西安交大计算机组成原理—习题解答
计算机组成原理 20年 西交大考试题库及答案
单选题CD-ROM光盘是（）型光盘，可用作计算机的（）存储器和数字化多媒体设备。
CPU的控制总线提供（）。
CPU的组成中不包含（）。
操作数地址存放在寄存器的寻址方式叫（）。
操作系统最先出现在（）。
串行总线与并行总线相比（）。
磁盘存储器的记录方式一般采用（）。
冯.诺依曼机工作方式的基本特点是（）。
计算机的存储器系统是指（）。
计算机的外围设备是指（）。
目前我们所说的个人台式商用机属于（）。
人们根据特定需要预先为计算机编制的指令序列称为（）。
软盘驱动器在寻找数据时（）。
现行奔腾机的主板上都带有cache，这个cache（）。
信息可以在两个方向上同时传输的总线属于（）。
信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为（）。
一张3.5英寸软盘的存储容量为（），每个扇区存储的固定数据是（）。
以下四种类型指令，执行时间最长的是（）。
有关高速缓冲存储器（cache）的说法正确的是（）运算器的主要功能是进行（）。
运算器虽由许多部件组成，但核心部分是（）。
在浮点数编码表示中，（）在机器数中不出现，是隐含的。
在计算机中，存放微指令的控制存储器隶属于（）。
在微机中，VGA代表（）。
在一地址指令格式中，下面论述正确的是（）。
判断74LS244和74LS245都是8位缓冲器，可用作总线缓冲器，它们之间的唯一区别是传输数据的速度不同。
（）cache是内存的一部分，它可由指令直接访问。
（）表示定点数时，若要求数值0在计算机中唯一地表示为全0，应使用补码表示。
（）不带汉字库的点阵式打印机不能打印汉字。
（）程序计数器PC用来指示从内存中取指令。
（）磁光盘的存储介质是光磁材料。
（）浮点数的取值范围由阶码的位数决定，而浮点数的精度由位数的位数决定。
（）浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的，可以提高机器的运算速度。
（）固定存储器（ROM）中的任何一个单元不能随机访问。
（）计算机指令是指挥CPU进行操作的命令，指令通常由操作码和操作数地址码组成。
计算机组成原理课后习题-参考答案
习题参考答案
5-2：计算机为什么要设置时序部件？ 周期、节拍、脉冲三级时序关系如何 表示？
一条指令运行的各种操作控制信号在时间上有严格 的定时关系， 的定时关系，时序部件用以控制时序以保证指令 的正确执行。 的正确执行。 将指令周期划分为几个不同的阶段， 将指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段称为 一个机器周期。 一个机器周期。 一个机器周期又分为若干个相等的时间段， 一个机器周期又分为若干个相等的时间段，每个时 时间段称为一个时钟周期（节拍）。 时间段称为一个时钟周期（节拍）。 在一个时钟周期（节拍）内可设置几个工作脉冲， 在一个时钟周期（节拍）内可设置几个工作脉冲， 用于寄存器的清除、接收数据等工作。 用于寄存器的清除、接收数据等工作。
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习题什么特点？
依据控制器中的时序控制部件和微操作控制信号形 成部件的具体组成与运行原理不同，通常把控制 成部件的具体组成与运行原理不同， 器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。 器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。 微程序控制方式是用一个ROM做为控制信号产生 微程序控制方式是用一个 做为控制信号产生 的载体， 中存储着一系列的微程序， 的载体，ROM中存储着一系列的微程序，组成微 中存储着一系列的微程序 程序的微指令代码产生相应的操作控制信号， 程序的微指令代码产生相应的操作控制信号，这 是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充， 是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充， 但指令执行速度较慢。 但指令执行速度较慢。 硬布线控制方式采用组合逻辑电路实现各种控制功 在制造完成后， 能，在制造完成后，其逻辑电路之间的连接关系 就固定下来，不易改动。其运行速度快， 就固定下来，不易改动。其运行速度快，但构成 复杂。 复杂。
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习题参考答案
西安交通大学《计算机组成原理》期末考核必做题集
20《计算机组成原理》一、单选题1、乘法器的硬件结构通常采用（C）。
A串行加法器和串行移位器B并行加法器和串行左移C并行加法器和串行右移D串行加法器和串行右移2、一张3、5英寸软盘的存储容量为（A），每个扇区存储的固定数据是（）。
A 1.44MB,512B B 1MB,1024BC 2MB,256BD 1.44MB,512KB3、计算机中表示地址时使用（A）。
A无符号数B原码C反码D补码4、用存储容量为16K*1位的存储器芯片来组成一个64K*8位的存储器，则在字方向和位方向分别扩展了（D）倍。
A4、2 B8、4 C2、4 D4、85、ALU属于（A）部件。
A运算器B控制器C存储器D寄存器6、下列选项中，能引起外部中断的事件是（B）。
A键盘输入B除数为0 C浮点运算下溢D访存缺页7、人们根据特定需要预先为计算机编制的指令序列称为（D）。
A软件B文件C集合D程序8、在大量数据传送中常用且有效的检验法是（D）。
A海明码校验B偶校验C奇校验DCRC校验9、CPU的组成中不包含（A）。
A存储器B寄存器C控制器D运算器10、程序访问的局限性是使用（B）的依据。
A缓冲Bcache C虚拟内存D进程11、可编程的只读存储器（B）。
A不一定可以改写B可以改写C不可以改写D以上都不对12、操作数地址存放在寄存器的寻址方式叫（D）。
