计算机组成原理第六章中央处理器(含答案)
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第6章电脑的运算方法2.1a2a3a4a5a6〔ai为0或1〕,讨论以下几种情况时ai各取何值。
〔1〕X 12〔2〕X 1 8〔3〕1 X —4 16解:〔1 〕假设要X 1,只要a1=1,a2~a6不全为0即可。
2〔2〕假设要X丄,只要a1~a3不全为0即可。
8〔3 〕假设要丄X1,只要a仁0,a2可任取0或1;4 16当a2=0 时,假设a3=0,那么必须a4=1,且a5、a6不全为0;假设:a3=1,那么a4~a6可任取0或1;当a2=1时,a3~a6均取0。
3. 设x为整数,[x]补=1, x1x2x3x4x5,假设要求x < -16,试问x1~x5应取何值?解:假设要x < -16,需x1=0,x2~x5任意。
〔注:负数绝对值大的补码码值反而小。
〕4. 设机器数字长为8位〔含1位符号位在内〕,写出对应以下各真值的原码、补码和反码。
-13/64, 29/128,100, -875.[x]补原[x1]补;[x2]补;[x3]补;[x4]补;[x5]补=1,0101;[x6]补=1,1100; [x7]补=0,0111; [x8]补=1,0000;解:[x]补与[x]原、x的对应关系如下:补x]原成立。
解:当x为小数时,假设x 0,那么[x]补=[x]原成立;假设x < 0,当x= -1/2 时,[x]补=[x]原=1.100 0000,那么[x]#=[x]原成立。
当x为整数时,假设x 0,贝U [X]补=[x]原成立;假设x< 0,当x= -64 时,[x]补=[x]原=1,100 0000,那么[x]补=[x]原成立。
7. 设x为真值,x*为绝对值,说明[-x*]补=[-x]补能否成立。
解:当x为真值,x*为绝对值时,[-x*]补=[-x]补不能成立。
原因如下:〔1〕当x<0时,由于[-x*]补是一个负值,而[-X]补是一个正值,因此此时[-x*]补=[-x]补不成立;〔2〕当x0时,由于-x*=-x,因此此时[-x*]补=[-x]补的结论成立。
计算机原理第六章中央处理器课堂笔记及练习题主题:第六章中央处理器学习时间: 2016年11月7日--11月13日内容:我们这周主要学习第六章中央处理器其中包括CPU的功能和组成、指令周期、时序产生器和控制方式、微程序控制器等内容。
希望通过这些内容的学习能使同学们进一步掌握计算机的中央处理器的相关知识。
一、学习要求1.了解CPU的功能和组成;2.掌握指令周期、时序产生器和控制方式的相关知识;3. 掌握微程序控制器的相关知识。
二、主要内容(一) CPU的功能和组成1.CPU的功能CPU(central processing unit)是电脑中的核心配件,是一台计算机的运算核心和控制核心。
电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。
CPU的结构:中央处理器CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。
中央处理器从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。
它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作,从而完成一条指令的执行。
指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。
指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字和特征码。
CPU的五大功能:---输入单元:用来读取给电脑处理的资料或程式---处理单元:用来执行计算;比较和判断等运算功能---输出单元:将电脑的运算结果和处理好的资料输出---记忆单元:用来储存资料或程式的地方---控制单元:按作业程序指挥上述单元的运作及交换资料通道的传送2.CPU的组成CPU内部结构大概可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时钟等几个主要部分。
运算器是计算机对数据进行加工处理的中心,它主要由算术逻辑部件(ALU:Arithmetic and Logic Unit)、寄存器组和状态寄存器组成。
ALU主要完成对二进制信息的定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作。
第六章1.控制器有哪几种控制方式?各有何特点?解:控制器的控制方式可以分为3种:同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。
