中南民族大学计算机组成原理试题及答案.doc

学院 专业 级 学号 姓名 密封线得分一、 单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共 40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1A 2A 3B 4A 5A 6D 7C 8B 9D 10B1若十进制数为40，则其对应的无符号二进制数为（A）A101000B10100C100100D100102若X原=110011，则其对应的X补为（A）A101101B101100C110011D0100113若X=-0.1010，则其对应的X反为（B）A1.0110B1.0101C1.1010D0.10104在下列存储器中，存取速度最快的存储器是（A）A高速缓存B磁盘C主存D光盘5若存储器的容量为16KB，则访问它的地址线应有（A）A14根B10根C4根D16根6动态RAM存储信息依靠的是（D）A单稳态触发器B磁场C双稳态触发器D电容器7零地址指令可选的寻址方式是（C）A立即寻址B基址寻址C堆栈寻址D寄存器寻址8为了减少指令中的地址数，可以采用（B）A直接寻址B隐含寻址C相对寻址D变址寻址9程序计数器是指（D）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存放下一条指令地址的寄存器10.累加器AC所能存放的操作数为（ B ）A.被乘数 B.被减数C.加数 D.减数11.总线工作频率为66MHz，总线带宽为528MBps,总线宽度为（ B ）A.32位 B.64位C.128位 D.16位12.具有与处理器和存储器子系统完全并行操作能力的总线为（ D ）A.AGP总线 B.ISA总线C.USB总线 D.PCI总线13.设备使用总线的优先级可相等也可改变的总线判优控制是（ A ）A.计数器定时查询 B.独立请求方式B.链式查询 C.以上都不是14.总线的时钟频率为100MHz，传输周期为4个时钟周期，宽度为32位，则总线的数据传输率是（ D ）A.800MBps B.400MBpsC.200MBps D.100MBps15.字符格式为：1位起始位、8位数据位、1位奇校验位、1位终止位。假设波特率为1200bps，比特率是（ B ）A.327.27bps B.872.72bpsC.1200bps D.960bps16.某 SRAM芯片，其存储容量为 64Kl6位，该芯片的地址线和数据线数目为 ( A ) A16，16 B64，16 C64，8 D16，6417CPU响应中断的时间一定是（C）A在任一机器周期结束时B在任一工作周期结束时C在一条指令执行完毕时D在执行完当前程序段时18浮点数字长为16位，其中阶码为5位（含1位阶符），尾数为11位（含1位数符），则-53/512对应的浮点规格化数补码表示形式是（ A ）A. 1,1101;1.0010110000 B. 1,0011;1.1101010000C. 1,1100;1.0010101111 D. 0,1101;1.001011000019浮点加减运算后需判断溢出，下面那个表明溢出（ C ）A尾数之和（差）出现01.xxx B. 尾数之和（差）出现00.xxxC. 阶码出现01,xxx D. 阶码出现00,xxx20. 从以下有关RISC的描述中，选择正确答案( C )A.采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。B.为了实现兼容，新设计的RISC，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。C.RISC的主要目标之一是减少指令的执行周期数。D.RISC没有乘、除法指令和浮点运算指令。得分二、名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，共 9分 ）21.机器字长22指令周期23MAR得分三、简答题（本大题共5小题，每小题4分， 共 20分 ）24中断服务程序的流程25已知计算机指令字长为 16 位，内存储器按字编址，其双操作数指令的格式如下： 15 10 9 8 7 0 OPR D其中 OP为操作码，R 为通用寄存器地址，试说明在下列各种情况下能访问的最大主存区为多少机器字? D为直接操作数； D为直接主存地址； D为间接地址(一次间址)； D为变址的形式地址，假定变址寄存器为R1 (字长为 16 位)。26某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在一个程序执行期间，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，试回答以下问题：（1）Cache的命中率是多少？（2）CPU访问内存的平均访问时间是多少？（3）Cache-主存系统的效率是多少？27CPU实质包括哪两大部分组成？CPU具有哪四个基本功能？28计算机硬件由哪些部分组成？