1812期考0013计算机组成原理参考答案
2018计算机组成原理 【0013】答案
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：计算机应用技术、计算机教育 2018年6月课程名称【编号】：计算机组成原理【0013】 A卷大作业满分：100 分一、大作业题目1.在计算机中，原码、反码、补码是如何表示带符号的二进制数？已知机器数字长为8位（含1位符号位），当X= -127 （十进制）时，其对应的二进制表示，(X)原表示，(X)反表示，(X)补表示，(X)移表示分别是多少？2.什么是计算机指令？一条指令包含了哪些信息？若机器字长36位，采用三地址格式访存指令，共完成54种操作，操作数可在1K地址范围内寻找，画出该机器的指令格式。
3.主存储器性能指标有哪些？含义是什么？设有一个10位地址和32位字长的存储器，问：(1)该存储器能存储多少个字节的信息？(2)如果存储器由512×8位的SRAM 芯片组成，需多少片？4.简述微命令、微操作、微指令、微程序关系，某微机微程序控制器有30种微操作命令，采用直接控制法，有4个转移控制状态，采用译码形式编码，微指令格式中的下地址字段7位，微指令格式如下，则操作控制字段和判别测试字段各有几位？控制存储器的容量为多少（字数×字长）？控制字段判别测试字段下地址字段5.(1)请说明程序查询方式与中断方式各自的特点；(2)分析下图4级中断嵌套的例子。
答：（1）程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低.中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。
二、大作业要求大作业共需要完成三道题：第1-2题选作一题，满分30分；第3-4题选作一题，满分35分；第5题必做，满分35分。
一、大作业题目2.答：计算机指令就是指挥机器工作的指示和命令，程序就是一系列按一定顺序排列的指令，执行程序的过程就是计算机的工作过程。
计算机组成原理习题参考答案
１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。
２．冯·诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？解：冯·诺依曼计算机的特点如下：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。
第③点是最主要的一点。
３．计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。
它们各自的功能是：①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。
②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。
③存储器：用来存放程序和数据。
④运算器：对信息进行处理和运算。
⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。
４．什么叫总线？简述单总线结构的特点。
解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。
CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU 的干预。
５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。
解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。
第０级为硬件组成的实体。
第１级是微程序级。
这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。
第２级是传统机器级。
这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。
《计算机组成原理》习题参考答案
《计算机组成原理》习题参考答案习题一一、判断题⒈（√）⒉（√）⒊（√）⒋（×）⒌（×）⒍（×）⒎（√）⒏（×）⒐（√）⒑（√）二、单选题⒈⑴C ⑵B ⒉ C ⒊D 4. B 5. D6. C7. B8. C9. A 10. B三、填空题⒈⑴进行数据变换和算术、逻辑运算⑵为计算机的工作提供统一的时钟，按照程序，不断的取指令、分析指令，把指令中的操作码译码成相应的操作命令，并进行时序分配，变成相应的控制信号，驱动计算机的各部件按照节拍有序地完成程序规定的操作内容⒉⑴系统软件⑵应用软件⑶系统软件⑷控制和管理计算机的所有资源⒊⑴数字⑵模拟⑶处理的是数字量⑷处理的是模拟量⒋⑴字长⑵长⒌⑴计算机的地址总线的根数⑵=2地址总线根数⒍⑴内存储器⑵外存储器⒎计算机系统的运算速度指标，即每秒钟执行多少百万条指令⒏⑴曙光4000A ⑵10万⑶美国、日本）⒐⑴CPU ⑵CPU ⑶主机）⒑⑴机器语言⑵翻译程序）⒒计算机的运算速度与下列因素决定：⑴、⑵、⑶和⑷。
⒓某微处理器的地址总线有16条，则该微处理器所能直接访问的存储空间为⑴字节；若该存储空间的起始地址是0000H，那么最高地址应为⑵。
习题二一、判断题⒈（×）⒉（√）⒊（√）⒋（√）⒌（×）⒍（×）⒎（×）⒏（×）⒐（√）⒑（√）二、单选题⒈D ⒉C ⒊(1) D (2) A (3) C (4)B (5) B (6) A⒋ B ⒌ (1) A (2) D ⒍ (1) C (2) F (3) B (4) C (5) A⒎在计算机中，由于受有限字长的限制，用机器代码表示数时会产生误差，该误差称为(1) ；若取圆周率π=3.…的近似值为π*=3.1416，则它有 (2) 有效数字。
