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计算机组成原理期中考试试卷⼀、填空题(每空1 分，共30 分)1．计算机系统是由⼀个硬件和软件组成的多层次结构。
2. 随⼤规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势，现在已经可以将许多复杂、常⽤的程序制作成固件，从功能上说是软件，从形态上说是硬件。
3．在计算机系统中，数的真值变成机器代码时有原码表⽰法、表⽰法、补码表⽰法和移码表⽰法。
其中浮点数的阶码主要⽤采⽤移码表⽰，以利于⽐较两个指数的⼤⼩和对阶操作。
4．在计算机系统中，存储器通常采⽤由⾼速缓冲存储器、主存储器、外存储器构成的多级存储器体系结构，CPU能直接访问⾼速缓冲存储器、主存储器但不能直接访问外存储器。
5．机器字长是指计算机能直接处理的⼆进制数据的位数，它决定了计算机的运算精度。
6．形成指令地址的⽅式，称为A.___指令寻址___⽅式，有B. __顺序____寻址和C. ___跳跃___寻址。
7．⼀个较完善的指令系统应当包括数据处理、数据存储、数据传送、程序控制四⼤类指令。
8. 对存储器的要求是A. ___容量⼤___，B. _速度快_____，C. _成本低____。
为了解决这三⽅⾯的⽭盾,计算机采⽤多级存储体系结构。
9.⼀台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统，指令格式中通常由操作码字段和地址码字段字段组成。
其中__操作码____字段表征指令的特性与功能。
⼆、单项选择题(在每⼩题的四个备选答案中，选出⼀个正确答案，并将正确答案的序号填在题⼲的括号内)1.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（ B ）。
A. 64KB. 32KC. 64KBD. 32 KB2.. 双端⼝存储器在__B____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3. 寄存器间接寻址⽅式中，操作数处在__B____。
计组期中考试考试说明考试说明：考察4.2章节之前的小题（其中3.6不考），难度接近真题。
满分100分，共20；对A.250us、400B.400us、250C.425us、235D.500us、2002．C【解析】100,000条指令总的执行周期数=1*45000+2*32000+15000*3+8000*2=170000个时钟周期，该处理器1秒钟的时钟周期数为400M，故执行时间为0.17M/400M=425us，该处理器的有效MIPS=1s/425us*100000≈235，故答案选C。
3．下面有关计算机语言的说法中，错误的是（）。
Ⅰ. 机器语言是由0/1代码串构成的代码语言，而汇编语言是符号化的语言Ⅱ. 机器语言和汇编语言是面向机器的语言，因此，能够被计算机硬件直接执行Ⅲ. 高级语言需要编译成二进制机器指令后才能执行，而汇编语言因为与机器指令一一对应，所以不需要编译就可执行A.仅Ⅰ和ⅡB.仅Ⅰ和ⅢC.仅Ⅱ和ⅢD.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3．C【解析】汇编语言是把机器语言的二进制代码对应成汇编的符号进行编程，因此汇编语言属于符号化的语言。
汇编语言的程序必须经过一个称为汇编程序的系统软件翻译，将其转换为计算机的机器语言程序之后，才能在计算机上执行。
4．以下有关使用GCC生成C语言程序的可执行文件的叙述中，错误的是（）。
A. 第一步预处理，对#include、#define、#ifdef等预处理命令进行处理B. 第二步编译，将预处理结果编译转换为二进制形式的汇编语言程序代码C. 第三步汇编，将汇编语言代码汇编转换为机器指令表示的机器语言代码D. 第四步链接，将多个模块的机器语言代码链接生成可执行目标程序文件4．B【解析】编译是将预处理结果转换为汇编语言，汇编语言使用助记符，不是二进制形式，B错误。
5．假设sizeof (int) = 4 bytes，对于以下C语言代码：int cod=2;printf (“%d\n”，~cod); //~为按位取反操作上述程序段的输出结果为( )A.-3B. -2C.231-1D.231-25．A【解析】cod的补码表示为00 00 00 02H，则~cod为FF FF FF FDH，而FF FF FF FDH在计算机中是以补码的方式解析，其真值为-3，故选A。
计算机组成原理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1. 冯·诺依曼计算机结构中，CPU的主要组成部分是（）。
A. 运算器和控制器B. 存储器和控制器C. 存储器和输入/输出设备D. 运算器和存储器答案：A2. 在计算机系统中，指令和数据均以二进制形式存储，这是基于（）原理。
A. 布尔代数B. 二进制数C. 存储程序D. 程序存储答案：C3. 计算机中，一个字节由（）位二进制数组成。
A. 4B. 8C. 16D. 32答案：B4. 计算机存储器的层次结构中，速度最快的是（）。
A. 寄存器B. 缓存C. 内存D. 外存答案：A5. 在计算机中，浮点数的表示通常采用（）。
