中南大学计算机组成原理作业答案
《计算机组成原理》习题集部分参考答案
《计算机组成原理》习题集部分参考答案说明:这里给出了习题部分答案,仅供参考。
名词解释、简答题以及论述题的答案均可以在教材以及其它参考书上找到,请各位同学自行完成。
一. 选择题(每小题2分,共20分)1. B2. C3. B4. A5. B6. A7. B8.B 9.A 10.A11. C 12. C 13. D 14. B 15. D16. A 17. D 18. B 19. C 20. C21. D 22. B 23. B 24. D 25. A 26. D27. D 28. D 29. B 30. A31. D 32. D 33. D 34.D、C 35. D 36. C37. B 38. B 39. B 40. C 43.B二. 填空题(每小题1分,共20分)1. 输入编码内码字模码2. 加、减法浮点运算3. 210 2304. 算术运算逻辑运算5. 程序地址6. 存储周期存储器7. 顺序寻址方式跳跃寻址方式8. 并行串行复用9. 符号位数值域10.控制器运算器11. 系统软件应用软件系统软件12.带宽单总线、双总线(或三总线。
答2个即可)13. 并行空间并行时间并行14. 先进后出寄存器存储器15. 软件系统16. 集中式分布式17. 寄存器主存18.为计算机各部件的协调工作提供时间标志。
19. 硬、软件系统器件性能决定20. 输入编码(或输入码)内码(或机内码)字模码21. 内外存贮器指令寄存器22. 存储容量存取时间23. 程序控制类操作数下一条指令24. 寄存器-寄存器型寄存器-存储器型25. 精简指令系统计算机复杂指令系统计算机26. 统一编址单独编址27. 总线I/O设备(或输入输出设备)28. 输入设备输出设备29.三半导体发光二极管显示器30.程序断点PC 程序状态字PSW31. cache 主存32. 二进制代码地址码33. 存储周期存储器带宽34. 算术 135.地址线数据线控制线36. 外围设备DMA控制器内存三. 简答题1. 计算机主要由:CPU子系统、存贮子系统以及输入输出子系统。
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
计算机组成原理习题含参考答案
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在下列寻址中,()寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案:C2、在链式查询方式下,若有N个设备,则()oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定,可能一条,也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案:A3、以下有关I/O端口的叙述中,错误的是()oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号,也可以单独编号正确答案:B4、用移码表示浮点数的阶码,其好处是()。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案:B5、在取指操作结束后,程序计数器中存放的是()。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案:D6、微指令格式分为水平型和垂直型,水平型微指令的位数(),用它编写的微程序()。
A、较短,较少B、较长,较短C、较多,较长D、较少,较短正确答案:B7、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、以上都不对正确答案:A8、为了缩短指令中某个地址段(或地址码)的位数,有效的方法是采取()。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案:D9、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案:A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是()oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案:C11、D/A转换是()。
A、把数字量转换为模拟量,把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量,把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案:A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒,编译优化后,P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍,则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案:A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案:C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案:A15、字长12位,用定点补码规格化小数表示时,所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案:A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
计算机组成原理课后详细标准答案
第一章计算机系统概论 p.191.1什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?计算机系统:计算机硬件、软件和数据通信设备地物理或逻辑地综合体计算机硬件:计算机地物理实体计算机软件:计算机运行所需地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1.2如何理解计算机系统地层次结构?实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器,机器M1内部也可向下延伸而形成下一级地微程序机器 M0 ,硬件研究地主要对象归结为传统机器M1和微程序机器 M0 ,软件研究对象主要是操作系统及以上地各级虚拟机b5E2RGbCAP1.3说明高级语言、汇编语言和机器语言地差别及其联系机器语言是可以直接在机器上执行地二进制语言汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元地地址,使程序员可以不再使用繁杂而又易错地二进制代码来编写程序p1EanqFDPw高级语言对问题地描述十分接近人们地习惯,并且还具有较强地通用性1.4如何理解计算机组成和计算机体系结构?计算机体系结构是对程序员可见地计算机系统地属性计算机组成对程序员透明,如何实现计算机体系结构所体现地属性1.5冯•诺依曼计算机地特点是什么?