《计算机组成原理》期末复习试题及答案.docx

《计算机组成原理》作业
一、填空
1.电子数字计算机从1946年诞生至今，按其工艺和器件特点，大致经历了四代变化。

第一代从—年开始；第
二代从—年开始；第三代从年开始，采用—；第四代从年开始，采用—«
2.移码常用来表示浮点数—部分，移码和补码除符号位—外，其他各位—。

3.三态逻辑电路其输出信号的三个状态是：、、o
4.动态半导体存储器的刷新有—、—和—三种方式，之所以刷新是因为—。

5.I/O设备的编址方式通常有和两种。

在没有设置专门I/O指令的系统中，主机启动外围设备的
方法可以是—o
6.D/A转换是将信号转换为信号。

7.8086CPU芯片的结构特点是将部件与部件分开，目的是减少总线的空闲时间，提高指令执行速
度。

8.中断屏敝技术的作用可概括为两点：、o
9.为了减轻总线负载，总线上的部件大都应具有—。

10.主机与外围设备之间数据交换的方式有：—、—、—、—o
11 .指令通常由和—两部分组成。

12.显示器的刷新存储器（或称显示缓冲器）的容量是由—和—决定的。

13.波特率表示, 1波特等于—。

14.设备控制器的主要职能是：—、—、—、—-
15.软件通常分为—和—两大类。

16.八进制数37. 40转换成二进制数为 o
17.集中式总线控制部件分为如下三种方式：—、—、—。

18.一般来说，外围设备由那三个基本部分组成：—、—、—o
19.计算机硬件由—、—、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。

20.DMA数据传送过程可以分为—、数据块传送和—三个阶段。

21.1986年世界十大科技成果中，其中一项是美国制成了由—多台处理器组成的大型计算机，其最高速度每秒可执
行。

22.定点字长16位补码运算的计算机，用8进制写出最大正数的补码是—，最小负数补码是—o
23.与存储有关的物理过程本身有时是不稳定的，因此所存放的信息在一段时间之后可能丢失，有三种破坏信息
的重要存储特性，他们是—、—和—。

24.半导体静态RAM靠—存储信息，半导体动态RAM则是靠存储信息。

25.典型的接口通常具有如下六种功能：—、—、—、—、—、
二、选择
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.冯一诺依曼机工作方式的基本特点是（）
A.多指令单数据流
B.按地址访问并顺序执行指令
A. 1.0010101
B. 1.0010110
C. 0.0010110
D. 0.1101010
C.堆栈操作
D.存储器按内容选择地址
3. 在三种集中式总线控制中，（）方式响应时间最快。

A. 链式查询 B,计数器定时查询 C,独立请求 4. 存储周期是指（）
A.
存储器的读出时间 B.存储器的写入时间
C. 存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔
D. 存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 5. EPROM 是指（）
A.随机读写存储器
B.只读存储器
C.可编程的只读存储器
D.可擦可编程的只读存储器 6. 计算机系统中的存储器系统是指（）
A. RAM 存储器
B. ROM 存储器
C.主存储器
D.主存器和外存储器
7. 若十进制数据为137. 5则其八进制数为（）
B. 1.4
C. 211. 5
D. 1011111. 101 9. 活动头磁盘存储器的平均存取时间是指（）
A.最大找道时间与最小找道时间之和 C, 平均找道时间与平均等待时间之和 10. 单向量中断与多向量中断区别在于（）
A. 单向量中断是单一中断源的中断，而多向量中断是多中断源的中断
B. 单向量中断只有单一中断处理入口，而多向量中断有多个中断处理入口
C. 单向量中断是单级中断，而多向量中断可实现多级中断
D. 单向量中断不能作为隐指令，而多向量中断可以作为隐指令
11. 目前，在纺织印染行业，使用计算机进行纺织品颜色配方是计算机在（）方面的应用。

