计算机组成原理模拟试题C卷

《计算机组成原理》课程模拟试题C卷

一、单项选择题

1. 冯·诺伊曼机的基本特征是__B____。 A．采用十进制表示数据和指令； B．预先存储程序； C．堆栈操作；

D．存储器按内容选择地址。 2. 下列描述中__B____是正确的。

A．控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果；

B．一台计算机包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大

组成成部分；

C．所有的数据运算都在CPU 的控制器中完成； D．以上答案都正确。

3. ___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。

4. 总线的异步通信方式__A____。

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．既采用时钟信号，又采用握手信号。 5. 存放欲执行指令的寄存器是__D_ __ 。 A．MAR； B．PC； C．MDR； D．IR。

6. 一个16K×32 位的存储器，其地址线和数据线的总和是__B____ 。

A．48； B．46； C．36； D．32。

7. 常用的虚拟存储器寻址系统由___A___两级存储器组成。 A．主存－辅存； B．Cache－主存； C．Cache－辅存； D．主存—硬盘。 8. DMA 接口__B____ 。

A．可以用于主存与主存之间的数据交换； B．内有中断机制；

C．内有中断机制，可以处理异常情况； D．内无中断机制

9. 主机与设备传送数据时，采用____C__，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。

10. 微程序放在___B ___ 中。 A．存储器控制器； B．控制存储器； C．主存储器； D．Cache。

11. 计算机中有关ALU 的描述，__D____是正确的。 A．只做算术运算，不做逻辑运算； B．只做加法； C．能存放运算结果； D．以上答案都不对。

12. 设寄存器内容为80H，若它对应的真值是–127，则该机器数是 B 。 A．原码； B．补码； C．反码； D．移码。

13. 浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式； B．阶码的机器数形式和尾数的位数； C．阶码的位数和尾数的位数；

D．阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。

14. 由于CPU 内部操作的速度较快，而CPU 访问一次存储器的时间较长，因

此机器周期通常由一个___A___来确定。 A．指令周期； B．存取周期； C．间址周期； D．执行周期。

15. 用以指定待执行指令所在地址的是__C____。 A．指令寄存器； B．数据计数器； C．程序计数器； D．累加器。

16. 一条指令中包含的信息有 C 。 A．操作码、控制码； B．操作码、向量地址； C．操作码、地址码； D. 操作码、条件码。 17. 存取周期是指____C__ 。 A．存储器的写入时间；

B．存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间；

C．存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间； D．指令执行时间。。

18. 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．寄存器内容加上形式地址。。 19. 中断向量可提供___C___ 。 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。

20. 微指令操作控制字段的每一位代表一个控制信号，这种微程序的控制（编码）

方式是___B ___。 A．字段直接编码； B．直接编码； C．混合编码； D．字段间接编码。

二、计算题

1、将十进制数(60.25)10 转换成二进制数、八进制数和十六进制数。 2、已知x = 0.1011,y = -0.1101，符号用双符号位表示。求 [X+Y]补 =？ [X-Y]

补

=？ 并分别讨论其溢出情况。 参考答案：

1．(60.25)10=(111100.01)2=(74.2)8=(3C.4)16 2．[X ]补=00.1011 [Y]补=11.0011

[X+Y]补 =[X ]补 +[Y]补= 00.1011+11.0011=11.1110 结果的两个符号位相同，无溢出。

[X-Y]补 =[X ]补 +[-Y]补= 00.1011+00.1101=01.1000结果的两个符号位不相同，为01，产生下溢。

三、简答题

1、以硬盘读写为例，说明在主机和外设之间进行数据传送，为什么需要采用DMA方式？

2、计算机中设置Cache的作用是什么？能否扩大Cache的容量并取代主存，为什么？

3、CPU中设有哪些寄存器？各寄存器的位数由何因素确定？ 参考答案：

1、以硬盘读写为例，说明在主机和外设之间进行数据传送，为什么需要采用DMA方式？

参考答案：

一些高速外设，如硬盘、光盘等I/O设备，经常需要和主存进行大批量的数据交换；若采用程序查询方式或程序中断方式来完成，即通过CPU执行程序来完成数据交换，速度较慢，极可能造成数据的丢失，因而不能满足批量数据的高速传递需求。因此，需要借助于硬件，比如DMA控制器来实现主存和高速外设之间的直接数据传送。

2、计算机中设置Cache的作用是什么？能否扩大Cache的容量并取代主存，为什么？

参考答案：

1）计算机中设置Cache主要是为了解决CPU和主存速度不匹配的问题，在存储系统中对CPU访存起加速作用。Cache和主存构成了Cache-主存存储层次，从CPU的角度看，该层次的速度接近于Cache，而容量和每位价格却接近于主存。这就解决了存储器的高速度和低成本之间的矛盾；

2） 不能把Cache的容量扩大到最后取代主存，主要是因为Cache通常由价格昂贵的双极型半导体器件构成，其每位价格远远高于普通的MOS型半导体器件构成的主存。若将其容量扩充到主存的容量，整个存储系统的成本会大幅度上

升，因此不能取代主存。

3、CPU中设有哪些寄存器？各寄存器的位数由何因素确定？

参考答案：

1）CPU中的寄存器主要包括通用寄存器，程序计数器PC，指令寄存器IR，存储器地址寄存器MAR，存储器数据寄存器MBR和状态标志寄存器等。

2）PC和MAR的位数取决于要访问的地址空间的大小。IR的位数取决于指令字长。通用寄存器及存储器数据寄存器MBR的位数取决于操作数（或操作数地址）的基本字长。

四、分析设计题

1、采用2K×4 的Intel 2114 RAM芯片，构成8K×8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SUB E，@H（指令功能：(E)-((H)) →E，源操作数为寄存器间接寻址），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）

WR存储器MARCPU微操作命令形成部件IR+1PCBCEFHL内部总线BusMDRACCR1ALUR2

升，因此不能取代主存。

3、CPU中设有哪些寄存器？各寄存器的位数由何因素确定？

参考答案：

1）CPU中的寄存器主要包括通用寄存器，程序计数器PC，指令寄存器IR，存储器地址寄存器MAR，存储器数据寄存器MBR和状态标志寄存器等。

2）PC和MAR的位数取决于要访问的地址空间的大小。IR的位数取决于指令字长。通用寄存器及存储器数据寄存器MBR的位数取决于操作数（或操作数地址）的基本字长。

四、分析设计题

1、采用2K×4 的Intel 2114 RAM芯片，构成8K×8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SUB E，@H（指令功能：(E)-((H)) →E，源操作数为寄存器间接寻址），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）

WR存储器MARCPU微操作命令形成部件IR+1PCBCEFHL内部总线BusMDRACCR1ALUR2

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