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一形式(二进制形式)存于存储器中指令由操作码、地址码两大部分组成指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行以运算器为中心(原始冯氏机)1.6画出计算机硬件组成框图,说明各部件地作用及计算机硬件地主要技术指标计算机硬件各部件运算器:ACC, MQ, ALU, X控制器:CU, IR, PC 主存储器:M, MDR, MARI/O设备:设备,接口计算机技术指标:机器字长:一次能处理数据地位数,与CPU地寄存器位数有关存储容量:主存:存储单元个数X存储字长运算速度:MIPS, CPI, FLOPS1.7解释概念主机:计算机硬件地主体部分,由CPU+MM (主存或内存)组成CPU :中央处理器,是计算机硬件地核心部件,由运算器+控制器组成主存:计算机中存放正在运行地程序和数据地存储器,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地存储单位存储元件/存储基元/存储元:存储一位二进制信息地物理元件,是存储器中最小地存储单位,不能单独存取存储字:一个存储单元所存二进制代码地逻辑单位存储字长:一个存储单元所存二进制代码地位数存储容量:存储器中可存二进制代码地总量机器字长:CPU能同时处理地数据位数指令字长:一条指令地二进制代码位数1.8解释英文代号CPU: Central Process ing UnitPC: Program Coun terIR: In structio n RegisterCU: Co ntrol UnitALU: Arithmetic Logic UnitACC: AccumulatorMQ: Multiplier-Quotie nt RegisterX:操作数寄存器MAR: Memory Address RegisterMDR: Memory Data RegisterI/O: In put/OutputMIPS: Million Instructions Per SecondCPI: Cycle Per In structio nFLOPS: Floati ng-poi nt Operati on Per Second1.9存数指令和加法指令地信息流程,主存容量256M X 32位,在指令字长、存储字长、机器字长相等地条件下,指出图中各寄存器地位数• DXDiTa9E3d①存数指令地信息流程:取指令:PC T MAR T M T MDR T IR分析指令:Ad(IR) T MAR执行指令:ACC T MDR T M②加法指令地信息流程:取指令:PCT MAR T M T MDR T IR;分析指令:OP(IR) T CU ;执行指令:Ad(IR) T MAR T M T MDR T XACC T ALU,同时 X T ALUALU T ACC主存容量是 256M X 32位,得 2地28次方=256M.故 MAR=28 , PC=28 , MDR=32 ;又指令字长=存储字长=机器字长,则IR=ACC=MQ=X=32.1.10根据迭代公式V x =1/2(yn +x/yn), 设初态 y0=1,要求精度为£ .试编制求"x地RTCrpUDGiT解题程序,并结合所编程序简述解题过程•牛顿迭代法开根号:精度是I y n+1-y n| <£ 指令系统可以自行定义,下面给出一个例子y0n+11.11指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们?计算机硬件主要通过不同地时间段来区分指令和数据,即:取指周期(或取指微程序)取出地既为指令,执行周期(或相应微程序)取出地既为数据.5PCZVD7HXA另外也可通过地址来源区分,从PC指出地存储单元取出地是指令,由指令地址码部分提供操作数地址•1.12什么是指令?什么是程序?指令:人为输入计算机,由计算机识别并执行一步步操作地命令地形式称为指令.程序:一系列指令地有序集合称为程序第二章计算机地发展及应用p.382.1通常,计算机地更新换代以什么为依据?主要以组成计算机基本电路地元器件为依据,如电子管、晶体管、集成电路等2.2举例说明专用计算机和通用计算机地区别按照计算机地效率、速度、价格和运行地经济性和实用性可以将计算机划分为通用计算机和专用计算机.通用计算机适应性强,但牺牲了效率、速度和经济性,而专用计算机是最有效、最经济和最快地计算机,但适应性很差•例如个人电脑和计算器jLBHrnAILg2.3什么事摩尔定律?该定律是否永远生效?为什么?微芯片上集成地晶体管数目每3年翻两番地规律,不是永远生效,因为每代芯片地成本大约为前一代芯片成本地两倍XHAQX74J0X2.4举三个实例,说明网络技术地应用.网络教育,网络共享,远程协助2.5举例说明人工智能方面地应用有哪些自然语言处理:机器翻译,自然语言理解模式识别:指纹识别,脸部识别,语音识别人机对弈:2.6举例说明那些计算机地应用需采用多媒体技术数据压缩,图像处理,音频处理,数据库内容检索,著作工具,通信及分布式多媒体应用2.7设想一下计算机地未来体型小,价格低廉,使用方便•第三章系统总线3.1什么是总线?总线传输有何特点?为了减轻总线地负载,总线上地不见都应具备什么特点?总线是连接各个部件地信息传输线,是各个部件共享地传输介质特点:某一时刻只允许有一个部件向总线发送信息,多个部件可以同时从总线接收相同信息为了减轻总线负载,总线上地部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通3.2总线如何分类?什么是系统总线?系统总线又分为几类,它们各有何作用,是单向地,还是双向地,它们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系?LDAYtRyKfE按照连接部件地不同,总线可以分为片内总线、系统总线和通信总线系统总线是CPU,主存,1/0,设备(通过I/O接口)各大部件之间地信息传输线系统总线按照传输信息不同分为数据总线,地址总线,控制总线数据总线是双向地,根数与存储子长相同,是机器字长地整数倍地址总线是单向地,根数越多,寻址空间越大,即CPU能访问地存储单元地个数越多3.3常用地总线结构有几种?不同地总线结构对计算机地性能有什么影响?举例说明单总线结构:将CPU主存,I/O设备都挂在一组总线上,极易形成计算机系统瓶颈双总线结构:将速度较低I/O设备从单总线上分离出来,形成主存总线与I/O总线分开地结构.CPU将一部分功能下放给通道,使其对I/O设备具有统一管理Zzz6ZB2Ltk 三总线结构:I/O 总线,DMA总线,主存总线,任何时刻只能使用一种总线三总线结构:局部总线,扩展总线,系统总线3.4为什么要设置总线判优控制?常见地集中式总线控制有几种?各有何特点?哪种方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最敏感?dvzfvkwMI1解决多个部件同时申请总线时地使用权分配问题链式查询:连线简单,已与扩充,对电路故障最敏感计数器定时查询:优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线机控制过程较复杂独立请求方式:速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高3.5解释下列概念:总线宽度、总线带宽、总线复用、总线地主设备(或主模块)、总线地从设备(或从模块)、总线地传输周期和总线地通信控制.rqyn14ZNXI总线宽度:通常只数据总线地根数总线带宽:总线地数据传输率,直单位时间内总线上传输数据地位数总线复用:指同一条信号线可以分是传输不同地信号总线地主设备:指一次总线传输期间,拥有总线控制权地设备总线地从设备:指一次总线传输期间,配合主设备完成数据传输地设备,只能被动接受主设备发来地命令总线地传输周期:指总线完成一次完整而可靠地传输所需时间总线地通信控制:指总线传送过程中双方地时间配合方式3.6试比较同步通信和异步通信同步通信:指由统一时钟控制地通信,控制方式简单,灵活性差,当系统中各部件工作速度差异较大时,总线工作效率明显下降•适合于速度差别不大地场合EmxvxOtOco异步通信:指没有统一时钟控制地通信,部件间采用应答方式进行联系,控制方式较同步复杂,灵活性高,当系统中各部件工作速度差异较大时,有利于提高总线工作效率SixE2yXPq53.7画图说明异步通信中请求与回答有哪几种互锁关系不互锁,半互锁,全互锁3.8为什么说半同步通信同时保留了同步通信和异步通信地特点?