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计算机组成原理期末试题及答案 - 图文

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计算机组成原理期末试题

一、选择题(每题1分,共20分)

1.某机字长8位,采用补码形式(其中1位为符号位),则机器数所能表示的范围是____。

A.-127 ~ 127 B.-128 ~ +128 C.-128 ~ +127 D.-128 ~ +128

2.在____的计算机系统中,外设可以和主存储器单元统一编址,因此可以不使用I/O指令。

A.单总线 B.双总线 C.三总线 D.以上三种总线 3.某计算机字长是32位,它的存储容量是64KB.按字编址,它的寻址范围是____。

A.16KB B.16K C.32K D.32KB 4.中断向量可提供____。

A.被选中设备的地址 B.传送数据的起始地址 C.中断服务程序入口地址 D.主程序的断点地址 5.Cache的地址映象中 比较多的采用“按内容寻址”的相联存储器来实现。

A.直接映象 B.全相联映象 C.组相联映象 D.以上都有 6.总线的异步通信方式_____。 A.不采用时钟信号,只采用握手信号 B.既采用时钟信号,又采用握手信号 C.既不采用时钟信号,又不采用握手信号

D.采用时钟信号,不采用握手信号 7.在磁盘存储器中,查找时间是____。 A.使磁头移动到要找的柱面上所需的时间 B.在磁道上找到要找的扇区所需的时间 C.在扇区中找到要找的数据所需的时间 D.以上都不对

8.在控制器的控制信号中,相容的信号是____的信号。 A.可以相互替代 B.可以相继出现 C.可以同时出现 D.不可以同时出现 9.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.执行周期 10.CPU不包括_____。

A.地址寄存器 B.指令寄存器IR C.地址译码器 D.通用寄存器 11. 寻址便于处理数组问题。

A.间接寻址 B.变址寻址 C.相对寻址 D.立即寻址 12.设寄存器内容为10000000,若它等于0,则为____。 A.原码 B.补码 C.反码 D.移码

13.若一个8比特组成的字符至少需10个比特来传送,这是____传送方式。

A.同步 B.异步 C.并联 D.混合

14.设机器字长为32位,存储容量为16MB,若按双字编址,其寻

址范围是 。

A.8MB B.2M C.4M D.16M 15. 寻址对于实现程序浮动提供了较好的支持。

A.间接寻址 B.变址寻址 C.相对寻址 D.直接寻址 16.超标量技术是____。 A.缩短原来流水线的处理器周期 B.在每个时钟周期内同时并发多条指令

C.把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的指令 D.以上都不对

17.在控制器的控制方式中,机器周期内的时钟周期个数可以不相同,这属于____。

A.同步控制 B.异步控制 C.联合控制 D.局部控制 18.I/O与主机交换信息的方式中,中断方式的特点是____。 A.CPU与设备串行工作,传送与主程序串行工作 B.CPU与设备并行工作,传送与主程序串行工作 C.CPU与设备并行工作,传送与主程序并行工作 D.CPU与设备串行工作,传送与主程序并行工作 19.当定点运算发生溢出时,应_____。 A.向左规格化 B.向右规格化 C.发出出错信息 D.舍入处理

20.在一地址格式的指令中,下列 是正确的。 A.仅有一个操作数,其地址由指令的地址码提供

B.可能有一个操作数,也可能有两个操作数 C.一定有两个操作数,另一个是隐含的 D.指令的地址码字段存放的一定是操作码 二、填空题(每空1分,共20分)

1.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数为24位(含1位数符),则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是:最大正数为 A ,最小正数为 B ,最大负数为 C ,最小负数为 D 。

2.在总线复用的CPU中, A 和 B 共用一组总线,必须采用 C 控制的方法,先给 D 信号,并用 E 信号将其保存。

3.微指令格式可分为 A 型和 B 型两类,其中 C 型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。

4.如果Cache的容量为128块,在直接映象下,主存中第i块映象到缓存第 A 块。

5.I/O和CPU之间不论是采用串行传送还是并行传送,它们之间的联络方式(定时方式)可分为 A 、 B 、 C 三种。 6.设n = 4位(不包括符号位在内),原码两位乘需做 A 次移位,最多做B 次加法;补码Booth算法需做 C 次移位,最多做 D 次加法。

三、名词解释(共10分,每题2分) 1.异步控制方式 2.向量地址 3.直接寻址 4.字段直接编码 5.多重中断

四、计算题(5分)

设浮点数字长为32位,欲表示±6万的十进制数,在保证数的最大精度条件下,除阶符、数符各取1位外,阶码和尾数各取几位?按这样分配,该浮点数溢出的条件是什么? 五、简答题(15分)

1.某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备85种操作。操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对、基址、变址六种寻址方式。(5分) (1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用; (2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示); (3)一次间址的寻址范围(十进制表示); (4)相对寻址的位移量(十进制表示)。

2.程序查询方式和程序中断方式都要由程序实现外围设备的输入/输出,它们有何不同?(5分)

3.某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L4,L3,L2,L1,L0,写出各中断源的屏蔽字。(5分)

屏蔽字 中断源 0 1 2 3 4 L0 L1 L2 L3 L4 六、问答题(20分)

(1)画出主机框图(要求画到寄存器级);

(2)若存储器容量为64K×32位,指出图中各寄存器的位数; (3)写出组合逻辑控制器完成 ADD X (X为主存地址)指令发

出的全部微操作命令及节拍安排。 (4)若采用微程序控制,还需增加哪些微操作? 七、设计题(10分)

