国家开放大学计算机组成原理期末复习指导及答案

计算机组成原理期末复习指导期末考试题型举例题型包括选择题（单选）、判断题、简答题和计算题。

下面给每种题型列举1-2道样题，以及相应的参考答案及评分标准。

1．选择题（每小题3分，共36分）（1）在定点二进制运算器中，加法运算一般通过来实现。

A．原码运算的二进制加法器B．反码运算的二进制加法器C．补码运算的十进制加法器D．补码运算的二进制加法器答案：D（2）变址寻址方式中，操作数的有效地址等于加形式地址。

A．基址寄存器内容B．堆栈指示器内容C．变址寄存器内容D．程序计数器内容答案：C（3）将RAM芯片的数据线、地址线和读写控制线分别接在一起，而将片选信号线单独连接，其目的是。

A．增加存储器字长B．增加存储单元数量C．提高存储器速度D．降低存储器的平均价格答案：B2．判断题（每小题3分，共15分）（1）输入输出指令的功能是进行CPU和I/O设备之间的数据传送。

（）答案：√（2）半导体ROM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆。

（）答案：×（3）在采用DMA方式传输数据时，数据传送是在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成的。

答案：√3．简答题（每小题7-8分，共29分）（1）简述计算机运算器部件的主要功能。

答：主要功能包括（1）由其内部的算术与逻辑运算部件ALU完成对数据的算术和逻辑运算；（2）由其内部的一组寄存器承担对将参加运算的数据和中间结果的暂存；（3）作为处理机内部的数据传送通路。

（2）确定一台计算机的指令系统并评价其优劣，通常应从哪几个方面考虑？答：主要从以下四个方面进行考虑：a．指令系统的完备性，以常用指令齐全、编程方便为优；b．指令系统的高效性，以程序占内存空间少、运行速度快为优；c．指令系统的规整性，以指令和数据使用规则统一简单、易学易记为优；d．指令系统的兼容性，以同一系列的低档机的程序能在新的高档机上直接运行为优。

（3）相对主存来说，高速缓冲存储器CACHE具有什么特点？它在计算机系统中是如何发挥它的作用的？答：CACHE具有容量很小但读写速度非常快的特点。

由于少量的一些数据和指令是CPU重复用到的，若将它们从主存复制到CACHE中，CPU就不必在下次使用这些信息时访问慢速的主存，而是从快速CACHE中直接得到。

所以，CACHE起到了缓解主存速度跟不上CPU读写速度要求的矛盾，提高了CPU的运行效率。

4．计算题（每小题10分，共20分）1．将十进制数（0.71）10变换成BCD码、二进制数和16进制数，将（1AB）16变换成二进制数和十进制数。

二进制需要小数点后保留8位。

答案：（0.71）10＝（0.01110001）BCD＝（0.10110101）2＝（0.B5）16（1AB）16＝（000110101011）2＝（427）10注：以上括弧外的数字均是下角标。

2．已知X＝－0.1101，Y＝0.0001，分别计算X和Y的原码、补码、－X和－Y的补码、X＋Y的补码、Y－X的补码。

答案：[X]原＝（1.1101）、[X]补＝（1.0011）、[－X]补＝（0.1101）[Y]原＝（0.0001）、[Y]补＝（0.0001）、[－Y]补＝（1.1111）[X＋Y]补＝（1.0100）[Y－X]补＝（0.1110）注：以上括弧外的原、补二字均是下角标。

张晓红：回复：期末考试题型举例――谢谢提供形考作业指导1计算题：1．将十六进制数据14.4CH表示成二进制数，然后表示成八进制数和十进制数。

说明：十进制数（Decimal number）用后缀D表示或无后缀二进制数（Binary number）用后缀B表示八进制数（Octal number）用后缀Q表示十六进制数（Hexadecimal number）用后缀H表示14.4CH=(14.4C)162．对下列十进制数表示成8位（含一位符号位）二进制数原码和补码编码。

（1）17；（2）-17提示：(17)10=(10001)28位二进制数原码：(0 0010001)原8位二进制数补码：(0 0010001)补若完成有困难，建议阅读教材第20页3．写出X＝10111101，Y＝－00101011的双符号位原码、反码、补码表示，并用双符号补码计算两个数的差。

提示：阅读教材第38页，注意：双符号位、模4、判别溢出等概念形考作业指导2选择题：加法器采用并行进位的目的是_____。

A．提高加法器的速度B．快速传递进位信号C．优化加法器结构D．增强加法器功能提示：二进制并行加法器是一种能并行产生两个二进制数算术和的组合逻辑部件按其进位方式的不同，可分为串行进位二进制并行加法器和并行（超前、先行）进位二进制并行加法器两种类型为了提高加法器的运算速度，必须设法减小或去除由于进位信号逐级传送所花的时间，使各位的进位直接由加数和被加数来决定，不需依赖低位进位，而是由逻辑电路根据输入信号同时形成各位向高位的进位代价：增加一些处理进位信号的逻辑器件位数再多些的话，还可采用分层分组的并行进位方式简答题：假定X = 0.0110011*211（11是指数），Y = 0.1101101*2-10（10是指数）（此处的数均为二进制），在不使用隐藏位的情况下，回答下列问题：（1）浮点数阶码用4位移码、尾数用8位原码表示（含符号位），写出该浮点数能表示的绝对值最大、最小的（正数和负数）数值；提示：教材第27页，第2章的内容本题4位的移码是23+ X，其表示范围-23≤X <23（注：3是2的指数）。