A相对寻址方式 B变址寄存器寻址方式 C寄存器寻址方式 D寄存器间接寻址方式13、以下有关指令系统的说法错误的是（D）。
A指令系统是一台机器硬件能执行的指令全体B任何程序运行前都要先转化为机器语言程序C指令系统是计算机软件、硬件的界面D指令系统和机器语言是无关的14、微程序存放在（A）中。
A控制存储器BRAM C指令寄存器D内存储器15、磁盘存储器的记录方式一般采用（C）。
A归零制B不归零制C改进的调频制D调相制16、冯、诺依曼机工作方式的基本特点是（B）。
A多指令流数据流B按地址访问顺序执行指令C堆栈操作D存储器按内容选择住址17、32个汉字的机内码需要（C）。
西安交大计算机组成原理—习题解答(第一章)
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第一章 1.7
CPU通过不同的时间段来区分指令和数据，即：取指 周期（或取指微程序）取出的既为指令，执行周期 （或相应微程序）取出的既为数据。 另外也可通过地址来源区分，从PC指出的存储 单元取出的是指令，由指令地址码部分提供操作数地 址。
题解： 机器语言由 0、1 代码组成，是机器能识别和执行的 一种语言；
汇编语言是面向机器的语言，它由一些特殊的符号表 示指令；
高级语言是面向用户的语言，它是一种接近于数学的 语言，直观、通用、与具体机器无关。
汇编语言必须通过汇编器翻译成机器语言才能被机器 识别和执行；高级语言必须经过编译（和汇编）后才 能被机器识别和执行。
对于某个特定的功能来说，由硬件还是软件实现后所 能达到的计算机系统的性能是有差异的。
通常，某个特定的功能由硬件实现比用软件实现的执 行速度快，但由硬件实现比用软件实现的成本高。而 由软件实现比硬件实现的灵活性好。
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题解： （1）执行d = a×b−a×c需要花费CPU时间为21ns； （2）合并式d = a×b−a×c为d = a ×(b-c),则执行时间 为11ns。
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1.6 讨论将程序和数据存放在同一存储器中的优缺点。 题解：
优点：主存只有一个地址空间，编程简单，管理容易， 空间利用率高；
大学计算机基础习题答案(西安交大)
习题参考答案习题一1．第一代计算机的主要部件是由（电子管和继电器）构成的。
2．未来全新的计算机技术主要指（光子计算机），（生物计算机）和（量子计算机）。
3．按照Flynn分类法，计算机可以分为（单指令流单数据流），（单指令流多数据），（多指令流单数据流）和（多指令流多数据流）4种类型。
4．计算机系统主要由（硬件系统）和（软件系统）组成。
5．说明以下计算机中的部件是属于主机系统、软件系统、还是属于外部设备。
（1）CPU （主机系统）（2）内存条（主机系统）（3）网卡（主机系统）（4）键盘和鼠标（外设）（5）显示器（外设）（6）Windows操作系统（软件系统）6．控制芯片组是主板的的核心部件，它由（北桥芯片）部分和（南桥芯片）部分组成。
7．在计算机系统中设计Cache的主要目的是（提高存去速度）。
8．计算机各部件传输信息的公共通路称为总线，一次传输信息的位数称为总线的（宽度）。
9．PCIE属于（系统）总线标准，而SATA则属于（硬盘接口或外设）标准。
10．在微机输入输出控制系统中，若控制的外部设备是发光二极管，最好选用的输入输出方法是（程序控制）方式；若控制的对象是高速设备，则应选则（DMA）控制方式。
11．操作系统的基本功能包括（处理器管理或进程管理）、（文件管理）、（存储器管理）、（设备管理）和用户接口。
12．虚拟存储器由（主内存）和（磁盘）构成，由操作系统进行管理。
13．CPU从外部设备输入数据需要通过（输入接口），向外设输出数据则需要通过（输出接口）。
14．简述CPU从外部设备输入数据和向外设输出数据的过程。
请参见教材第18页关于输入输出过程的描述。
15．普适计算的主要特点是（是一种无处不在的计算模式）。
习题二1．在计算机内，一切信息的存取、传输和处理都是以（二进制码）形式进行的。
2．在微机中，信息的最小单位是（bit）。
3．在计算机中，1K字节表示的二进制位数是（1024×8bit）。
西安交大计算机组成原理—习题解答(第八章)
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第八章 8.5 ⑵ 解 时序产生器
⑵ 时序产生器逻辑图如下： 节拍译码逻辑如下： T1=C1·/C2 T2=C2 T3=/C1
+5V T3 & T1 & T2 &
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第八章 8.2
8.2请分别分析用硬布线和门阵列两种组合逻辑控制单 元设计技术设计控制器的特点。 解：这两种技术采用的设计方法一样，均为组合逻辑 设计技术，但实现方法不一样。硬布线控制单元基于 传统的逻辑门电路组合逻辑设计方法来构建控制单元 ，门阵列控制器则采用集成度更高、性能更好的门阵 列芯片，利用硬件描述语言等工具编程完成逻辑设计 、通过烧制实现门阵列芯片内部的电路制作。
2022年西安交通大学城市学院软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)
2022年西安交通大学城市学院软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、某一计算机采用主存Cache存储层次结构，主存容量有8个块，Cache容量有4个块，采取直接映射方式。
若主存块地址流为0，1，2，5，4，6，4，7，1，2，4，1，3，7，2，一开始Cache为空，此期间Cache的命中率为（）。