设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用MREQ作访存控制信号(低电平有效)用WR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:1K×4位RAM,4K×8位RAM,2K×8位ROM,以及74138译码器和各种门电路,如图所示。画出CPU与存储器连接图,要求:

(1)主存地址空间分配:A000H~A7FFH为系统程序区;A800H~

AFFFH为用户程序区。

(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片,并写出每片存储芯片

的二进制地址范围。

(3)详细画出存储芯片的片选逻辑。

G1Y7G2AYG1,G 2A,G 2B为控制端6G2BC, B, A为变量控制端CY 7…… Y0为输出端BAY074138译码器1&&

参考答案

一、选择题(共20分,每题1分)

1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.A

7.A 8.C 9.A 10.C 11.B 12.D 13.B 14.15.C 16.B 17.A 18.B 19.C 20.B 二、填空题(共20分,每空1分) 1. A.2127(1-2-23)

B.2-129

C.2-128(-2-1-2-23) D.-2127

2.A.地址线B.数据线 C.分时D.地址E.地址锁存 3.A.垂直 B.水平 C.垂直

4.A.i mod128 5.A.立即响应

B.异步定时 C.同步定时

B

6.A.2 B.3 C.4 D.5 三、名词解释(共10 每题2分) 1.异步控制方式

答:异步控制不存在基准时标信号,微操作的时序是由专用的应答线路控制的,即控制器发出某一个微操作控制信号后,等待执行部件完成该操作时所发回的“回答”或“终了”信号,再开始下一个微操作。 2.向量地址

答:向量地址是存放服务程序入口地址的存储单元地址,它由硬件形成

3.双重分组跳跃进位

答:n位全加器分成若干大组,大组内又分成若干小组,大组中小组的最高进位同时产生,大组与大组间的进位串行传送。 4.字段直接编码

答:字段直接编码就是将微指令的操作控制字段分成若干段,将一组互斥的微命令放在一个字段内,通过对这个字段译码,便可对应每一个微命令,这种方式因靠字段直接译码发出微命令,故又有显式编码之称。 5.多重中断

答:多重中断即指CPU在处理中断的过程中,又出现了新的中断请求,此时若CPU暂停现行的中断处理,转去处理新的中断请求,即多重中断。

四、计算题(共5分) 解: 因为216 = 65536

则±6万的十进制数需16位二进制数表示。

对于尾数为16位的浮点数,因16需用5位二进制数表示, 即 (16)十 = (10000)二,

故除阶符外,阶码至少取5位。为了保证数的最大精度,最终阶码取5位,尾数取32 -1 - 1 - 5 = 25位。

按这样分配,当阶码大于 +31时,浮点数溢出,需中断处理。 五、简答题(共15分) 1.(5分)答:

(1) 一地址指令格式为(1分)

OP M A OP 操作码字段,共7位,可反映85种操作;

M 寻址方式特征字段,共3位,可反映6种寻址方式; A 形式地址字段,共16 –7 – 3 = 6位 (1分) (2) 直接寻址的最大范围为26 =64 (1分)

(3) 由于存储字长为32位,故一次间址的寻址范围为216 = 65536(1分)

(4) 相对寻址的位移量为 – 32 ~ + 31 (1分)

2.(5分)答:程序查询方式是用户在程序中安排一段输入输出程序,它由I/O指令、测试指令和转移指令等组成。CPU一旦启动I/O后,就进入这段程序,时刻查询I/O准备的情况,若未准备就绪就踏

步等待;若准备就绪就实现传送。在输入输出的全部过程中,CPU停止自身的操作。

程序中断方式虽也要用程序实现外部设备的输入、输出,但它只是以中断服务程序的形式插入到用户现行程序中。即CPU启动I/O后,继续自身的工作,不必查询I/O的状态。而I/O被启动后,便进入自身的准备阶段,当其准备就绪时,向CPU提出中断请求,此时若满足条件,CPU暂停现行程序,转入该设备的中断服务程序,在服务程序中实现数据的传送。

3.(5分)答:(每写对一个屏蔽字1分)

设屏蔽位为“1”时表示对应的中断源被屏蔽,屏蔽字排列如下:

屏蔽字 中断源 0 1 2 3 4 L0 L1 L2 L3 L4 六、问答题(共20分) (1)(5分)

1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1

CPUACCMQCUALU控制单元X运算器控制器IRPC存储体I/OMDRRRRRRRMARRRR主存储器RR

(2)(5分)

ACC MQ ALU X IR MDR 32 32 32 32 32 32 16 PC MAR 16 (3)(5分) T0 T1 T2 T0 T1 T2 (4)(5分)

取指

Ad(CMDR)→CMAR

OP(IR)→微地址形成部件→CMAR

PC→MAR M(MAR)→MDR MDR→IR

Ad(IR)→MAR M(MAR)→MDR (AC)+(MDR)→AC

1→R (PC)+1→PC OP(IR)→ID 1→R

执行 Ad(CMDR)→CMAR

七、设计题(共10分)

(1) 根据主存地址空间分配为:(2分)

A15 … A11 … A7 … A3 … A0

1010101010101010101010100000011110001011110011110000111100001111000011110000??2K×81111?0000??1K×41111?0000??1K×41111?位ROM 1片 位RAM 2片 位RAM 2片

(2)选出所用芯片类型及数量

对应A000H~A7FFH系统程序区,选用一片2K×8位ROM芯片;(1分)

对应A800H~AFFFH用户程序区,选用4片1K×4位RAM芯片。(1分)

(3)CPU与存储芯片的连接图如图所示(6分)

