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课程名称 计算机组成原理 考试 B 卷 适用专业班级 计算机xxxxxxxx 考试形式 闭卷 题号 计分 一 二 三 四 五 六 七 总分
一、 选择题 (每小题2分,共18分)
1、计算机问世至今,新型机器不断推陈出新,不管怎样更新,依然保有“存储程序”
的概念,最早提出这种概念的是______。
A. 巴贝奇 B.冯. 诺依曼 C.帕斯卡 D.贝尔
2、定点16位字长的字,采用模2的补码表示时,一个字所能表示的整数范围是______。
15 15151515151515
A.-2─2-1 B.-2-1─2-1 C.-2+1─2 D.-2─23、指令周期是指______。
A.CPU从主存取出一条指令的时间 B.CPU执行一条指令的时间 C.CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D.时钟周期时间 4、现代中央处理器(CPU)是指______。
A. 运算器 B. 控制器
C. 运算器、控制器和cache D. 运算器、控制器和主存储器 5、请在以下叙述中选出两个正确描述的句子___(多选题)。 A. 一条机器指令对应于一个微程序。 B. 一条机器指令对应于一个微指令 C. 一条机器指令对应于一微操作
D. 一条机器指令是一系列微指令的有序集合。
6、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 7、双端口存储器______情况下会发生读/写冲突。
A.左端口与右端口的地址码不同 B.左端口与右端口的地址码相同 C.左端口与右端口的数据码不同 D.左端口与右端口的数据码相同
8、某SRAM芯片,其存储容量为128Kⅹ16位,该芯片的地址线和数据线数目为______。 A. 128,16 B. 16,128 C. 17,8 D. 17,16 9、信息可以在两个方向上同时传送的总线属于______。
A. 单工总路线 B. 半双工总路线 C. 全双工总路线 D. 单向总线 二、 填空题
(每空3分,共27 分)
1、根据连接线的数量,总线可分为A.______总线、B.______ 总线、其中C.______一般
用于长距离数据传送。
2、在计算机系统中,CPU对外围设备的管理除了程序查询方式外,还有A._______________方式、B.______________方式、C.______________方式和I/O处理机方式。
3、微指令格式中,微指令的编码通常采用以下三种方式、A._____________,
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B.___________,C._______________ 4、浮点运算器由A._____________和B.__________组成,它们都是C.__________运算器。A._________只能执行加法、减法运算,而B.________要求能进行加、减、乘、除运算。 5、中央处理器CPU的四个主要功能是A._________________B._____________________ C.__________________和数据加工。
6 、对存储器的要求是A.________________、B._____________和成本低,为了解决这三方面的矛盾,计算机采用C.________________体系结构。
7、计算机可直接执行的指令一般包含A.______________两部分,它们在机器内部是以B.______________表示的,由这种指令构成的语言叫做C._____________。
8、主存与cache的地址映射有A. _________、B. __________、C. __________三种方式。其中C._________方式适度地兼顾了前二者的优点,又尽量避免其缺点,从灵活性、命中率、硬件投资来说较为理想。
9、用SN74181和SN74182组成64位多重进位,则需要A. ___片SN7418, B. _____片SN74182,
组间并行进位采用C. _________
三、 简要回答问题(每题4分,共16分)
1、 CPU响应中断应具备哪些条件?
2、 动态MOS存储器为什么需要刷新电路?它有哪3种刷新方式?
3、 举出CPU中6个主要寄存器的名称及功能
4、 什么是指令周期?什么是机器周期?什么是时钟周期?三者有什么关系?
四、计算题 (19分)
1、 (4分)已知 x= - 0.0100,y= -0.0110 用变形补码计算, x-y,x+y并判断溢出
2、 (10分)已知X=2010×0.11011011,Y=2100×(-0.10101100),求X+Y。
3.、(5分) 假设某机器有80条指令,平均每条指令由于4条微指令组成,其中有一条取微指令是所有指令公有的。已知微指令长度为32位,请估计控制存储器的容量。
五、(10分) 设R1、R2、R3、R4是CPU的通用寄存器,用框图语言表示下列操作的指
令周期流程图。
(1) 取数指令 “LDA(R1),R2” (2) 存数指令 “STA R3,(R4)”
六、设计题 (10分)
用32k×8位EPROM芯片组成64k×16位的存储器,试问: 1. 共需要多少片?