A.13.3%B.20%C.26.7%D.33.3%2、有如下C语言程序段：for（k=0；k<1000；k++）a[k]=a[k]+32；若数组a及变量k均为int型，int型数据占4B，数据Cache采用直接映射方式、数据区大小为1KB，块大小位16B，该程序段执行前Cache为空，则该程序段执行过程中访问数组a的Cache缺失率约为（）。
A.1.25%B.2.5%C.12.5%D.25%3、指令寄存器的位数取决（）。
A.存储器的容量B.指令字长C.机器字长人D.存储字长4、下列关于计算机操作的单位时间的关系中，正确的是（）。
A.时钟周期>指令周期>CPU周期B.指令周期CPU周期>时钟周期C.CPU周期>指令周期>时钟周期D.CPU周期>时钟周期>指令周期5、假设基准程序A在某计算机上的运行时间为100s，其中90s为CPU时间，其余为/O 时间。
若CPU速度提高50%，V/O速度不变，则运行基准程序A所耗费的时间是（）。
A.55sB.60sC.65 sD.70s6、在（）结构中，外部设备可以和主存储器单元统一编址。
A.单总线B.双总线C.三总线D.以上都可以7、总线宽度与下列（）有关。
A.控制线根数B.数据线根数C.地址线根数D.以上都不对8、微程序控制器的速度比硬布线控制器慢，主要是因为（）。
A.增加了从磁盘存储器读取微指令的时间B.增加了从主存储器读取微指令的时间C.增加了从指令寄存器读取微指令的时间D.增加了从控制存储器读取微指令的时问9、微指令大体可分为两类：水平型微指令和垂直型微指令。
西交《计算机组成原理》在线作业满分答案
西交《计算机组成原理》在线作业一、单选题（共 35 道试题，共 70 分。
）1. 设机器数采用补码形式(含l 位符号位)，若寄存器内容为9BH，则对应的十进制数为（）。
A. -27B. -97C. -101D. 155正确答案：C2. CPU响应中断的时间是（）。
A. 一条指令执行结束B. 外设提出中断C. 取指周期结束D. 外设工作完成后正确答案：A3. 在中断周期中，将允许中断触发器置“0”的操作由（）完成。
A. 硬件B. 关中断指令C. 开中断指令D. 软件正确答案：A4. 下列语句中是（）正确的。
A. 1KB＝1024?1024BB. 1KB＝1024MBC. 1MB＝1024?1024BD. 1MB＝1024B正确答案：C5. 下列数中最大的数为（）。
A. （10010101）二B. （227）八C. （96）十六D. （85）正确答案：B6. 程序员编程所用的地址叫做（）。
A. 逻辑地址B. 物理地址C. 真实地址D. 伪地址正确答案：A7. 下列数中最小的数为（）。
A. （101001）二B. （52）八C. （2B）十六D. （45）十正确答案：A8. 在运算器中不包含( )。
A. 状态寄存器B. 数据总线C. ALUD. 地址寄存器正确答案：D9. 在微型机系统中,外围设备通过（）与主板的系统总线相连接。
A. 适配器B. 设备控制器C. 计数器D. 寄存器正确答案：A10. 设寄存器内容为10000000，若它等于－128，则为（）。
A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码正确答案：B11. 下列（）属于应用软件。
A. 操作系统B. 编译程序C. 连接程序D. 文本处理正确答案：D12. 为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方式是采用（）。
A. 通用寄存器B. 堆栈C. 存储器D. 外存正确答案：B13. 系统总线中地址线的功能是（）。
A. 用于选择主存单元地址B. 用于选择进行信息传输的设备C. 用于选择外存地址D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址正确答案：D14. 一个16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是（）。
西交《计算机组成原理》期末复习题
（单选题）1 .微型机系统中，主机和高速硬盘进行数据交换一般采用（）方式。
A:程序查询B:程序中断C: DMAD: I/O方式正确答案：C（单选题）2.下列描述中（）是正确的。
A:控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果；B: 一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元；C:所有的数据运算都在CPU的控制器中完成；D:其他答案都正确。
正确答案：B（单选题）3.系统总线中地址线的功能是（）oA:用于选择主存单元地址B:用于选择进行信息传输的设备C:用于选择外存地址D:用于指定主存和I/O设备接口电路的地址正确答案：D（单选题）4.以下叙述（）是正确的。
A:外部设备一旦发出中断请求，便立即得到CPU的响应；B:外部设备一旦发出中断请求，CPU应立即响应；C:中断方式一般用于处理随机出现的服务请求；D:程序查询用于键盘中断。
正确答案：C（单选题）5. I/O采用不统一编址时，进行输入输出操作的指令是（）oA:控制指令B:访存指令C:输入输出指令D:伪指令正确答案：C（单选题）6. D/A转换器是（）。
A:把计算机输出的模拟量转为数字量B:把模拟量转为数字量，把数字量输入到计算机C:数字量转为模拟量，把转化结果输入到计算机A:延长机器周期内节拍数的；B:异步；C:中央与局部控制相结合的；D:同步；正确答案：C（单选题）51 .在CPU的寄存器中，__ 对用户是完全透明的。
A:程序计数器；B:指令寄存器；C:状态寄存器；D:通用寄存器。
正确答案：B（单选题）52.下列语句中是（）正确的。
A: 1KB=1O24X1O24BB: 1KB=1O24MBC: 1MB=1O24X1O24BD: 1MB=1O24B正确答案：C（单选题）53.计算机中表示地址时，采用 ____ oA:原码;B:补码；C:反码；D:无符号数。
正确答案：D（单选题）54 .系统总线中地址线的功能是—oA:用于选择主存单元地址B:用于选择进行信息传输的设备C:用于选择外存地址D:用于指定主存和I/O设备接口电路的地址正确答案：D（单选题）55 .下列语句中是—正确的。