A15A14MREQG1G2AG2BCBAA13A12A11A10A9A0Y5Y4&&1CPU2K×8位ROM1K×4位RAM1K×4位RAM1K×4位RAM1K×4位RAMD7D4D3D0WR

一、选择题(共20分,每题1分)

1.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,它的操作数来自__C__。

A.立即数和栈顶 B.暂存器 C.栈顶和次栈顶 D.累加器 2.___C___可区分存储单元中存放的是指令还是数据。 A.存储器 B.运算器 C.控制器 D.用户 3.所谓三总线结构的计算机是指___B___。 A.地址线、数据线和控制线三组传输线 B.I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线 C.I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线 D.设备总线、主存总线和控制总线三组传输线

4.某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是__B_。

A.128K B.64K C.64KB D.128KB

5.主机与设备传送数据时,采用___A__,主机与设备是串行工作的。 A.程序查询方式 B.中断方式 C.DMA方式 D.通道 6.在整数定点机中,下述第___B___种说法是正确的。 A.原码和反码不能表示 -1,补码可以表示 -1 B.三种机器数均可表示 -1

C.三种机器数均可表示 -1,且三种机器数的表示范围相同 D.三种机器数均不可表示 -1

7.变址寻址方式中,操作数的有效地址是___C___。

A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量) B.程序计数器内容加上形式地址 C.变址寄存器内容加上形式地址 D.以上都不对 8.向量中断是__C__。 A.外设提出中断

B.由硬件形成中断服务程序入口地址

C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址 D.以上都不对

9.一个节拍信号的宽度是指___C_。

A.指令周期 B.机器周期 C.时钟周期 D.存储周期 10.将微程序存储在EPROM中的控制器是__A__控制器。 A.静态微程序 B.毫微程序 C.动态微程序 D.微程序 11.隐指令是指___D___。 A.操作数隐含在操作码中的指令 B.在一个机器周期里完成全部操作的指令 C.指令系统中已有的指令 D.指令系统中没有的指令

12.当用一个16位的二进制数表示浮点数时,下列方案中第_B_种最好。

A.阶码取4位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位) B.阶码取5位(含阶符1位),尾数取11位(含数符1 位)

C.阶码取8位(含阶符1位),尾数取8位(含数符1位) D.阶码取6位(含阶符1位),尾数取12位(含数符1位) 13.DMA方式__B___。

A.既然能用于高速外围设备的信息传送,也就能代替中断方式 B.不能取代中断方式

C.也能向CPU请求中断处理数据传送 D.内无中断机制

14.在中断周期中,由___D__将允许中断触发器置“0”。 A.关中断指令 B.机器指令 C.开中断指令 D.中断隐指令 15.在单总线结构的CPU中,连接在总线上的多个部件__B____。 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

16.三种集中式总线控制中,___A___方式对电路故障最敏感。 A.链式查询 B.计数器定时查询 C.独立请求 D.以上都不对 17.一个16K×8位的存储器,其地址线和数据线的总和是__D____。 A.48 B.46 C.17 D.22

18.在间址周期中,__C____。 A.所有指令的间址操作都是相同的

B.凡是存储器间接寻址的指令,它们的操作都是相同的

C.对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令,它们的操作是不同的

D.以上都不对

19.下述说法中___B__是正确的。

A.EPROM是可改写的,因而也是随机存储器的一种 B.EPROM是可改写的,但它不能用作为随机存储器用 C.EPROM只能改写一次,故不能作为随机存储器用 D.EPROM是可改写的,但它能用作为随机存储器用

20.打印机的分类方法很多,若按能否打印汉字来区分,可分为_C___。 A.并行式打印机和串行式打印机 B.击打式打印机和非击打式打印机 C.点阵式打印机和活字式打印机 D.激光打印机和喷墨打印机 二、填空(共20分,每空1分)

1.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数为24位(含1位数符),则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是:最大正数为 2127(1-2-23) ,最小正数为 2-129 ,最大负数为 2-128(-2-1-2-23) ,最小负数为 -2127 。 2.指令寻址的基本方式有两种,一种是 顺序 寻址方式,其指令地址由 程序计数器 给出,另一种是 跳跃 寻址方式,其指令地址由 指令本身 给出。

3.在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中,假设四个过程段的时间分别是T1 = 60ns﹑T2 = 50ns﹑T3 = 90ns﹑T4 = 80ns。则加法器流

水线的时钟周期至少为 90ns 。如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,则浮点加法所需的时间为280ns 。 4.一个浮点数,当其尾数右移时,欲使其值不变,阶码必须 增加 。尾数右移1位,阶码 加1 。

5.存储器由m(m=1,2,4,8…)个模块组成,每个模块有自己的 地址 和

数据 寄存器,若存储器采用 模m 编址,存储器带宽可增加到原来的 m 倍。

6.按序写出多重中断的中断服务程序包括 保护现场 、 开中断 、 设备服务|。。 恢复现场 和中断返回几部分。 1.A.A.2127(1-2-23) D.-2127

三、名词解释(共10分,每题2分) 1.微操作命令和微操作

答:微操作命令是控制完成微操作的命令;微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。 2.快速缓冲存储器

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最近期需用的信息从主存调入缓存,这样CPU每次只须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。 3.基址寻址

答:基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。 4.流水线中的多发技术

答:为了提高流水线的性能,设法在一个时钟周期(机器主频的倒数)

B.2-129 C.2-128(-2-1-2-23)

内产生更多条指令的结果,这就是流水线中的多发技术。 5.指令字长

答:指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。 四、计算题(5分)