同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制,在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲。
这种控制方式设计简单,容易实现;但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间,造成较大数量的时间浪费,从而影响了指令的执行速度。
异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制,而根据指令或部件的具体情况决定,需要多少时间,就占用多少时间。
异步控制方式没有时间上的浪费,因而提高了机器的效率,但是控制比较复杂。
联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。
2.什么是三级时序系统?解:三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。
计算机中每个指令周期划分为若干个机器周期,每个机器周期划分为若干个节拍,每个节拍中设置一个或几个工作脉冲。
3.控制器有哪些基本功能?它可分为哪几类?分类的依据是什么?解:控制器的基本功能有:(1)从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。
(2)对指令进行译码或测试,产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。
(3)指挥并控制CPU 、主存和输入输出设备之间的数据流动。
控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型3类,分类的依据在于控制器的核心———微操作信号发生器(控制单元CU)的实现方法不同。
4.中央处理器有哪些功能?它由哪些基本部件所组成?解:从程序运行的角度来看,CPU 的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。
对于冯·诺依曼结构的计算机而言,数据流是根据指令流的操作而形成的,也就是说数据流是由指令流来驱动的。
中央处理器由运算器和控制器组成。
5.中央处理器中有哪几个主要寄存器?试说明它们的结构和功能。
解:CPU 中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的,它可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。
第6章习题答案1.控制器有哪几种控制方式?各有何特点?解:控制器的控制方式可以分为3种:同步控制方式、异步控制方式和联合控方式。
同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制,在每个机器周期中产生统一目的节拍电位和工作脉冲。
这种控制方式设计简单,容易实现;但是对于许多简单指令说会有较多的空闲时间,造成较大数量的时间浪费,从而影响了指令的执行速度。
异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制,而根据指令或部件的具体况决定,需要多少时间,就占用多少时间。
异步控制方式没有时间上的浪费,因而提高机器的效率,但是控制比较复杂。
联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。
2.什么是三级时序系统?解:三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。
计算机中每个指令周期划分若干个机器周期,每个机器周期划分为若干个节拍,每个节拍中设置一个或几个工脉冲。
3.控制器有哪些基本功能?它可分为哪几类?分类的依据是什么?解:控制器的基本功能有:(1)从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。
(2)对指令进行译码或测试,产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。
(3)指挥并控制CPU、主存和输入输出设备之间的数据流动。
控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型3类,分类的依据在于控制器的核心——微操作信号发生器(控制单元CU)的实现方法不同。
4.中央处理器有哪些功能?它由哪些基本部件所组成?解:从程序运行的角度来看,CPU的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。
