第五部分 中央处理器-例题
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1.【2010年计算机真题】下列寄存器中,汇编语言程序员可见的是( B )。
A.储器地址寄存器(MAR)B.程序计数器(PC)C.存储区数据寄存器(MDR)D.指令寄存器(IR)汇编语言程序员可以通过指定待执行指令的地址来设置PC的值,而IR、MAR、MDR是CPU的内部工作寄存器,对程序员不可见。
2.条件转移指令执行时所依据的条件来自( B )。
A.指令寄存器 B.标志寄存器C.程厣计数器 D.地址寄存器指令寄存器用于存放当前正在执行的指令:程序计数器用于指示欲执行指令的地址;地址寄存器用于暂存指令或数据的地址;程序状态字寄存器用于保存系统的运行状态。
条件转移指令执行时,需对程序状态字寄存器的内容进行测试,判断是否满足转移条件。
3.在CPU的寄存器中,( C )对用户是透明的。
A.程序计数器 B.状态寄存器C.指令寄存器 D.通用寄存器指令寄存器中存放当前执行的指令,不需要用户的任何干预,所以对用户是透明的4.程序计数器(PC)属于( B )。
A.运算器 B.控制器C.存储器 D. ALU控制器是计算机中处理指令的部件,包含程序计数器。
5. CPU中的通用寄存器,( B )。
A.只能存放数据,不能存放地址B.可以存放数据和地址C.既不能存放数据,也不能存放地址D.可以存放数据和地址,还可以替代指令寄存器通用寄存器供用户自由编程,可以存放数据和地址。
而指令寄存器是专门用于存放指令的寄存器,是专用的,不能由通用寄存器代替。
6.指令周期是指( C )。
A. CPU从主存取出一条指令的时间B.CPU执行一条指令的时间C. CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D.时钟周期时间指令周期包括取指和执行的时间。
7.以下叙述中错误的是( B )。
A.指令周期的第一个操作是取指令B.为了进行取指操作,控制器需要得到相应的指令C.取指操作是控制器自动进行的D.指令执行时有些操作是相同或相似的取指操作是自动进行的,控制器不需要得到相应的指令8.以下叙述中,错误的是( B )。
计算机等级考试试题(一级)第一部分:选择题1.单选题:1)计算机中的最小计算单位是()。
A.位B.字节C.字符D.字2)在Windows操作系统中,Ctrl+Alt+Del组合键的作用是()。
A.打开任务管理器B.关闭计算机C.切换窗口D.复制选中内容3)在Excel中,单元格引用$A$1用于()。
A.冻结单元格B.绝对引用C.相对引用D.复制单元格4)下列选项中,不属于互联网常用浏览器的是()。
A.谷歌浏览器B.火狐浏览器C.腾讯浏览器D.微软浏览器5)下列设备中,不属于输入设备的是()。
A.打印机B.键盘C.鼠标D.扫描仪2.判断题:1)二进制数系统中只有0和1两个数字。
()2)Word是一款专业的图像编辑软件。
()3)计算机网络只限定于局域网内的连接。
()4)Ctrl+C是Windows操作系统中的复制快捷键。
()5)RAM是计算机的主要存储设备。
()第二部分:简答题1.简述计算机的五大主要组成部分及其作用。
答:计算机的五大主要组成部分包括:CPU(中央处理器)、内存、硬盘、输入设备和输出设备。
- CPU:负责对计算机中的数据进行处理和控制,是计算机的核心部件。
- 内存:用于临时存储和读取数据,是计算机进行数据交互的重要组成部分。
- 硬盘:用于长期储存计算机的数据和程序,具有较大的存储容量。
- 输入设备:用于将外部信息输入到计算机中,如键盘、鼠标、扫描仪等。
- 输出设备:将计算机处理后的信息展示给用户,如显示器、打印机、音箱等。
这五大组成部分相互配合,使计算机能够实现信息的处理、存储、输入和输出等功能。
2.简述计算机网络的优点和应用领域。
答:计算机网络的优点:1)提供了广泛的信息资源共享:计算机网络能够将不同地域的计算机连接在一起,使得用户可以方便地共享数据、图书、音乐、影片等各种信息资源。
2)加快了信息传递速度:通过计算机网络,人们可以在瞬间将信息发送给对方,使得信息传递的速度大大提高。
第五章中央处理器习题参考答案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(指令寄存器IR);(2) 保存当前正在执行的指令地址的寄存器是(程序计数器AR);(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:241×32/8=964B7. 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。
第五章中央处理器一、填空题1、目前CPU包括控制器、运算器和cache。
2、CPU的四个功能是:指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。
3、CPU中,保存当前正在执行的指令的寄存器为指令寄存器IR,保存下一条指令地址的寄存器为程序计数器PC,保存CPU访存地址的寄存器为内存地址寄存器MAR。
4、CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做指令周期,它常用若干个机器周期来表示,而后者又包含若干个时钟周期。
5、运算器进行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的,所有它是执行部件。
6、在程序执行过程中,控制器控制计算机的运行总是处于取指令、分析指令和执行指令的循环之中。
7、顺序执行时PC的值自动加1,遇到转移和调用指令时,后续指令的地址是从指令寄存器的地址字段取得的。