设机器数字长为8位(含1位符号位),设A=[A?B]补,并还原成真值。 答:[A+B]补=1.1011110,

A+B =(-17/64)

9,B=?13,计算 6432[A-B]补=1.1000110, A-B =(35/64) 五、简答题(共20分)

1.异步通信与同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络。(4分)

答:同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序,统一的传输周期进行信息传输,通信双方按约定好的时序联络。后者没有公共时钟,没有固定的传输周期,采用应答方式通信,具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系;全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。

2.为什么外围设备要通过接口与CPU相连?接口有哪些功能?(6分)

答:外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有:

(1)一台机器通常配有多台外设,它们各自有其设备号(地址),通

过接口可实现对设备的选择。

(2)I/O设备种类繁多,速度不一,与 CPU速度相差可能很大,通过接口可实现数据缓冲,达到速度匹配。

(3)I/O设备可能串行传送数据,而CPU一般并行传送,通过接口可实现数据串并格式转换。

(4)I/O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同,通过接口可实现电平转换。

(5)CPU启动I/O设备工作,要向外设发各种控制信号,通过接口可传送控制命令。

(6)I/O设备需将其工作状况(“忙”、“就绪”、“错误”、“中断请求”等)及时报告CPU,通过接口可监视设备的工作状态,并保存状态信息,供CPU查询。

即,接口应具有选址的功能、传送命令的功能、反映设备状态的功能以及传送数据的功能(包括缓冲、数据格式及电平的转换)。 六、问答题(共15分)

1.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,R1和R2是暂存器。(8分)

WR存储器MAR微操作命令形成部件CPUIRPC内部总线BusMDRACCR1ALUR2

(1)假设要求在取指周期由ALU完成 (PC) + 1→PC的操作(即ALU可以对它的一个源操作数完成加1的运算)。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。

答:由于 (PC) + 1→PC需由ALU完成,因此PC的值可作为ALU的一个源操作数,靠控制ALU做+1运算得到 (PC) + 1,结果送至与ALU输出端相连的R2,然后再送至PC。

此题的关键是要考虑总线冲突的问题,故取指周期的微操作命令及节拍安排如下:

T0 PC→MAR,1→R

T1 M(MAR)→MDR,(PC) + 1→R2

T2 MDR→IR,OP(IR)→微操作命令形成部件 T3 R2→PC

(2)写出指令ADD # α(#为立即寻址特征,隐含的操作数在ACC中)在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。

答:立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下:

T0 Ad(IR)→R1 ;立即数→R1

T1 (R1) + (ACC)→R2 ;ACC通过总线送ALU

T2 R2→ACC ;结果→ACC

2.DMA接口主要由哪些部件组成?在数据交换过程中它应完成哪些功能?画出DMA工作过程的流程图(不包括预处理和后处理) 答:DMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存地址计数器、字计数器、设备地址寄存器、中断机构和DMA控制逻辑等组成。在数据交换过程中,DMA接口的功能有:(1)向CPU提出总线请求信号;(2)当CPU发出总线响应信号后,接管对总线的控制;(3)向存储器发地址信号(并能自动修改地址指针);(4)向存储器发读/写等控制信号,进行数据传送;(5)修改字计数器,并根据传送字数,判断DMA传送是否结束;(6)发DMA结束信号,向CPU申请程序中断,报告一组数据传送完毕。DMA工作过程流程如图所示。

DMA请求DMA响应发送主存地址传送一个字修改地址指针和字计数器测试传送是否结束?是DMA结束否

参考答案

一、选择题(共20分,每题1分)

1.C 2.C 3.B 4.B 5.A 6.B 7.C 8.C 9.C 10.A 11.D 12.B 13.B 14.D 15.B 16.A 17.D 18.C 19.B 20.C 二、填空(共20分,每空1分) 1.A.A.2127(1-2-23) D.-2127

2.A. 顺序 B.程序计数器 D. 指令本身 3.A.90ns 4.A.A.增加 5.A.地址

B.280ns B.加1

C.模m

D.m

D.恢复现场

C.跳跃 B.2-129 C.2-128(-2-1-2-23)

B.数据

6.A.保护现场 B.开中断 C.设备服务 4.(5分)答:

(1) 根据IR和MDR均为16位,且采用单字长指令,得出指令字长16位。根据105种操作,取操作码7位。因允许直接寻址和间接寻址,且有变址寄存器和基址寄存器,因此取2位寻址特征,能反映四种寻址方式。最后得指令格式为:

7 OP 2 M 7 AD 其中 OP 操作码,可完成105种操作;

M 寻址特征,可反映四种寻址方式; AD形式地址。

这种格式指令可直接寻址27 = 128,一次间址的寻址范围是216 = 65536。

(2) 双字长指令格式如下:

7 OP AD2 其中 OP、M的含义同上;

AD1∥AD2为23位形式地址。

这种格式指令可直接寻址的范围为223 = 8M。

(3) 容量为8MB的存储器,MDR为16位,即对应4M×16位的存储器。可采用双字长指令,直接访问4M存储空间,此时MAR取22位;也可采用单字长指令,但RX和RB取22位,用变址或基址寻址访问4M存储空间。 六、 (共15分)问答题 1.(8分)答:

(1)由于 (PC) + 1→PC需由ALU完成,因此PC的值可作为ALU的一个源操作数,靠控制ALU做+1运算得到 (PC) + 1,结果送至与ALU输出端相连的R2,然后再送至PC。

此题的关键是要考虑总线冲突的问题,故取指周期的微操作命令

2 M 7 AD1

及节拍安排如下:

T0 PC→MAR,1→R

T1 M(MAR)→MDR,(PC) + 1→R2

T2 MDR→IR,OP(IR)→微操作命令形成部件 T3 R2→PC

(2)立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下:

T0 Ad(IR)→R1 ;立即数→R1

T1 (R1) + (ACC)→R2 ;ACC通过总线送ALU T2 R2→ACC ;结果→ACC

2.(7分)答:DMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存地址计数器、字计数器、设备地址寄存器、中断机构和DMA控制逻辑等组成。在数据交换过程中,DMA接口的功能有:(1)向CPU提出总线请求信号;(2)当CPU发出总线响应信号后,接管对总线的控制;(3)向存储器发地址信号(并能自动修改地址指针);(4)向存储器发读/写等控制信号,进行数据传送;(5)修改字计数器,并根据传送字数,判断DMA传送是否结束;(6)发DMA结束信号,向CPU申请程序中断,报告一组数据传送完毕。DMA工作过程流程如图所示。

DMA请求DMA响应发送主存地址传送一个字修改地址指针和字计数器测试传送是否结束?是DMA结束否

2009-2010计算机组成原理试题及答案 一、单选题

1.若十进制数据为137.5则其八进制数为(B )。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101 2.若x补=0.1101010,则x原=(A )。

A、1.0010101 B、1.0010110 C、0.0010110 D、0.1101010 3.若采用双符号位,则发生正溢的特征是:双符号位为( B)。 A、00 B、01 C、10 D、11 4.原码乘法是(A )。

A、先取操作数绝对值相乘,符号位单独处理 B、用原码表示操作数,然后直接相乘

C、被乘数用原码表示,乘数取绝对值,然后相乘

D、乘数用原码表示,被乘数取绝对值,然后相乘

5.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 6.下列数中,最小的数是( A )。

A.(101001)2 B.(52)8 C.(2B)16 D.45 7.下列数中,最大的数是( D )。

A.(101001)2 B.(52)8 C.(2B)16 D.45 8.下列数中,最小的数是( D )。

A.(111111)2 B.(72)8 C.(2F)16 D.50 9.已知:X=-0.0011,Y= -0.0101。(X+Y)补= ( A )。 A.1.1100 B.1.1010 C.1.0101 D.1.1000

10.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是(C )。 A.17 B.19 C.27 D.36

11.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C )。

A.64K B.32KB C.32K D.16KB

12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是(C )。

A. 21 B. 17 C. 19 D.20 12.计算机内存储器可以采用( A )。 A.RAM和ROM B.只有ROM

C.只有RAM D.RAM和SAM

13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作,除地址码指明的一个操作数外,另一个数常需采用( C )。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻址方式

14.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,因此它的操作数来自( B )。

A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和内存单元 15.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C )。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存

C.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

16.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( C )寻址。 A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接 17.寄存器间接寻址方式中,操作数处在( B )。

A.通用寄存器 B.存储单元 C.程序计数器 D.堆栈 18.RISC是( A )的简称。

A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 19.CISC是( C )的简称。

A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 20.中央处理器是指( C )。

A.运算器 B.控制器 C.运算器和控制器存储器 D.运算器和控制器 21.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是( B ) A.主存地址寄存器 B.程序寄存器 C.指令寄存器 D.状态条件寄存器 22.CPU 中通用寄存器的位数取决于( B )。

A.存储容量 B.机器字长 C.指令的长度 D.CPU的管脚数 23.同步控制是( C )。

A.只适用于CPU控制的方式 B.只适用于外围设备控制的方式 C.由统一时序信号控制的方式 D.所有指令执行时间都相同的方式 24.异步控制常用于( A )作为其主要控制方式。 A.在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时 B.微型机的CPU控制中

C.组合逻辑控制的CPU中 D.微程序控制器中

25.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C )。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 二、判断题(每题1分,计10分)

1、存储单元是存放一个二进制信息的存储元。× 2、计算机辅助设计简称CAD。√

3、集中式总线控制中,定时查询方式的响应速度最快。×

4、主程序运行时何时转向为外设服务的中断服务程序是预先安排好的。×

5、时序电路用来产生各种时序信号,以保证整个计算机协调地工作。√

6、采用下址字段法控制微程序执行顺序的微程序控制器中,一定要有微程序计数器。×

7、主存储器中采用双译码结构的主要目的是提高存取速度。× 8、集中式总线控制中,定时查询方式下,各设备的优先级是固定不变的。×

9、引入虚拟存储系统的目的是提高存储速度。×

10、DMA方式进行外设与主机交换信息时,不需要向主机发出中断请求。×

11、CPU以外的设备都称外部设备。× 12、第三代计算机所用的基本器件是晶体管。× 13、奇偶校验可以纠正代码中出现的错误。×

14、用微指令的分段译码法设计微指令时,需将具有相斥性的微命令组合在同一字段内。√

15、CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的,存储容量与越大,访问存储器所需的时间越长。×

四、名词解释(每题2分,共10分)

1、存储程序的工作方式:将计算机需进行的工作事先编写成程序,存入计算机中,运行程序时计算机自动进行工作。

2、高速缓冲存储器:介于CPU与主存之间,速度较快、容量较小、价格较贵的存储器,引入CACHE的目的是提高存储系统的速度。 3、程序中断的工作方式:在CPU运行主程序时,接受到非预期的中断请求,CPU暂停现行工作转向为中断请求服务,待服务完毕后回到住程序继续执行。

4、系统总线:连接机器内部各大部件的信息公共通道。 5、微程序:用于解释机器指令的若干条微指令的有序集合。 6、(磁盘的)数据传输率:单位时间传送的二进制信息的字节数。 7、DMA方式:单位时间传送的二进制信息的字节数。 8、随机存取方式:一定的硬件和一定的软件组成的有机整体。 五、简答题(每小题5分,共30分)

1、你认为计算机系统中的硬件和软件在逻辑功能等价吗?为什么? 答:软件与硬件的逻辑功能是等效的,但性能不相同。 2、什么是运算器?它的主要由哪几个功能部件组成?