所以该浮点数的阶码的几个典型值：X= (7)10= ( 111)2，[X]移=1 111；X=(+1)10= ( 001)2，[X]移=1 001；X=(+0)10= ( 000)2，[X]移=1 000；X=(-0)10= -( 000)2，[X]移=1 000；X=(-1)10= -( 001)2，[X]移=0 111；X=(-8)10= -(1000)2，[X]移=0 000注意：浮点数还有许多约定和标准，本题若改阶码和尾数用补码表示，规格化，IEEE754标准，结果是不一样的形考作业指导3选择题：在设计指令操作码时要做到_____（可多选）。

A．能区别一套指令系统中的所有指令B．能表明操作数的地址C．长度随意确定D．长度适当规范统一提示：操作码用于指明本条指令的功能。

在一套指令系统中必须具有唯一性操作数的地址是指令中独立于操作码外另外的部分教材第67页：“指令字的长度，多数情况下就确定为计算机的字长，即一条指令占用计算机的一个字，由几个字节组成，例如2、4、6、8个字节，但并不一定要求所有的指令的字长都相同，例如，一个计算机字中，可以存放几条很短的指令，长的指令也可能占用多个计算机字，目的在于提高资源利用率。

”组织方案：定长、变长两种判断题：计算机的指令越多，功能越强越好。

提示：教材第75页，指令系统问题RISC和CISC的对比P = I ´ CPI ´ TP 表示执行一段程序所用的时间I 表示该程序中包含的指令的总条数CPI 为执行一条指令所需要的机器周期数T 为每个机器周期长度请对照完成作业。

形考作业指导4判断题：程序计数器PC主要用于解决指令的执行次序问题。

提示：阅读教材第91、92页，控制器的功能和组成要求对控制器的4个子部件很熟悉（1）程序计数器（PC）：存放下一条指令的地址（2）指令寄存器（IR）：接收并保存从内存中读来的指令内容（3）指令执行步骤的标记线路：标记每条指令的各个执行步骤的相对次序关系（4）全部控制信号的产生部件：形成并提供当前执行步骤各部件要用到的控制信号这一章类似这些概念是必考的内容。

形考作业指导5选择题：某SRAM芯片容量为1K×8位，除电源和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出线的最少数目应为_____。

A．23 B．25 C．50 D．20提示：阅读教材第118页，图6.5及相关文字说明判断题：CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容量越大，访问存储器所需的时间越长。

提示：阅读教材第115页，主存储器的技术指标。

存储容量＝存储字数×字长存取时间：从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间存储周期：存储器进行一次完整地读写操作所需的全部时间，比存取时间大存储器带宽：单位时间可写入存储器或从存储器取出信息的最大数量简答题：什么是随机存取方式？哪些存储器采用随机存取方式？提示：按存取方式查阅存储器的分类顺序存取、串行存取：磁带机直接存取：磁盘机随机存取：随机地存取，CPU对任一个存储单元的存取时间相同，与位置无关。

静态随机存储器（SRAM）动态随机存储器（DRAM）* 随机存储器（*RAM）每次存储器都占15分以上形考作业指导6判断题：DMA控制器通过中断向CPU发DMA请求信号。

提示：教材第173、174页DMA方式的基本概念和传送过程，图7.10DMA预处理阶段：外设向DMA控制器发DMA请求，再由DMA控制器向CPU发总线请求。

DMA后处理阶段：DMA控制器向CPU发中断请求。

简答题：CPU在每次执行中断服务程序前后应做哪些工作？提示：教材第172页，中断处理、中断返回CPU执行中断服务程序前：CPU响应中断之后，在执行中断服务程序前，要进行：①关中断；②保存断点和被停下程序的现场信息；③判别中断源，转中断服务程序的入口地址；④开中断，以便响应更高级别的中断请求。

CPU执行中断服务程序后：①关中断；②恢复现场信息和恢复断点；③开中断；④或响应更高级别的中断请求，或返回断点进入主程序。

简答题：CPU在每次执行中断服务程序前后应做哪些工作？提示：教材第172页，中断处理、中断返回CPU执行中断服务程序前：CPU响应中断之后，在执行中断服务程序前，要进行：①关中断；②保存断点和被停下程序的现场信息；③判别中断源，转中断服务程序的入口地址；④开中断，以便响应更高级别的中断请求。

CPU执行中断服务程序后：①关中断；②恢复现场信息和恢复断点；③开中断；④或响应更高级别的中断请求，或返回断点进入主程序。

常见问题解答1为了帮助大家复习，我汇总了一些常见的问题，供大家遇到问题时看看。

1．计算机组成原理有点难，应如何进行学习？本课程跟其他课程确定有点不同，它是本专业唯一一门计算机硬件类专业基础课，它的先修课是数字电子电路，同时还要学一点数制转换的概念，然后才是组成一个独立计算机系统的几大功能部件的原理介绍。

可见，这门课的难度一是数学层面的，二是电学层面的，需要有一定的基础课的知识。

咱们都是成年学生，可能有些基础知识很久没用忘得差不多了，没关系，边学边补吧。

2．什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？计算机系统：计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。