计算机组成原理试卷(含答案).doc

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专业：计算机科学与技术课程名称：计算机组成原理 学分：3.5 试卷编号(G)课程编号： 1311082 考试方式： 闭卷 考试时间： 100 分钟拟卷人(签字)： 拟卷日期： 2011-05-29 审核人(签字)： 提示：答案一律在答题纸上书写！一、 选择题：(每题1分，共20分)1. 已知Cache的容量为16KB，内存的容量为1MB，每块16B，则在直接映像方式下一个Cache块可以与 个内存块对应。A.1 B. 32 C. 128 D. 642. 下列_____是正确的。Ａ．为了充分利用存储器空间，指令的长度通常可取字节的整数倍Ｂ．一地址指令是固定长度的指令Ｃ．单字长指令会降低取指令的速度3. 冯诺依曼结构的计算机由以下组成部分______。 A．控制器和存储器 B．运算器和控制器 C．运算器、控制器和主存 D. CPU、主存和I/O4. 下列说法中_______不正确的。A．指令周期等于机器周期整数倍 B．指令周期大于机器周期 C．指令周期是机器周期的两倍5. 在CPU的寄存器中，____对用户是完全透明的。A．PC B．MAR C．PSW6. 已知 100H： MOV A，#30 (双字节指令，100H为该指令的首地址)在取指令操作之后，PC的值是_____. A. 0FFH B.101H C. 102H7. 磁盘的转速为3600转/分，则平均等待时间是 秒。A．1/60 B. 1/120 C. 60 D.1208. 在对W寄存器的实验中，将数据11H存储到W寄存器，则要求WEN为 。A. 1 B. 09. 下列叙述中 是正确的A．控制器产生的所有控制信号称为微命令 B．组合逻辑控制器比微程序控制器更加灵活C．微处理器的程序称微程序10. 在浮点加减运算中，结果的溢出判断方法是______。A.尾数运算是否产生溢出 B.阶码运算是否产生溢出 C.尾数最后一位舍去11. CPU响应中断的时间是_______。 A．一条指令执行结束 B．外设提出中断 C．取指周期结束12. 在总线的独立请求方式下，若N个设备，则 。A.有一个总线请求信号和一个总线响应信号 B.有N个总线请求信号和N个总线响应信号C.有一个总线请求信号和N个总线响应信号13. 系统总线中的数据线、地址线和控制线是根据 来划分的。A.总线所处的位置 B.总线的传输方向 C.总线传输的内容14. 和主存相比，辅存的特点是 A.容量大，速度快，成本低 B.容量小，速度慢，成本低 C.容量大，速度慢，成本低15. 组合逻辑控制器是由____构成的。 A. 硬件电路 B.RAM C. 微程序16. 某一RAM芯片，其容量为64K×16位(行列地址不复用)，除电源和接地端外，该芯片引出线最少数目是 A.33 B.34 C.3217. 设【x】补=1.0000000，则 【x】原= 。A.-1 B.无值 C.-128 D. -12718. 某8位微型计算机地址码为20位，使用8K*4b的RAM芯片组成最大空间的存储器，则需要 个RAM芯片。A.256 B.128 C. 64 D.3219. 上题中，需要 根片选信号线。A.256 B.128 C. 64 D.3220. 在异步通信方式中，一帧包含：1位起始位，8位数据位，1位偶校验位，2位停止位。当所传输的数据为10111000(二进制)，则校验位是 。A.1 B. 0二、 简答题(每题5分，共30分)1. 为什么需设置总线判优控制。常见的总线控制方式有哪些？答：当有多个设备同时请求使用总线时，必须有总线控制器判断，确定优先级别高的设备优先使用总线，否则会引起总线争用而出现数据传输错误。常见的集中式总线控制方式有：链式、定时计数式以及独立请求方式。2. 什么是存取周期和存取时间，并加以区别。存取周期是指两次相邻的存储器存取操作的时间间隔。存取时间是指对存储器从发出读写指令开始到存取相应的数据的时间。存取周期大于存取时间。3. 比较程序查询方式和程序中断方式。程序查询方式都是由CPU执行查询指令，CPU的占有率100%；中断方式中，中断设备与CPU可以并行工作，只有当需要CPU为其服务时CPU才会执行中断服务程序。效率高于前者。4. 比较计算机组成和计算机体系结构。计算机组成研究的是计算机的内部属性，包括计算机的组成、计算机的数据流以及工作的基本原理。计算机体系结构研究计算机的为外部特性，汇编语言程序员或编译程序员所看到的计算机的属性，包括指令系统、数据表示等5. 什么是指令周期？ 从一条指令的取到执行所需的时间，包括取指周期、间址周期、执行周期和中断周期6. 简述定点数加减运算判断溢出的方法。答：主要有三种：(1)同符号数相加，结果为相反数；(2)最高数值位的进位、符号位的进位进行异或运算，结果为0，没有溢出；反之，有溢出。三、综合题(每题10分，共50分)1. 某磁盘存储器共有5个记录面，每毫米5道，最小磁道直径为100mm,共有200道，每道记录信息为10000B,转速为3600转/分，问：(1) 磁盘存储器的存储容量是多少？(2) 最大位密度是多少？(3) 磁盘数据传输率是多少？解：(1)5*200*10000=10000000 B2.解：x’=0.1011,y’=0.1101部分积 乘数 说明0.0000 1101 + 0.1011 因y4=1,故+x’ 0.1011 右移1位0.0101 1110 + 0.0000 因y3=1,故+x’ 0.0101 右移1位0.0010 1111 + 0.1011 0.1101 1111 因y2=1,故右移1位0.0110 1111 + 0.1101 因y1=1,故+x’ 1.0001 右移1位0.1000 1111 x·y= 0.10001111 (2)10000*8/(3。