天津科技大学__计算机组成原理样题及答案

计算机组成原理卷一、选择题（共15分，每空1分）1. 计算机中有关ALU的描述，__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2. 某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线的数目分别为______。

A．64，16 B. 16，64 C. 64，8 D. 16，163. 将变址寄存器的内容与指令地址码给出的位移量之和作为操作数地址或转移地址的寻址方式称为______寻址。

A．寄存器间接B．变址 C．基址 D．相对4. 主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。

A. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题B. 扩大主存贮器容量C. 扩大CPU中通用寄存器的数量D. 既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量5. 存储字长是指______。

A. 存放在一个存储单元中的二进制代码组合B. 存放在一个存储单元中的二进制代码位数C. 存储单元的个数D. 机器指令的位数6. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。

A. 通用寄存器B. 主存单元C. 程序计数器D. 堆栈7. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。

A. 每一条机器指令由一条微指令来执行B. 每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行C. 每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D. 一条微指令由若干条机器指令组成8. 假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校校验的字符码是_____。

A．11001011 B.11010110 C.11000001 D.110010019. 若用GB作计算机主存容量的计量单位，1GB等于_____字节。

A．210 B．220 C．230 D．24010. DRAM与SRAM相比，______特点是不正确的。

A．集成度高 B．成本低 C．速度快 D．需要刷新11. 微指令编译法中，控制字段每位代表一个微命令时，采用的是。

A．直接控制法 B. 字段直接编译法C. 字段间接编译法D. 常数源字段12. 有关cache存储器的叙述是错误的。

A. 它介于CPU与主存之间B. 它保存的字块是主存相应字块的一个副本C.它的每一块要有一个标记指明其映像的主存块号D.它的全部管理通过硬、软件系统实现13. 有关流水线的叙述中，不正确的是。

A．流水线计算机中，一条指令执行过程分成时间上大致相等的几个阶段B．同一条指令的不同阶段由计算机不同的部件同时执行着C. 流水线的级数就等于指令所分的阶段数D. 不同指令的不同阶段由计算机不同的部件重叠执行着14. 与水平微指令相比，下面属于垂直微指令特点的是。

A．并行操作能力强 B. 只完成一、两个微操作C. 用户难以掌握D. 微指令字长较长，微程序短15. 按连接部件不同划分，______是指CPU、主存、I/O设备各大部件之间的信息传输线。

A. 片内总线B. 系统总线C. 通信总线D. 测控总线二、选择题（共20分，每小题1分）1. 将下列不同进制数等式填写完整。

(1011.1)2=( 11.5 )10，(21.8)16 =( 33.5 )10 ，(11.25)10 =( B.4 )16 ,(23/32)10=( 0.10111 )2，(23.75)10 =( 10110011 )22. 设计算机字长8位，请正确填写下列等式。

X=-15/128，[X]补= 11110001 （定点小数），[X]反=00110110 [X]移= 10110110 [X]补=10100101 X=（ -91 ）10（定点整数），[X]原=11001101 [X]补= 10110011[X]原=10101101 （定点小数） X= -45/128 （表示为十进制分数）3. 有一个由64K⨯1DRAM芯片构成（芯片内是4个128⨯128结构）的存储器，要在2ms内分散刷新一遍，刷新信号周期是 15.6 μs4. 主机与设备交换信息的控制方式中，程序查询方式主机与设备是串行工作的，程序中断和 DMA 方式主机与设备是并行工作的，且 DMA 方式主程序与信息传送是并行进行的。

5. I/O的编址方式可分为不统一编址和统一编址两大类，前者需要独立的I/O指令，后者可通过访存指令和设备交换信息。

6. 在写操作时，对Cache与主存单元同时修改的方法称写直达法，若每次只暂时写入Cache，直到替换时才写入主存的方法称为写回法。

7. 微指令分为两个字段，它们是操作控制(或控制) 字段和顺序控制(或下址)字段三、简答题（共10分，每小题5分）1. 试列举三个造成流水线阻塞的因素，并给出其中两个的化解措施？因素：数据相关、程序转移、中断化解措施：采用专用通道、猜测法、精确断点法或不精确断点法2. 简述程序、微程序、指令、微指令的概念，主存储器和控制存储器的主要区别？找书上概念即可程序由一系列有序的指令组成，完成一定的功能；微程序是微指令的集合，一条指由有一段微程序解释完成；指令是人对计算机发出的命令；微指令由微命令组成。