西安交大计算机组成原理—习题解答(第二章)
第二章习题解
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第二章 2.4
2.4一般来说，CISC比RISC的指令复杂，因此可以用较少 的指令完成相同的任务。然而，由于指令的复杂，一条 CISC指令需要花费比RISC更多的时间来完成。假设一个 任务需要P条CISC指令或者2P条RISC指令，完成每条 CISC指令花费8Tns，每条RISC指令花费2Tns。在此假 设下，哪一种指令系统性能更好？
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第二章 2.6
题解：
(1) 返回指令是一地址指令，其格式如下：
这是一条间接寻址的无条件转移指令。其中，I为间接寻址标志， K为子程序在主存第一单元的地址。
请写出从存储器中所取的数据以及转移地址。 （3）若采用直接寻址，请写出从存储器中取出的数据。
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第二章 2.9
题解
（1）相对寻址：EA＝（PC）＋A = 2B01H＋003FH＝2B40H
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第二章 2.12
2.12 某8位计算机，其指令格式如下图所示：
7
43 2
0
OP-Code
I
D
其中，OP-Code为操作码；I为间址特征位，只允许一次间址；D为 形式地址。假设主存储器部分单元内容如下：
西安交大计算机组成原理—习题解答(第三章)-20131010
第三章 3.6
3.6若用1M×1位的DRAM芯片构成1M×16位的主存储器 ，芯片内部存储元排列成正方形阵列，其刷新最大间隔时 间为4ms。则采用异步刷新时，两次刷新操作应相隔多长 时间？4ms时间内共需多少个刷新周期？
题解： 刷新定时信号的周期时间为： 8ms/8K= 0.976us≈0.9us; 4ms时间内共需8K个刷新周期。
题解： 刷新定时信号的周期时间为： 8ms/8192=0.976us≈0.9us; （向下按存取周期约整） 对整个存储器刷新一遍需要8192（8K）个刷新周期。
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第三章 3.8
3.8 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问： ⑴ 该存储器能存储多少字节的信息？ ⑵ 如果此存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要 多少芯片？
计算机组成原理习题解答
第三章题解
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第三章 3.1
3.1解释存储元、存储单元、存储体这几个概念。 存储元是 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，又叫存储基元或位单元，不能单 独存取； 存储单元由若干存储元组成，是存储器读写的基本单 位，并且具有特定存储地址； 存储体也被称为存储矩阵或存储阵列，它是存储单元 的集合。
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第三章 3.7
3.7某32位机主存地址码为32位，使用64M×4位的DRAM 芯片组成，设芯片内部由4个8K×8K存储体结构组成，4 个体可同时刷新，存储周期为0.1μs。若采用异步刷新方 式，设存储元刷新最大时间间隔不超过8ms，则刷新定时 信号的周期时间是多少？对整个存储器刷新一遍需要多少 个刷新周期？
2021年西安交通大学软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)
2021年西安交通大学软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、在全相联映射、直接映射和组相联映射中，块冲突概率最小的是（）。
A.全相联映射B.直接映射C.组相联映射D.不一定2、有效容量为128KB的Cache，每块16B，8路组相联。
字节地址为1234567H的单元调入该Cache，其tag应为（）。
A.1234HB.2468HC.048DHD.12345H3、十进制数-0.3125的8位移码编码为（）。
A.D8HB.58HC.A8HD.28H4、假设编译器规定int 和shot类型长度分别为32位和16位，若有下列C语言语句：unsigned short x=65530；unsigned int y=x；得到y的机器数为（）。
A.00007FFAHB.0000 FFFAHC.FFFF 7FFAHD.FFFF FFFAH5、下列关于浮点数加减法运算的叙述中，正确的是（）。
I.对阶操作不会引起阶码上溢或下溢Ⅱ.右归和尾数舍入都可能引起阶码上溢Ⅲ.左归时可能引起阶码下溢IV.尾数溢出时结果不一定溢出A.仅Ⅱ、ⅢB. 仅I、Ⅱ、ⅢC.仅I、Ⅲ、IⅣD. I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ6、中断判优逻辑和总线仲裁方式相类似，下列说法中，正确的是（）。
I.在总线仲裁方式中，独立请求方式响应时间最快，是以增加处理器开销和增加控制线数为代价的II.在总线仲裁方式中计数器查询方式，若每次计数都从“0”开始，则所有设备使用总线的优先级相等III.总线仲裁方式一般是指I/O设备争用总线的判优方式，而中断判优方式一般是指I/O设备争用CPU的判优方式IV.中断判优逻辑既可以通过硬件实现，也可以通过软件实现，A. I，IIB. I，III，IVC. I，II，IVD.I，IV7、某机器I/O设备采用异步串行传送方式传送字符信息，字符信息格式为1位起始位、8位数据位、1位校验位和1位停止位。