8、CPU中用于存放当前正在执行的指令并为指令译码器提供信息的部件是指令寄存器IR。
9、状态寄存器是由各种状态标志位拼成的寄存器,如进位标志、溢出标志等。
10、控制器由于设计的方法的不同可分为组合逻辑控制器和微程序控制器。
11、控制器在生成各种控制信号时,必须按照一定的时序进行,以便对各种操作实施时间上的控制。
12、控制器发出的控制信号是空间因素和时间因素的函数,前者是指操作在什么条件下进行,后者是指操作在什么时候进行。
13、在微程序控制中,计算机执行一条指令的过程就是依次执行一个确定的微程序(微指令序列)的过程。
14、组合逻辑控制器又称为硬连线控制器,是由门电路组成的,它可以根据不同的指令产生不同的控制信号。
15、微程序控制器的核心部件是存储微程序的控制存储器,它一般是由只读存储器构成。
16、由于数据通路之间的结构关系,微操作可分为相容性和相斥性两种。
17、微程序入口地址是译码器根据指令的操作码产生的。
18、微指令的编码表示法是把一组相斥的微指令信号编码在一起。
19、微指令执行时,产生后续微地址的方法主要有:直接由微指令的下地址字段指出、根据机器指令的操作码形成。
第一章计算机系统概论例1,冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是什么?解:冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是:按地址访问并顺序执行指令。
冯·诺依曼机工作原理为:例2,Cache是一种A. ______存储器,是为了解决CPU和主存之间B. ______不匹配而采用的一项重要硬件技术。
现发展为多级cache体系,C. ______分设体系。
解:A. 高速缓冲B. 速度C. 指令cache与数据cache例3,完整的计算机应包括那些部分?解:完整的计算机应包括配套的硬件设备和软件系统。
例4,计算机系统的层次结构是怎样的?解:计算机系统的层次结构如图:第二章 运算方法和运算器例 1.设机器字长32位,定点表示,尾数31位,数符1位,问:(1)定点原码整数表示时,最大正数是多少?最大负数是多少? (2)定点原码小数表示时,最大正数是多少?最大负数是多少? 解:(1最大正数:数值 = (231 – 1)10最大负数: 数值 = -(231 – 1)10 (2)定点原码小数表示: 最大正数值 = (1 – 231 )10最大负数值 = -(1–231 )10例2.已知 x = - 0.01111 ,y = +0.11001, 求 [ x ]补 ,[ -x ]补 ,[ y ]补 ,[ -y ]补,x + y = ? ,x – y = ?解:[ x ]原 = 1.01111 [ x ]补 = 1.10001 所以 :[ -x ]补 = 0.01111[ y ]原 = 0.11001 [ y ]补 = 0.11001 所以 :[ -y ]补 = 1.00111 [ x ]补 11.10001 [ x ]补 11.10001 + [ y ]补 00.11001 + [ -y ]补 11.00111 [ x + y ]补 00.01010 [ x - y ]补 10.11000所以: x + y = +0.01010 因为符号位相异,结果发生溢出例3.设有两个浮点数 N 1 = 2j1 × S 1 , N 2 = 2j2 × S 2 ,其中阶码2位,阶符1位,尾数四位,数符一位。
234、56 78 9、10 11 12 13 1415二、综合应用题1、给出以下5条指令的指令周期中各节拍的安排:①CLA。
将累加器内容清0;②加法指令ADD X。
将累加器ACC内容与主存X地址单元的内容相加,并将结果送累加器中;③存数指令。
STA X。
将累加器内容存于主存X地址单元中;④取数指令。
LDA X。
将主存X地址单元的内容取出送到累加器ACC中;⑤无条件转移指令JMP X。
将指令的地址码部分送至PC中。
2、某计算机的主频为8MHz,若已知每个机器周期平均包含4个时钟周期,该机的平均指令执行速度为0.8MIPS。
1)求该机的平均指令周期及每个指令周期含几个机器周期?2)若改用时钟周期为0.4μs的CPU芯片,则计算机的平均指令执行速度为多少MIPS?3)若要得到平均每秒40万次的指令执行速度,则应采用主频是多少的CPU芯片?3、如图所示,是一个简化的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。
其中有一个累加寄存器ACC,一个状态寄存器和其他4个寄存器,主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR、各部件及其间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。
一个简化的CPU与之粗连接结构示意图要求:1)请写出图中abcd四个寄存器的名称;2)简述图中取指令的数据通路;3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路;4)简述完成指令LDA X的数据通路(X为主存地址,LDA 的功能为(X)→ACC)5)简述完成指令ADD Y的数据通路(Y为主存地址,ADD 的功能为(ACC)+(Y)→ACC)6)简述完成指令STA Z的数据通路,(Z为主存地址,STA的功能为(ACC)→Z)。
4、设有如图所示的单总线结构,分析指令ADD R0(R1)的指令流程。
设前一操作数地址为目的,后一操作数地址为源。
5、以第3题图所示的单总线CPU数据通路为背景,给出加法指令ADDR3,R1,R2的指令流程。