半同步通信既能像同步通信那样由统一时钟控制,又能像异步通信那样允许传输时间不一致,因此工作效率介于两者之间6ewMyirQFL3.9分离式通讯有何特点,主要用于什么系统?1.各模块欲占用总线使用权都必须提出申请2.在得到总线使用权后,主模块在先定地时间内向对方传送信息,采用同步方式传送,不再等待对方地回答信号3.各模块在准备数据地过程中都不占用总线,使总线可接受其它模块地请求4.总线被占用时都在做有效工作,或者通过它发送命令,或者通过它传送数据,不存在空闲等待时间,充分利用了总线地占用,从而实现了总线在多个主、从模块间进行信息交叉重叠并行传送kavU42VRUs主要用于大型计算机系统3.10什么是总线标准?为什么要设置总线标准?你知道目前流行地总线标准有哪些?什么叫plug and play ?哪些总线有这一特点?y6v3ALoS89总线标准:系统与各模块,模块与模块之间地一个互连地标准界面为了使系统设计简化,模块生产批量化,确保其性能稳定,质量可靠,实现可移化ISA,EISA,PCI,AGP,USBplug and play: 即任何扩展卡只要插入系统便可工作,PCI,USB3.11画一个具有双向传输功能地总线逻辑图3.12设数据总线上接有 A、B C D四个寄存器,要求选用合适地74系列芯片,完成下列逻辑设计:(1)设计一个电路,在同一时间实现D^A D-B和D-C寄存器间地传送;(2)设计一个电路,实现下列操作:TO 时刻完成"总线; T1时刻完成总线T A; T2时刻完成A T 总线;T3时刻完成总线T B. (1 )由T 打开三态门将 据打入到A 、B C 寄存器中• T 和cp 地时间关系如图(1)所示M2ub6vSTnP⑵三态门1受T0+ T1控制,以确保TO 时刻DT 总线,以及T1时刻总线T 接收门1T A.三态门2受T2 + T3控制,以确保T2时刻A T 总线,以及T3时刻总线T 接收门2T B.TO 、 T1、T2、T3波形图如图(2)所示OYujCfmUCw3.13什么是总线地数据传输率,它与哪些因素有关?总线数据传输率即总线带宽, 指单位时间内总线上传输数据地位数,通常用每秒传输信息地字节数来衡量.它与总线宽度和总线频率有关,总线宽度越宽,频率越快,数据传输率越高eUts8ZQVRd 3.14设总线地时钟频率为 8MHZ —个总线周期等于一个时钟周期.如果一个总线周期中并行传送16位数据,试问总线地带宽是多少?sQsAEJkW5T解:由于:f=8MHz,T=1/f=1/8M 秒,一个总线周期等于一个时钟周期 所以:总线带宽 =16/ (1/8M) = 128Mbps 3.15在一个32位地总线系统中,总线地时钟频率为 66MHZ 假设总线最短传输周期为 4个时钟周期,试计算总线地最大数据传输率.若想提高数据传输率,可采取什么措施?GMslasNXkA解:总线传输周期=4*1/66M 秒总线地最大数据传输率 =32/(4/66M)=528Mbps 若想提高数据传输率,可以提高总线时钟频率、增大总线宽度或者减少总线传输周期包 含地时钟周期个数• 3.16在异步串行传送系统中,字符格式为:1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终D 寄存器中地内容送至总线bus ,由cp 脉冲同时将总线上地数cp 脉冲------------------ 1 1 ------------------ABCT —►- 三态门TDcp FL总线T1CPT0T2T3止位.若要求每秒传送120个字符,试求传送地波特率和比特率• TlrRGchYzg 解:一帧包含:1+8+1+2=12位波特率为:(1+8+1+2)*120=1440bps比特率为:8*120=960bps版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理. 版权为个人所有This article includes someparts, including text, pictures,and desig n. 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《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) 。
计算机组成原理复习题及答案87508
中南大学现代远程教育课程考试(专科)复习题及参考答案《计算机组成原理》一、选择题:1.定点运算器用来进行[ ] A.十进制数加法运算B.定点数运算C.浮点数运算D.即进行定点数运算也进行浮点数运算2.某SRAM芯片,其存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为[ ] A.64,16 B.16,64 C.64,8 D.16,163. 目前的计算机中,代码形式是[ ]A.指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放4. 采用DMA 方式传送数据时,每传送一个数据就要用一个[ ]A.指令周期 B.数据周期 C.存储周期 D.总线周期5.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是[ ] A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存储器按内容选择地址6.某机字长32位。
其中1位符号位,31位表示尾数。
若用定点整数表示,则最大正整数为[ ] A.+(231-1) B.+(230-1) C.+(231+1) D.+(230+1)7.下列数中最大的数是[ ]A.(100110001)2B.(227)8C.(98)16D.(152)108.哪种表示法主要用于表示浮点数中的阶码[ ]A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码9. 由于CPU内部的操作速度较快,而CPU访问一次主存所花的时间较长,因此机器周期通常用下列哪个来规定[ ] A.主存中读取一个指令字的最短时间 B.主存中读取一个数据字的最长时间C.主存中写入一个数据字的平均时间 D.主存中取一个数据字的平均时间10. 下面叙述的概念中哪个是正确的[ ]A.总线一定要和接口相连 B.接口一定要和总线相连C.通道可以代替接口 D.总线始终由CPU控制和管理11. 在定点二进制运算器中,减法运算一般通过下列哪个来实现[ ]A.原码运算的二进制减法器 B.补码运算的二进制减法器C.补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器12. 下列有关运算器的描述中哪个是正确的[ ]A.只作算术运算,不作逻辑运算 B.只作加法C.能暂时存放运算结果 D.以上答案都不对13. 某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为[ ]A.8,512 B.512,8 C.18,8 D.19,814. 完整的计算机系统应包括[ ]A.运算器存储器控制器 B.外部设备和主机C.主机和应用程序 D.配套的硬件设备和软件系统15.没有外存储器的计算机初始引导程序可以放在 [ ] A.RAM B.ROM C.RAM和ROM D.CPU二、名词解释1.CPU周期:2.存取时间:3.存储设备数据传输率:4.微指令格式:5.同步通信:6.接口:7.计算机硬件:8.正逻辑:9.指令的编码格式:10.指令周期:11.存储周期:12.微命令:三、简答题1.计算机中为什么采用二进制数码?2.主存储器的性能指标主要有哪些?含义是什么?3.计算机的主要性能指标包括哪些?4.CPU结构如图所示,其中一个累加寄存器AC,一个状态条件寄存器和其它四个寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。
