山东20春《计算机组成原理模拟试题A卷》参考答案

奥特曼

《计算机组成原理》课程模拟试题A卷
单项选择题
计算机操作的最小单位时间是______。
        A．时钟周期；
        B．指令周期；
        C．CPU 周期；
        D．中断周期。
一个16K×32 位的存储器，其地址线和数据线的总和是______ 。
        A．48；
        B．46；
        C．36；
        D．32．
在单总线结构的CPU 中，连接在总线上的多个部件______。
    A．某一时刻只有一个可以向总线发送数据，并且只有一个可以从总线接收数据；
    B．某一时刻只有一个可以向总线发送数据，但可以有多个同时从总线接收数据；
    C．可以有多个同时向总线发送数据，并且可以有多个同时从总线接收数据；
    D．可以有多个同时向总线发送数据，但可以有一个同时从总线接收数据。
存储字长是指______ 。
    A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合个数；
    B．存放在一个存储单元中的二进制代码位数；
    C．存储单元的个数；
    D．机器指令的位数。
下列器件中存取速度最快的是      。
        A．Cache；
        B．主存；
        C．寄存器；
        D．辅存。
主存和CPU 之间增加高速缓冲存储器的目的是______ 。
        A．解决CPU 和主存之间的速度匹配问题；
        B．扩大主存容量；
        C．既扩大主存容量，又提高了存取速度；
        D．扩大辅存容量。
下述说法中______是正确的。
        A．半导体RAM 信息可读可写，且断电后仍能保存信息；
        B．半导体RAM 属于易失性存储器，但静态RAM 中的存储信息是不易失的；
        C．半导体RAM属于易失性存储器，其中静态RAM 只有在不掉电时，所存储的信息是不易失的；
        D. 半导体ROM虽然是只读存储器，但断电后信息仍会丢失。
DMA 方式的接口电路中有程序中断部件，其作用是______。
        A．实现数据传送；
        B．向CPU 提出总线使用权；
        C．数据传输结束时向CPU发送中断请求；
        D．实现周期挪用。
在中断周期中，将允许中断触发器置“0”的操作由______完成。
        A．硬件；
        B．关中断指令；
        C．开中断指令；
        D．软件
计算机中表示地址时，采用______。
        A．原码；
        B．补码；
        C．反码；
        D．无符号数。
运算器由许多部件组成，其核心部分是______ 。
        A．数据总线；
        B．算术逻辑运算单元；
        C．累加寄存器；
        D．多路开关。
当定点运算发生溢出时，应该执行以下操作______。
        A．向左规格化；
        B．向右规格化；
        C．发出出错信息；
        D．舍入处理。
某计算机字长是16 位，存储容量是1MB，按字编址，它的寻址范围是______。
        A．512K；
        B．1M；
        C．512KB；
        D．1MB。
直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是______ 。
        A．直接、立即、间接；
        B．直接、间接、立即；
        C．立即、直接、间接；
        D．立即、间接、直接。
以下叙述中错误的是______ 。
        A．指令周期的第一个操作是取指令；
        B．为了进行取指令操作，控制器需要预先得到相应的指令；
        C．取指令操作是控制器自动进行的；
        D．指令第一字节含操作码。
在二地址指令中        是正确的。
        A．指令的地址码字段存放的一定是操作数；
        B．指令的地址码字段存放的一定是操作数地址；
        C．运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中；
        D．指令的地址码字段存放的一定是操作码。
DMA 访问主存时，让CPU 处于等待状态，等DMA  的一批数据访问结束后， CPU 再恢复工作，这种情况称作______。
        A．停止CPU 访问主存；
        B．周期挪用；
        C．DMA 与CPU 交替访问；
        D．DMA。
在CPU 的寄存器中，______对用户是完全透明的。
        A．程序计数器；
        B．指令寄存器；
        C．状态寄存器；
        D．通用寄存器。
以下叙述______是正确的。
        A．外部设备一旦发出中断请求，便立即得到CPU 的响应；
        B．外部设备一旦发出中断请求，CPU 应立即响应；
        C．中断方式一般用于处理随机出现的服务请求；
        D．程序查询用于键盘中断。
微程序放在______ 中。
        A．存储器控制器；
        B．控制存储器；
        C．主存储器；
        D．Cache。 二、计算题
1、设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出真值-
对应的原码、反码和补码形式；
2、已知X = -0.10101，Y = +0.11011，
1）求[X+Y]补和[X-Y]补， 采用双符号位方案判别运算结果是否溢出。
2）计算[X×Y]原=？写出详细计算步骤。
3、已知x=2–011×0.101100，y=2–010×（–0.100100）
用浮点规格化补码加法求[x+y]补 （阶码、尾数均用补码表示），要求写出计算步骤。
参考答案：
