计算机组成原理复习题

中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参照答案《计算机构成原理》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，其储存容量为64K×16位，该芯片的地点线和数据线数量为[A．64，16B．16，64C．64，8D．16，16

]3.目前的计算机中，代码形式是

[

]A．指令以二进制形式寄存，数据以十进制形式寄存B．指令以十进制形式寄存，数据以二进制形式寄存C．指令和数据都以二进制形式寄存D．指令和数据都以十进制形式寄存4.采纳DMA方式传递数据时，每传递一个数据就要用一个[A．指令周期B．数据周期C．储存周期D．总线周期5．冯.诺依曼机工作方式的基本特色是[]A．多指令流单数据流B．按地点接见并次序履行指令C．货仓操作D．储存器按内容选择地点

]6．某机字长32位。此中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．以下数中最大的数是A.B.（227）28

[

]C.（98）16

D.

（152）108．哪一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

[

]因为CPU内部的操作速度较快，而CPU接见一次主存所花的时间较长，所以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均匀时间D．主存中取一个数据字的均匀时间10.下边表达的观点中哪个是正确的[]A．总线必定要和接口相连B．接口必定要和总线相连C．通道能够取代接口D．总线一直由CPU控制和管理11.在定点二进制运算器中，减法运算一般经过以下哪个来实现[]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.以下相关运算器的描绘中哪个是正确的[]A．只作算术运算，不作逻辑运算B．只作加法C．能临时寄存运算结果D．以上答案都不对13.某DRAM芯片，其储存容量为512K×8位，该芯片的地点线和数据线数量为[]A．8，512B．512，8C．18，8D．19，814.完好的计算机系统应包含[]A．运算器储存器控制器B．外面设施和主机C．主机和应用程序D．配套的硬件设施和软件系统15.没有外储存器的计算机初始指引程序能够放在[]A．RAMB．ROMC．RAM和ROMD．CPU二、名词解说1.CPU周期：存取时间：储存设施数据传输率：微指令格式：同步通讯：接口：计算机硬件：正逻辑：指令的编码格式：指令周期：储存周期：微命令：三、简答题计算机中为何采纳二进制数码？主储存器的性能指标主要有哪些？含义是什么？计算机的主要性能指标包含哪些？4.CPU结构以下图，此中一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其余四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。注明图中四个寄存器的名称。简述指令从主存取到控制器的数据通路。简单介绍CPU中的主要寄存器的名称和功能。试述指令周期、CPU周期和时钟周期之间的关系一个256K×8的DRAM芯片，其地点线和数据线分别为多少根？解说以下基本术语：微命令、微操作、微指令和微程序总线有哪些分类方式，数据总线和地点总线的特色各是什么？四、计算及设计题1.某计算机的储存系统由Cache、主存和用于虚构储存的磁盘构成。CPU老是从Cache中获得数据。若接见的字在Cache中，则存取它只要20ns，将所接见的字从主存装入Cache需要60ns，而将它从磁盘装入主存需要1200us。假定Cache的命中率为0.9，主存的命中率为0.6，计算该系统接见一个字的均匀存取时间。要求用128K×16位的SRAM芯片设计512K×16位的储存器，SRAM芯片有两个控制端：当CS有效时该片选中。当W/R=1时履行读操作，当W/R=0时履行写操作。用64K×16位的EPROM芯片构成128K×16位的只读储存器。试问：。数据寄存器多少位？②地点寄存器多少位？③共需多少片EPROM?④画出此储存器构成框图。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？用16k×8位的SRAM芯片构成64K×16位的储存器，要求画出该储存器的构成逻辑框图。5．(1101.0111)2变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=？并判断结果能否溢出（采纳双符号位）。①X=0.1011Y=0.1100X=-0.1011Y=0.10017．