A.辅助制造
B.数值试验
C.图形设计
D.自动控制
12. 某’寄存器’中的值有时是地址，因此只有计算机的（）才能识别他。

A.译码器
B.判断程序
C.指令
D.时序信号
13.
微型计算机读/写控制信号的作用是（ ）。

A. 决定数据总线上的数据流方向
B. 控制存储器操作（R/W ）的类型
C. 控制流入、流出存储器信息的方向
D. 以上的任一作用
14. 存储器是计算机系统中的记忆设备，他主要用来（
）。

A.存放数据
B.存放程序
C.
存放数据和程序
D.存放微程序
15. 某一 RAM 芯片，其容量为512X8位，除电源端和接地端外，该芯片引出线的最小数目应为（
）。

A. 23
B. 25
C. 50
D. 19
16. 计算机科技文献中，英文缩写CAI 代表（）
A.计算机辅助制造
B.计算机辅助教学
C.计算机辅助设计
D.计算机辅助管理
17. 若 x 补=0.1101010,则 x 原=（）。

A. 89.8
8. 多总线结构的计算机系统，采用 A.多口存储器
C. 交叉编址多模存储器 （）方法，对提同系统的吞吐率最有效
B.
提高主存的速度 D.
高速缓冲存储器 B,平均找道时间 D.平均等待时间
18.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
19.周期挪用方式常用于（）中
A.直接内存存取方式的输入/输出
B.直接程序传送方式的输入/输出
C. CPU的某寄存器与存储器之间的直接程序传送D,程序中断方式的输入/输出
20.通道程序是由（）组成
A. I/O指令
B.通道指令
C.通道状态字D,上述三种情况都包括
21.在ROM存储器中必须有（）电路。

A.数据写入
B.再生
C.地址译码
D.刷新
22.DMA传送控制的周期挪用法一般适用于（）的情况。

A. I/O设备读写周期大于内存存储周期
B. CPU工作周期比内存周期长很多
C. I/O设备读写周期小于内存存储周期
D. CPU工作周期比内存存储周期小很多
23.在多级存储体系中，"cache 主存”结构的作用是解决（）的问题。

A,主存容量不足 B.主存与辅存速度不匹配
C.辅存与CPU速度不匹配D,主存与CPU速度不匹配
24.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构来看，至今为止绝大多数计算机仍是（）式计算
机。

A.实时处理
B.智能化
C.并行
D.冯•诺依曼
25.某微型计算机系统，其操作系统保存在软磁盘上，其内存储器应该采用（）
A. RAM
B. ROM
C. RAM 和 ROM
D. CCD
三、简答
1.分析常见的总线结构及其特点。

2.简要说明高速缓冲存储器、外存储器、主存储器各自的用途和特点。

3.什么是多媒体技术？其特点有哪些？画出多媒体系统的层次结构图，并列举多媒体计算机的关键技术。

4.分析下图所示的电路的基本原理，说明他属于哪种总线控制方式，并说明这种总线控制方式的优缺点。

5. 分析哪些因素影响总线频带宽度。

6. 请用两片1KX4位的芯片组成1KX8位的存储器，画出逻辑结构图。

7. 什么是多重中断处理？并根据下图写出中断请求的此序以及中断完成的此序。

8. 总线的同步控制与异步控制有何区别？比较他们的优缺点。

9. 某数据总线挂了两个设备，一个设备能发数据，另一个设备能收数据，还能从电气上和总线断开，画出他的 逻
辑图。

10. 请问用几片8KX 1位的存储芯片才能够组成容量为8K 的存储器？并画出逻辑结构图。

11. 什么是奇偶校验码？其原理及实现方法是什么？并填写下表。

数 据
奇校验的编码
偶校验的编码
0000 0000
0101 0100
0111 1111
1111 1111
12. 试画出单管式MOS 动态RAM 基本单元电路，并简要说明其工作原理。

数据线
地址线
总线控制部件
主二序 中断处理程序
四、计算题
1.己知：X= -0.1110, Y= -o. 1101 求：［X・Y］原
2.用补码运算方法求X+Y=?
(1)X=0. 1001 Y=0. 1100
(2)X=-0. 0100 Y = 0. 1001
3.磁盘组有6片有两个记录面，最上最下两个面不用。