对于冯·诺依曼结构的计算机而言,数据流是根据指令流的操作而形成的,也就是说数据流是由指令流来驱动的。
中央处理器由运算器和控制器组成。
5.中央处理器中有哪几个主要寄存器?试说明它们的结构和功能。
解:CPU中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的,它可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。
第6章 中央处理器6-6.某机CPU芯片的主振频率为8MHz,其时钟周期是多少uS?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,试问:(1)平均指令周期是多少?(2)平均每个指令周期含有多少个机器周期?(3)若改用时钟周期为0.4uS的CPU芯片,则计算机的平均指令执行速度又是多少MIPS?(4)若要得到40万次/S的指令执行速度,则应采用主振频率为多少MHz的CPU芯片?[解] 时钟周期 = 1÷8MHz = 0.125uS(1)平均指令周期 = 1÷0.8MIPS = 1.25uS(2)机器周期 = 0.125u S×4 = 0.5uS平均每个指令周期的机器周期数 = 1.25u S÷0.5u S = 2.5(3)平均指令执行速度 = 1÷(0.4×4×2.5)= 0.25 MIPS(4)主振频率 = 8MH z/(0.8MIPS/0.4MIPS) = 4MHz6-7.以一条典型的单地址指令为例,简要说明下列部件在计算机的取指周期和执行周期中的作用。
(1)程序计数器PC(2)指令寄存器IR(3)算术逻辑运算部件ALU(4)存储器数据寄存器MDR(5)存储器地址寄存器MAR[解](1)程序计数器PC:存放指令地址(2)指令寄存器IR:存放当前指令(3)算术逻辑运算部件ALU:进行算逻运算(4)存储器数据寄存器MDR:存放写入到内存或从内存读出的数据或指令(5)存储器地址寄存器MAR:存放写入到内存或从内存读出的数据或指令的地址以单地址指令“加1(INC A)”为例,该指令分为3个周期:取指周期、分析取数周期、执行周期。
3个周期完成的操作如表所示。
取指周期分析取数周期执行周期PC (PC)→ MAR ——IR 指令→MDR→IR ——ALU (PC)+1 —(A)+1MAR 指令地址→MAR A→MAR —MDR 指令→MDR (A)→MDR (A)+1→MDR6-9.指令和数据都存放在主存,如何识别从主存储器中取出的是指令还是数据?[解] 指令和数据都存放在主存,它们都以二进制代码形式出现,区分方法为:(1)取指令或数据时所处的机器周期不同:取指令周期取出的是指令;分析取数或执行周期取出的是数据。
第6章习题参考答案1.比较单总线、多总线结构的性能特点。
答:单总线结构:它是用单一的系统总线连接整个计算机系统的各大功能部件,各大部件之间的所有的信息传送都通过这组总线。
其结构如图所示。
单总线的优点是允许I/O设备之间或I/O设备与内存之间直接交换信息,只需CPU分配总线使用权,不需要CPU干预信息的交换。
所以总线资源是由各大功能部件分时共享的。
单总线的缺点是由于全部系统部件都连接在一组总线上,所以总线的负载很重,可能使其吞吐量达到饱和甚至不能胜任的程度。
故多为小型机和微型机采用。
CPU内存设备接口设备接口…多总线结构:多总线结构是通过桥、CPU总线、系统总线和高速总线彼此相连,各大部件的信息传送不是只通过系统总线;体现了高速、中速、低速设备连接到不同的总线上同时进行工作,以提高总线的效率和吞吐量,而且处理器结构的变化不影响高速总线。
2.说明总线结构对计算机系统性能的影响。
答:(1)简化了硬件的设计。
从硬件的角度看,面向总线是由总线接口代替了专门的I/O 接口,由总线规范给出了传输线和信号的规定,并对存储器、I/O 设备和CPU 如何挂在总线上都作了具体的规定,所以,面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作CPU 插件、存储器插件以及I/O 插件等,将它们连入总线即可工作,而不必考虑总线的详细操作。
(2)简化了系统结构。
整个系统结构清晰,连线少,底板连线可以印刷化。
(3)系统扩充性好。
一是规模扩充,二是功能扩充。
规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件;功能扩充仅仅需要按总线标准设计一些新插件。
插件插入机器的位置往往没有严格的限制。
这就使系统扩充既简单又快速可靠,而且也便于查错。
(4)系统更新性能好。