(1) A.相对误差 B.绝对误差 C.截断误差 D.测量误差(2) A.2位 B.3位 C.4位 D.5位⒏ (1) B (2) A (3) D (4)C (5) B⒐ (1) (2) ； (3) (4) (5) 。
计算机组成原理(第四版)课后习题答案
1
(1 222 )
E = 00…0， M = 100…0， Ms = 0 8个 21 个 即： 2 2 2
7 1
负最大
E = 00…0， M = 011…1， Ms = 1 8个 21 个
7
1 22 （最接近 0 的负数）即： 2 2 (2 2 )
负最小
E = 11…1， M = 00…0， Ms =1 8个 22 个 即： 2 2
1
计算机组成原理（第四版）课后习题参考答案
第一章
1． 模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。数字计算机的主要特 点是按位运算，并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和 测量值的计算方式，盘上连线的控制方式，而数字计算机用数字 0 和 1 表示数据，采用 数字计数的计算方式，程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比，精度高， 数据存储量大，逻辑判断能力强。 2． 数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，是根据计算机的效率、速度、价格、运行 的经济性和适应性来划分的。 3． 科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。 4． 主要设计思想是：采用存储程序的方式，编制好的程序和数据存放在同一存储器中，计 算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务；在机器内部， 指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。主要组成部分有：:运 算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。 5． 存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元 地址。如果某字代表要处理的数据，称为数据字。如果某字为一条指令，称为指令字。 6． 计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令，而解算 某一问题的一串指令序列，称为程序。 7． 取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出的信息流是数 据流。 8． 半导体存储器称为内存，存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存，内存和外 存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称 CPU，它 用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用 相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调地工作。 9． 计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。系统程序用来简化程序设计，简化使用方 法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能用用途；应用程序是用户利用计 算机来解决某些问题而编制的程序。 10． 在早期的计算机中， 人们是直接用机器语言来编写程序的， 这种程序称为手编程序 或目的程序； 后来， 为了编写程序方便和提高使用效率， 人们使用汇编语言来编写程序， 称为汇编程序；为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，使不熟悉具体计算机的人 也能很方便地使用计算机， 人们又创造了算法语言， 用算法语言编写的程序称为源程序， 源程序通过编译系统产生编译程序，也可通过解释系统进行解释执行；随着计算机技术 的日益发展，人们又创造出操作系统；随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系 统中应用的发展，要求大量处理某些数据，建立和检索大量的表格，于是产生了数据库 管理系统。 11． 第一级是微程序设计级，这是一个实在的硬件级，它由机器硬件直接执行微指令； 第二级是一般机器级，也称为机器语言级，它由程序解释机器指令系统；第三级是操作 系统级，它由操作系统实现；第四级是汇编语言级，它给程序人员提供一种符号形式语 言，以减少程序编写的复杂性；第五级是高级语言级，它是面向用户的，为方便用户编 写应用程序而设置的。用一系列的级来组成计算机的接口对于掌握计算机是如何组成的 提供了一种好的结构和体制，而且用这种分级的观点来设计计算机对保证产生一个良好 的系统结构也是很有帮助的。
计算机组成原理课后答案3篇
计算机组成原理课后答案1. CPU结构和指令运行1.什么是CPU？它的主要功能是什么？CPU（中央处理器）是一种微处理器，它是计算机硬件系统的主要组成部分，主要功能是执行计算机指令集中的指令，并控制各种硬件设备协调工作。