存储区域内径22cm,
外径33cm,道密度为40道/cm,内层位密度400位/cm,转速2400转/分。

问：
>共有多少柱面？
>盘组总存储容量是多少？
>数据传输率是多少？
>采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？
>如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上?
4.己知：X= 0.1001, Y= 0.1101 求：［X / Y］fh
5.设用补码表示的二进制浮点数，阶符取1位，阶码取2位，尾数取5位(包含1位符号位)，
求：(1)最大正数是多少；
(2)最小正数是多少；
(3)最大负数是多少；
(4)最小负数是多少。

(注：零除外，用十进制表示结果。

)
《计算机组成原理》作业参考答案
一、填空
1.1946 1955 965 SSI电路和MSI电路 1971 LSI电路和VLSI电路，半导体存储器
2.阶码相反相同
3.高电平低电平高阻
4.集中式分散式异步式有电荷泄漏，需定期补充
5.单独编址与主存储器统一编址对接口控制/状态寄存器启动位置'1'
6.数字模拟
7.运算总线接口
8.当处理某级中断时，屏敝本级和更低级的中断请求改变中断源的优先级
9.三态逻辑
10.直接程序传送程序中断数据传送存储器直接存取(DMA) 通道传送
11.操作码地址码
12.图象分辨率灰度级
13.每秒传送的二进制代码位置1 bit/s
14.对设备进行启/停控制进行信息的输入/输出操作控制或读写控制
指示设备的正常和异常工作状态辅助操作的控制
15.系统软件应用软件
16.11111.1B
17.链式查询方式计数器定时查询方式独立请求方式
18.存储介质，他具有保存信息的物理特征
驱动装置，他用于移动存储介质
控制电路，他向存储介质发送数据或从存储介质接收数据
19.运算器控制器
20.传送前预处理传送后处理
21.65000 70亿条指令
22.(0.77777) (1.77777)
23.破坏性读出动态存储断电后信息丢失
24.触发器电荷存储器件
25.控制缓冲器状态转换整理程序中断
二、选择
1. D
2. B
3. C
4. C
5. D
6. D
7. B
8. C
9. C 10. B
11. C 12. C 13. D 14. C 15. D 16. B 17. D 18. C 19. A 20. B
21. C 22. A 23. D 24. D 25. C
三、简答
1.答：常见的总线结构有：
1)三总线结构：在计算机系统各部件之间采用三条各自独立的总线来构成信息通路。

设备0 |
|设备n
3）双总线结构：他有两条总线，一条是内存总线，用于CPU 、内存和通道之间进行数据传送；另一条 是I/O
总线，用于多个外围设备与通道之间进行数据传送。

2. 答:
名称 用 途
特点
高速缓冲 存储器
高速存取指令和数据
存取速度快，但存储容量小
主存储器
存放计算机运行期间的大量
程序和数据
存取速度较快，存储容量不大
外存储器 存放系统程序和大型数据文件 及数据库
存储容量大，位成本低
3. 答：多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。

多媒体技术的特点： >信息形式的多样化
2）单总线结构：利用一组总线连接整个计算机系统的各大功能部件，各大功能部件之间的所有的信息 传送
都通过这组总线。

0 •- 3
U •- II 设备0 | |设备n
>多种信息的综合与集成处理
>多媒体系统是一个交互式系统
多媒体系统的层次结构图如下所示:
多媒体计算机的关键技术：
>视频和音频数据的压缩和解压技术
>专用芯片
>大容量存储器
>适用于多媒体技术的软件
4.答：根用于总线控制：BS、BR、BGo
串行的从一个I/O接口送到下一个I/O接口。

假如BG到达的接口无总线请求，则继续往下查询；假如 BG到达的接口有总线请求，BG信号便不再往下查询，该I/O接口获得了总线控制权。

离中央仲裁器最近的设备具有最高优先级，通过接口的优先级排队电路来实现。

优点：只须很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且容易扩充设备。

缺点：对询问链的电路故障很敏感，如果第i个设备的接口中有关链的电路有故障，那么第i个以后的设备都不能进行工作；查询链的优先级别是固定的，如果优先级高的设备出现频繁的请求时，优先级较低
的设备可能长期不能使用总线。

