计算机系09级本科班《计算机组成原理》试卷B答案及评分标准

计算机科学系2005-2006学年度第二学期

04级本科计算机科学与技术专业《计算机组成原理》期末试卷（B）答案

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班级：     　　　　　　学号：          　　　　　　　姓名：

	一	二	三	四	五	六	合计成绩
得分
评分人

得分		一、填空题：（25分，每空1分）
评分人

1、汉字编码有（输入码 ）、（内部码）和（交换码 ）。

2、采用定长格式，则（寄存器 ）寻址方式执行速最快，（存储器间接  ）寻址方式执行最慢，若采用变长格式指令，（立即寻址  ）执行速度最快，（存储器间接  ）寻址执行最慢。

3、计算机中有（存储器堆栈  ）和（寄存器堆栈 ）两种堆栈，堆栈的存取方式是（后进先出 ）。

4、如果双操作数指令，操作数都在主存中，在取指周期之后，进入（源／ST）周期，之后进入（目的／DT）周期，（执行／ET）周期。

5、某规格化浮点数用补码表示，其中阶码6位，含1位阶符；尾数10位，含1位数符，则该规格化浮点数的表示范围是（-231～ 231 (1-2-9)） ），表示精度是（ （2-33）  ）。

6、在DMA传送方式中，对磁盘的读／写是以（ 数据块 ）位单位进行，用通信设备来通信时则以（数据帧  ）为单位传送。

7、在单机系统中，为了提高存储器性能的主要措施有双端口存储器、     （并行主存系统 ）、（高速缓存 ）和（虚拟存储技术 ）。

8、某SRAM芯片，其存储容量是K ×16位，该芯片的地址线数目为 （ 16 ）根，数据线数目为（ 16）根。

9、中断请求的一般判优顺序是（ 故障引发的中断请求）、（ DMA请求）和(外部设备中断请求 )。

得分		二、选择题：（15分，每小题1分）
评分人

1、RAM芯片并联时可以（  A  ）。

  A  增加存储器字长                      B 增加存储单元数量

C  提高存储器的速度                     D 降低存储器的平均价格

2、在浮点运算中，对阶操作是指（B ）。

  A 大阶减小，尾数右移                    B 小阶增大，尾数右移    

C 小阶增大，尾数左移                  D 大阶减小，尾数左移

3、双字节一般指（C  ）二进制数。

  A  1位                B  32位            C  16位            D  8位

4、在主机中，能对指令进行译码的器件是（D  ）。

  A  存储器            B  ALU            C  运算器             D 控制器

5、若一个数的编码是10000000，它的真值是-127，则该编码是（D  ）。

  A  原码                B  移码            C  补码            D  反码

6、 在I/O控制方式中，主要由程序实现的是（C  ）。

  A  PPU方式            B  DMA方式        C  中断方式        D 通道方式

7、在浮点数的表示范围中，（B  ）在机器数中不出现，是隐含的。

  A  阶码                B  基数            C  尾数            D  符号

8、在堆栈中保持不变的是（A  ）。

A  栈底                B  栈指针            C      栈顶             D  栈中的数据

9、指令系统采用不同的寻址方式的主要目的是（ D ）。

A  提高访问速度                            B简化指令译码电路

C  增加内存容量                             D 扩大寻址范围

10、若标志寄存器Z=1 ，表明（C  ）

  A  运算结果为负        B  运算结果为1   C运算结果为0      D运算结果为正

11、寄存器间接寻址方式中，操作数在（B  ）中。

A  寄存器            B  存储器            C  堆栈            D CPU

12、计算机主频的周期是指（A  ）

A  时钟周期            B      指令周期        C  工作周期        D 存取周期

13、运算器是由多种部件组成的，其核心部件是（D  ）。

A．数据寄存器        B．累加器        C．多数转换器     D. 算术逻辑运算单元

14、使CPU与I/O设备完全并行工作方式是（C   ）方式。

A．程序直接传送          B．中断            C．通道               D．程序查询

15、某计算机字长32位，存储容量为KB，若按照字节编址，它的寻址范围是（B   ）

A．8K                  B．16K                C．32K               D． 4K

得分		三、判断题：（10分，每小题1分） 正确的填入“√”，错误的则填入 “X”
评分人

1、（ T ）移码能直观比较正负阶码的大小

2、（ F ）简化地址结构的基本途径是采用显地址方式。

3、（ F ）扩展操作码目的是增加指令字长度，增加指令条数。

4、（T  ）状态寄存器是为计算机提供判断条件，以实现程序转移。

5、（ T ）在计算机中，存储器是数据传送的中心。

6、（F  ）在浮点数运算中，尾数部件只进行乘法和除法运算。

7、（F  ）CPU中通常设置若干个寄存器，寄存器和主存统一编址。

8、（ T ）Cache的功能全部由硬件实现。

9、（F  ）提高并行加法器速度的关键是尽量加快各位的计算结果。

10、（ T ）正数的移位规则是数符不变，空位补0 。

得分		四、简答题：（15分，每小题5分）
评分人

1、冯诺依曼思想包含那些要点？