计算机组成原理课后作业解答
补充作业:
1.一个1K×4位的DRAM芯片,若其内部结构排列成64×64形 式,且存取周期为0.1µs. (1)若采用分散刷新和集中刷新相结合的方式,刷新信号周期 应该取多少? (2)若采用集中刷新,则对存储器芯片刷新一遍需多少时间? 死亡时间率是多少? 解:(1)采用分散刷新和集中刷新相结合的方式,对排列成 64×64形式的DRAM芯片,需在2ms内将64行各刷新一遍, 故刷新信号的时间间隔为2ms/64=31.25µs,故取刷新周期 31µs (2)采用集中刷新对排列成64×64形式的DRAM芯片,需在 2ms内集中64个存取周期刷新64行。因为存取周期为 0.1µs,故对存储器芯片刷新一遍需64× 0.1µs=6.4µs, 死亡时间率=(64/20000) ×100%=0.32%。
举例
最大正数
16位浮点数(设 m = 4,n = 10)
尾数规格化后的浮点数表示范围
2+1111 × 0.1111111111
10 个 1
= 215×( 1–2–10 )
最小正数
2-1111 × 0.1000000000
9个0
= 2–15×2–1 = 2–16
最大负数 最小负数
2-1111 ×(– 0.1000000000) = –2–15×2–1 = –2–16
例3. 写出对应±0的各种机器数(机 器字长8位)
• • • • • • • • • 小数 [+0]原=0.0000000 [+0]补=0.0000000 [+0]反=0.0000000 整数 [+0]原=0,0000000 [+0]补=0,0000000 [+0]反=0,0000000 [+0]移=1,0000000
《计算机组成原理》作业答案
计算机组成原理作业11、下面给出的几个十进制的数化成二进制的数(无法精确表示时,小数点后取3位)、八进制的数、十进制的数:7+3/4 -23/64 27.5 -125.9375 5.43参考答案:十进制数二进制数八进制数十六进制数7+3/4 111.11 7.6 7.C-23/64 -0.010111 -0.27 -0.5C27.5 11011.1 33.4 1B.8-125.9375 -1111101.1111 -175.74 -7D.F5.43 101.011 5.3 5.682、下面给出的几种不同进制(以下标形式给出在右括号之后)的数化成十进制的数:(1010.0101)2,-(101101111.101)2,(23.47)8,-(1A3C.D)16参考答案:(1010.0101) 2= (10.3125)10- (101101111.101)2= -(357.625)10(23.47) 8= (19+39/64)10- (1A3C.D) 16= -(6716+13/16)103、写出下面两组数的原、反、补码表示,并用补码计算每组数的和、差。
双符号位的作用是什么?它只出现在什么电路之处?⑴X=0.1101 Y=-0.0111⑵X=10111101 Y=-00101011参考答案:十进制数原码表示反码表示补码表示X+Y X-Y0.1101 00 1101 00 1101 00 1101 00 0110 01 11000.0111 11 0111 11 1000 11 1001 0.0110 溢出10111101 00 10111101 00 10111101 00 10111101 00 10010010 (和)-00101011 11 00101011 11 11010100 11 11010101 00 11101000 (差)双符号位用于简化补码加减运算时的判别溢出,它只出现在ALU的符号运算之处。
《计算机组成原理》各章练习参考答案.
《计算机组成原理》各章练习题参考答案第一章思考练习题一.填空1.电子数字计算机可以分为专用计算机和通用计算机两类。
2.硬件采用LSI或VLSI的电子计算机属于计算机发展过程中的第四代。
3.存储器中存放数据和程序。
4.一台计算机包括运算、存储、控制、输入及输出五个单元。
5.完成算术运算和逻辑运算的部件是运算器(或ALU);运算器的核心是加法器;控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果的部件是控制器。
6.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线是内部总线;CPU同存储器、通道等互相连接的总线是系统总线;中、低速I/O设备之间互相连接的总线是I/O总线。
7.在多总路线结构中,CPU总线、系统总线和高速总线相连通过桥实现。
8.计算机软件一般分为系统软件和应用软件。
9.完整的计算机系统由硬件系统和软件系统构成。
10.机器字长是指一台计算机一次所能够处理的二进制位数量。
11.数据分类、统计、分析属于计算机在数据处理方面的应用。
12.计算机是一种信息处理机,它最能准确地反映计算机的主要功能。
13.个人台式商用机属于微型机。
14.对计算机软硬件进行管理,是操作系统的功能。
15.用于科学技术的计算机中,标志系统性能的主要参数是MFLOPS。
16.通用计算机又可以分为超级机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机六类。
17.“存储程序控制”原理是冯.诺依曼提出的。
18.运算器和控制器构成CPU,CPU和主存构成主机。
19.取指令所用的时间叫取指周期,执行指令所用的时间叫执行周期。
20.每个存储单元都有一个编号,该编号称为地址。
21.现代计算机存储系统一般由高速缓存、主存和辅存构成。
22.计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是存储程序和程序控制原理。
二.单选1.存储器用来存放( C )。
A.数据B.程序C.数据和程序D.正在被执行的数据和程序2.下面的描述中,正确的是( B )A.控制器能够理解、解释并执行所有的指令及存储结果。
计算机组成原理复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案计算机组成原理一、填空:1.(0B4.C)16等于十进制数__________。
2.(400)10等于十六进制数__________。
3.已知真值 A=+1000001,B=-1010101,则[A]移=____________ [B]移=______________。
4.已知真值 N1=-0.1101,N2=+0.1110,则[N1]补=____________ [N2]补=______________。
5.一个10位的寄存器采用补码表示定点整数,则所能表示的绝对值最大的负数相当于十进制数________。
6.一个8位数的寄存器采用移码表示定点整数,则所能表示的绝对值最大的负数相当于十进制数_______。
7.一个10位的寄存器采用原码表示定点整数,则该寄存器最多能表示__________个数。
8.已知在某种进位制下,4*2=10,据此法则,那么5*6=______________。
9.在某种进位制下,7+9=10,那么在该进位制下,6*7=______________。
10.容量为512K字节的RAM,它的地址号范围用H进制表示是___________________。
11.某机内存容量为1M字节,它的地址号范围用16进制表示为___________________。
12.计算机控制器中,PC称为___________________,它的功用是________________________________________________。
13.指令寄存器的英文简称为__________,它的功用是_____________________________。
14.内存中,MAR称为______________,它的功用是________________________________。