A. IEEE 754标准B. ASCII码C. Unicode编码D. 格雷码答案：A6. 计算机中，用于表示字符的编码是（）。
A. ASCII码B. BCD码C. 格雷码D. 补码答案：A7. 计算机的总线按功能可分为（）。
A. 数据总线、地址总线和控制总线B. 输入总线、输出总线和控制总线C. 并行总线、串行总线和控制总线D. 内部总线、外部总线和控制总线答案：A8. 在计算机系统中，I/O设备通过（）与CPU进行数据交换。
A. 内存B. 总线C. 寄存器D. 缓存答案：B9. 计算机中，用于实现程序控制的部件是（）。
A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 输入/输出设备答案：B10. 计算机中，用于存储程序和数据的部件是（）。
A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 输入/输出设备答案：C11. 计算机中，用于执行算术和逻辑运算的部件是（）。
A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 输入/输出设备答案：A12. 计算机中，用于控制程序执行顺序的部件是（）。
A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 输入/输出设备答案：B13. 计算机中，用于存储当前正在执行的指令的部件是（）。
A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 寄存器答案：D14. 计算机中，用于存储指令和数据的部件是（）。
东北大学东软信息学院计算机组成原理期中试卷姓名: 学号: 得分:一．选择题（每选择1分，共20分）1. 用ASCII码(七位)表示字符5和7是(1)D ；按对应的ASCII码值来比较(2) B ；二进制的十进制编码是(3)A 。
(1) A. 1100101和1100111 B. 10100011和01110111C. 1000101和1100011D. 0110101和0110111(2) A.“a”比“b”大 B.“f”比“Q”大C. 空格比逗号大D.“H”比“R”大(3) A. BCD码 B. ASCII码C. 机内码D. 二进制编码2. 运算器由许多部件组成，但核心部件应该是___C_____。
A. 数据总线B. 数据选择器C. 算术逻辑运算单元 D 累加寄存器。
3. 对用户来说，CPU 内部有3个最重要的寄存器，它们是 A 。
A. IR，A，BB. IP，A，FC. IR，IP，BD. IP，ALU，BUS4. 存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来 D 。
A. 存放程序B. 存放数据C. 存放微程序D. 存放程序和数据5. 完整的计算机系统由 C 组成。
A. 主机和外部设备B. 运算器、存储器和控制器C. 硬件系统和软件系统D. 系统程序和应用程序6．计算机操作系统是一种(1)A ，用于(2) C ，是(3) A 的接口。
(1) A. 系统程序 B. 应用程序C. 用户程序D. 中间程序(2) A.编码转换 B. 操作计算机C. 控制和管理计算机系统的资源D. 把高级语言程序翻译成机器语言程序(3) A. 软件和硬件 B. 主机和外设C. 用户和计算机D. 高级语言和机器语言机7．在GB2312-80编码表中，“中”字位于第54区，第48位，则“中”字机内码为 B 。
A. B9FAHB. D6D0HC. C8CBHD. CBC8H8．下列数中，最小的数是（ A ）A (101001)2B (52)8C (2B)16D 459．设X= —0.1011，则[X]补为___C___。
第一章微型计算机组成概述教学检测卷（本卷满分300分，考试时间120分钟）一、填空题（每空2分，45空，共90分）1.微型计算机从外观看主要由____________、显示器、键盘、鼠标、音箱等部件组成。
2.微型计算机中的核心部件是_____________，它是一块多层印制电路板，上面布满了各种插槽、接口和电子元件等。
3.决定微处理器性能指标主要有_____________和_____________。
4.目前的微型计算机的主板大多采用_____________（SIMM）结构，该结构的主板上提供与欧内存插槽及内存条。
5.微型计算机的各组成部件就是通过_____________相互连接而形成计算机系统的。
6.外存中的信息必须被调入_____________后才能为_____________使用。
7.VGA接口主要用于连接_____________。
8.CPU和主存、外围设备之间通过总线进行连接的逻辑部件称为_____________。
9.在大、中型机中的数据输入/输出传送控制方式一般为_____________方式。
10.当1/0设备的操作时间是固定不变时，CPU不需要测试设备状态，按规定时间直接访问设备的数据传送方式称为_____________。
11.在程序中断方式中，CPU每次执行中断服务程序前总要保护断点、保存现场，执行完中断服务程序返回现行程序之前又要_____________和_____________。