2. 地址寄存器多少位(按字节)? 3. 画出此存储器逻辑结构图。
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湖南工程学院试卷参考答案及评分标准(B卷)
课程名称 计算机组成原理
一. 选择题 (每小题2分,共18分)
1 B 2 A 3 C 4 D 5 A、D 6 C 7 B 8 D 9C
二. 填空题 (每题3分,共27 分)
1 A 串行或并行 B 并行或串行 C 串行总路线 2 A 程序中断 B直接存储器存取 C通道控制 3 A 直接表示法 B 字段直接译码法 C 混合表示法 4 A 阶码运算器 B 尾数运算器 C 定点 5 A 指令控制 B 操作控制 C 时间控制 6 A 容量大 B 速度快 C多级存储结构 7 A 操作码和操作数 B 二进制 C 机器语言 8 A直接映象、B全相联映象、C组相联映象、 9 A 16 B 5 C SN74182 三 简要回答问题(每题
4分,共16 分)
1. 中断响应的条件为:
1) 中断源有中断请求
2) CPU允许接受中断请求
3) CPU响应中断的时间:当中响应条件满足时,CPU等到一条指令执行完毕以后, 又没有优先级更高的请求,CPU进行中断响应。
2、半导体动态存储器的存储单元由于存在电容漏电,所有需要刷新装置每隔一定时间进
行充电。有集中式刷新,分散式刷新,和异步刷新三种方式。
3. PC 程序计数器:存放下条指令的地址,IR 指令寄存器:存放当前执行的指令,AR
存储器地址寄存器:存放要访问存储单元的地址,DR 存储器数据寄存器:存放要从存储单元中取出的内容,PS 状态条件寄存器:存放计算出的一些数据,累加寄存器AC
4. 从内存取出指令,并执行完指令的时间称指令周期。机器周期指从内存中读出一个指
令字的最短时间;时钟周期是处理器操作的最基本单位,是脉冲时钟发出的。一个指令周期包含多个机器周期,一个机器周期包含多个时钟周期。
四、计算题(共19分)
1、(4分) [X]补=11.0100 [Y]补= 11.1010 [-Y]补=00.0110
[X+Y]补=[X]补+[Y]补=11.0100+11.1010=10.1110 溢出
[X-Y]补==[X]补+[-Y]补=11.0100+00.0110 =11.1010 x-y=-0.1010 结果无溢出
2、(10分) 为了便于直观理解,假设两数均以补码表示,阶码采用双符号位,尾数采用
双符号位,则它们的浮点表示分别为: [ X ]浮 = 00010 , 00.
[ Y ]浮 = 00100 , 11.01010000 (1) 求阶差并对阶:
ΔE = Ex – Ey = [ Ex]补 + [ - Ey]补 = 00010 + 11100 = 11110 即ΔE为 –2,x的阶码小,应使Mx 右移2位,Ex加2,
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[ X ]浮 = 00010 , 00.11011011 (11)
其中(11)表示Mx 右移2位后移出的最低两位数。 (2) 尾数和
00.00110110(11)+11.=11.10001010 (11) (3) 规格化处理
尾数运算结果的符号位与最高数值位为同值,应执行左规处理, 结果为11.00010101 (10),阶码为00 011 。 (4) 舍入处理
采用0舍1入法处理,则有1.+0.0000001=1. (5) 判溢出
011
阶码符号位为00 ,不溢出,故得最终结果为x + y = 2× (-0.11101010)
3、(5分) (3×80+1) ×32=241×32位
五 10分
开始RDPC AR ABUSDBUS DR IRPC+1 译码或测试LDAA1 ARAR DUBSDUBS DRDR R2STAA3 DRR4 AR AR ABUSDR M 六、10分 设计题
1、需64/32*16/8=4片芯
2、片64k×16 需17位地址线(按字节)
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