得分四、简单应用题 （本大题共2小题，每小题9分，共 18分 ）29.已知x补=1.0101，y补=1.0011，用Booth算法计算xy补，要求写出每一步运算过程及运算结果。30. 下表所示为某个程序所使用的操作码:操作码说 明LDA把操作数所指定的地址的內容放入累加器中JMP转移至操作数所指定的地址JPN若累加器的內容是负数，则跳转至操作数所指定的地址SUB从累加器的內容减去操作数所指定的地址內容，並把结果储存于累加器內STA把累加器的內容储存于操作数所指定的地址內STP停止考虑以下指令程序：指令位置指令地址1110的內容地址1111的內容累加器的內容地址1000的內容0000LDA 1110680001SUB 11110010JPN 01010011LDA 11100100JMP 01100101LDA 11110110STA 10000111STP(a)己知地址 1110 和 1111 的初始內容分別是 6 和 8。填妥上表中白色空白区域。(b) 此程序的目的是甚么？(C) 指令LDA 1110是什么寻址方式得分五、 设计题 （本大题共1小题，13分）G1CBAG2B4D4FV2B2B2BG2A2A2A31.设CPU有16根地址线、8根数据线，并用MREQ作为访存控制信号（低电平有效），用WR作为读/写控制信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：4K4位RAM、4K8位ROM ROM及译码器。画出CPU与存储器的连接图，要求如下：主存地址空间分配： Y74000H4FFFH为系统区。 .5000H5FFFH和6000H6FFFH为用户程序区。 .分析上面系统区与用户程序区的存储容量。 Y0合理选用上述存储芯片，说明各几片。 译码器 详细画出存储芯片的片选逻辑图。 答案得分二、 单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共 40分)1A 2A 3B 4A 5A 6D 7C 8B 9D 10B 11B 12D 13A 14D 15B 16A 17C 18A 19C 20C 得分二、名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，共 9分 ）21.答：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。22答：CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间称为指令周期。23答：MAR是存储器地址寄存器，用来存放欲访问的存储单元的地址，其位数对应存储器单元的个数得分三、简答题（本大题共5小题，每小题4分， 共 20分 ）24 答：1、保护现场，2、中断服务，3、恢复现场，4、中断返回。25 答： D为直接操作数，可给定8 位二进制数据； D为直接主存地址，可访问28256 个存储单元； D为间接地址(一次间址)，可访问内存，从中得到 16 位字长的地址码，能访问的最大主存区是 21664K； D为变址的形式地址，假定变址寄存器为R1 (字长为 16 位)，有效地址E(R1)+D ，能访问的最大主存区是21664K 。26 答： 命中率H（4500340）/ 45000.92。 CPU访存的平均时间T0.9245(10.92)20057.4ns cache-主存系统的效率e45/57.4=7827 答：CPU实质包括运算器和控制器两大部分组成。具有指令控制、操作控制、时间控制、数据加工四个基本功能。28 答：由CPU、存储器及I/O设备组成。得分四、简单应用题 （本大题共2小题，每小题9分，共 18分 ）29.解： 部分积 乘数yn 附加位yn+100.0000 1001 1 0 +00.1011 00.1011 00.0101 1100 1 1 00.0010 1110 0 1 +11.0101 11.0111 11 11.1011 1111 0 0 11.1101 1111 1 0 +00.1011 00.1000 1111故xy补=0.1000111130. （a）指令位置指令地址1110的內容地址1111的內容累加器的內容地址1000的內容0000LDA 11106860001SUB 1111-20010JPN 0101-20011LDA 1110-20100JMP 01100101LDA 111180110STA 100080111STP (b) 答：从两数中找出大的数(C) 答：直接寻址得分六、 设计题 （本大题共1小题，13分）31.解：（1）A15 A12 A11 A8 A7 A4 A3 A0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4000H 系统程序区4K8 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4FFFH 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0