12.1/0接口中一般包括数据输入寄存器、_____________、控制寄存器、_____________和中断控制逻辑。
13.光盘按读/写方式分为____________光盘、一次写入型光盘和___________光盘三类。
14.大型计算机系统中的独立型通道一般分为字节多路通道、选择通道和_____________通道。
15.计算机的主机主要包括中央处理器和_____________。
计算机组成原理考试题+参考答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在三种集中式总线控制方式中，（）方式响应时间最快。
A、独立请求B、计数器定时查询C、串行链接D、以上都不是正确答案：A2、计算机中常采用下列几种编码表示数据，其中，± 0 编码相同的是（）。
Ⅰ . 原码Ⅱ . 反码Ⅲ . 补码Ⅳ . 移码A、Ⅲ 和ⅣB、Ⅰ 和ⅣC、Ⅰ 和ⅢD、Ⅱ 和Ⅲ正确答案：A3、半导体EPROM中写入的内容，可以通过( )擦除。
A、紫外线照射B、电信号C、口令D、DOS命令正确答案：A4、浮点数加减中的对阶是指（）。
A、将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同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、将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同正确答案：D5、已知小写英文字母“ a” 的 ASCII 码值为 61H ，现字母“ g” 被存放在某个存储单元中，若采用偶校验（假设最高位作为校验位），则该存储单元中存放的十六进制数是（）。
A、E7HB、66HC、E6HD、67H正确答案：A6、通常划分计算机发展时代是以（）为标准的。
A、所用的电子器件B、运算速度C、计算机结构D、所有语言正确答案：A7、假定用若干16K×1位的存储器芯片组成一个64K×8位的存储器，芯片内各单元连续编址，则地址BFF0H所在的芯片的最小地址为（）。
A、8000HB、4000HC、6000HD、A000H正确答案：A8、下面是关于计算机中存储容量单位的叙述，其中错误的是（）。
A、一台计算机的编址单位、指令字长和数据字长都一样，且是字节的整数倍B、最小的计量单位为位（bit），表示一位“0”或“1”C、最基本的计量单位是字节（Byte），一个字节等于8bD、主存容量为1KB，其含义是主存中能存放1024个字节的二进制信息正确答案：A9、CPU取出一条指令并执行该指令的时间被称为（）。
试题纸课程名称：计算机组成原理适用专业年级：计算机2008级期中考试考生学号：考生姓名：…………………………………………………………………………………………………………………一．单项选择题，从供选择的答案中选出正确的答案，并将标号写在答题册中(每小题 1分，共10分)。
1.四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合，具有如下进位传递功能（）A. 行波进位B.组内先行进位，组间先行进位C. 组内先行进位，组间行波进位D. 组内行波进位，组间先行进位2．假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是（）A. 11001011B. 11010110C. 11000001D. 110010013. 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（）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4. 下列因素中，与cache的命中率无关的是（）A.主存的存取时间B.块的大小C.cache的组织方式D.cache的容量5. 计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是（）A．便于读写数据 B. 减小机箱的体积C. 便于系统升级D.解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾6. 相联存储器是按（）进行寻址的存储器A. 地址制定方式B. 堆栈存取方式C. 内容制定方式D.地址制定与堆栈存取方式结合7.存储单元是指（）A.存放一个二进制信息位的存储元B.存放一个机器字的所有存储元集合C.存放一个字节的所有存储元集合D.存放两个字节的所有存储元集合8. 双端口存储器之所以能高速进行读写，是因为采用（）A. 高速芯片B. 两套互相独立的读写电路C. 流水技术D.新型器件9．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10.在定点数运算中产生溢出的原因是（）A.运算过程中最高位产生了进位或借位B.参加运算的操作数超出了机器的表示范围C.运算的结果超出了机器的表示范围D.寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位二．填空题，将适合填入以下各题下划线处的内容写在答题册中(每个空1分，共15分)1.存储器的技术指标有（）、（）、（）和（）。
