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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date计算机组成原理-期末试卷三及答案一、 选择题(每小题1分,计20分)期末试卷三一. 选择题(每小题1分,共20分)1. 完整的计算机系统应包括_。A. 运算器、存储器、控制器B. 外部设备和主机C. 主机和实用程序D. 配套的硬件设备和软件系统2. 下列数中最小的数为_。A. (101001)2 B. (52)8C. (101001)BCD D. (233)163.
2、设X=0.1011,则补为_。A. 1.1011 B. 1.0100C. 1.0101 D. 1.10014. 机器数_中,零的表示形式是唯一的。A. 原码 B. 补码C. 移码 D. 反码5. 在计算机中,普遍采用的字符编码是_。A. BCD码 B. 16进制C. 格雷码 D. ASC码6. 运算器的主要功能是进行_。A. 逻辑运算 B. 算术运算C. 逻辑运算和算术运算 D. 只作加法7. 存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来_。A. 存放数据 B. 存放程序C. 存放数据和程序 D. 存放微程序8. 某计算机的字长16位,它的存储容量是64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是_。A
3、. 64K B.32KC. 64KB D. 32KB9. 用32位字长(其中1位符号位)表示定点小数时,所能表示的数值范围是_。A. 0N|1-2-32 B. 0N|1-2-31C. 0N|1-2-30 D. 0N|1-2-2910. 用于对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11. 程序控制类指令的功能是_。 A. 进行算术运算和逻辑运算 B. 进行主存和CPU之间的数据传送C. 进行CPU和I/O设备之间的数据传送D. 改变程序执行的顺序12. 中央处理器(CPU)是指_。 A. 运算器 B. 控制器 C. 运算器、控制器和cac
4、he D. 运算器、控制器和主存储器13. 计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时_。 A. 减少了信息传输量 B. 提高了信息传输的速度C. 减少了信息传输线的条数14. 在集中式总线仲裁中,_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 15. 在微型机系统中,外围设备通过_与主板的系统总线相连接。A. 适配器 B. 设备控制器C. 计数器 D. 寄存器16. 35英寸软盘记录方式采用_。A. 单面双密度 B. 双面双密度C. 双面高密度 D. 双面单密度17. 为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的方式是采用_。A. 通用寄存器 B. 堆栈C.
5、 存储器 D. 外存18. 周期挪用方式多用于_方式的输入输出中。A. DMA B. 中断C. 程序传送 D. 通道19. MO型光盘和PC型光盘都是_型光盘。A. 只读 B. 一次 C. 重写20. 并行I/O标准接口SCSI中,一个主适配器可以连接_台具有SCSI接口的设备。A. 6 B. 715 C. 8 D. 10二. 填空题(每小题1分,共20分)1. 存储A._并按B._顺序执行,这是冯诺依曼型计算机的工作原理。2. 计算机的A._是计算机B._结构的重要组成部分,也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。3. 一个定点数由A._和B._两部分组成。4. CPU能直接访问A._和B.