答:运算器是进行算术逻辑运算的部件。它主要由加法器、通用寄存器、标志寄存器等部件组成。 3、与RAM相比ROM有何特点?

答:ROM掉电后信息不会丢失,但其中的信息只能读不能随便写。 4、与程序中断控制方式相比DMA控制方式有何特点?

答:速度快。响应快、优先级高、处理快、无须现场保护和现场的恢复。但是应用范围没有程序中断控制方式广。

5、微程序控制的基本思想是:把指令执行所需要的所有控制信号存

放在控制存储器中,需要时从这个存储器中读取,即把操作控制信号编成微指令,存放在控制存储器中。一条机器指令的功能通常用许多条微指令组成的序列来实现,这个微指令序列称为微程序。微指令在控制存储器中的存储位置称为微地址。

6、同种类的外设部设备接入计算机系统时,应解决哪些主要问题? 答:数据格式、地址译码、控制信息的组织和状态信息的反馈。 7、中断接口一般包含哪些基本组成?简要说明它们的作用。 答:①地址译码。选取接口中有关寄存器,也就是选择了I/O设备;

②命令字/状态字寄存器。供CPU输出控制命令,调回接口与设备的状态信息;

③数据缓存。提供数据缓冲,实现速度匹配;

④控制逻辑。如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。 六、综合题

1、设X=26/32,Y=--15/32,采用二进制变形补码计算[X+Y]补=? 并讨论计算结果。

解:X=0.11010 Y= - 0.01111 [X+Y]补=0.010111 无溢出 2、X=00110011,Y=10011110,求X∧Y=? X∨Y=? 解: X∧Y=00010010 X∨Y=10111111

一、选择题(每小题1分,共10分)

1.六七十年代,在美国的______州,出现了一个地名叫硅谷。该地主要工业是______它也是______的发源地。 A 马萨诸塞 ,硅矿产地,通用计算机 B 加利福尼亚,微电子工业,通用计算机

C加利福尼亚,硅生产基地,小型计算机和微处理机 D加利福尼亚,微电子工业,微处理机

2.若浮点数用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。

A 阶符与数符相同为规格化数 B 阶符与数符相异为规格化数

C 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数 D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数

3.定点16位字长的字,采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是______。

A -215 ~ +(215 -1) B -(215 –1)~ +(215 –1) C -(215 + 1)~ +215 D -215 ~ +215

4.某SRAM芯片,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 。

5.交叉存储器实质上是一种______存储器,它能_____执行______独立的读写操作。

A 模块式,并行,多个 B 模块式串行,多个 C 整体式,并行,一个 D 整体式,串行,多个 6.用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。 A 直接 B 间接 C 寄存器直接 D 寄存器间接 7.流水CPU 是由一系列叫做“段”的处理线路所组成,和具有m个并行部件的CPU相比,一个 m段流水CPU______。

A 具备同等水平的吞吐能力 B不具备同等水平的吞吐能力 C 吞吐能力大于前者的吞吐能力 D吞吐能力小于前者的吞吐能力 8.描述PCI总线中基本概念不正确的句子是______。 A HOST 总线不仅连接主存,还可以连接多个CPU B PCI 总线体系中有三种桥,它们都是PCI 设备

C 以桥连接实现的PCI总线结构不允许许多条总线并行工作 D 桥的作用可使所有的存取都按CPU 的需要出现在总线上 9.计算机的外围设备是指______。 A 输入/输出设备 B 外存储器

C 远程通信设备 D 除了CPU 和内存以外的其它设备 10.中断向量地址是:______。

A 子程序入口地址 B 中断服务例行程序入口地址

C中断服务例行程序入口地址的指示器 D 中断返回地址

二. 填空题 (每题3分,共15分)

1 为了运算器的A. _____,采用了B. _____进位,C. _____乘除法和流水线等并行措施。

2 相联存储器不按地址而是按A. ______访问的存储器,在cache中用来存放B. ______,在虚拟存储器中用来存放C. ______。 3 硬布线控制器的设计方法是:先画出A. ______流程图,再利用B. ______写出综合逻辑表达式,然后用C. ______等器件实现。 4 磁表面存储器主要技术指标有A.______,B. ______,C. ______,和数据传输率。

5 DMA 控制器按其A. ______结构,分为B. ______型和C. ______型两种。 参考答案 一.选择题

1. D 2. C 3. A 4. D 5. A 6. C 7. A 8. C 9. D 10. C 二. 填空题

1. A.高速性 B.先行 C.阵列。 2. A.内容 B.行地址表 C.页表和段表。

3. A.指令周期 B.布尔代数 C.门电路、触发器或可编程逻辑。 4. A.存储密度 B.存储容量 C.平均存取时间。 5. A.组成结构 B.选择 C.多路。

1.存储器的基本单位字节的长度是( B ) A.1bit B.8bit C.16bit D.32bit 2.定点小数是指( B )

A.小数点固定在最低位数的后面 B.小数点固定在最高位数的后面 C.小数点的位置可以随意指定 D.没有小数的数 3.-1的8位补码表示是( D )