因为CPU 、存储器、I/O 接口等都是按总线规约挂到总线上的,因而只要总线设计恰当,可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件,新的插件插到底板上对系统进行更新,而这种更新只需更新需要更新的插件,其他插件和底板连线一般不需更改。
1、中央处理器是指()。
A.运算器、控制器、主存B.运算器C.运算器、控制器D.控制器正确答案:C你错选为A2、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.指令和数据所在的存储单元B.指令周期的不同阶段C.指令操作码的译码结果D.指令和数据的寻址方式正确答案:B3、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是()。
A.主存地址寄存器B.指令寄存器C.程序计数器D.状态标志寄存器正确答案:C4、指令寄存器的位数取决于()。
A.存储字长B.指令字长C.存储器容量正确答案:B5、通用寄存器是()。
A.可存放程序状态字的寄存器B.可存放指令的寄存器C.本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器D.可编程制定多种功能的寄存器正确答案:D6、在计算机系统中,表征系统运行状态的部件是()。
A.中断寄存器B.程序状态字C.程序计数器D.累加寄存器正确答案:B7、指令译码器是对()进行译码。
A.整条指令B.指令的地址C.指令的操作数字段D.指令的操作码字段正确答案:D8、微操作控制信号发生器的作用是()。
A.产生控制时序B.完成指令操作码的分析功能C.从主存中取出指令D.产生各种微操作控制信号正确答案:D9、下列选项()不属于微操作控制信号发生器的输入特性A.指令部件提供的译码信号B.被控制功能部件所反馈的状态及条件C.指令的地址码字段D.时序部件提供的时序信号正确答案:C10、三级时序系统提供的三级时序信号是()。
A.指令周期、机器周期、时钟周期B.机器周期、节拍、脉冲C.指令周期、微指令周期、时钟周期D.指令周期、机器周期、节拍正确答案:B11、下列说法中()是正确的。
A.指令周期是机器周期的两倍B.指令周期等于机器周期C.指令周期大于机器周期D.指令周期小于机器周期正确答案:C12、采用同步控制的目的是()。
A.满足不同操作对时间安排的需要B.简化控制时序C.提高执行速度D.满足不同设备对时间安排的需要正确答案:B13、异步控制常用于()。
第六章中央处理器6.1 CPU组成与功能随堂测验1、控制CPU内数据通路传送的部件是()(单选)A、程序控制器B、时序产生器C、指令译码器D、操作控制器2、下列可能是CPU组成部件的是( )(多选)A、程序计数器PCB、指令寄存器IRC、累加器ACD、算术逻辑运算单元ALU3、下列属于CPU功能的是()(多选)A、算术逻辑运算功能B、存储控制功能C、操作控制功能D、异常控制功能4、下列关于程序计数器的下列描述中,正确的是()(多选)A、指令执行过程中会保存当前正在执行的指令地址B、指令执行过程中会保存下一条指令的地址C、其值不一定按PC+“1”的方式改变D、CPU中可以没有PC6.2 数据通路随堂测验1、下列关于数据通路的叙述中,正确的是()(多选)A、数据通路是指令周期内信息传输的路径B、不同指令执行使用的数据通路可以不同C、同一指令在执行的不同阶段使用的数据路径不同D、不同数据路径不能使用相同的功能部件2、下图是数据通路中反映时间关系的原理图。
下列关于该图中几个时间关系描述的描述中,正确的是()(多选)A、建立时间setup 指触发器时钟到来之前数据应该保持稳定不变时间,否则数据不能在该时钟有效时被打入触发器B、保持时间hold 指触发器时钟到来之后数据应该保持稳定不变时间,否则数据不能在该时钟有效时被打入触发器C、CLk-to-Q是指时钟有效之后新输入的值稳定出现在输出端所经历的时延D、由此可知该电路的时钟最后最小值为setup + hold + Clk-to-Q3、下列关于数据通路结构及其影响的描述中,正确的是()(多选)A、常用的数据通路有专用通路和共享通路两种B、相同指令在不同数据通路结构下数据路径不同C、完成相同指令在不同数据通路结构下需要的控制信号不同D、相同指令在不同数据通路结构下执行的效率不同6.4 数据通路实例随堂测验1、下图为单总线结构数据通路实例关于该数据通路的下列描述中,正确的是() (多选)A、PC +“1" 的数据通路为PC -> X -> ALU ->Z -> PCB、取指令的数据通路为:PC -> AR -> MEM -> DR -> IRC、所有控制寄存器向总线数据的控制信号,如R2out, Zout等都一定不能同时有效D、所有控制从总线向寄存器输入的控制信号,如Xin,R2in等一定不能同时有效2、下图为另一种单总线结构的CPU原理图假定PCout 兼有使PC +”1"的功能,围绕该图的下列描述中,正确的是()(多选)参考答案如下:A、实现PC + "1"的数据通路是PC -> PCB、取指令的数据通路为:PC-> AR -> 主存-> DR -> IRC、PCout、DRout 、IRA out 及bus1->BUS 都一定不能同时有效D、某采用简洁寻址的指令其执行阶段的数据通路一定包含: IR -> AR ->主存->DR->AR->主存->DR3、下图为基于专用通路的CPU结构围绕该图的下列描述中,正确的是()(多选)A、取指令的数据通路为PC-> 指令寄存器B、完成PC 增量操作的数据通路为:PC-> PC+1 部件-> PCBranch ->MUX1->PCC、由于使用了专题通路结构和多路选择器,所有功能部件的输出将不再有数据冲突D、图中PC 既是指令地址寄存器也是数据地址寄存器6.1D、ABCD、ACD、ABC6.2ABC、ABC、ABCD6.4ABC、ABCD、ABC。
1.如何区别存储器和寄存器?两者是一回事的说法对吗?解:存储器和寄存器不是一回事。
存储器在CPU 的外边,专门用来存放程序和数据,访问存储器的速度较慢。
寄存器属于CPU 的一部分,访问寄存器的速度很快。
2.存储器的主要功能是什么?为什么要把存储系统分成若干个不同层次?主要有哪些层次?解:存储器的主要功能是用来保存程序和数据。
存储系统是由几个容量、速度和价存储系统和结构各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。
把存储系统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。
由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次,其中高速缓存和主存间称为Cache -主存存储层次(Cache 存储系统);主存和辅存间称为主存—辅存存储层次(虚拟存储系统)。
3.什么是半导体存储器?它有什么特点?解:采用半导体器件制造的存储器,主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。
半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。
半导体随机存储器存储的信息会因为断电而丢失。
4.SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么?它和DRAM 记忆单元电路相比有何异同点?解:SRAM 记忆单元由6个MOS 管组成,利用双稳态触发器来存储信息,可以对其进行读或写,只要电源不断电,信息将可保留。
DRAM 记忆单元可以由4个和单个MOS管组成,利用栅极电容存储信息,需要定时刷新。
5.动态RAM 为什么要刷新?一般有几种刷新方式?各有什么优缺点?解:DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的,由于电容上的电荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉,因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷,这个过程就叫做刷新。
常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式3种。
集中方式的特点是读写操作时不受刷新工作的影响,系统的存取速度比较高;但有死区,而且存储容量越大,死区就越长。
分散方式的特点是没有死区;但它加长了系统的存取周期,降低了整机的速度,且刷新过于频繁,没有充分利用所允许的最大刷新间隔。
第1章习题参考谜底1.电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里?解:电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量,运算的过程是不连续的;电子模拟计算机中处理的信息是连续变更的物理量,运算的过程是连续的。
2.冯·诺依曼计算机的特点是什么?其中最主要的一点是什么?解:冯·诺依曼计算机的特点如下:① 计算机(指硬件)应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五年夜基本部件组成;② 计算机内部采取二进制来暗示指令和数据;③ 将编好的法度和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作。
第③ 点是最主要的一点。
3.计算机的硬件是由哪些部件组成的?它们各有哪些功能?解:计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五年夜基本部件组成。