若要求每秒传送640个字符，那么该设备的有效数据传输率应为（）。
西交《计算机组成原理》期末复习题
(单选题)1.微型机系统中，主机和高速硬盘进行数据交换一般采用（）方式。
A: 程序查询B: 程序中断C: DMAD: I/O方式正确答案: C(单选题)2.下列描述中（）是正确的。
A: 控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果；B: 一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元；C: 所有的数据运算都在CPU的控制器中完成；D: 其他答案都正确。
正确答案: B(单选题)3.系统总线中地址线的功能是（）。
A: 用于选择主存单元地址B: 用于选择进行信息传输的设备C: 用于选择外存地址D: 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址正确答案: D(单选题)4.以下叙述（）是正确的。
A: 外部设备一旦发出中断请求，便立即得到CPU的响应；B: 外部设备一旦发出中断请求，CPU应立即响应；C: 中断方式一般用于处理随机出现的服务请求；D: 程序查询用于键盘中断。
正确答案: C(单选题)5.I/O采用不统一编址时，进行输入输出操作的指令是（）。
A: 控制指令B: 访存指令C: 输入输出指令D: 伪指令正确答案: C(单选题)6.D/A转换器是( )。
A: 把计算机输出的模拟量转为数字量B: 把模拟量转为数字量，把数字量输入到计算机C: 数字量转为模拟量，把转化结果输入到计算机D: 把计算机输出的数字量转为模拟量正确答案: D(单选题)7.程序计数器PC属于（）。
A: 运算器B: 控制器C: 存储器D: 输入设备正确答案: B(单选题)8.若要表示0－999中的任意一个十进制数，最少需要位（）二进制数。
A: 6B: 8C: 10D: 1000正确答案: C(单选题)9.在小数定点机中，下述说法正确的是（）。
A: 只有补码能表示－1B: 只有原码不能表示－1C: 三种机器数均不能表示－1D: 其他都不对正确答案: A(单选题)10.CPU响应中断的时间是____。
A: 一条指令执行结束B: 外设提出中断C: 取指周期结束D: 外设工作完成后正确答案: A(单选题)11.计算机操作的最小单位时间是______。
西安交通大学组成原理13年试卷
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二、简答题： （每小题 5 分，共 15 分）
1、设磁盘存储器有 6 个记录扇面，共有 100 道题，分 8 个扇区，每扇区存 储 1K 字节，转速为 7200 转/分，则该扇面存储器的总容量是多少字节？数据传 输率是多少（Bps）？平均等待时间又是多少？ 2、请列出补码一位乘比较法中每部部分积运算的运算规则表，并分析移位 次数、运算次数等规则。 3、在微指令格式设计中，微地址的形成方法有哪几种？请简述它们获得后 继微地址的方法。假设某机有 100 条指令，平均每条指令由 5 条伪指令编制的 微程序实现，其中有一条取指伪指令是所有指令公用的。已知微指令长度为 32 位，则控制存储器容量至少需要多大？
三、指令系统设计： （15 分）
某 32 位计算机，CPU 中有 32 个通用寄存器，主存容量为 4GB。指令字 节等于机器字长，若该机指令系统课完成 138 种操作，操作码位数固定，且具 有立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器间接寻址、变址寻址（通用寄存器 作为变址寄存器）、基址寻址（通用寄存器作为基址寄存器）和相对寻址 7 中 方式。 试回答：（要求：答案中数据用 2 的幂形式表示） （1）画出一地址指令格式，并指出各字段的位数及作用； （2）直接寻址的最大范围； （3）变址寻址的范围； （4）基址寻址的位移量范围； （5）相对寻址的位移量范围。
西安交通大学考试题 A 卷
课 程 计算机组成原理 A
系 别 考 试 日 期
成绩
2013 年 1 月 18 日
专业班号 姓 名 学 号 期中 期末 √
一、多选一填空：
（答案请直接填在空中）
（10 分）
1、某机指令字长 20 位，每个操作数的地址码为 8 位，指令分别为零地址、 一地址和二地址 3 种格式。分别采用定长操作码和变长操作码方案时，二地址 指令的最多条数是 。 A.14 条，15 条 B.15 条，16 条 C.16 条，15 条 D.15 条，14 条 2、下列有关存储系统的叙述中，错误的是 。 A.Cache-主存之间的信息调度功能全部由硬件技术实现 B.主存-辅存层次的主要作用是为程序员提供交大的访存空间 C.Cache-主存层次在提高 CPU 访存速度的同时增加了存储器的容量 D.主存-辅存之间的信息调度功能通过软硬件结合的技术实现 3、用 64K×1 位的 DRAM 芯片构成 1M×16 位的主存储器，芯片内部存储元排 列成正方形整列，其刷新最大时间间隔为 4ms。则采用异步刷新时，两次刷新 操作的最大时间间隔为 。 A.18μs B.17μs C.16μs D.15μs 4、 某 CRT 显示器， 采用逐行光栅扫描方式， 其帧频为 50Hz， 行频为 30KHz， 点频为 24MHz，那么该显示器的分辨率为 。 A.800×600 B.1024×728 C.1024×1024 D.1280×720
西安交大计算机组成原理—习题解答(第五章)
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5.11
讨论： 1、VRAM、ROM容量应以字或字节为单位，不能以位为
单位； 2、字模点阵在ROM中按行存放，一行占一个存储单元
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5.11