小学六年级信息技术试卷(含答案)第一部分:选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个是计算机的主要用途?- A. 打电话- B. 做作业- C. 玩游戏- D. 看电视- 答案:B2. 电脑的中央处理器是用来做什么的?- A. 显示图像- B. 放音乐- C. 控制电脑的大脑- D. 连接互联网- 答案:C3. 在键盘上,用来输入字母和数字的按键是什么?- A. Shift键- B. Ctrl键- C. 空格键- D. 字母和数字键- 答案:D4. 以下哪个设备可以用于输入信息到计算机?- A. 显示器- B. 打印机- C. 鼠标- D. 麦克风- 答案:C5. 什么是文件夹?- A. 一个存储文件的地方- B. 用来收集纸质文件的东西- C. 键盘上的一个按键- D. 用来切割纸张的工具- 答案:A第二部分:填空题(每题2分,共10分)1. 打字机是一种____________机器。
- 答案:输入2. 互联网是一个全球_____________系统。
- 答案:通信3. 保存文件时,可以使用的文件格式包括_________。
- 答案:.doc, .jpg, .pdf, .mp34. 在计算机上,鼠标的左键通常用于__________。
- 答案:选择和点击5. 在键盘上,____________是用来输入大写字母的。
- 答案:Shift键第三部分:简答题(每题10分,共20分)1. 解释什么是软件。
- 答案:软件是计算机程序和数据的集合。
它可以让计算机执行特定的任务,如处理图像、编辑文本或玩游戏。
2. 描述鼠标的功能和用途。
- 答案:鼠标是计算机输入设备之一,它用于控制光标在计算机屏幕上的移动。
鼠标通常有两个或更多的按键,可以用来选择、点击和拖动物体。
第四部分:编程题(每题20分,共40分)1. 编写一个Python程序,输出从1到10的数字。
- 答案:for i in range(1, 11):print(i)2. 编写一个Python程序,计算1到10的和。
5.1.2习题精选一、单项选择题1.【2011年计算机联考真题】某机器有一个标志寄存器,其中有进位/借位标志CF 、零标志ZF 、符号标志SF 和溢出标志OF ,条件转移指令bgt (无符号整数比较大子时转移)的转移条件是( )。
A .CF+OF=lB . SF ——+ZF=1C . CF+ZF —————=1D .CF+SF —————=12.【2010年计算机真题】下列寄存器中,汇编语言程序员可见的是( )。
A .储器地址寄存器(MAR)B .程序计数器(PC)C .存储区数据寄存器(MDR)D .指令寄存器(IR)3.下列部件不属于控制器的是( )。
A .指令寄存器B .程序计数器C .程序状态字D .时序电路4.通用寄存器是( )。
A .可存放指令的寄存器B .可存放程序状态字的寄存器C .本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器D .可编程指定多种功能的寄存器5.CPU 中保存当前正在执行指令的寄存器是( )。
A .指令寄存器B .指令译码器C .数据寄存器D .地址寄存器6.在CPU 中,跟踪后继指令地址的寄存器是( )。
A .指令寄存器B .程序计数器C .地址寄存器D .状态寄存器7.条件转移指令执行时所依据的条件来自( )。
A .指令寄存器B .标志寄存器C .程厣计数器D .地址寄存器8.所谓n 位的CPU ,这里的n 是指( )。
A .地址总线线数B .数据总线线数C .控制总线线数D . I/O 线数9.在CPU 的寄存器中,( )对用户是透明的。
A .程序计数器B .状态寄存器C .指令寄存器D .通用寄存器10.程序计数器(PC)属于( )。
A .运算器B .控制器C .存储器D . ALU11.下面有关程序计数器(PC)的叙述中,错误的是( )。
A . PC 中总是存放指令地址B .PC 的值由CPU 在执行指令过程中进行修改C .转移指令时,PC 的值总是修改为转移目标指令的地址D . PC 的位数一般和存储器地址寄存器(MAR)的位数一样12.在一条无条件跳转指令的指令周期内,PC 的值被修改( )次。
第五章中央处理器(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(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),R0"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。
(略)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=1KB8.某机有8条微指令I1-I8,每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。
a-j分别对应10种不同性质的微命令信号。
假设一条微指令的控制字段为8位,请安排微指令的控制字段格式。
解:经分析,(e ,f ,h)和(b, i, j)可分别组成两个小组或两个字段,然后进行译码,可得六个微命令信号,剩下的a, c, d, g 四个微命令信号可进行直接控制,其整个控制字段组成如下:11.已知某机采用微程序控制方式,其控制存储器容量为512×48(位)。
微程序可在整个控制存储器中实现转移,可控制微程序转移的条件共4个,微指令采用水平型格式,后继微指令地址采用断定方式。
请问:(1)微指令中的三个字段分别应为多少位?(2)画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。