15.运算器中,ALU称为____________ ,它的功用是______________________________。
中南大学《计算机组成原理》课程作业(在线作业)三及参考答案
(一) 单选题1.机器指令的操作码指明机器()。
(A) 做何操作(B) 取地址(C) 取数据(D) 啥也不做参考答案:(A)2.操作数地址存放在内存的寻址方式称为()。
(A) 立即数(B) 直接寻址(C) 间接寻址(D) 寄存器寻址参考答案:(C)3.零地址运算指令的操作数来自()。
(A) 立即数(B) 暂存器(C) 堆栈(D) 磁盘参考答案:(C)4.操作数在堆栈中,该寻址方式称为()。
(A) 直接寻址(B) 基址寻址(C) 变址寻址(D) 堆栈寻址参考答案:(D)5.基址内容加偏移量即操作数地址,该寻址方式称为()。
(A) 相对寻址(B) 基址寻址(C) 变址寻址(D) 直接寻址参考答案:(B)6.变址器为X,形式地址为D,则先间址后变址的公式是()(A) (X)+(D) (B) ((X)+D) (C) (X+D) (D) (X)+D参考答案:(A)7.操作数含在指令中的寻址方式称为()。
(A) 立即数(B) 直接寻址(C) 间接寻址(D) 寄存器寻址参考答案:(A)8.PC的内容加偏移量即操作数地址,该寻址方式称为()。
(A) 相对寻址(B) 基址寻址(C) 变址寻址(D) 直接寻址参考答案:(A)9.操作数的地址在指令指明的寄存器中,该寻址方式称为()。
(A) 直接寻址(B) 间接寻址(C) 寄存器寻址(D) 寄存器间接寻址参考答案:(D)10.操作数在指令指明的寄存器中,该寻址方式称为()。
(A) 立即数(B) 直接寻址(C) 间接寻址(D) 寄存器寻址参考答案:(D)11.指令的OP\A1\A2\A3各占4位,完全扩展,则共有指令()条。
(A) 16 (B) 32 (C) 58 (D) 61参考答案:(D)12.变址器为X,形式地址为D,则先变址后间址的公式是()。
(A) (X)+D (B) (X)+(D) (C) ((X)+D) (D) (X+D)参考答案:(C)13.$为相对寻址,执行200 LOAD $40,R1时,有效地址为()。
中南大学《计算机组成原理》课程作业(在线作业)一及参考答案
(一) 单选题1.一个十位的寄存器采用原码表示定点整数,则最多可表示()个十进制数。
(A) 511 (B) 512 (C) 1023 (D) 1024参考答案:(C)2.以晶体管作主元件的计算机称为第()代计算机。
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4参考答案:(B)3.一个数的补码为10000,则这个数等于十进制数()。
(A) 16 (B) ?16 (C) 15 (D) ?15参考答案:(B)4.数字“零”的补码有()种。
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4参考答案:(A)5.个人计算机(PC)属于()型计算机。
(A) 大(B) 中(C) 小(D) 微参考答案:(D)6.已知4*4=10,那么,在这种数制中,6*6=()。
(A) 21 (B) 22 (C) 23 (D) 24参考答案:(D)7.一个数的反码为11111111,则这个数的真值是()。
(A) 0 (B) 1 (C) 256 (D) 255参考答案:(A)8.8比特用补码表示定点整数,绝对值最大的负数是()。
(A) -125 (B) -126 (C) -127 (D) -128参考答案:(D)9.控制器中,寄存指令的寄存器英文简称为()。
(A) PC (B) CP (C) IR (D) RI参考答案:(C)10.控制器与运算器合称为()。
(A) I/O (B) MEM (C) ALU (D) CPU参考答案:(D)11.计算机之所以能自动工作,是因为采用了()技术。
(A) 二进制(B) 存储程序(C) 集成电路(D) 离散电路参考答案:(B)12.十六进制数12C等于十进制数()。
(A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400参考答案:(C)13.ENIAC所用的主元件是()。
(A) 电子管(B) 晶体管(C) 集成电路(D) 光子管参考答案:(A)14.真值Y=-1001001 则[Y]补=()。
计算机组成原理课后习题答案(一到九章)
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?1.31)2)3)1.41.5以保证总①可以减少各个部件之间的连线数量,降低成本;②便于系统构建、扩充系统性能、便于产品更新换代。
1.6按其任务分,总线有哪几种类型?它们的主要作用是什么?答:按总线完成的任务,可把总线分为:CPU内部总线、部件内总线、系统总线、外总线。
1.7计算机的主要特点是什么?答:计算机的主要特点有:①能自动连续地工作;②运算速度快;③运算精度高;④具有很强的存储能力和逻辑判断能力;⑤通用性强。
1.8衡量计算机性能有哪些基本的技术指标?以你所熟悉的计算机系统为例,说明它的型号、主频、字长、主存容量、所接的I/O设备的名称及主要规格。
答:衡量计算机性能的基本的技术指标有:①基本字长;②主存容量;③运算速度;④所配置的外部设备及其性能指标;⑤系统软件的配置。
1.9单选题(1)1946年,美国推出了世界上第一台电子数字计算机,名为__A__。
A.ENIACB.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.EDVAC(2)在计算机系统中,硬件在功能实现上比软件强的是__C__。
A.灵活性强B.实现容易C.速度快D.成本低(3)完整的计算机系统包括两大部分,它们是__C____。
A.运算器与控制器B.主机与外设C.硬件与软件D.硬件与操作系统(4)在下列的描述中,最能准确反映计算机主要功能的是___D___。
A.计算机可以代替人的脑力劳动B.计算机可以存储大量的信息(5(6(71.10(1(2(3(4(5(6答:①应用领域(7)银河I(YH-I)巨型计算机是我国研制的①。
计算机组成原理的题目(2)答案+解析
1.(单选题) 在计算机组成原理中,Cache缓存的作用是什么?A. 储存CPU指令B. 储存操作系统C. 临时存储CPU频繁访问的数据D. 储存外设驱动程序答案: C解析: Cache缓存用于临时存储CPU频繁访问的数据,以加快CPU的访问速度。
例如,当CPU反复读取同一段数据时,Cache可以直接从高速缓存中读取,而不必每次都访问内存,提高了数据访问效率。
2.(单选题) 什么是冯·诺依曼体系结构中的“存储程序”?A. 指存储计算机程序的光盘B. 将程序和数据存储在同一个存储器中C. 将程序和数据存储在不同的存储器中D. 将程序和数据存储在磁带上答案: B解析: 冯·诺依曼体系结构中的“存储程序”是指将程序和数据存储在同一个存储器中,程序可以像数据一样被读取和写入,实现了程序的灵活性和可修改性。
3.(单选题) 计算机系统中的时钟频率指的是什么?A. CPU执行指令的速度B. 数据传输的速率C. 主存储器的访问速度D. CPU内部时钟发生器的振荡频率答案: D解析: 计算机系统中的时钟频率指的是CPU内部时钟发生器的振荡频率,它决定了CPU 执行指令的速度,是衡量CPU性能的重要指标。
4.(单选题) 在计算机系统中,什么是硬件中断?A. 由软件主动发起的中断请求B. 外部设备发出的中断信号C. 由CPU内部错误引发的中断D. 由硬件故障引发的中断答案: B解析: 硬件中断是由外部设备发出的中断信号,通知CPU需要进行处理。
例如,外部设备完成了数据传输,可以通过硬件中断通知CPU数据已经准备好。