一、单项选择题(10小题，每小题2分，共20分)1．电子计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。
他就是_________。
A．牛顿B．爱因斯坦C．爱迪生D．冯·诺依曼2．计算机各组成部件的相互连接方式，从早期以运算器为中心，发展到现在的以_________为中心。
A．控制器B．运算器C．存储器D．CPU3．下列语句中_________是正确的。
A．1KB=1024×1024B B．1KB=1024MBC．1MB=1024×1024B D．1MB=1024B4．一般8位的微型机系统以16位来表示地址，则该计算机系统由_________个地址空间。
A．256 B．65535 C．65536 D．1310725．下列不同进位计数制的数中，最大的数是_________。
A．(0.101)2 B．(0.62)10C．(0.52)8D．(0.75)166．设在数据传送中采用偶校验，若接收到的代码为10111011，则表明传送中_________。
A．未出现错误B．最低位出错C．出现奇数位错D．未出现错误或出现偶数位错7．一个8位二进制整数，采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则其真值为________。
A．-127 B．-125 C．-32 D．-88．和辅存相比，主存的特点是_________。
A．容量小、速度快、成本高B．容量小、速度快、成本低C．容量大、速度快、成本高D．容量小、速度慢、成本低9．相联存储器与传统存储器的主要区别是前者又叫按_________寻址的存储器。
A．地址B．内容C．堆栈D．变址10．某计算机字长16位，它的存储容量是1MB，按字编址，它的寻址范围是_________。
A．512K B．1M C．512KB D．1MB二、判断题(10小题，每小题1分，共10分)√1．程序员编程所用的地址叫做逻辑地址。
第三、四章计算机硬件工作原理、软件控制教学检测卷二（木卷满分300分，考试时间102分钟）一、填空题（每空2分，61空，共122分）1.__________________________________________________________________________从控制存储器中读取一条微指令并执行相应的微指令所需的全部时间称为____________ 02.按在计算机系统中的作用分类，存储器可分为主存、辅存和________ 三类。
3.主存中的每一个存储单元都有唯一的编号，称为_________ 。
4.每访问一次主存器，读出或写入的单元是一个_____ o5.从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间称Z为_______ o6.主存带宽又称为_______ ,他表示每秒从主存进出信息的授大数量。
7.主存通常由存储体、______ 、1\0、________ 组成。
8.半导体存储器从工作原理上可分为_______ 型和______ 型两类。
9.M0S管是一种场效应器件，有源极、________ 、和 ________ o10.存储器容量为1024*4时，地址线需耍________ 根。
11.存储器种中片选信息的译码方法口J分为______ 、_______ 和部分译码法。
12.主存与CPU的硬连接有3组连线，分别是 ______ 、_________ 和________ o13.主存与CPU之间的接口是存储器地址寄存器和 ___________ 。
14.程序的局部性包括时间局部性和_______ 局部性。
15.高速缓冲存储器就是利用称序的_______ 原理设计。
16.从主存到CACHE中的数据传送是以 _________ 为单位进行的，这样既提高了CACHE的______ ，也提高了数据传输的效率。
17.根据主存数据块在CACHE小存放的方法，可分为之间映像、______ 和________ 三种。
试题纸课程名称：计算机组成原理适用专业年级：计算机2008级期中考试考生学号：考生姓名：…………………………………………………………………………………………………………………一．单项选择题，从供选择的答案中选出正确的答案，并将标号写在答题册中(每小题 1分，共10分)。
1.四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合，具有如下进位传递功能（）A. 行波进位B.组内先行进位，组间先行进位C. 组内先行进位，组间行波进位D. 组内行波进位，组间先行进位2．假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是（）A. 11001011B. 11010110C. 11000001D. 110010013. 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（）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4. 下列因素中，与cache的命中率无关的是（）A.主存的存取时间B.块的大小C.cache的组织方式D.cache的容量5. 计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是（）A．