2. CPU执行指令的步骤是什么？CPU执行指令的步骤主要包括以下几个步骤：1）取指令：将指令从内存中读取到指令寄存器中；2）译码：根据指令码对指令进行译码；3）执行：按照指令的要求进行处理，包括算术运算、逻辑运算、存储访问等；4）结果存储：将运算结果存储到寄存器或内存中。
3. CPU的主要寄存器有哪些？它们分别用来存储什么？CPU主要寄存器有以下几个：1）程序计数器（PC）：用于存储下一条指令的地址；2）指令寄存器（IR）：用于存储当前正在执行的指令；3）累加器（ACC）：用于存储算术运算的结果；4）数据寄存器（DR）：用于存储操作数；5）地址寄存器（AR）：用于存储内存地址；6）状态寄存器（SR）：用于存储CPU的状态信息。
4. 什么是指令周期？它包括哪些阶段？指令周期是指一个CPU执行一条指令所需要的时间，一般包括取指、译码、执行和访存等几个阶段。
具体包括：1）取指周期：将指令从内存中取到指令寄存器中；2）译码周期：对指令进行译码，确定指令类型和操作对象；3）执行周期：按照指令要求进行计算或存储访问等操作，产生结果；4）访存周期：用于访问内存，将结果写回内存中。
5. CPU的字长是什么？它对CPU的性能有什么影响？CPU的字长是指一次可以处理的最大数据位数，通常以比特数表示。
字长越长，CPU一次处理的数据就越多，计算能力越强，执行同一指令时所需的时钟周期也相应减少，因此影响了CPU的性能。
此外，字长还与CPU的寻址能力、数据传输速率等有关。
2. 存储器层次结构1. 计算机存储器的层次结构包括哪些？计算机存储器的层次结构包括以下几层：1）寄存器：位于CPU内部，存储最频繁使用的数据和指令；2）高速缓存（cache）：位于CPU与主存之间，缓存最近使用过的数据和指令；3）主存：存储程序执行时需要的数据和指令；4）辅助存储器：存储大量的数据和程序，如硬盘、光盘等。
计算机组成原理课后题答案
摩尔定律：对集成电路上可容纳的晶体管数目、性能和价格等发展趋势的预测，其主要内容是：成集电路上可容纳的晶体管数量每18个月翻一番，性能将提高一倍，而其价格将降低一半。
主存: 计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取。
控制器：计算机的指挥中心，它使计算机各部件自动协调地工作。
时钟周期：时钟周期是时钟频率的倒数，也称为节拍周期或T周期，是处理操作最基本的时间单位。
多核处理器：多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核)。
字长：运算器一次运算处理的二进制位数。
存储容量:存储器中可存二进制信息的总量。
CPI：指执行每条指令所需要的平均时钟周期数。
MIPS：用每秒钟执行完成的指令数量作为衡量计算机性能的一个指标，该指标以每秒钟完成的百万指令数作为单位。
CPU时间：计算某个任务时CPU实际消耗的时间，也即CPU真正花费在某程序上的时间。
计算机系统的层次结构：计算机系统的层次结构由多级构成，一般分成5级，由低到高分别是：微程序设计级，机器语言级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
基准测试程序：把应用程序中使用频度最高的那那些核心程序作为评价计算机性能的标准程序。
软/硬件功能的等价性：从逻辑功能的角度来看，硬件和软件在完成某项功能上是相同的，称为软/硬件功能是等价的，如浮点运算既可以由软件实现，也可以由专门的硬件实现。
固件：是一种软件的固化，其目的是为了加快软件的执行速度。
可靠性：可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。
产品可靠性定义的要素是三个“规定”：“规定条件”、“规定时间”和“规定功能”。
MTTF：平均无故障时间，指系统自使用以来到第一次出故障的时间间隔的期望值。
MTTR：系统的平均修复时间。
MTBF：平均故障间隔时间，指相邻两次故障之间的平均工作时间。
可用性：指系统在任意时刻可使用的概率，可根据MTTF、MTTR和MTBF等指标计算处系统的可用性。
计算机组成原理习题答案(详解)
计算机组成原理复习题答案习题集和解析第一章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么？解：冯•诺依曼计算机的特点是：P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；●指令和数据均用二进制表示；●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；●机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。
7. 解释下列概念：主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解：P9-10主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。
CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。
主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。
存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。
机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
(0013)计算机组成原理复习思考题
(0013)《计算机组成原理》复习思考题一、单项选择题1．下列数中最大的数为（）。