1、设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出真值-13/64对应的原码、反码和补码形式；
解：首先写出真值-13/64的二进制代码形式：即-13/64= -0.0011010
1）该真值对应的原码：1.0011010
2）由原码求出对应的反码：1.1100101
3）由原码求出对应的补码：1.1100110。
2、已知X = -0.10101，Y = +0.11011，
1）求[X+Y]补和[X-Y]补， 采用双符号位方案判别运算结果是否溢出。
解：
采用双符号位方案，[X] 补=11.01011，[Y] 补=00.11011，[-Y] 补=11.00101
则：[X+Y]补=[X] 补+[Y] 补=11.01011+00.11011=00.00110，运算结果的两个符号位相同，无溢出。
[X-Y]补=[X] 补+[-Y] 补=11.01011+11.00101=10.10000，运算结果的两个符号位不相同，溢出。
2）计算[X×Y]原=？写出详细计算步骤。
设寄存器A=00.00000（初始部分积）
B=|X|=00.10101（存放被乘数）, C=|Y|=.11011（存放乘数）
步数        条件          操作          A          C  Cn ←判断位
                                     00.00000      .11011
第1步      Cn =1         +B        +00.10101
00.10101
                                  →         00.01010      1.1101
第2步      Cn =1         +B        +00.10101
                                     00.11111
→         00.01111      11.110
第3步      Cn =0         +0        +00.00000
                                     00.01111
→         00.00111      111.11
第4步      Cn =1         +B        +00.10101
                                     00.11100
→         00.01110      0111.1
第5步      Cn =1         +B        +00.10101
                                     01.00011
→         00.10001      10111
加符号位SX  SY=1，得原码乘法的乘积为[X×Y]原=1.1000110111
3、已知X=2–011×0.101100，Y=2–010×（–0.100100）
用浮点规格化补码加法求[X+Y]补 （阶码、尾数均用补码表示），要求写出计算步骤。
解：
[X]补=1,101，00.101100                [Y]补=1,110，11.011100  浮点补码格式
1）判零，对阶，X尾右移  阶码加1，[X]补=1,110，00.010110。対阶后尾数求和，[X+Y]补=1,110， 11.110010。
2）尾数规格化 [X+Y]尾 左移 2位， 阶码减2，得最后结果：
[X+Y]补=1,100，11.001000，即X+Y=2–100×( - 0.111000)三、简答题
1、中断响应的条件是什么？中断响应主要完成哪些操作？
2、简要说明动态RAM的各种刷新方式及其特点。
3、比较组合逻辑控制方式和微程序控制方式的优缺点。
参考答案：
1、中断响应的条件是什么？中断响应主要完成哪些操作？
   参考答案：CPU响应中断的条件如下：
1）有中断请求；
2）CPU允许中断，即中断允许状态IF=1（或EINT=1）；
3）一条指令执行结束。
中断响应主要完成的操作包括：
1）保护程序的断点；
2）关中断；
3）转中断服务程序入口。
上述操作，在中断周期中，由硬件（中断隐指令）完成。
2、简要说明动态RAM的各种刷新方式及其特点。
参考答案：动态RAM的刷新方式有集中式刷新、分散式刷新、异步式刷新和透明式刷新等四种方式。
集中式刷新的特点：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新。其缺点是进行刷新时必须停止读、写操作。这对主机而言是个“死区”
分散式刷新的特点：刷新工作安排在系统的存取周期内进行，对主机而言不再有“死区”。但该方式加长了系统的存取周期，存在无谓刷新，降低了整机运行效率。因此，分散方式刷新不适用于高速存储器。
异步式刷新的特点：结合了上述两种方式的优点，充分利用了最大刷新间隔。相对于分散式刷新而言，它减少了刷新次数；相对于集中方式来说，主机的“死区”又缩短很多。因此，这种方式使用得比较多。
透明式刷新的特点：该方式不占用CPU时间，对CPU而言是透明的操作；但控制线路复杂。
3、比较组合逻辑控制方式和微程序控制方式的优缺点。
参考答案：
1）组合逻辑控制器的优点是运行速度快，缺点是设计与实现复杂，调试或修改困难，但随着EDA工具的成熟，该缺点已得到很大缓解。
2）微程序的控制器的优点是结构规整，设计效率高，易于修改，适用于实现系列计算机产品的控制器，缺点是运行速度慢。?四、分析设计题
1、采用4K×8 的RAM芯片，构成8K×16的存储器。
1）画出存储器的逻辑框图，图中标明信号线的种类、方向、条数。
2）用十六进制写出该存储器占用的地址空间。2、设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。图中W是写控制标志，R是读控制标志，PC具有自动加1功能。此外，还有B、C、E、F、H、L等6个寄存器，它们各自的输入端和输出端都与内部总线Bus相连，并分别受控制信号控制。对于指令ADD B，C（指令功能：（B）+（C）→B，二者均为寄存器直接寻址方式），要求写出完成该指令所需要的全部微操作及节拍安排（要求：从取指令开始）

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