5.(单选题) 在计算机系统中,什么是地址总线?A. 用于传输控制信号的线路B. 用于传输数据的线路C. 用于传输地址信息的线路D. 用于传输时钟信号的线路答案: C解析: 地址总线是用于传输CPU发出的内存地址信息的线路,它决定了CPU可以访问的内存空间范围。
6.(单选题) 在计算机系统中,什么是DMA(直接存储器访问)?A. CPU直接访问主存储器B. 外部设备直接访问主存储器C. CPU直接访问外部设备D. 外部设备直接访问CPU答案: B解析: DMA(直接存储器访问)是指外部设备可以直接访问主存储器,而不需要经过CPU的介入,提高了数据传输的效率。
计算机组成原理参考答案
计算机组成原理参考答案习题1参考答案一、选择题1.微型计算机的分类通常是以微处理器的D来划分。
A.芯片名 B. 寄存器数目C.字长 D. 规格2.将有关数据加以分类、统计、分析,以取得有价值的信息,我们称为A。
A.数据处理 B. 辅助设计C.实时控制 D. 数值计算3.计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步,但至今其运行仍遵循这一位科学家提出的基本原理D。
A.爱因斯坦B. 爱迪生C. 牛顿D. 冯·诺伊曼4.冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是A。
A.按地址访问并顺序执行指令B.堆栈操作C.选择存储器地址D.按寄存器方式工作5.目前的CPU包括_A_和cache。
A.控制器、运算器B.控制器、逻辑运算器C.控制器、算术运算器D.运算器、算术运算器二、填空1.数字式电子计算机的主要外部特性是快速性、准确性、通用性、逻辑性。
2.世界上第一台数字式电子计算机诞生于1946年。
3.第一代电子计算机逻辑部件主要由电子管组装而成。
第二代电子计算机逻辑部件主要由晶体管组装而成。
第三代电子计算机逻辑部件主要由集成电路组装而成。
第四代电子计算机逻辑部件主要由大规模集成电路组装而成。
4.当前计算机的发展方向是网络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等方向发展。
5.电子计算机与传统计算工具的区别是自动化程度高。
6.冯·诺依曼机器结构的主要思想是1.采用二进制代码表示数据和指令;2.采用存储程序的工作方式;3.计算机的硬件系统由五大部分组成。
7.冯·诺依曼机器结构由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部分组成。
8.中央处理器由运算器和控制器两部分组成。
9.计算机中的字长是指机器数的二进制位数(或计算机一次可以处理的二进制位数)。
10.运算器的主要部件是算术逻辑运算单元ALU。
11.控制器工作的实质是指挥和协调机器各个部件有条不紊工作。
12.存储器在计算机中的主要功能是存储程序和数据。
中南大学《计算机组成原理》课程作业(在线作业)二及参考答案
(一) 单选题1.串行加法器包含()个全加器。
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4参考答案:(A)2.用74181组成32位全并行加法器,须要()片74182。
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5参考答案:(B)3.全加器有()个输入端。
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5参考答案:(B)4.为方便判断结果溢出,补码加减运算采用()个符号。
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4参考答案:(B)5.补码1位乘法做一个字节乘法,须右移()次。
(A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10参考答案:(C)6.用74181组成32位全并行加法器,须要()片74181。
(A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10参考答案:(C)7.计算机中的定点加减法采用()码运算。
(A) 原(B) 反(C) 补(D) 移参考答案:(B)8.半导体存储器中,静态的比动态的速度()。
(A) 慢(B) 快(C) 相等参考答案:(B)9.计算机中的除法常采用()法。
(A) 恢复余数(B) 加减交替(C) 连续减(D) 连续加参考答案:(B)10.8421码十进制加法器运算结果有个()修正问题。
(A) 补3 (B) 补4 (C) 补5 (D) 补6参考答案:(D)11.计算机中完整的浮点加减运算包括()个步骤。
(A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6参考答案:(C)12.全加器有()个输出端。
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5参考答案:(A)13.计算机中的并行加法器至少需要()个全加器。
(A) 4 (B) 8 (C) 16 (D) 32参考答案:(B)14.74182芯片是一个()的进位链集成电路。
(A) 先行进位(B) 后行进位(C) 串行进位(D) 无进位参考答案:(A)15.2114存储芯片的容量是()。
(A) 1K*4 (B) 1K*8 (C) 2K*4 (D) 2K*8参考答案:(A)16.74181算术逻辑单元含有()位并行进位全加器。
2023年计算机组成原理复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试(专科)复习题及参考答案计算机组成原理一.选择题1.磁盘存储器的等待时间通常是指___A___。
A. 磁盘旋转半周所需的时间B. 磁盘转2/3周所需时间C. 磁盘转1/3周所需时间D. 磁盘转一周所需时间2. CPU包含___D___。
A. 运算器B. 控制器C. 运算器、控制器和主存储器D. 运算器、控制器和cache3. CPU的控制总线提供___D___。
A. 数据信号流B. 所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号C. 来自I/O设备和存储器的响应信号D. B和C两项4. 为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的方法是采用___B___。
A. 通用寄存器B. 堆栈C. 存储器D. 外存5. 下述I/O控制方式中,__B___重要由程序实现。
A. PPU(外围解决机)B. 中断方式C. DMA 方式D. 通道方式6. 目前的计算机中,代码形式是___C___。
A.指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放7. 下列数中最大的是__B____。
A.(10010101)2 B.(227)8 C.(96)16 D.(143)108. 设寄存器位数为8位,机器数采用补码形式(一位符号位),相应于十进制数-27,寄存器内为___C___。
A.(27)16 B.(9B)16 C.(E5)16 D.(5A)169. 计算机的存储器系统是指___D___。
A.RAM存储器 B.ROM存储器 C.主存储器 D.主存储器和外存储器10.由于CPU内部的操作速度较快,而CPU访问一次主存所花的时间较长,因此机器周期通常用__A____来规定。
A.主存中读取一个指令字的最短时间 B.主存中读取一个数据字的最长时间C.主存中写入一个数据字的平均时间 D.主存中取一个数据字的平均时间11.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过__D____ 来实现。
2022年中南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B(有答案)