列方程： （72+x）× 0.8 = 72 （24+y）× 0.8 = 24
解方程得：x = 18，y = 6，则： 字计数器模 = 72 + 18 = 90 (72/80%) 排计数器模 = 24 + 6 = 30 (24/80%) 6）点频 = 50Hz × 30排 × 14行 × 90字× 8点 = 15 120 000Hz = 15.12MHz
题解： ⑴ 总线宽度 =32位/8 =4B 总线带宽= 33MHz×4B=132MBps 总线数据传输率 = 33MHz×4B/3=44MBps ⑵ 总线宽度 =64位/8 =8B 总线带宽= 66MHz×8B=528MBps 总线数据传输率 =66MHz×8B/2=264MBps
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5.2
5.2 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步通信 方式，请画出CPU通过总线从主存读数据过程中各类信号的时序关 系图。
题解：总线的一次信息传送过程大致分申请分配、寻址、传送、结 束四个阶段，其中申请分配阶段是在进入总线周期之前完成的。
2021年西安交通大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)
2021年西安交通大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、零地址双操作数指令不需要指出操作数地址，这是因为（）。
A.操作数已在数据缓冲寄存器中B.操作数隐含在累加器中C.操作数地址隐含在堆栈指针中D.利用上一条指令的运算结果进行操作2、用二地址指令来完成算术运算时，其结果一般存放在（）。
A.其中一个地址码提供的地址中B.栈顶C.累加器（ACC）中D.以上都不对3、假设机器字长为8位（含两位符号位），若机器数DA日为补码，则算术左移一位和算术右移一位分别得（）。
A.B4H EDHB.F4H 6DHC.B5H EDHD.B4H 6DH4、为了表示无符号十进制整数，下列哪些是合法的8421BCD码？（）I.01111001 Ⅱ.11010110 Ⅲ.00001100 Ⅳ.1000010lA.I、IⅡB.Ⅱ、ⅢC.I、ⅣD.I、Ⅱ、Ⅲ5、有如下C语言程序段：（）short si=-32767；unsigned short usi=si；执行上述两条语句后，usi的值为A.-32767B.32767C.32768D.327696、主存按字节编址，地址从0A4000H到0CBFFFH，共有（）字节；若用存储容量为32K×8位的存储芯片构成该主存，至少需要（）片。
A.80K，2B.96K，2C.160K，5 C.192K，57、根据存储内容来进行存取的存储器称为（）。
A.双端口存储器B.相联存储器C.交叉存储器D.串行存储器8、假定编译器对高级语言的某条语句可以编译生成两种不同的指令序列，A、B和C三类指令的CPl和执行两种不同序列所含的三类指令条数见下表。
则以下结论错误的是（）。
I.序列一比序列二少l条指令Ⅱ.序列一比序列二的执行速度快Ⅲ.序列一的总时钟周期数比序列二多1个Ⅳ.序列一的CPI比序列二的CPI大A.I、llB.1、ⅢC. ll、1VD.Ⅱ9、（）可区分存储单元中在放的是指令还是数据。
2021年西安交通大学城市学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)
2021年西安交通大学城市学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、下列关于指令字长、机器字长和存储字长的说法中，正确的是（）。
I.指令字长等于机器字长的前提下，取指周期等于机器周期Ⅱ.指令字长等于存储字长的前提下，取指周期等于机器周期Ⅲ.指令字长和机器字长的长度没有必然关系Ⅳ为了硬件设计方便，指令字长都和存储字长一样大A.I、Ⅲ、IVB.I、ⅣC.Ⅱ、ⅢD.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ2、设指令由取指、分析、执行3个子部件完成，每个子部件的工作周期均为At，采用常规标量流水线处理器。
若连续执行l0条指令，则需要的时间为（）。
A.8∆tB.10∆tC.12∆tD.14∆t3、由3个“1”和5个“0”组成的8位二进制补码，能表示的最小整数是（）。
A.-126B.-125C.-32D.-34、在补码一位乘中，若判断位Y n Y n+1=01，则应执行的操作为（）。
A.原部分积加[-x]补，然后右移一位B.原部分积加[x]补，然后右移一位C.原部分积加[-x] 补，然后左移一位D.原部分积加[x]补，然后左移一位5、用海明码对长度为8位的数据进行检/纠错时，若能纠正一位错，则校验位数至少为（）。
A.2B.3C.4D.56、在一个容量为l28KB的SRAM存储器芯片上，按字长32位编址，其地址范围可从0000H到（）。
A.3HB.7HC.7HD.3fH7、局部性原理是一个持久的概念，对硬件和软件系统的设计和性能都有着极大的影响。
局部性通常有两种不同的形式：时间局部性和空间局部性。
程序员是否编写出高速缓存友好的代码，就取决于这两方面的问题。
对于下面这个函数，说法正确的是（）。
int sumvec(int v[N]){int i, sum=0;for(i=0;i<N;i++)sum+= v[i]eturn sum;}A.对于变量i和sum，循环体具有良好的空间局部性B.对于变量i、sum和v[N]，循环体具有良好的空间局部性C.对于变量i和sum，循环体具有良好的时间局部性D.对于变量i、sum和v[N]，循环体具有良好的时间局部性28、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。
西安交大计算机组成原理—习题解答(第七章)汇编
BUS→A
BUS→B
BUS→C
B73 G
1D
8D