它们各自的功能是:① 输入设备:把人们编好的法度和原始数据送到计算机中去,并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方法。
② 输出设备:将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。
③ 存储器:用来寄存法度和数据。
④ 运算器:对信息进行处理和运算。
⑤ 控制器:依照人们预先确定的操纵步调,控制整个计算机的各部件有条不紊地自开工作。
4.什么叫总线?简述单总线结构的特点。
解:总线是一组能为多个部件办事的公共信息传送线路,它能分时地发送与接收各部件的信息。
单总线结构即各年夜部件都连接在单一的一组总线上,这个总线被称为系统总线。
C P U 与主存、C P U 与外设之间可以直接进行信息交换,主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换,而无须经过C P U 的干预。
5.简单描述计算机的条理结构,说明各条理的主要特点。
解:现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体,可以把它看成是按功能划分的多级条理结构。
第0级为硬件组成的实体。
第1级是微法度级。
这级的机器语言是微指令集,法度员用微指令编写的微法度一般是直接由硬件执行的。
第2级是传统机器级。
第3章6、二进制左移一位,则数值_a____;二进制右移一位,则数值__b_____。
a)增大一倍 b)减小一倍 c)增大10倍 b)减小10倍7、8位二进制无符号定点整数能表示的数值范围是 d ,8位二进制补码定点整数能表示的数值范围是 a 。
a)-128~127 b) –127~127 c)0~127 d) 0~255 e) 0~2568、8位原码能表示的数据个数是 c ;8位补码能表示的数据个数是 d 。
a)127 b)128 c)255 d)256第4章1 DRAM地址分两次输入(行选通RAS、列选通CAS)的目的是_b________。
a)缩短读/写时间 b)减少芯片引出端线数 c)刷新第5章9 在指令系统中采用 b 寻址方式的指令其长度最短。
a)立即数 b)寄存器 c)直接 d)变址10、一条指令字长16位,存储器按字节编址,在读取一条指令后,PC的值自动加__b____。
a)1 b)2 c)4 d)-111、某计算机存储器按字(16位)编址,每取出一条指令后PC值自动+1,说明其指令长度是___b_____。
a)1个字节 b)2个字节 c)4个字节第6章7、在取指令操作完成之后,PC中存放的是 c 。
a)当前指令的地址b)下一条实际执行的指令地址c)下一条顺序执行的指令地址PC+1d)对于微程序控制计算机,存放的是该条指令的微程序入口地址。
8、控制存储器用来存放__d_____。
a)机器指令和数据 b)微程序和数据 c)机器指令和微程序 d)微程序第8章3、在大多数磁盘存储器中,以下正确的是_b__。
a)各个磁道的位密度相等 b)内圈磁道的位密度较大c)外圈磁道的位密度较大 c)磁盘读写信息的最小单位是字节4 大多数情况下,对于磁盘,以下叙述正确的是__d___。
a)依靠磁盘的旋转定位磁道 b)依靠磁臂的移动定位扇区c)外圈磁道与内圈磁道的容量不同d)访问磁道的地址用盘面号、磁道号和扇区号来表示。
6.4 长为8位(含1位 位在内),
-13/64,29/128,100,-87解:十进制 二进制-13/64 -0.00 1101 1.001 1010 1.110 0101 1.110 011029/128 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101100 110 0100 0,110 0100 0,110 0100 0,110 0100-87 -101 0111 1,101 0111 1,010 1000 1,010 10016.5 已知[x] ,求[x]x.[x] = 1.1100; [x] = 1.1001; [x] = 0.1110; [x]= 1.0000;[x] = 1,0101; [x] = 1,1100; [x] = 0,0111; [x]= 1,0000;解:[x] [x] x1.1100 1.0100 -0.01001.1001 1.0111 -0.01110.1110 0.1110 0.11101.0000 1.0000 01,0101 1,1011 -10111,1100 1,0100 -01000,0111 0,0111 1111,0000 1,0000 06.9 十 进制9B FF为 , 十进制 为 ( 位位)解:9B 二进制 -11011 -1100101 -1100100 +11011 1001 十进制 -27 -101 -100 +27 155 FF 二进制 -1111111 -0000001 -0000000 +1111111 1111 1111十进制 -127 -1 -0 +127 2556.11 已知 长为4位(其中1位为 位), 中 , 其 十进制 。
