计算机组成原理复习题及答案

中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案

《计算机组成原理》

一、选择题：

1．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

2．某SRAM芯片，其存储容量为64K×16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．16，16

3. 目前的计算机中，代码形式是 [ ]

A．指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放

B．指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放

C．指令和数据都以二进制形式存放

D．指令和数据都以十进制形式存放

4. 采用DMA 方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个 [ ]

A．指令周期 B．数据周期 C．存储周期 D．总线周期

5．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

6．某机字长32位。其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点整数表示，则最大正整数为 [ ]

A．+(231-1) B．+(230-1) C．+(231+1) D．+(230+1)

7．下列数中最大的数是 [ ]

A. （100110001）2 B. （227）8

C. （98）16 D. （152）10

8．哪种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

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下列哪个来规定 [ ]

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．主存中取一个数据字的平均时间

10. 下面叙述的概念中哪个是正确的 [ ]

A．总线一定要和接口相连 B．接口一定要和总线相连

C．通道可以代替接口 D．总线始终由CPU控制和管理

11. 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过下列哪个来实现 [ ]

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

12. 下列有关运算器的描述中哪个是正确的 [ ]

A．只作算术运算，不作逻辑运算 B．只作加法

C．能暂时存放运算结果 D．以上答案都不对

13. 某DRAM芯片，其存储容量为512K×8位，该芯片的地址线和数据线数目为 [ ]

A．8，512 B．512，8 C．18，8 D．19，8 14. 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．主机和应用程序 D．配套的硬件设备和软件系统

15.没有外存储器的计算机初始引导程序可以放在 [ ]

A．RAM B．ROM C．RAM和ROM D．CPU

二、名词解释

1.CPU周期：

2.存取时间：

3.存储设备数据传输率：

4.微指令格式：

5.同步通信：

6.接口：

7.计算机硬件：

8.正逻辑：

9.指令的编码格式：

10.指令周期：

11.存储周期：

12.微命令：

三、简答题

1.计算机中为什么采用二进制数码？

2.主存储器的性能指标主要有哪些？含义是什么？

3.计算机的主要性能指标包括哪些？

4.CPU结构如图所示，其中一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其它四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。

(1) 标明图中四个寄存器的名称。

(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。

5.简单介绍CPU中的主要寄存器的名称和功能。

6.试述指令周期、CPU周期和时钟周期之间的关系

7.一个256K×8的DRAM芯片，其地址线和数据线分别为多少根？

8.解释下列基本术语：微命令、微操作、微指令和微程序

9.总线有哪些分类方式，数据总线和地址总线的特点各是什么？

四、计算及设计题

1.某计算机的存储系统由Cache、主存和用于虚拟存储的磁盘组成。CPU总是从Cache中获取数据。若访问的字在Cache中，则存取它只需20ns，将所访问的字从主存装入Cache需要60 ns ，而将它从磁盘装入主存需要1200us。假设Cache的命中率为0.9，主存的命中率为0.6，计算该系统访问一个字的平均存取时间。

2.要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的存储器，SRAM芯片有两个控制端：当

CS 有效时该片选中。当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。用64K×16位的EPROM芯片组成128K×16位的只读存储器。试问：。

① 数据寄存器多少位？

② 地址寄存器多少位？

③ 共需多少片EPROM?

④ 画出此存储器组成框图。

3.设机器字长为16位，定点表示时，尾数15位，阶符1位。 ①定点原码整数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？

②定点原码小数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？

4.用16k×8位的SRAM芯片构成64K×16位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框图。

5．(1101.0111)2 转换为对应的十进制数和十六进制数

6．用补码运算方法计算X+Y=？并判断结果是否溢出（采用双符号位）。

① X= 0.1011 Y= 0.1100

② X= - 0.1011 Y= 0.1001

7．将十进制数 -0.276 和 47化成二进制数，再写出各自的原码、补码、反码表示（符号位和数值位共8位）。

二进制数 原码 补码 反码

- 0.276：

47：

8．一个磁盘存储器共有6个盘片（12个存储面），每个面有4096个磁道，每个磁道256个扇区，每个扇区512个字节，磁盘转速为每分钟7200转，定位时间（寻道时间）为8ms，求：

①该磁盘存储器的存储容量；

②磁盘存储器的寻址时间（包括定位时间和等待时间）；

③在寻址完成后，磁盘存储器的有效数据传输率。

9.某机器主频为16MHZ，其整个加法器的逻辑门级数20个，若取时间裕量△=22.5ns，求其最大的逻辑门级的延迟时间。

计算机组成原理（专科）复习题参考答案

一、选择题

1~5：BDCCB， 6~10：AADAB， 11~15：DDDDB

二、名词解释

1.CPU周期：CPU周期也叫机器周期。是指CPU访问一次主存或输入输出端口所需要的时间。一个CPU周期由若干个时钟周期组成。

2.存取时间：存取时间又称存储器访问时间，是指启动一次存储器操作到完成该操作所需的时间。具体地说，存取时间从存储器收到有效地址开始，经过译码、驱动，直到将被访问的存储单元的内容读出或写入为止。

3.存储设备数据传输率：存储设备在单位时间内向主机传送数据的二进制位数或字节数称为数据传输率。数据传输率（Dr）与存储设备的构造及主机接口逻辑有着密切的关系，与记录密度D和记录介质的运动速度V成正比。

4.微指令格式：微指令格式是指由于编译微操作码时采用不同的方法而形成的不同格式的微指令的方式，微指令格式有水平型微指令和垂直型微指令两种。

5.同步通信：总线上的部件通过总线进行信息传送时，用一个公共的时钟信号进行同步，这种方式称为同步通信。这个公共的时钟信号可以由总线控制部件发送到每一个部件或设备，也可以每个部件有自己的时钟发生器，但是，它们都必须由CPU发出的时钟信号进行同步。

6.接口：接口是计算机系统总线与外围设备之间的一个逻辑部件，它的基本功能有两点： 一是为信息传输操作选择外围设备；二是在选定的外围设备和主机之间交换信息，保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。

7.计算机硬件：是指组成一台计算机的各种物理装置,它们是由各种实实在在的器件组成的,是计算机进行工作的物质基础。计算机的硬件由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五部分组成。

8.正逻辑：正逻辑是把逻辑电路中电平的高低和逻辑变量值0、1联系起来的一种概念。指定逻辑电路中高电平为“1”，低电平为“0”，称为正逻辑。

9.指令的编码格式：指令的编码格式是指指令中操作码的长度是否可以变化而形成指令的方式。指令操作码通常有两种编码格式： 固定格式和可变格式。

10.指令周期：指令周期是执行一条指令所需要的时间。也就是从取指令开始到执行完这条指令为止的全部时间。一个指令周期由若干个机器周期组成。

11.存储周期：存储周期又称访内周期，是指连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间。它是衡量主存储器工作性能的重要指标。

12.微命令：微命令是指构成一条指令所对应的各种基本命令，它是构成控制信号序列的最小单位，微命令通常是指那些能直接作用于某部件控制门的命令。

三、简答题 1.计算机中为什么采用二进制数码？

解答：这是由计算机电路所采用的器件决定的。计算机中采用了具有两个稳态的二值电路，用二值电路只能代表两个数码： 0和1。比如，采用正逻辑表示，是以低电位表示数码“0”，高电位表示数码“1”；负逻辑表示，则以高电位表示数码“0”，低电位表示数码“1”。在计算机中采用二进制，具有运算规则简单，物理上实现方便，成本低廉，数码“1”和“0”正好与逻辑命题中的两个值“True”、“False”相对应，为计算机中实现逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利条件等优点。