存储器支持的是。