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0.276：47：8．一个磁盘储存器共有6个盘片（12个储存面），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该磁盘储存器的储存容量；②磁盘储存器的寻址时间（包含定位时间和等候时间）；③在寻址达成后，磁盘储存器的有效数据传输率。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缓时间。计算机构成原理（专科）复习题参照答案一、选择题1~5：BDCCB，6~10：AADAB，11~15：DDDDB二、名词解说CPU周期：CPU周期也叫机器周期。是指CPU接见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构成。存取时间：存取时间又称储存器接见时间，是指启动一次储存器操作到达成该操作所需的时间。详细地说，存取时间从储存器收到有效地点开始，经过译码、驱动，直到将被接见的储存单元的内容读出或写入为止。储存设施数据传输率：储存设施在单位时间内向主机传递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）与储存设施的结构及主机接口逻辑有着亲密的关系，与记录密度D和记录介质的运动速度V成正比。微指令格式：微指令格式是指因为编译微操作码时采纳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。同步通讯：总线上的零件经过总线进行信息传递时，用一个公共的时钟信号进行同步，这类方式称为同步通讯。这个公共的时钟信号能够由总线控制零件发送到每一个零件或设备，也能够每个零件有自己的时钟发生器，可是，它们都一定由CPU发出的时钟信号进行同步。接口：接口是计算机系统总线与外头设施之间的一个逻辑零件，它的基本功能有两点：一是为信息传输操作选择外头设施；二是在选定的外头设施和主机之间互换信息，保证外头设施用计算机系统特征所要求的形式发送或接收信息。计算机硬件：是指构成一台计算机的各样物理装置,它们是由各样实实在在的器件构成的,是计算机进行工作的物质基础。计算机的硬件由输入设施、输出设施、运算器、储存器和控制器五部分构成。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联系起来的一种观点。指定逻辑电路中高电平为“1”，低电平为“0”，称为正逻辑。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能否能够变化而形成指令的方式。指令操作码往常有两种编码格式：固定格式和可变格式。指令周期：指令周期是履行一条指令所需要的时间。也就是从取指令开始到履行完这条指令为止的所有时间。一个指令周期由若干个机器周期构成。储存周期：储存周期又称访内周期，是指连续启动两次独立的储存器操作所需间隔的最小时间。它是权衡主储存器工作性能的重要指标。微命令：微命令是指构成一条指令所对应的各样基本命令，它是构成控制信号序列的最小单位，微命令往常是指那些能直接作用于某零件控制门的命令。三、简答题计算机中为何采纳二进制数码？解答：这是由计算机电路所采纳的器件决定的。计算机中采纳了拥有两个稳态的二值电路，用二值电路只好代表两个数码：0和1。比方，采纳正逻辑表示，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”。在计算机中采纳二进制，拥有运算规则简单，物理上实现方便，成本便宜，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供给了便利条件等长处。主储存器的性能指标主要有哪些？含义是什么？解答：主储存器的性能指标主假如储存容量、存取时间、储存周期靠谱性和性能价钱比。在一个储存器中能够容纳的储存单元总数往常称为该储存器的储存容量。存取时间又称储存接见时间，是指从启动一次储存器操作到达成该操作所经历的时间。储存周期是指连续两次独立的储存器操作（如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。靠谱性是指在规定的时间内，储存器无故障工作的时间。往常用均匀无故障时间MTBF来权衡。性能与价钱的比值是权衡储存器经济性能利害的综合性指标。计算机的主要性能指标包含哪些？解答：计算机的主要技术性能指标有下边几项：主频、字长、储存容量、存取周期和运算速度等。（1）主频：主频即时钟频次，是指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数。（2）字长：字长是指计算机的运算零件能同时办理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。