解:6.12 为:阶 1位 阶 4位 1位 尾 10位,51/128-27/10247.375-86.5。
计算机组成原理习题(附参考答案)一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在统一编址方式下,下面的说法( )是正确的。
A、一个具体地址只能对应内存单元B、一个具体地址既可对应输入/输出设备,又可对应内存单元C、一个具体地址只能对应输入/输出设备D、只对应输入/输出设备或者只对应内存单元正确答案:D2、堆栈指针SP的内容是()。
A、栈顶地址B、栈顶内容C、栈底内容D、栈底地址正确答案:A3、下列不属于程序控制指令的是()。
A、循环指令B、无条件转移指令C、条件转移指令D、中断隐指令正确答案:D4、计算机的存储系统是指()。
A、cache,主存储器和外存储器B、主存储器C、ROMD、RAM正确答案:A5、指令是指()。
A、计算机中一个部件B、发给计算机的一个操作命令C、完成操作功能的硬件D、通常用于构成主存的集成电路正确答案:B6、相对于微程序控制器,组合逻辑控制器的特点是()。
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难正确答案:D7、中断向量可提供()。
A、主程序的断点地址B、传送数据的起始地址C、被选中设备的地址D、中断服务程序入口地址正确答案:D8、迄今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是()。
A、信息处理方便B、物理器件性能所致C、运算速度快D、节约元件正确答案:B9、相联存储器是按()进行寻址的存储器。
A、内容指定方式B、地址指定与堆栈存取方式结合C、堆栈存取方式D、地址指定方式正确答案:A10、若SRAM芯片的容量是2M×8位,则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是()。
A、29B、21C、18D、不可估计正确答案:A11、若x=103,y=-25,则下列表达式采用8位定点补码运算实现时,会发生溢出的是()。
A、x+yB、-x+yC、-x-yD、x-y正确答案:D12、系统总线是指()。
第六章中央处理器
6.1 CPU组成与功能随堂测验
1、控制CPU内数据通路传送的部件是()(单选)
A、程序控制器
B、时序产生器
C、指令译码器
D、操作控制器
2、下列可能是CPU组成部件的是( )(多选)
A、程序计数器PC
B、指令寄存器IR
C、累加器AC
D、算术逻辑运算单元ALU
3、下列属于CPU功能的是()(多选)
A、算术逻辑运算功能
B、存储控制功能
C、操作控制功能
D、异常控制功能
4、下列关于程序计数器的下列描述中,正确的是()(多选)
A、指令执行过程中会保存当前正在执行的指令地址
B、指令执行过程中会保存下一条指令的地址
C、其值不一定按PC+“1”的方式改变
D、CPU中可以没有PC
6.2 数据通路随堂测验
1、下列关于数据通路的叙述中,正确的是()(多选)
A、数据通路是指令周期内信息传输的路径
B、不同指令执行使用的数据通路可以不同
C、同一指令在执行的不同阶段使用的数据路径不同
D、不同数据路径不能使用相同的功能部件
2、下图是数据通路中反映时间关系的原理图。
下列关于该图中几个时间关系描述的描述中,正确的是()(多选)
A、建立时间setup 指触发器时钟到来之前数据应该保持稳定不变时间,否则数据不能在该时钟有效时被打入触发器
B、保持时间hold 指触发器时钟到来之后数据应该保持稳定不变时间,否则数据不能在该时钟有效时被打入触发器
C、CLk-to-Q是指时钟有效之后新输入的值稳定出现在输出端所经历的时延
D、由此可知该电路的时钟最后最小值为setup + hold + Clk-to-Q
3、下列关于数据通路结构及其影响的描述中,正确的是()(多选)
A、常用的数据通路有专用通路和共享通路两种
B、相同指令在不同数据通路结构下数据路径不同
C、完成相同指令在不同数据通路结构下需要的控制信号不同
D、相同指令在不同数据通路结构下执行的效率不同
6.4 数据通路实例随堂测验
1、下图为单总线结构数据通路实例关于该数据通路的下列描述中,正确的是() (多选)
A、PC +“1" 的数据通路为PC -> X -> ALU ->Z -> PC。