计算机组成原理试题及答案

1、下列数中最小的数是（）。B

A （1010010）2

B （00101000）BCD

C （512）8D（235）16

2、某机字长16位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正整数为（），最小负整数为（）。 A

A +（215-1），-(215-1)

B +(215-1),-（216-1）

C +（214-1），-(215-1)

D +(215-1), -(1-215)

3、运算器虽由许多部件组成，但核心部分是（） B

A 数据总线

B 算术逻辑运算单元

C 多路开关

D 累加寄存器

4、在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（）来实现 C

A 与非门

B 或非门

C 异或门

D 与或非门

5、立即寻址是指（） B

A 指令中直接给出操作数地址

B 指令中直接给出操作数

C 指令中间接给出操作数

D 指令中间接给出操作数地址

6、输入输出指令的功能是（） C

A 进行算术运算和逻辑运算

B 进行主存与CPU之间的数据传送

C 进行CPU与I/O设备之间的数据传送

D 改变程序执行的顺序

7、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（） D

A 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

B 一条微指令由若干条机器指令组成

C 每一条机器指令由一条微指令来执行

D 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行

8、相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性价比（）A

A 最低

B 居中

C 最高

D 都差不多

9、某一RAM芯片，其容量为1024×8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为（）B

A 23

B 20

C 17

D 19

10、在主存和CPU之间增加Cache的目的是（）。 C

A 扩大主存的容量

B 增加CPU中通用寄存器的数量

C 解决CPU和主存之间的速度匹配

D 代替CPU中寄存器工作

11、计算机系统的输入输出接口是（）之间的交接界面。 B

A CPU与存储器

B 主机与外围设备

C 存储器与外围设备

D CPU与系统总线

12、在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（）之间建立直接的数据通路。B

A CPU与存储器

B 主机与外围设备

C 外设与外设

D CPU与主存

1、两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。（×）

2、相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和（√）

3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。（√）

4、半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。（√）

5、在统一编址方式下，CPU访问I/O端口时必须使用专用的I/O命令。（√）

1、写出X=10111101，Y=-00101011的原码和补码表示，并用补码计算两个数的和。

2、将十进制数-0.288转换成二进制数，再写出它的原码、反码、补码表示（符号位和数值位共8位）

(1)将十进制数+107/128化成二进制数、八进制数和十六进制数（3分）

(2)请回答什么是二--十进制编码?什么是有权码、什么是无权码、各举一个你熟悉的有权码和无权码的例子？

2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。(10分)

3.说明海明码能实现检错纠错的基本原理?为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错，校验位和数据位在位数上应满足什么条件？（5分）

4.举例说明运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?运算器中使用多累加器的好处是什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分)

二、(共30分)

1.在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?(每个2分,共8分)

3.在微程序的控制器中，通常有哪5种得到下一条指令地址的方式。(第个2分，共10分）

2.CACHE有哪3种基本映象方式，各自的主要特点是什么？衡量高速缓冲存储器（CACHE）性能的最重要的指标是什么？（10分）

(1) (+107/128)10 = (+1101011/10000000)2 = (+0.1101011)2 = (+0.153)8 = (+6B)16

(2) 二-十进制码即8421码，即4个基2码位的权从高到低分别为8、4、2、1，使用基码的0000，0001，0010，……，1001这十种组合分别表示0至9这十个值。4位基二码之间满足二进制的规则，而十进制数位之间则满足十进制规则。

有权码是指一个十进制数位的4位基2码的每一位有确定的权。无权码是指一个十进制数位的4位基二码没有确定的权。前者的例子为二-十进制编码（BCD）码，后者的例子为余3码。

2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。(10分)

高位部分积低位部分积/乘数说明

起始情况

+） 0 0 1 1 0 1 乘数最低位为1，加乘数

0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1（丢失）右移部分积和乘数

+）乘数最低位为1，加0

0 0 0 1 1 0

右移部分积和乘数

+）乘数最低位为1，加乘数

0 1 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1（丢失）右移部分积和乘数

+） 0 0 0 0 0 0 乘数最低位为0，加0

0 0 1 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0（丢失）右移部分积和乘数

结果符号位为正，X*Y=0.01000001

3. 答案：基本原理：k个数据之外加上r个校验位，从而形成k+r位的新的码字，使新的码字的码距均匀的拉大。把数据的每一个二进制位分配到几个不同的偶校验位的组合中，当一位出错，会引起相关的几个校验位的值发生变化，从而可能发现出错，还能指出是哪一位错，进而进行纠错。

校验位和数据位应满足条件

2 r-1>k+r

在此条件下，不但能发现并改进一位错，并能同时发现二位错。

4.答案：运算器中的ALU通常至少可以提供算术加运算、算术减运算、逻辑或运算、逻辑与运算、逻辑异或运算5种功能。运算器采用多累加器可以简化指令的执行步骤。乘商寄存器的基本功能是在完成乘除运算时能自行左右移位。

二、(共30分)

1.（1）指令系统的完备性，常用指令齐全，编程方便；

（2）指令系统的高效性，程序占用内存空间少，运行速度快。

（3）指令系统的规整性，指令和数据使用规则统一简化，易学易记；

（4）指令系统的兼容性，同一系列的低档计算机的程序能放到新的高档机上直接运行。

3.答：在微程序控制系统中，通常有以下5种得到下一条微指令地址的方式：

（1）微程序顺序执行时，下地址为本条微地址加1。

（2）在微程序必定转向某一微地址时，可以在微指令中的相关字段中给出该地址值。

（3）按微指令（上一条或本条）的某一执行结果的状态，选择顺序执行或转向某一地址。

（4）从微堆栈中取出从微子程序返回到微主程序断点的返回地址，用于微子程序返回处理。

（5）依条件判断转向多条微指令地址中的某一地址控制。

2. 答：Cache有三种映像方式：全相联映像方式，直接映像方式，多路组相联映像方式。

全相联映像方式是指主存中任一个字（字块）可以写入Cache中的任何一个字（字块）中。其优点是有最大的灵活