便于读写数据 B. 减小机箱的体积C. 便于系统升级D.解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾6. 相联存储器是按（）进行寻址的存储器A. 地址制定方式B. 堆栈存取方式C. 内容制定方式D.地址制定与堆栈存取方式结合7.存储单元是指（）A.存放一个二进制信息位的存储元B.存放一个机器字的所有存储元集合C.存放一个字节的所有存储元集合D.存放两个字节的所有存储元集合8. 双端口存储器之所以能高速进行读写，是因为采用（）A. 高速芯片B. 两套互相独立的读写电路C. 流水技术D.新型器件9．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10.在定点数运算中产生溢出的原因是（）A.运算过程中最高位产生了进位或借位B.参加运算的操作数超出了机器的表示范围C.运算的结果超出了机器的表示范围D.寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位二．填空题，将适合填入以下各题下划线处的内容写在答题册中(每个空1分，共15分)1.存储器的技术指标有（）、（）、（）和（）。
2.指令格式由（）字段和（）字段组成。
3.按IEEE754标准，一个浮点数由（），（）和（）三个域组成。
4.现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织。
按其总线数不同，大体有（）,( ) 和（）三种形式。
5.三级存储系统是由（），（）和（）组成。
三．简答题(每小题5分，共25分)1.说明cache和主存地址映射的三种方式的工作原理以及各自的优缺点。
2.说明浮点加减运算的操作流程。
3.列出至少5种数据寻址方式并说明各自的工作原理。
4.说明存储器中通常采用双译码结构的原因。
5.说明浮点运算流水线的工作原理四．计算和设计题(共50分)1 .已知 x= -0.111011 , y=0.100010 ,要求：(10分)(1)写出变形补码[x]补和[y]补和[-y]补；(2)用变形补码计算[x+y]补和[x-y]补，并判断是否溢出。
2. 有一个具有14位地址和8位字长的存储器，问：（10分）（1）该存储器能存储多少字节的信息？（2）如果存储器由1K×4位SRAM芯片组成，需要多少片？（3）画出该存储器组成的逻辑框图。
3. 设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。
存储周期T=200ns，数据总线宽度位64位，总线传送周期为50ns，问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？（10分）4．某计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns，已知在一段时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，问（10分）：（1）cache的命中率是多少？（2）CPU访问内存的平均时间是多少纳秒？（3）cache-主存系统的效率是多少？5．已知x=0.10110,y=0.11111,请根据不恢复余数计算x÷y。
（10分）2008级期中考试参考答案一、单项选择题B、D、D、A、DC、B、B、B、C二、填空题1、存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽2、操作码、地址码3、数符(S)、阶码(E)、尾数(M)4、单总线、双总线、三总线5、高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三、简答题1、Cache和主存的地址映射方式有全相联映射方式、直接映射方式和组相联映射方式3种全相联映射将主存中一个块的地址与块的内容一起存于cache的行中，其中块地址存于cache行的标记部分中。
主存的一个块直接拷贝到cache中的任意一行上，这种方式非常灵活，但在地址映射时要将主存块号与所有cache行的标记同时比较，比较器电路难于设计和实现，故只应用于小容量的cache；直接映射是一种多个主存块对应一个cache行的关系，一个块号j的主存块，按i=j mod m 映射cache行号为i的行，其中m为cache行数，这种方式硬件实现简单，但不灵活，容易发生冲突，cache的利用率低；组相联映射将cache分为若干组，每组若干行，组间采用直接映射，组内采用全相联映射，兼顾了前两种方式的优点，所以得到了较为广泛的应用。