5.答：总线频带宽度：总线能提供的数据传送速率，通常用每秒传送信息的字节数来表示。

影响总线频带宽度的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送、接收电路工作
频率限制、数据传送形式。

6.答:
7.答：多重中断是指在处理某一个中断过程又发生了新的中断，从而中断该服务程序的执行，又转去进行新
的中断处理。

中断请求次序为2、3949291,而中断完成次序为293949192
8.答：同步控制是以同步通讯手段实现的控制方式。

优点：速度快；总线控制逻辑较简单
缺点：要求总线长度较短，各个部件存取时间比较接近，并且不能及时进行通讯有效性校验
异步控制是以异步通讯手段实现的控制方式。

优点：由于采用了应答式，它能够适应于存取时间不同的部件之间的通讯，而且对总线长度没有严格的要求，还能实现有效性校验
缺点：速度一般不如同步式控制方式快，而且总线控制逻辑也相对复杂
9.答：每个设备的数据线通过双向收发器同总线的数据线相连；双向收发器的逻辑图如下所示。

° G Bl B2 B3 B8
V
1 「E 「E「E ............ 「匚
Al A2 A3 A8
这种电路可以将数据从A总线传到B总线，可以通过使能输入(G)来禁止这种电路，使总线之间有效的隔开。

10. 答：8片。

11. 答：奇偶校验码是一种开销最小，能发现数据代码中一位出错情况的编码，常用于存储器读写检查或
ASCII 字符传送过程中的检查。

＞原理：使原来合法编码码距由1增加到2,若合法编码中有一个二进制位的值出错了，由1变成0,或 由。

变
成1,这个码都将成为非法编码。

＞实现方法：通常是为一个字节补充一个二进制位（称为校验位），用设置校验位的值为0或1,使字节 的8位
和该校验位含有1值的个数为奇数或偶数。

奇校验：使用奇数个1的方案进行校验。

偶校验：使用偶数个1的方案进行校验。

II-T 数 据
奇校验的编码 偶校验的编码 0000 0000
1 0000 0000 0 0000 0000 0101 0100
0 0101 0100 1 0101 0100 0111 1111 0 0111 1111
1 0111 1111 1111 1111
1 1111 1111 0 1111 1111
12. 答:
读出信息：a ）字线上的高电平使T 导通
b ）若Cs 存有足够多的电荷（原存信息'1'）,经T 管在数据线上产生电流，读出，1'；否则数
中
央
处
泻器
据线上无电流，即读出’0'
注意：读操作结束后，Cs的电荷释放完毕，必须再生。

写入信息：a)字线上的高电平使T导通
b)若数据线上为高电平，经T管对Cs充电，使其存'1'；
否则，Cs经T管放电，使其存'0'
四、计算题
1.解：0. 10110110
2.解：(1) [X+Y]#=01.0101因为双符号位相异，结构发生溢出
(2) [X+Y]补=00. 0101 ,因此 X+Y = + 0. 0101
3.解：
>有效存储区域= 16. 5-11 = 5. 5 (cm)
因为道密度=40道/cm,所以40X5. 5 = 220道，即220个柱面。

>内层磁道周长为 2HR=2X3. 14X11=69. 08 (cm)
因为位密度为400位/cm,
每道信息量= 400 位/cmX69. 08cm=27632 位= 3454B
每面信息量= 3454BX220=759880B
盘组总容量= 759880BX 10 = 75988006
>磁盘数据传输率Dr = rN
N为每条磁道容量，N=3454B
r为磁盘转速，r=2400转/60秒=40转/秒
所以，Dr = 40X3454=13816B/s
>采用定长数据块格式，直接寻址的最小单位是一个记录块(一个扇区)，每个记录块记录固定字节数目的信息。

在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式可用如下格式：
16 15 14 8 7 4 3 0
此地址格式表示有4台磁盘，每台有16个记录面，每面有256个磁道，每道有16个扇区。

> 若某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个柱面上，因为不需要重新找道，数据读/ 写速度快。

4.解：0. 1011
5.解：(1) +7. 5 ； (2) +1/128； (3) -1/128； (4) -7. 5。