2022年中南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B(有答案)一、选择题1、访问相联存储器时,()A.根据内容,不需要地址B.不根据内容,只需要地址C.既要内容,又要地址D.不要内容也不要地址2、设存储器容量为32字,字长为64位。
模块数m=4,采用低位交叉方式。
存储周期T=200ns,数据总线宽度为64位,总线传输周期r=50ns。
该交叉存储器的带宽是()。
A.32×107bit/sB.8×107bit/sC.73×107bit/sD.18×107bit/s3、信息序列16位,若想构成能纠正一位错、发现两位错的海明码,至少需要加()位校验位。
A.4B.5C.6D.74、float型数据通常用IEEE754标准中的单精度浮点数格式表示。
如果编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中,且x=-8.25,则FR1的内容是()。
A.C1040000HB.C2420000HC. C1840000HD.CIC20000H5、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、Ⅲ6、为协调计算机系统各部件的工作,需要一种器件来提供统一的时钟标准,这个器件,是()。
A.总线缓冲器B.总线控制器C.时钟发生器D.以上器件都具备这种功能7、在异步通信方式中,一个总线传输周期的过程是()。
A.先传送数据,再传送地址B.先传送地址,再传送数据C.只传输数据D.无法确定8、冯·诺依曼型计算机的设计思想主要有()。
1.存储程序Ⅱ.二进制表示Ⅲ.微程序方式Ⅳ.局部性原理A. I,ⅢB.Ⅱ,ⅢC.IⅡ,IⅣD.I,IⅡ9、某计算机主频为1.2GHz,其指令分为4类,它们在基准程序中所占比例及CPI如下表所示。
计算机组成原理习题(附参考答案)
计算机组成原理习题(附参考答案)一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在统一编址方式下,下面的说法( )是正确的。
A、一个具体地址只能对应内存单元B、一个具体地址既可对应输入/输出设备,又可对应内存单元C、一个具体地址只能对应输入/输出设备D、只对应输入/输出设备或者只对应内存单元正确答案:D2、堆栈指针SP的内容是()。
A、栈顶地址B、栈顶内容C、栈底内容D、栈底地址正确答案:A3、下列不属于程序控制指令的是()。
A、循环指令B、无条件转移指令C、条件转移指令D、中断隐指令正确答案:D4、计算机的存储系统是指()。
A、cache,主存储器和外存储器B、主存储器C、ROMD、RAM正确答案:A5、指令是指()。
A、计算机中一个部件B、发给计算机的一个操作命令C、完成操作功能的硬件D、通常用于构成主存的集成电路正确答案:B6、相对于微程序控制器,组合逻辑控制器的特点是()。
A、指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展容易B、指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展难C、指令执行速度快,指令功能的修改和扩展容易D、指令执行速度快,指令功能的修改和扩展难正确答案:D7、中断向量可提供()。
A、主程序的断点地址B、传送数据的起始地址C、被选中设备的地址D、中断服务程序入口地址正确答案:D8、迄今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是()。
A、信息处理方便B、物理器件性能所致C、运算速度快D、节约元件正确答案:B9、相联存储器是按()进行寻址的存储器。
A、内容指定方式B、地址指定与堆栈存取方式结合C、堆栈存取方式D、地址指定方式正确答案:A10、若SRAM芯片的容量是2M×8位,则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是()。
A、29B、21C、18D、不可估计正确答案:A11、若x=103,y=-25,则下列表达式采用8位定点补码运算实现时,会发生溢出的是()。
A、x+yB、-x+yC、-x-yD、x-y正确答案:D12、系统总线是指()。
2021年中南大学数据科学与大数据技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)
2021年中南大学数据科学与大数据技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)一、选择题1、主存与Cache间采用全相联映射方式,Cache容量4MB,分为4块,每块lMB,主存容量256MB。
若主存读/写时间为30ms,Cache的读/写时间为3ns,平均读/写时间为3.27ms,则Cache的命中率为()。
A.90%B.95%C.97%D.99%2、Cache用组相联映射,一块大小为128B,Cache共64块,4块分一组,主存有4096块,主存地址共需()位。
A.19B.18C.17D.163、假设有7位信息码010101,则低位增设偶校验位后的代码和低位增设奇校验位后的代码分别为()。
A.01101010 01101010B.0101010 01101011C.01101011 01101010D.01101011 011010114、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、假设在网络中传送采用偶校验码,当收到的数据位为10101010时,则可以得出结论()A.传送过程中未出错B.出现偶数位错C.出现奇数位错D.未出错或出现偶数位错6、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、在计数器定时查询方式下,正确的描述是()。
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《计算机组成原理》作业参考答案作业一1.计算机的主要性能指标包括哪些?答:计算机的主要技术性能指标有下面几项:主频、字长、存储容量、存取周期和运算速度等。
(1)主频:主频即时钟频率,是指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数。
(2)字长:字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数,它与计算机的功能和用途有很大的关系。
字长决定了计算机的运算精度,字长长,计算机的运算精度就高。
字长也影响机器的运算速度,字长越长,计算机的运算速度越快。
(3)存储容量:计算机能存储的信息总字节量称为该计算机系统的存储容量存储容量的单位还有MB(兆字节)、GB(吉字节)和TB(太字节)。
(4)存取周期:把信息代码存入存储器,称为“写”;把信息代码从存储器中取出,称为“读”。
存储器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间(或读写时间),而连续启动两次独立的“读”或“写”操作(如连续的两次“读”操作)所需的最短时间,称为存取周期(或存储周期)。
(5)运算速度:运算速度是一项综合性的性能指标。
衡量计算机运算速度的单位是MIPS(百万条指令/秒)。
因为每种指令的类型不同,执行不同指令所需的时间也不一样。
过去以执行定点加法指令作标准来计算运算速度,现在用一种等效速度或平均速度来衡量。
等效速度由各种指令平均执行时间以及相对应的指令运行比例计算得出来,即用加权平均法求得。
2.说明常见的计算机分类方法及其类型。
答:计算机有多种分类方法。
常见的分类方法有以下几种:(1)按处理的信息形式分。
可分为数字计算机和模拟计算机。