6、_,但不能直接访问磁盘和光盘。5. 指令格式是指令用A._表示的结构形式,通常格式中由操作码字段和B._字段组成。6. 主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、A._和B._。7. RISC机器一定是A._CPU,但后者不一定是RISC机器,奔腾机属于B._机器。8. 计算机系统中,根据应用条件和硬件资源不同,数据传输方式可采用:A._传送、B._传送和C._传送。9. 软磁盘和硬磁盘的A._记录方式基本相同,但在B._和C._上存在较大差别。三. 简答题(每小题5分,共20分)1. 说明计数器定时查询工作原理。2. 什么是刷新存储器?其存储容量与什么因素有关?3. 外围设备的I/O控制方
7、式分哪几类?各具什么特点?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. 应用题(每小题5分,共40分)1. 已知:X=0.1011,Y=0.0101,求X/2补,X/4补X补,Y/2补,Y/4补,Y补2. 机器数字长8位(含1位符号位),若机器数为81(十六进制),当它分别表示原码、补码、反码和移码时,等价的十进制数分别是多少?3. 用16K16位的SRAM芯片构成64K32位的存储器。要求画出该存储器的组成逻辑框图。4. 指令格式如下所示,其中OP为操作码,试分析指令格式特点: 15 10 7 4 3 0OP源寄存器目标寄存器 5. CPU结构如图所示,其中一个
8、累加寄存器AC,一个状态条件寄存器和其它四个寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。(1) 标明图中四个寄存器的名称。(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。(3) 数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。 图C3.16. 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段?若采用同步定时协议,画出读数据的同步时序图。7. 举出三种中断向量产生的方法。8. CDROM光盘的外缘有5mm的范围因记录数据困难,一般不使用,故标准的播放时间为60分钟。请计算模式2情况下光盘存储容量是多少? 期末试卷三答案一. 选择题1. D 2. C 3. C 4.B、C 5. D 6. C 7
9、. C 8. B 9. B 10. C 11. D 12. C 13. C 14. A 15. A 16. C 17. B 18. A 19. C 20. B二. 填空题1. A.程序 B.地址 2. A.软件 B.系统3. A.符号位 B.数值域4. A.cache B.主存5. A.二进制代码 B.地址码6. A.存储周期 B.存储器带宽7. A.流水 B.CISC8. A.并行 B.串行 C.复用9. A.存储原理 B.结构 C.性能三. 简答题1. 计数器定时查询方式工作原理:总线上的任一设备要求使用总线时,通过BR线发出总线请求。总线控制器接到请求信号以后,在BS线为“0”的情况下让
10、计数器开始计数,计数值通过一组地址线发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上的计数值与请求总线的设备相一致时,该设备置“1”BS线,获得总线使用权,此时中止计数查询。2. 为了不断提供刷新图像的信号,必须把一帧图像信息存储在刷新存储器,也叫视频存储器。其存储容量由图像灰度级决定。分辨率越高,灰度级越多,刷新存储器容量越大。3. 外围设备的I/O控制方式分类及特点:(1) 程序查询方式:CPU的操作和外围设备的操作能够同步,而且硬件结构比较简单(2) 程序中断方式:一般适用于随机出现的服务,且一旦提出要求应立即进行,节省了CPU的时间,但硬件结构相对复杂一些。(3) 直接内存
11、访问(DMA)方式:数据传输速度很高,传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件,适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。(4) 通道方式:可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送,大大提高了CPU的工作效率。(5) 外围处理机方式:通道方式的进一步发展,基本上独立于主机工作,结果更接近一般处理机。4. 指令周期是指取出并执行一条指令的时间,指令周期常常用若干个CPU周期数来表示,CPU周期也称为机器周期,而一个CPU周期又包含若干个时钟周期(也称为节拍脉冲或T周期)。四. 应用题1. 解:X补 = 0.1011 X/2补 = 0.01011 X/4补 = 0.001011 X补
12、 = 1.0101Y 补 = 1.1011 Y/2补 = 1.11011 Y/4补 = 1.111011 Y补 = 0.01012. 原码: -1,补码: -127, 反码:-126,移码:+1。3. 所需芯片总数(64K32)(16K16)= 8片 因此存储器可分为4个模块,每个模块16K32位,各模块通过A15、A14进行2:4译码 图C3.24. 解:(1)操作数字段OP可以指定64种基本操作(2)单字长(16位)二地址指令(3)源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器(各指定16个),所以是RR型指令,两个操作数均在通用寄存器中(4)这种指令结构常用于算术/逻辑运算类运算指令,执行速度最快。
13、5. 答:(1)a为数据缓冲寄存器DR,b为指令寄存器IR,c为主存地址寄存器AR,d为程序计数器PC;(2)PCAR主存 缓冲寄存器DR 指令寄存器IR 操作控制器(3)存储器读:M DR ALU AC 存储器写:AC DR M6. 分五个阶段:总线请求,总线仲裁,寻址(目的地址),信息传送,状态返回(或错误报告)。时序图: 图C3.37. (1)由编码电路实现,直接产生。 (2)由硬件产生一个“位移量”,再加上CPU某寄存器里存放的基地址 (3)向量地址转移法:由优先级编码电路产生对应的固定地址码,其地址中存放的是转移指令,通过转移指令可以转入设备各自的中断服务程序入口。8. 解:扇区总数 = 60 60 75 = 270000模式2存放声音、图像等多媒体数据,其存储容量为270000 2336 /1024 /1024 = 601MB-