令： D →BUS = -T0 A →BUS = -T2 BUS→A = P1 BUS→B = P3
>=1
>=1
T1 T3 T0 T2
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第七章 7.1
7.1 请分析CPU内部采用分散互连结构和单总线以及多总线结构的优 缺点。
答： 分散互连结构是在需要进行数据传输的部件间设置专用通路。该结构
的优势是部件间不存在传输通路的竞争问题，所以指令执行速度快。 单总线结构是将各部件都连接在单一的总线上。其优势是CPU结构紧
凑，但由于部件间争用总线造成指令执行速度慢。 双总线结构是在单总线结构的基础上增加了一条总线，使得ALU的两
T0时间完成D→总线； T1时间完成总线→A； T2时间完成A→总线； T3时间完成总线→B。
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第七章 7.2
解： （1）采用三态输出的D型寄存器74LS374做A、B、C、
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第七章 7.4
7.4 欲在7.3.4给出的目标指令集中增加一条立即数加法 指令addi rt,rs,imm16，若CPU采用单周期数据通路设 计方案，请问在7.5.1中给出的图7-19数据通路能否支 持该指令的执行？若不能，请问如何修改？并用指令周 期流程图描述该指令的完整执行过程。
其他系统西安交通大学--计算机组成原理学习指南所有答案
其他系统西安交通大学--计算机组成原理学习指南所有答案RAM芯片并联时可以降低存储器的平均价格。
（）答案是：FRAM芯片串联时可以增加存储单元数量。
（）答案是：T可编程的只读存储器不可以改写。
（）答案是：F动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。
（）答案是：TCory的中文名称是_______。
答案是：闪速存储器动态随机存储器的常用刷新方式：集中式、分散式和_______。
答案是：异步式从工作原理看，RAM分_______RAM和_______RAM。
答案是：静态动态ALU属于_______部件。
答案是：运算器浮点运算器由_______和_______组成。
答案是：阶码运算器尾数运算器全加器的位数与操作数的位数的加法器称_______。
答案是：并行加法器用8片74171和2片74182组成_______级先行进位结构的32位ALU。
答案是：二乘法器的硬件结构通常采用并行加法器和_______。
答案是：串行右移采用双符号位的方法进行溢出检测时，如果发生了溢出，若结果的符号位为_______，表示发生正溢出。
答案是：01汉字的基本属性有字形、字音和_______。
答案是：字义CRC码又称为_______，它具有_______能力。
答案是：循环冗余校验码、纠错常用的校验码有_______、_______、_______等。
答案是：奇偶校验码、海明校验码、CRC码移码表示法主要用于表示_______数的阶码E，以便于比较两个_______的大小和_______操作。
答案是：2、浮点、指数、对阶按IEEE754标准，一个浮点数由_______、阶码E、尾数M三个域组成。
其中阶码E的值等于指数的_______，加上一个固定_______。
答案是：符号位S、真值e、偏移量以下有关指令系统的说法错误的是（）。
A、指令系统是一台机器硬件能执行的指令全体B、任何程序运行前都要先转化为机器语言程序C、指令系统是计算机软件、硬件的界面D、指令系统和机器语言是无关的答案是：A在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由（）完成地址映射。
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第二章 2.10
2.10 某计算机字长16位，主存按字编址，采用单字长单地址指令格 式，指令的一般格式如下所示：
OP_Code
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第二章 2.7
2.7设某指令系统基本指令格式如下图示。图中，指令总 字长12位，其中OP表示操作码字段，占3位；Di（i=1、 2、3）表示地址码字段，每个分别占3位。请利用扩展操 作码法，试提出一种编码方案使该指令系统有5条三地址 指令，8条二地址指令， 120条单地址指令，60条零地址 指令。要求具体分配每条指令的操作码编码。
若3号基址寄存器内容是4016，试用先基址后间址（一次 ）的复合寻址方式，求指令K的操作数P。 题解： 先基址寻址：EA’=（Rb） + A
= 4016 + 401 = 4417 后间接寻址：EA=(EA’) =(4417)=4300
P = (4300)=2053
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第二章 2.6
2.6 在某些计算机中，子程序调用是以下述方法实现的： 转子指令将返回地址（即主程序中该指令的下一条指令地 址）存入子程序的第一单元，然后转到第二个单元开始执 行子程序。 （1）设计一条相应的从子程序返回主程序的指令； （2）在这种情况下，你怎样在主、子程序间进行参 数的传递？ （3）上述调用方法是否可用于子程序嵌套？ （4）上述调用方法是否可用于子程序多重嵌套时的 递归调用（即某个子程序调用它本身）？如果改用堆 栈链接方法，是否可实现此问题？
4条冗余编码备用
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第二章 2.9
2.9 某16位机，采用单字长单地址指令格式，其中形式地址码字段占7位 。若基址寄存器的内容为2000H，变址寄存器的内容为23A0H，指令 的形式地址码部分是3FH，当前正在执行的指令所在地址为2B00H。 请回答下列问题： （1）变址寻址、基址寻址和相对寻址三种情况下的访存有效地址； （2）设变址寻址用于取数指令，相对寻址用于转移指令，存储器内 存放的相关内容如下：