A.00000001 B.10000001 C.10000000 D.11111111 4.二进制数01101011对应的十进制数为( B ) A.100 B.107 C.117 D.127

5.下列采用偶校验的8位奇偶校验编码中正确的是( D ) A.10111010 B.11110010 C.01100111 D.00000000 6.下列存储器中不是半导体存储器的是( B )

A.静态存储器 B.动态存储器 C.U盘 D.光盘 7.容量为4KB的存储器的最少地址位数为( B ) A.11 B.12 C.13 D.14 8.下列指令助记符中表示求补操作的是( D ) A.ADD B.COM C.AND D.NEG

9.下列寻址方式中出现在指令“ADD R2, (R1)”中的是( C ) A.隐含寻址 C.寄存器间接寻址

B.存储器间接寻址 D.直接寻址

10.下列寄存器中用于与存储器之间传送数据的是( A ) A.MDR B.MAR C.PC D.SP

11.下列说法不正确的是( C ) A.硬连线控制器比微程序控制器设计复杂 B.硬连线控制器不便于实现复杂指令的控制 C.微程序控制器比硬连线控制器速度要快

D.微程序控制器将指令执行所需要的控制信号存放在存储器中 12.UART接口属于( B ) A.同步串行传送总线 C.同步并行传送总线

B.异步串行传送总线 D.异步并行传送总线

13.一个字长为16位的并行总线包含有几条数据线?( B ) A.8条 B.16条 C.32条 D.64条 14.硬盘存储器与主存储器直接传输数据应采用( C ) A.中断方式 B.程序查询方式 C.DMA方式 D.通道方式 一. 选择题

1. 目前我们所说的个人台式商用机属于_____。

A.巨型机 B.中型机 C.小型机 D.微型机 2. (2000)10化成十六进制数是_____。

A.(7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7F0)16 3. 下列数中最大的数是_____。

A.(10011001)2 B.(227)8 C.(98)16 D.(152)10 4. _____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 5. 在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是______。

A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASCⅡ码 6. 下列有关运算器的描述中,______是正确的。 A.只做算术运算,不做逻辑运算 B. 只做加法

C.能暂时存放运算结果 D. 既做算术运算,又做逻辑运算 7. EPROM是指____。

A. 读写存储器 B. 只读存储器

C. 可编程的只读存储器 D. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器,Pentium是____位微处理器。 A.16 B.32 C.48 D.64 9. 设[X]补=1.x1x2x3x4,当满足____时,X > -1/2成立。

A.x1必须为1,x2x3x4至少有一个为1 B.x1必须为1,x2x3x4任意 C.x1必须为0,x2x3x4至少有一个为1 D.x1必须为0,x2x3x4任意 10. CPU主要包括______。

A.控制器 B.控制器、 运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU和主存

11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为______。 A.串行传输 B.并行传输 C.并串行传输 D.分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是______。

A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 13. 下列______属于应用软件。

A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D.文本处理 14. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是______。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性

C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量,同时加快存取速度

15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用______作为存储芯片。

A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D.辅助存储器 16. 设变址寄存器为X,形式地址为D,(X)表示寄存器X的内容,这种寻址方式的有效地址为______。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C. EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D))

17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为______。

A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述I/O控制方式中,主要由程序实现的是_____。 A. PPU(外围处理机)方式 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 通道方式 19. 系统总线中地址线的功能是_____。 A. 用于选择主存单元地址 B. 用于选择进行信息传输的设备

C. 用于选择外存地址

D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址

20. 采用DMA方式传送数据时,每传送一个数据要占用____的时间。 A. 一个指令周期 B. 一个机器周期 C. 一个时钟周期 D. 一个存储周期

1. D 2. B 3. A 4. D 5. D 6. D 7. D 8. D 9. A 10. B 11. A 12. C 13. D 14. C 15. B 16. A 17. B 18. B 19. D 20. D

1、寄存器间接寻址方式中,操作数处于( )中。

A、通用寄存器 B、主存 C、程序计数器 D、堆栈 2、CPU是指( )。

A、运算器 B、控制器

C、运算器和控制器 D、运算器、控制器和主存 3、若一台计算机的字长为2个字节,则表明该机器( )。 A、能处理的数值最大为2位十进制数。 B、能处理的数值最多由2位二进制数组成。

C、在CPU中能够作为一个整体加以处理的二进制代码为16位。 D、在CPU中运算的结果最大为2的16次方

4、在浮点数编码表示中,( )在机器数中不出现,是隐含的。 A、基数 B、尾数 C、符号 D、阶码

5、控制器的功能是( )。 A、产生时序信号 B、从主存取出一条指令 C、完成指令操作码译码

D、从主存取出指令,完成指令操作码译码,并产生有关的操作控制信号,以解释执行该指令。 6、虚拟存储器可以实现( )。 A、提高主存储器的存取速度

B、扩大主存储器的存储空间,并能进行自动管理和调度 C、提高外存储器的存取周期 D、扩大外存储器的存储空间 7、32个汉字的机内码需要( )。

A、8字节 B、64字节 C、32字节 D、16字节 8、相联存储器是按( )进行寻址的存储器。 A、地址指定方式 B、堆栈指定方式

C、内容指定方式 D、地址指定方式与堆栈存储方式结合 9、状态寄存器用来存放( )。 A、算术运算结果 B、逻辑运算结果

C、运算类型 D、算术逻辑运算指令及测试指令的结果状态 10、在机器数( )中,零的表示形式是唯一的。

A、原码 B、补码 C、补码和移码 D、原码和反码 11、计算机的存储器采用分级方式是为了( )。

A、减少主机箱的体积 B、解决容量、价格、速度三者之间的矛盾 C、保存大量数据方便 D、操作方便 12、有关Cache的说法正确的是( )。

A、只能在CPU以外 B、CPU内外都可以设置Cache

C、只能在CPU以内 D、若存在Cache,CPU就不能再访问主存 13、在定点二进制运算中,减法运算一般通过( )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 14、堆栈常用于( )。