①（11001）BCD②（22）10③（24）8④（18）162．计算机的字长决定了（）。
①指令直接寻址能力②计算机的运算精度③计算机的运算速度④计算机的高低档次3．一级高速缓冲存储器CACHE是设在（）。
①主存与CPU之间②主存与外存之间③接口板上④CPU内部4．进位计数制中的最大数是指（）。
①一个数允许使用的最大数码②一个数位允许使用的数码个数③一个固定的常数值④数码在数据中的不同位置5．控制存储器的字长比机器字长要（）。
①小②长得多③相等④随意定6．总线中地址线的作用是（）。
①用于选择存储器单元②用于选择进行信息传输的设备③用于选择存储器单元及用于选择进行信息传输的设备④地址信号7．某计算机字长32位，其存储容量为64KB，若按字编址，那么它的寻址范围是（）。
①0~32K②0~16K③0~8K④0~32KB8．基址寻址方式中，操作数的有效地址等于（）。
①堆栈指示器内容加上位移量②程序计数器内容加上位移量③基值寄存器内容加上位移量④变址寄存器内容加上位移量9．描述流水CPU基本概念中，正确表述的句子是（）。
①流水CPU是一种非常经济而实用的时间并行技术②流水CPU是以空间并行性为原理构造的处理器③流水CPU一定是多媒体CPU④流水CPU一定是RISC机器10．CRT的分辨率为1024ⅹ1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器是（）。
①256KB②512KB③2MB④1MB11．CPU内由许多部件组成，其核心部件是（）。
①累加寄存器②算术运算部件③ALU部件④多路开关12．设x=-0.0001,则[x]补为（）。
① 1.0011 B.1.1101③1.0010④ 1.111113.用16位字长（其中1位符号位）表示定点整数时，所能表示的数值范围是（）。
①0≤∣N∣≤215-1②0≤∣N∣≤216-1③0≤∣N∣≤214-1④0≤∣N∣≤21614.主-辅存储器的目的是（）。
计算机组成与结构试题及答案
（0013)《计算机组成原理》复习思考题一、单项选择题1．下列（)属于应用软件.①操作系统②编译系统③连接程序④文本处理2．计算机的字长决定了（)。
①指令直接寻址能力②计算机的运算精度③计算机的运算速度④计算机的高低档次3．主板上高速缓冲存储器CACHE是设在（）。
①主存与CPU之间②主存与外存之间③接口板上④CPU内部4．进位计数制中的最大数是指（）。
①一个数允许使用的最大数码②一个数位允许使用的数码个数③一个固定的常数值④数码在数据中的不同位置5．相联存贮器是按（）进行寻址的存贮器。
①地址方式②堆栈方式③内容指定方式④地址方式与堆栈方式6．总线中地址线的作用是（）。
①用于选择存储器单元②用于选择进行信息传输的设备③用于选择存储器单元及用于选择进行信息传输的设备④地址信号7．某计算机字长32位，其存储容量为128KB,若按字编址，那么它的寻址范围是（）。
①0~64K ②0～16K ③0～8K ④0~32K8．基址寻址方式中，操作数的有效地址等于（)。
①堆栈指示器内容加上位移量②程序计数器内容加上位移量③基值寄存器内容加上位移量④变址寄存器内容加上位移量9．目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为( ）。
①单晶硅②非晶硅③锑化钼④硫化镉10．CRT的分辨率为1024ⅹ1024像素，像素颜色数为512，则刷新存储器容量是( ）。
① 256KB ② 512KB③2MB ④1MB11．CPU内由许多部件组成，其核心部件是( ）。
①累加寄存器②算术运算部件③ ALU部件④多路开关12．用某个寄存器中操作数的寻址方式称为（）寻址。
①直接②间接③寄存器直接④寄存器间接13。
二级高速缓冲存储器CACHE是设在( ）。
①主存与CPU之间②主存与外存之间③接口板上④CPU内部14.主—辅存储器的目的是（）。
①解决CPU和主存之间的速度匹配问题②扩大主存储器的容量③扩大CPU中通用寄存器的数量④既扩大主存储容量又扩大CPU通用寄存器数量15。
计算机组成原理答案
计算机组成原理答案1. 计算机组成原理是指计算机硬件和软件的结构和工作原理。
2. 计算机硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线等。
3. CPU是计算机的核心，负责执行程序和进行算术逻辑运算。
它由控制单元和算术逻辑单元组成。
4. 存储器用于存储数据和程序。
常见的存储器包括主存储器（RAM）和辅助存储器（如硬盘和固态硬盘）。
5. 输入输出设备用于与外部环境进行信息交互。
常见的输入设备有键盘和鼠标，输出设备有显示器和打印机。
6. 总线是各个组件之间进行数据传输和控制的通道。
它分为地址总线、数据总线和控制总线。
7. 计算机的工作原理是按照指令序列执行程序。
程序由一条条指令组成，每条指令完成一个特定的操作。
8. 指令由操作码和操作数组成。
操作码表示要执行的操作，操作数是操作的数据。
9. CPU通过取指、译码、执行和写回等阶段，按照指令序列依次执行程序。
取指阶段获取指令，译码阶段解析指令，执行阶段执行指令，写回阶段将结果写入存储器。
10. 存储器分为字节寻址和字寻址两种方式。
字节寻址每个存储单元都有唯一的地址，字寻址将多个连续的存储单元视为一个整体。
11. 存储器和CPU之间的数据传输通过总线完成。
总线宽度决定了数据传输的速度。
12. 计算机的性能可以通过时钟频率、指令执行速度和吞吐量等指标来衡量。
13. 并行计算是提高计算机性能的一种方法，可以通过多核处理器和分布式计算等方式实现。
14. 冯·诺依曼体系结构是目前计算机系统的基本结构，即存储程序和数据共享同一存储器。