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第二章 2.11
题解： ①指令码=0011 00 0 0 0101 0110，直接寻址 EA=D=0101 0110B = 0056H ②指令码=0100 00 1 0 1010 0000，用变址寄存器X2变址 EA=（X2）+D = 46B2H + A0H= 4752H ③指令码=0001 00 1 1 0100 0111，相对寻址 EA=（PC）+D = 1548H + 47H=158FH ④指令码=0100 01 0 1 1001 1000，用变址寄存器X1变址 EA=（X1）+D = 036AH + 98H=0402H ⑤指令码=0110 01 1 1 1100 1110，相对寻址 EA=（PC）+D = 1548H + FFCEH=1516H
计算机组成与设计
第二章习题解
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第二章 2.4
2.4一般来说，CISC比RISC的指令复杂，因此可以用较少 的指令完成相同的任务。然而，由于指令的复杂，一条 CISC指令需要花费比RISC更多的时间来完成。假设一个 任务需要P条CISC指令或者2P条RISC指令，完成每条 CISC指令花费8Tns，每条RISC指令花费2Tns。在此假 设下，哪一种指令系统性能更好？
请址，请写出从存储器中取出的数据。
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第二章 2.9
题解
（1）相对寻址：EA＝（PC）＋A = 2B01H＋003FH＝2B40H
X=01：用变址寄存器X1变址； X=10：用变址寄存器X2变址； X=11：相对寻址； 若执行指令时，机器状态如下： （PC）=1548H，（X1）=036AH，（X2）=46B2H 请分别确定下列指令的有效地址EA。 ① 3056H ② 42A0H ③ 1347H ④ 4598H ⑤ 67CEH
变址寻址：EA＝（Rx) + A = 23A0H + 003FH = 23DFH
基址寻址：EA＝（Rb） + A = 2000H＋003FH＝203FH
（2）变址寻址时EA＝23DFH 因此从23DFH单元取出的数据为2800H； 相对寻址时转移地址＝2B40H
（3）直接寻址时EA＝003FH， S=(EA)=2300,因此取出的数据为2300H
指出下列指令的有效地址：
① A7H
② DFH
③ B2H ④ CEH
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第二章 2.12
题解： ①指令码=1010 0 111，直接寻址 EA=D=07H ②指令码=1101 1 111，间接寻址 EA=(D)=(07H)=23H ③指令码=1011 0 010，直接寻址 EA=D=02H ④指令码=1100 1 110，间接寻址 EA =(D)=(06H)=B8H
65
0
OP-Code
M
Rn
A
其中，OP-Code为操作码，M为寻址方式码，Rn为通用寄存器编号，A为 形式地址。寻址方式码定义如下：
注：有效地址表达式中（X）表示存储器地址X或寄存器X的内容；指令中Rn字 段和A字段是否使用视寻址方式而定；位移量用补码表示。
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第二章 2.7
解：该指令系统操作码编码分配方案如下：
000 XXX YYY ZZZ
↓↓ ↓↓ 100 XXX YYY ZZZ
(2)在这种情况下，可利用寄存器或主存单元进行主、子程序之间 的参数传递。
(3)可以用于子程序的嵌套(多重转子程序)，因为每个返回地址 都存放在被调用的子程序的第一个单元中。
(4)不可以用于子程序的递归，因为当某个子程序自己调用自己 时，子程序的第一个单元的内容将被破坏。
如果改为堆栈方法．可以实现子程序的递归，因为堆栈具有后 进先出的功能。
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第二章 2.6
题解：
(1) 返回指令是一地址指令，其格式如下：
这是一条间接寻址的无条件转移指令。其中，I为间接寻址标志， K为子程序在主存第一单元的地址。
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第二章 2.13
2.13 某计算机字长16位，主存按字编址，采用单字长单地址指令格式，指 令各字段定义如下：
15 12 11 9 8
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第二章 2.7
操作码编码分配方案（续）
111 111 000 000
↓ ↓ ↓↓ 111 111 111 011
60条零地址指令
111 111 111 100
↓ ↓ ↓↓ 111 111 111 111
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第二章 2.13
请回答下列问题： (1)该指令系统最多可有多少条指令？该计算机最多有多
少个通用寄存器？ (2)上表中各种寻址方式的寻址范围多大（不包括相对寻
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第二章 2.12
2.12 某8位计算机，其指令格式如下图所示：
7
43 2
0
OP-Code
I
D
其中，OP-Code为操作码；I为间址特征位，只允许一次间址；D为 形式地址。假设主存储器部分单元内容如下：
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第二章 2.11
2.11 某计算机字长16位，主存按字编址，采用单字长单地址指令格式