2、浮点加减运算的操作流程分为4个步骤：(1)0操作数检查：若有一个操作数为0，则可提前结束运算过程(2)比较阶码大小并完成对阶：使小阶向大阶看齐，即小阶的尾数向右移位，每右移一位，其阶码加1，直至两数的阶码相等，即小数点对齐(3)尾数进行加或减运算：完成对阶后的两个尾数进行加或减运算，其中减法用有符号数补码的加法完成(4)结果规格化并进行舍入处理：对尾数求和的结果按要求进行规格化及舍入处理；在运算过程中，若阶码发生溢出，说明运算结果溢出，还要进行溢出处理3、例如：立即寻址方式、寄存器寻址方式、直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、间接寻址方式等立即寻址方式：指令的地址字段中给出的不是操作数的地址，而是操作数本身，节省了访问内存的时间，速度快寄存器寻址方式：指令中给出的操作数的地址不是内存的地址单元号，而是通用寄存器的编号，寄存器在CPU内，访问速度比内存快直接寻址方式：指令中的地址字段中直接给出操作数在内存中的地址寄存器间接寻址方式：指令中指定的寄存器中的内容不是操作数，而是操作数在内存中的地址，而操作数存放在内存中间接寻址方式：指令地址码字段中的形式地址不是操作数的真正地址，而是操作数地址的指示器，由于需要两次访存，速度慢4、存储器中采用双译码结构是为了组织更大的存储容量，该方案实质是采用了二级译码，将地址分为x 向和y 向两部分，第一级进行x 向(行译码)和y 向(列译码)的独立译码，然后在存储阵列中完成第二级的交叉译码；这样可以由较少的地址引脚组织较大的存储容量5、浮点运算流水线将浮点运算划分为若干个相对比较独立的过程段，并让各过程段在流水线中并发地执行。
例如，可将浮点加减法分为0操作数检查(C)、对阶操作(S)、尾数操作(A)、结果规格化及舍入处理(N)4个过程段，在统一时钟的控制下，数据从一个过程段流向相邻的下一个过程段，这样，在流水线满载情况下，每过一个处理时钟周期，就会输出一个结果，使指令的执行效率大大提高⋯⋯123456789X 1±Y 1CS A N X 2±Y 2C S A N X 3±Y 3C S A N X 4±Y 4C S A N X 5±Y 5CSAN流水线时空图时钟四、 计算和设计题1、x=-0.111011，y=0.100010(1) 用变形补码表示的各数分别为：[x]补=11.000101，[y]补=00.100010，[-y]补=11.011110 (2) 用变形补码计算[x+y]补和[x-y]补的过程如下：[x+y]补=[x]补+[y]补=11.000101+00.100010=11.100111，两符号位相同，故没有溢出 [x-y]补=[x]补+[-y]补=11.000101+11.011110=10.100011，两符号位不同，故发生了溢出 2、存储器具有14位地址和8位字长，故(1) 该存储器的存储容量为：214⨯8位=16K 个字节(2) 若采用1K ⨯4位的SRAM 芯片组成，共需要片3221641816=⨯=⨯⨯K K (3) 用32片1K ⨯4位的SRAM 芯片组成16K ⨯8的存储器，每两片为一组进行存储器字长的位扩展，然后再由16组进行存储器单元数的扩展，所以其逻辑框图如下：(1) (2)CPUD 0~D 7 A 0~A 9A 10 A 11 A 0~A 9A 0~A 9A 0~A 9A 0~A 9WE WE4-16 译码D 0~3 D 4~7D 0~3 D 4~7D 0~3 D 4~7D 0~3 D 4~7WEWEWEA 12 A 13(3) (4) (29) (30) (31) (32) ⋯⋯CSCSCSCSCS 1CS 0CS 14CS 15其中：每组的两个芯片除了数据线分别和D 0~3、D 4~7相连外，其余的各同名引脚互连3、由已知条件可知：采用顺序存储器传送4个字所需的时间为：4⨯200ns=800ns=0.8μs ，其带宽为：s s s/1040/10320108.0644666-字节位位⨯=⨯=⨯⨯ 采用交叉存储器传送4个字所需的时间为：200+3⨯50ns=350ns=0.35μs ，其带宽为：s s s/4.91/1073110.35064466-字节位位≈⨯≈⨯⨯ 4、由已知条件可知：(1) cache 的命中率为：%44.924500340-4500≈=h(2) 访问内存的平均时间为：56.7ns 200ns )4500340-4500-(145ns 45003404500)1(≈*+*-=*-+*=m c a t h t h t(3) Cache-主存系统的效率为：%3.79≈=act t e 5、x=0.10110，y=0.11111，商的符号位为0⊕0=0，即商为正；用不恢复余数法计算y x ÷的过程如下：[x]补=0.10110，[y]补=0.11111，[-y]补=1.00001 过程如下：0. 1 0 1 1 0 +[-y]补 1. 0 0 0 0 11. 1 0 1 1 1 ——余数为负，商为01. 0 1 1 1 0 ——余数和商左移一位(0)+[y]补0. 1 1 1 1 10. 0 1 1 0 1 ——余数为正，商为10. 1 1 0 1 0 ——余数和商左移一位(01)+[-y]补 1. 0 0 0 0 11. 1 1 0 1 1 ——商为01. 1 0 1 1 0 ——(010)+[y]补0. 1 1 1 1 10. 1 0 1 0 1 ——商为11. 0 1 0 1 0 ——(0101)+[-y]补 1. 0 0 0 0 10. 0 1 0 1 1 ——商为10. 1 0 1 1 0 ——(01011)+[-y]补 1. 0 0 0 0 11. 1 0 1 1 1 ——商为0——(010110)即：x÷y的商为0. 10110；余数为1.10111⨯2-5，因为1.10111为负数，加y处理为正数，1.10111+y=1.10111+0.11111=0.10110所以，(x÷y)的商=0.10110；余数为0.10110⨯2-5。