15. 计算机组成原理是计算机科学和工程领域的基础课程，对于理解计算机体系结构和优化程序性能非常重要。
计算机组成原理课后习题答案解析
计算机组成原理课后习题答案解析作业解答第一章作业解答1.1 基本的软件系统包括哪些内容？答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。
系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。
包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。
1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。
输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。
输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。
存储器的主要功能是存储信息，用于存放程序和数据。
运算器的主要功能是对数据进行加工处理，完成算术运算和逻辑运算。
控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤，控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。
1.3 冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。
在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。
1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。
同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。
计算机组成原理期中考参考答案
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信
级 班级
生
考
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装
系
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三、计算题一（本题 15 分）
1．（10 分）使用原码一位乘法计算 X×Y。X=0.11101,Y=0.01111 2.（5 分）用变形补码计算 X+Y 和 X-Y，并指出运算结果是否溢出。X=0.11011,Y=0.11111.
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装
八、分析题二（本题 8 分）
设某机型寄存器字长 16 位，用十六进制方式表示，已知：变址寄存器的内容为 0004H,PC 的内
容为 0003H，内存中部分单元的内容如下：
地址 内容
地址 内容
0002H 000AH 0007H 000AH
0003H 0002H 0008H 0002H
0004H 0007H 0009H 0003H
六、计算题四（本题 5 分）
某处理器包含一个片内 cache，容量为 8KB,且采用 4 路组相联结构，块的大小为 4 个 32 位字。当 Cache 未命 中时，以分组方式从主存读取 4 个字到 Cache，假定主存容量为 16MB，试说明： （1）（1 分）Cache 共分为多少组。 （2）（4 分）写出主存的字节地址的格式，并说明地址格式中的不同字段的作用和位数。
九、分析题三（本题 6 分）
某机型 16 位字长指令格式如下：
OP（５位）
Ｍ（３位）
Ｄ（８位）
其中，Ｄ是形式地址，采用补码表示（包括一位符号位），Ｍ是寻址方式： Ｍ＝０ 立即寻址； Ｍ＝１ 直接寻址（这是Ｄ为地址，无符号数）； Ｍ＝２ 间接寻址； Ｍ＝３ 变址寻址（变址寄存器Ｒi，１６位）； Ｍ＝４ 基址寻址（基址寄存器Ｒb，１６位）； Ｍ＝５ 相对寻址。 （2 分）该指令格式最多可以定义多少种不同的操作？立即数寻址操作数的范围是什么？ （2 分）写出各种寻址方式的有效地址的计算表达式。 （2 分）各种寻址方式能访问的最大主存范围是多少？
计算机组成原理试题及答案
计算机组成原理试题及答案一、选择题1. 在计算机中，下列哪个部件是负责执行算术和逻辑运算的？A. 控制器B. 内存C. CPUD. 输入输出设备答案：C2. 冯·诺依曼体系结构中，程序指令和数据都存储在哪个部分？A. 寄存器B. 缓存C. 内存D. 硬盘答案：C3. 下列哪种类型的半导体材料通常用于制造集成电路？A. 硅B. 锗C. 石墨D. 金刚石答案：A4. 在计算机系统中，总线的作用是什么？A. 连接CPU和内存B. 连接显示器和键盘C. 连接所有外部设备D. 传输数据、地址和控制信号答案：D5. 下列哪个术语描述的是计算机处理的信息的最小单位？A. 位B. 字节C. 字D. 千字节答案：A二、填空题1. 一个标准的ASCII码使用__位来表示一个字符。
答案：72. 在计算机中，CPU通过__与内存进行通信。
答案：总线3. 一个32位的系统可以寻址的内存空间最大为__GB。
答案：44. 在计算机组成中，__是指计算机中用于存储指令和数据的半导体存储器。
答案：内存5. 一个计算机系统的性能很大程度上取决于其__的速度。
答案：CPU三、简答题1. 请简述冯·诺依曼体系结构的基本原理。
答：冯·诺依曼体系结构的基本原理是将程序指令和数据统一存储在内存中，并通过一个中央处理单元（CPU）来执行这些指令和处理数据。