（1）用二进制代码表示程序和数据； 

（2）计算机采用存储程序的工作方式；

（3）计算机硬件由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成。

2、组合逻辑控制方式的基本思想是什么？

它通过组合逻辑电路产生微命令，产生微命令的输入信号有：指令代码(操作码，寻址方式码等），时序信号（工作周期、时钟周期，工作脉冲），程序状态（PSW中的标志位）外部请求等。输出为微命令（电位型、脉冲型）。

3、I/O接口的基本功能有哪些？

（1）寻址 接收CPU送来的地址码，选择接口中的寄存器供CPU访问。

（2）数据缓冲  实现主机与外设的速度匹配。

（3）预处理  串-并格式转换（串口）数据通路宽度转换（并口）电平转换

（4）控制功能  传送控制命令与状态信息，实现I/O传送控制方式。

得分		五、计算题：（16分）
评分人

1、————————————装————————————————订————————————————线——————————

用变形补码计算，并使用变形补码来判断结果是否溢出？若溢出是何种溢出。（4分）

(1)  已知X=00.010110，Y=00.100101，计算[X＋Y]补

(2)  已知X=11.101101，Y=11.010011，计算[X-Y]补

解：（1）[X＋Y]补=[X]补+[Y]补=00.010110+00.100101=00.111011,无溢出。

   （2）[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=11.101101+00.101101=00.011010, 无溢出。

2、将十进制数37.25转换成IEEE754标准的32位浮点数的二进制代码序列，写出转换过程。（5分）

解:，浮点数阶码的真值e=5。

  于是，按IEEEE754标准，得到：

  数符，阶码（移码表示）

 尾数M=00101010000000000000000

  最后得到32位浮点数的二进制代码序列为：

  0，10000100，00101010000000000000000

3、用补码一位乘法计算X × Y =？， X= －0.1011  Y= 0.1101写出规范的运算过程。（7分）

A=00.0000，   B=X补=11.0101，   -B= - X补=00.1011，         1分

    C=Y补=0.1101                                                   1分

步数      条件     操作     A         C  CN  CN+1        

                           00.0000    0.1101 0    

1)        10        -B      +    00.1011    

                           00.1011

                ->        00.0101    10.110 1                            1分

2)        01        ＋B      +    11.0101    

                        11.1010    

                ->        11.1101    010.11 0                            1分

3)        10        -B      +    00.1011

                        00.1000

                ->        00.0100    0010.1 1

4)        11        ->        00.0010    00010. 1                            1分

5)        01        +B   +    11.0101    

                        11.0111    0001                            1分

(XY)补 =1.01110001  (XY)真值 =  - 0.10001111                            1分

得分		六、分析设计题：（19分）
评分人

1、以模型机组成为背景，拟定加法指令 ADD  R1 ，X（R0）的读取与执行流程，该指令的源操作数寻址方式采用变址方式，指定R0为变址寄存器，目的操作数在R1中。(9分)

每步操作1分

FT0 :M -> IR

    PC+1-> PC

ST0: PC ->MAR

ST1: M->MDR->C

ST2: PC+1-> PC

ST3: C+R0->MAR

ST4: M->MDR->C

ET0: C+R1->R1

ET1: PC->MAR

2、用1K×4位/片的SRAM芯片构成一个4K×8位的存储器，地址总线A15～A0（低），双向数据总线D7～D0，读写控制信号，为片选输入端。。请画出芯片级逻辑框图，注明各种信号线，写出各片选信号逻辑式。

解： 

   （1）计算芯片数 

        扩展位数：用两片1K×4位的存储芯片扩展容量至1K×8位； 

        扩展单元数：用4组1K×8位将容量扩展至4K×8位； 

        故共需 2×4 = 8 片 1K×4位的存储芯片。 

   （2）地址分配 

        因为：212=4K，所以存储器需要12位地址；

1K×4	1K×4
1K×4	1K×4
1K×4	1K×4
1K×4	1K×4

              210=1K，所以芯片需要10位地址。

                        

    

片选逻辑： 

芯片容量	芯片地址	片选信号	片选逻辑
1K	A9～A0	CS0
1K	A9～A0	CS1
1K	A9～A0	CS2
1K	A9～A0	CS3

逻辑框图