微控器储存微程序，一般用只读存储器；主存储器一般用来存储程序和数据。

四、计算题（共45分）1.设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量，用补码表示，每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1→PC的操作，假设当前转移指令第一个字节所在的地址为3000H，当执行指令“JMP * - 20 ”时，转移指令第二个字节的内容是多少？（7分）相对寻址方式：(EA)=(PC)+(D)对于指令JMP*-20有：(PC)=3002H (EA)=3000H-20，所以(D)=-22=FAH对于指令JMP*+35有：(PC)=3002H (EA)=3000H+35，所以(D)=33=21H2. 某系统指令长16位，每个操作数地址码长4位，指令分为零地址、一地址、二地址、三地址四种格式。

（共10分）（1）设操作码固定，若零地址、一地址、二地址分别为3条、5条、4条，则三地址指令最多有几条？（2）采用操作码扩展技术，若零地址指令50条、一地址指令12条、三地址10条，则二地址指令最多有几条？（套用公式，设二地址指令最多有X条，解出X）（1）操作码固定，三地址最多有16-3-5-4=4条（2）操作码不固定，有公式{[(24-10)*24-x]*24-12}*24=50，二地址指令最多有x=95条3. 设X=2-101 *（-0.101000），Y=2-100*（+0.111011），并假设阶码的数值部分取3位，数符取2位，尾数的数值部分取6位，按补码浮点数运算步骤求 X-Y 。

（8分）[Ex]补=11;110 [Mx]补=11,001000 [EY ]补=00;001 [M Y]补=00,100001,对阶△E=[Ex]补-[EY ]补=[E X-Y]补=11;101，保留Y阶码，X尾数右移3位[Mx]补=11,111001;尾数相减[M X-Y]补=11,111001+11011111=11,011000规则化：结果已为规则化形式，不用再规则化；舍入[M X-Y]补=11.011000阶码判溢出：阶码未溢出，所以结果为：X-Y=2001*（-0.101000)4. 设主存1GB，Cache512KB,每块128字节，2路组相联映像。

Cache组织如下图所示。

它把Cache字块分成若干组，每组包含2r个字块。

（共10分）1) 分别计算 t、c’、r和b的值。

2) 主存地址为17ABC560H的字块可映像到Cache的组号为多少？对应到Cache的块号是多少？主存字块标记为多少？t=11, c’=11, r=l, b=7，组号：3C5H，块号：78AH、78BH主存字块标记为：5EAH;5.补码浮点运算步骤，计算[25×(+9/16)]×[23×(-13/16)]。

（共10分）求积的阶码，积的阶码为两数阶码的和[Ex*v]移=[E X+E Y]补=[Ex]补＋[E Y]补=00101+0011=01000阶码溢出，所以X*Y结果溢出五、设计题（共10分）1. 已知某8位机的主存采用半导体存储器，总容量由8K×8位的只读存储器和16K×8位的随机可读可写的存储器构成，假设ROM芯片有CS和OE信号控制端，RAM芯片有CS和WE信号控制端，CPU地址总线为A15～A0，请按以下要求设计:1) 使用8K×8位的ROM和8K×4位的RAM芯片组成；2) ROM地址设计空间为2000H～3FFFH，RAM为4000H～7FFFH；3) 画出逻辑图。

根据题意知，需要l片8K*8的芯片构成ROM,4片8K*4的芯片构成RAM（分为两组，每组2片进行位扩展），片内寻址均为13条；ROM的寻址空间分别为2000H~3FFFH，RAM寻址空间分别为4000H~5FFFH、6000H~7FFFH，ROM和RAM的片选信号可通过74LS138实现，输入端为A15~A13，片选端分别接Yl~Y3端5.（共10分）求积的阶码，积的阶码为两数阶码的和[Ex,v]．多＝=[EX+EY］。

卜＝[Ex]，卜＋[EY]，卜＝00101+0011＝里000阶码溢出，所以X*Y结果溢出五、（共10分）。