该体系结构采用二进制表示数据，并通过一个控制单元来解释内存中的指令并控制数据流。
2. 什么是缓存，它是如何提高计算机性能的？答：缓存是一种高速存储器，用于暂时存储频繁访问的数据和指令。
它可以减少CPU访问慢速内存的次数，从而加快数据处理速度和提高整体系统性能。
3. 描述计算机中总线的基本功能。
答：总线在计算机中起到连接各个部件并传输数据、地址和控制信号的作用。
它允许CPU、内存和其他外围设备之间进行通信，确保数据能够高效地在系统内部流动。
四、论述题1. 论述计算机组成中的输入输出系统的重要性及其工作原理。
计算机组成原理课后习题参考答案
计算机组成原理答案第一章计算机系统概论1．比较数字计算机和模拟计算机的特点。
解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。
两者主要区别见P1 表1.1。
2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。
通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。
分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。
4．冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？解：冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。
存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。
主要组成部分有：（控制器、运算器）（CPU的两部分组成）、存储器、输入设备、输出设备（I/O设备）。
5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。
单元地址：简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地址。
数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。
指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。
6．什么是指令？什么是程序？解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。
程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。
7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
计算机组成原理试题及参考答案
RISC 的主要特征1.选用使用频度较高的一些简单指令，复杂指令的功能由简单指令来组合2.指令长度固定、指令格式种类少、寻址方式少3.只有 LOAD / STORE 指令访存4. CPU 中有多个通用寄存器5.采用流水技术一个时钟周期内完成一条指令6.采用组合逻辑实现控制器7.采用优化的编译程序中断系统需解决的问题1.各中断源如何向 CPU 提出请求？2.各中断源同时提出请求怎么办？3.CPU 什么条件、什么时间、以什么方式响应中断？4.如何保护现场？5.如何寻找入口XXX ？6.如何恢复现场，如何返回？7.处理中断的过程中又出现新的中断怎么办？1.什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？指令周期是完成一条指令所需的时间。
包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。
机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。
时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。
一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。
1.求十进制数-113的原码表示，反码表示，补码表示和移码表示（用8位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7位）原码11110001反码10001110补码10001111移码000011112. 下列数中最大的数是_____B_。
A.（10010101）2B.（227）8C.（96）16D.（143）10在CPU中，跟踪后继指令地指的寄存器是______。
A.指令寄存器B.程序计数器C.XXX寄存器D.状态条件寄存器1.指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。
时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。
从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器（指令寄存器）。
从内存读出的数据流流向运算器（通用寄存器）。
计算机组成原理课后习题答案
计算机组成原理课后习题答案计算机组成原理课后习题答案计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它涉及到计算机硬件的各个层次和组成部分，包括计算机的基本原理、逻辑设计、处理器结构、存储器层次结构、输入输出系统等。
通过学习这门课程，可以帮助我们深入了解计算机的工作原理和内部结构，为我们今后的学习和工作打下坚实的基础。
以下是一些常见的计算机组成原理课后习题及其答案，供大家参考。