省略部分。1100000000000RAM0…… ……1111111111111111(2)根据根据地址范围的容量及其在计算机系统中的作用，确定最小8K系统程序区选一片8K×8位ROM；与其相邻的16K用户程序区选2片8K×8位RAM；最大4K系统程序工作区选1片4K×8位RAM。(3)分配CPU地址线。将CPU的低13位地址线A12~A0与1片8K×8位RAM的地址线相连。 (4)专业：计算机科学与技术课程名称：计算机组成原理学分：3.5试卷编号(C)一、选择题(每题1分，共60分)1D2C3B4D5D6C7D8C9B10C11C12C13C14B15B16B17A18C19A20C21C22A23B24B25C26C27C28C29B30C31C32C33B34C35A36C37A38A39B40B41A42A43A44A45C46B47B48A49A50C51C52C53C54A55B56A57B58A59A60B二、问答题(每题4分，共20分)1．解释下列概念(1)总线 (2)系统总线 (3)通信总线(4)总线主设备答：(1)总线是连接多个部件(模块)的信息传输线，是各部件共享的传输介质。(2)系统总线是指CPU、主存、I/O(通过I/O 接口)各大部件之间的信息传输线。按传输内容的不同，又分数据总线、地址总线和控制总线。(3)通信总线是连接计算机系统之间或计算机系统与其它系统(如控制仪表、移动通信等)之间的信息传输线。(4)总线主设备是指获得总线控制权的设备。2．什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？答：指令周期是CPU完成一条指令的时间；机器周期是所有指令执行过程的一个基准时间，机器周期取决于指令的功能及器件的速度；一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期，每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的节拍数也可以不等。3．什么是快速缓冲存储器，它与主存有什么关系？答：快速缓冲存储器是为了提高访存速度，在CPU和主存之间增设的高速存储器，它对用户是透明的。只要将CPU最近需用的信息从主存调入缓存，这样CPU每次只需访问快速缓存就可达到访问主存的目的，从而提高了访存速度。主存的信息调入缓存要根据一定的算法，由CPU自动完成。凡是主存和缓存已建立了对应关系的存储单元，它们的内容必须保持一致，故凡写入缓存的信息也必须写至与缓存单元对应的主存单元中。4．DMA方式与通道方式有何不同？答：DMA方式是通过DMA控制器控制总线，在外设和主存之间直接实现I/O传送；而通道则通过执行通道程序进行I/O操作的管理。DMA控制器通常只控制一台或多台同类的高速设备；而通道可控制多台同类或不同类的设备。5．I/O的的编址方式有几种？各有何特点？答：有两种：统一编址和不统一编址。所谓统一编址既在主存地址空间划出一定的范围作为I/O，这样通过访存指令即可实现对I/O的访问。但是主存量相应减少了。所谓不统一编址即I/O和主存的地址是分开的，I/O地址不占主存空间，故这种编址不影响主存容量，但访问I/O时必须有专用的I/O指令。三、综合题(3小题，共20分)1．(本题5分)设x=0.110111，y=-0.111011，用原码两位乘求x·y=？(1) x*=0.110111 [-x*]补=1.001001 2x*=1.101110 y*=0.111011(2) 部分积 乘数 Cj 000.000000 00.111011 0 +111.001001 111.001001右移111.110010 01001110 1 +111.110010 110.111011右移111.101110 11010011 1右移111.111011 10110100 1 +000.110111 000.110010 101101x*·y*=0.110010101101 x0⊕y0=1 [x·y]原码=1.110010101101 x·y= -0.1100101011012．(本题5分)设磁盘组有5个盘片，每片有两个记录面；存储区域内直径22厘米；外直径33厘米；道密度为40位/厘米，内层密度为400位/厘米，转速为2400rpm(转/分)。试问：(1)共有多少个存储面可用？(2)共有多少柱面？(3)盘组总存储容量是多少？(4)数据传输率是多少？ 解：(1)10； (2)(33-22)×40/2=220； (3)10×220×400×22π； (4)(2400/60)×400×22π；3．(本题10分)设CPU有16根地址线，8根数据线，并用作访存控制信号(低电平有效)，用作读/写控制信号(高电平为读，低电平为写)。现有下列存储芯片：RAM：1K×4位；4K×8位；8K×8位；ROM：2K×8位；4K×8位；8K×8位还有74LS138译码器(如下图所示)和各种门电路(门电路自选)。画出CPU与存储器的连接图。要求：(1)主存地址空间分配：6000H～67FFH为系统程序区；6800H～6BFFH为用户程序区。 (2)合理选用上述存储芯片，说明各选几片？(3)详细画出存储芯片的片选逻辑图。答：(1)根据题目的地址范围写出相应的二进制地址码。A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0011000000000000ROM0 …… ……0110011111111111011010000000000RAM0…… ……0110101111111111(2)选一片2K×8位ROM；选2片1K×4位RAM。(3) 关 键 词： 组成 试卷 答案 原理 计算机

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