字长决定了计算机的运算精度，字长长，计算机的运算精度就高。字长也影响机器的运算速度，字长越长，计算机的运算速度越快。（3）储存容量：计算机能储存的信息总字节量称为该计算机系统的储存容量储存容量的单位还有MB（兆字节）、GB（吉字节）和TB（太字节）。（4）存取周期：把信息代码存入储存器，称为“写”；把信息代码从储存器中拿出，称为“读”。储存器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为储存器的接见时间(或读写时间)，而连续启动两次独立的“读”或“写”操作(如连续的两次“读”操作)所需的最短时间，称为存取周期(或储存周期)。（5）运算速度：运算速度是一项综合性的性能指标。权衡计算机运算速度的单位是MIPS(百万条指令/秒)。因为每种指令的种类不同，履行不同指令所需的时间也不同样。过去以履行定点加法指令作标准来计算运算速度，此刻用一种等效速度或均匀速度来权衡。等效速度由各样指令均匀履行时间以及相对应的指令运转比率计算得出来，即用加权均匀法求得。4.CPU结构以下图，此中一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其余四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。注明图中四个寄存器的名称。简述指令从主存取到控制器的数据通路。解答：（1）a为数据缓冲寄存器DR，b为指令寄存器IR，c为主存地点寄存器AR，d为程序计数器PC；（2）PC→AR→主存→缓冲寄存器DR→指令寄存器IR→操作控制器简单介绍CPU中的主要寄存器的名称和功能。解答：CPU主要有以下寄存器：（1）指令寄存器（IR）：用来保留目前正在履行的一条指令。（2）程序计数器（PC）：用来确立下一条指令的地点。（3）地点寄存器（AR）：用来保留目前CPU所接见的内存单元的地点。（4）缓冲寄存器（DR）：<1>作为CPU和内存、外面设施之间信息传递的中转站。<2>赔偿CPU和内存、外头设施之间在操作速度上的差异。<3>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。（5）通用寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元（ALU）履行所有算术和逻辑运算时，为ALU供给一个工作区。（6）状态条件寄存器：保留由算术指令和逻辑指令运转或测试的结果成立的各样条件码内容。除此以外，还保留中止和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能实时认识机器运转状态和程序运转状态。试述指令周期、CPU周期和时钟周期之间的关系解答：指令周期是履行一条指令所需要的时间。也就是从取指令开始到履行完这条指令为止的所有时间。一个指令周期由若干个机器周期构成。CPU周期也叫机器周期。是指CPU接见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构成。时钟周期是CPU办理操作的最小时间单位，也叫T周期指令周期、CPU周期和时钟周期之间的关系以以下图所示。一个256K×8的DRAM芯片，其地点线和数据线分别为多少根？解答：地点线有18根，数据线有8根。解说以下基本术语：微命令、微操作、微指令和微程序解答：微命令往常是指那些能直接作用于某零件控制门的命令，它是构成控制信号序列的最小单位。履行零件接受微命令后进行的操作称为微操作。在一个CPU周期中，一组实现必定操作功能的微命令的组合，称为微指令。对应于程序指令的观点，微指令的有序会合称为微程序。一般一条机器指令的功能由对应的一段微程序来实现。总线有哪些分类方式，数据总线和地点总线的特色各是什么？解答：依据总线所传输的信息内容的不同，总线可分为地点总线、数据总线和控制总线。依据总线在计算机系统中所处的地点不同，总线又有片级总线、内部总线和外面总线之分。依据二进制数码的传递方式，总线有并行总线和串行总线两种。依据数据的传递方向，总线有单向总线和双向总线两种。数据总线的特色是：双向传输；地点总线的特色是：单向传输。四、计算及设计题1.解答：均匀存取时间=20ns*0.9+（20ns+60ns）*0.6*0.1+（20ns+60ns+1200us）*0.4*0.1=48us解答：①储存器的总容量为：512K×16位（SRAM）+128K×16位（EPROM）=640K×16位。数据寄存器16位。②因为220=1024K>640K，所以地点寄存器20位。③所需EPROM芯片数为（128K×2B）/（64K×2B）=2（片）④设储存器地点空间分派以下：128K512KEPROM储存器构成框图以下：3.解答：SRAM①定点