A、数据移位 B、程序转移 C、保护程序现场 D、输入、输出

15、计算机系统的层次结构从内到外依次为( )。 A、硬件系统、系统软件、应用软件 B、系统软件、硬件系统、应用软件 C、系统软件、应用软件、硬件系统 D、应用软件、硬件系统、系统软件 16、一个指令周期通常由( )组成。

A、若干个节拍 B、若干个时钟周期 C、若干个工作脉冲 D、若干个机器周期 17、在计算机系统中,表征系统运行状态的部件是( )。 A、程序计数器 B、累加计数器 C、中断计数器 D、程序状态字

18、某虚拟存储器采用页式内存管理,使用LRU页面替换算法,考虑下面的页面访问地址流(每次访问在一个时间单位中完成),1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3、7。假定内存容量为4个页面,开始时为空的,则页面失效次数是( )。 A、4 B、 5 C、6 D、7

19、某一SRAM芯片,其容量是1024×8位,除电源和接地端外,该芯片引脚的最小数目是( )。

A、20 B、22 C、 25 D、 30

20、下面尾数(1位符号位)的表示中,不是规格化尾数的是( )。 A、010011101 (原码) B、110011110(原码) C、010111111 (补码) D、110111001(补码)

1. B C C A D 6.B B C D C 11.B B D C A 16.D D C A D

1、目前我们所说的个人台式商用机属于 。

A、巨型机 B、中型机 C、小型机 D、微型机 2、下列数中最大的数是 。

A、(10011001)2 B、(227)8 C、(98)16 D、(152)10 3、在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是 。 A、 BCD码 B、 16进制 C、 格雷码 D、 ASCⅡ码 4、在下列机器数 中,零的表示形式是唯一的。

A、原码 B、补码 C、反码 D、原码和反码 5、设[X]补=1.x1x2x3x4,当满足 时,X > -1/2成立。 A、x1必须为1,x2x3x4至少有一个为1 B、x1必须为1,x2x3x4任意

C、x1必须为0,x2x3x4至少有一个为1 D、x1必须为0,x2x3x4任意

6、假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是 。

A、11001011 B、11010110 C、11000001 D、11001001 7、在CPU中,跟踪后继指令地址的寄存器是 。 A、指令寄存器 B、程序计数器 C、地址寄存器 D、状态条件寄存器 8、EPROM是指 。

A、读写存储器 B、只读存储器

C、可编程的只读存储器 D、光擦除可编程的只读存储器 9、堆栈寻址方式中,设A为累加器,SP为堆栈指示器,MSP为SP指示的栈顶单元。如果进栈操作的动作顺序是(A)→MSP,(SP) ―1→SP。那么出栈操作的动作顺序应为 。

A、(MSP)→A,(SP)+1→SP B、(MSP)→A,(SP)―1→SP C、(SP―1)→SP,(MSP)→A D、 (SP)+1→SP,(MSP)→A 10、下面尾数(1位符号位)的表示中,不是规格化的尾数的是 。 A、010011101(原码) B、110011110(原码)

C、010111111 (补码) D、110111001(补码) 11、在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是 。 A、增加内存容量 B、提高内存可靠性

C、解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D、增加内存容量,同时加快存取速度 12、CPU主要包括 。

A、控制器 B、控制器、 运算器、cache C、运算器和主存 D、控制器、ALU和主存

13、设变址寄存器为X,形式地址为D,(X)表示寄存器X的内容,变址寻址方式的有效地址为 。

A、EA=(X)+D B、EA=(X)+(D) C、EA=((X)+D) D、EA=((X)+(D)) 14、信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 。 A、串行传输 B、并行传输 C、并串行传输 D、分时传输 15、下述I/O控制方式中,主要由程序实现的是 。 A、PPU(外围处理机)方式 B、中断方式 C、DMA方式 D、通道方式 16、系统总线中地址线的功能是 。 A、用于选择主存单元地址 B、用于选择进行信息传输的设备 C、用于选择外存地址

D、用于指定主存和I/O设备接口电路的地址

17、CRT的分辨率为1024×1024,颜色深度为8位,则刷新存储器的存储容量是 。

A、2MB B、1MB C、8MB D、1024B

18、设寄存器位数为8位,机器数采用补码形式(含一位符号位)。对应于十进制数-27, 寄存器内为 。

A、27H B、9BH C、E5H D、5AH 19、根据国标规定,每个汉字在计算机内占用 存储。 A、一个字节 B、二个字节 C、三个字节 D、四个字节 20、某一SRAM芯片,其容量为512×8位,考虑电源端和接地端,该芯片引出线的最小数目应为 。 A、23 B、25 C、50 D、19

1、D A D B A 6、D B D D D 11、C B A A B 16、D C C B D

计算机组成原理期末试题及答案 - 图文

计算机组成原理期末试题一、选择题(每题1分,共20分)1.某机字长8位,采用补码形式(其中1位为符号位),则机器数所能表示的范围是____。A.-127~127B.-128~+128C.-128~+127D.-128~+1282.在____的计算机系
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