1. 什么是冯·诺依曼体系结构？它有哪些特点？答：冯·诺依曼体系结构是一种将计算机硬件和软件分离的计算机结构，它的特点包括：存储程序控制、存储器和运算器的分离、按地址访问存储器和指令和数据共享存储器等。
2. 什么是指令周期和时钟周期？答：指令周期是指执行一条完整指令所需要的时间，包括取指令、译码、执行、访存和写回等阶段。
时钟周期是指计算机系统中时钟信号的一个完整周期，它是计算机操作的基本单位。
3. 什么是流水线技术？它有什么优点和缺点？答：流水线技术是将一个完整的指令执行过程分为多个阶段，并在不同的时钟周期上同时执行多条指令，以提高计算机的执行效率。
它的优点包括提高了指令执行的并行度和吞吐量，缩短了指令的执行时间。
缺点则包括硬件复杂度增加、流水线冒险和分支预测错误等问题。
4. 什么是存储器层次结构？它有什么作用？答：存储器层次结构是指计算机系统中由多级存储器组成的存储层次结构，包括高速缓存、主存和辅助存储器等。
它的作用是通过在不同层次的存储器之间进行数据传输和存储，以提高计算机的存取速度和效率。
5. 什么是中断和异常？它们有什么区别？答：中断是指计算机在执行过程中遇到的某些特殊事件，如外设请求、时钟中断等，需要中断当前正在执行的程序，并转去处理其他任务。
异常是指在程序执行过程中发生的一些错误或异常情况，如除零错误、越界访问等。
区别在于中断是由外部事件触发的，而异常是由程序内部错误触发的。
6. 什么是指令流水线冒险？如何解决冒险问题？答：指令流水线冒险是指由于指令之间的依赖关系或其他原因导致流水线中的指令无法按照顺序执行，从而降低了流水线的效率。
计算机组成原理参考答案汇总
红色标记为找到了的参照答案，问答题比较全，绿色标记为个人做的，仅供参照！第一章计算机系统概括1.目前的计算机中，代码形式是______。
A．指令以二进制形式寄存，数据以十进制形式寄存B．指令以十进制形式寄存，数据以二进制形式寄存C．指令和数据都以二进制形式寄存D．指令和数据都以十进制形式寄存2.完好的计算机系统应包含 ______。
A.运算器、储存器、控制器B.外面设施和主机C.主机和适用程序D.配套的硬件设施和软件系统3.目前我们所说的个人台式商用机属于______。
A. 巨型机B.中型机C.小型机D.微型机4. Intel80486是32位微办理器，Pentium 是 ______位微办理器。
Ａ．１６Ｂ．３２Ｃ．４８Ｄ．６４5.以下 ______属于应用软件。
A. 操作系统B.编译系统C.连结程序D. 文本办理6.目前的计算机，从原理上讲______。
A.指令以二进制形式寄存，数据以十进制形式寄存B.指令以十进制形式寄存，数据以二进制形式寄存C.指令和数据都以二进制形式寄存D.指令和数据都以十进制形式寄存7.计算机问世到现在，新式机器不停革故鼎新，不论如何更新，依旧保有“储存程序”的观点，最早提出这种观点的是 ______。
A. 巴贝奇B. 冯 .诺依曼C.帕斯卡D.贝尔8.往常区分计算机发展时代是以（）为标准A. 所用的电子器件B. 运算速度C. 计算机结构D.所有语言9.到目前为止，计算机中所有的信息任以二进制方式表示的原因是（）A. 节俭原件B. 运算速度快C. 由物理器件的性能决定D.信息办理方便10. 冯 . 诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式寄存在储存器中，CPU区分它们的依照是（）A. 指令操作码的译码结果C. 指令周期的不一样阶段B. 指令和数据的寻址方式D.指令和数据所在的储存单元11.计算机系统层次结构往常分为微程序机器层、机器语言层、操作系统层、汇编语言机器层和高级语言机器层。
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4.画出微程序控制器组成框图，说明各部分功能。
5.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。
答：{"answer":["分五个阶段：请求总线、总线仲裁、寻址（目的地址）、信息传送、状态返回（或错误报告）。
3.简述温彻斯特磁盘机结构。某硬盘内有10片盘片，每盘片有2个记录面，每个记录面有2000磁道，每道分为32个扇区，每扇区512字节，磁盘转速3600转/分，求硬盘内有多少个存储面，有多少个柱面，硬盘的存储容量是多少，数据传输率是多少。
答：存储面=20个记录面
柱面=2000
硬盘的存储容量=32*2000*32
大作业共需要完成三道题：
第1-2题选作一题，满分30分；
第3题必做，满分35分；
第4-5题选作一题，满分35分。
15 10 7 4 3 0
OP
源寄存器
目标寄存器
答：（1）操作数OP字段6位可以指定64种基本操作
（2）单字长（字长16位）=地址指令
（3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器（各4位指定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。
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教专业：计算机教育2018年12月
课程名称【编号】：计算机组成原理【0013】A卷
大作业满分：100分
一、大作业题目
1．什么是定点数？什么是浮点数？某浮点数格式如下：1位阶符，6位阶码，1位数符，8位尾数，请写出浮点数所能表示的范围（只考虑正数值）。
2.一条指令包含了哪些信息？ 某指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式特点：