用脉冲编码表示数字,处理的是数字信息,这类计算机是数字计算机;处理长度、电压、电流等模拟量的计算机称为模拟计算机。
本书介绍的是数字计算机的组成原理。
(2)按字长分。
可分为 8 位机、16位机、32位机和64位机等。
(3)按结构分。
可分为单片机、单板机、多芯片机与多板机。
(4)按用途分。
可分为工业控制机与数据处理机等。
(5)按规模分。
可分为巨型机、小巨型机、大中型机、小型机、工作站和微型机(PC机)六类。
作业二1.计算机中为什么采用二进制数码?答:这是由计算机电路所采用的器件决定的。
计算机中采用了具有两个稳态的二值电路,用二值电路只能代表两个数码: 0和1。
比如,采用正逻辑表示,是以低电位表示数码“0”,高电位表示数码“1”;负逻辑表示,则以高电位表示数码“0”,低电位表示数码“1”。
在计算机中采用二进制,具有运算规则简单,物理上实现方便,成本低廉,数码“1”和“0”正好与逻辑命题中的两个值“True”、“False”相对应,为计算机中实现逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利条件等优点。
2.不同进制之间数据的转换计算。
(1)(15.34)8 转换为对应的二进制数、十六进制数和十进制数;(2)二进制数10011100和0.01011转换为十进制数。
答:(1) (15.34)8=(1101.0111)2=(13.4375)10=(E.7)16(2) (10011100)2 =(156)10(0.01011)2=(0.34375)103.把非规格化的浮点数N=2110×0.01100110规格化,答:把浮点数N的尾数向左移一位,变成0. 1100110,同时,阶码递减1,得到N=2101×0. 1100110,即为规格化的浮点数。
作业三1.简单介绍CPU中的主要寄存器的名称和功能。
答:CPU主要有以下寄存器:(1)指令寄存器(IR):用来保存当前正在执行的一条指令。
(2)程序计数器(PC):用来确定下一条指令的地址。
(3)地址寄存器(AR):用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。
(4)缓冲寄存器(DR):<1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。
<2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。
<3>在单累加器结构的运算器中,缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。
(5)通用寄存器(AC):当运算器的算术逻辑单元(ALU)执行全部算术和逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。
(6)状态条件寄存器:保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。
除此之外,还保存中断和系统工作状态等信息,以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。
2.何谓正逻辑?何谓负逻辑?答:正逻辑与负逻辑是把逻辑电路中电平的高低和逻辑变量值0、1联系起来的一种概念。
正逻辑:指定逻辑电路中高电平为“1”,低电平为“0”,称为正逻辑。
负逻辑:指定逻辑电路中低电平为“1”,高电平为“0”,称为负逻辑。
对于一个具体的逻辑电路,判断它具有什么逻辑功能,首先要看它是用正逻辑表示的,还是用负逻辑表示的,这在分析和综合逻辑电路时要特别注意。
作业四1.两个浮点数X=201(+0.1101),Y=211(-0.1010),求X+Y=?答:(1)对阶先把X、Y两数用补码表示: [X]补=00 01;00.1101 [Y]补=00 11;11.0110可以看出,[X]补的阶码小,应向[Y]补阶码看齐,[X]补阶码增2,尾数向右移2位。
对阶完毕后,可得 [X]补=00 11;00.0011 [Y]补=00 11;11 0110 (2)尾数求和 00.0011+11 011011 1001(3)规格化这是一个非规格化的数,对上述结果规格化,即进行左规:尾数向左移1位,阶码减1。
得到最后结果: X+Y=210×(-0.1110)2.已知两个定点小数 X=0.1101,Y=-0.0111,用补码加法求这X+Y。
答:[X]补=0.1101 [Y]补=1.1001 [X]补+[Y]补=0.1101+1.1001=0.0110 所以,X+Y=0.0110作业五1.某计算机指令字长16位,每个地址码是6位,指令有无地址、一地址和二地址三种格式,设有N条二地址指令,无地址指令M条,试问1地址指令最多有多少条?答:设1地址指令有X条,则有下式成立:((24-N)*26-X)*26=M 得:X=(24-N)*26-M*2-62.试述指令周期、CPU周期和时钟周期之间的关系。
答:指令周期是执行一条指令所需要的时间。
也就是从取指令开始到执行完这条指令为止的全部时间。
一个指令周期由若干个机器周期组成。
CPU周期也叫机器周期。
是指CPU访问一次主存或输入输出端口所需要的时间。
一个CPU周期由若干个时钟周期组成。
时钟周期是CPU处理操作的最小时间单位,也叫T周期指令周期、CPU周期和时钟周期之间的关系如下图所示。
作业六1.一个256K×8的DRAM芯片,其地址线和数据线分别为多少根?答:地址线有18根,数据线有8根。
2.主存储器的性能指标主要有哪些?含义是什么?答:主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期可靠性和性能价格比。
在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。
存取时间又称存储访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
存储周期是指连续两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。
可靠性是指在规定的时间内,存储器无故障工作的时间。
通常用平均无故障时间MTBF来衡量。
性能与价格的比值是衡量存储器经济性能好坏的综合性指标。
3.用16k×8位的SRAM芯片构成64K×16位的存储器,要求画出该存储器的组成逻辑框图。
答:存储器容量为64K×16位,其地址线为16位(A15—A0),数据线也是16位(D15—D0)SRAM芯片容量为16K×8位,其地址线为14位,数据线为8位,因此组成存储器时须字位同时扩展。
字扩展采用2 :4译码器,以16K为一个模块,共4个模块。
位扩展采用两片串接。
逻辑框图如下图所示。
作业七1.CPU结构如图所示,其中一个累加寄存器AC,一个状态条件寄存器和其它四个寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。
(1) 标明图中四个寄存器的名称。
(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。
答:(1)a为数据缓冲寄存器DR,b为指令寄存器IR,c为主存地址寄存器AR,d为程序计数器PC;(2)PC→AR→主存→缓冲寄存器DR →指令寄存器IR →操作控制器2.解释下列基本术语:微命令、微操作、微指令和微程序答:微命令通常是指那些能直接作用于某部件控制门的命令,它是构成控制信号序列的最小单位。
执行部件接受微命令后进行的操作称为微操作。
在一个CPU周期中,一组实现一定操作功能的微命令的组合,称为微指令。
对应于程序指令的概念,微指令的有序集合称为微程序。
一般一条机器指令的功能由对应的一段微程序来实现。
作业八1.分析独立请求总线控制方式的优缺点。
答:独立请求总线控制方式的优点是:响应时间快,对优先次序的控制也相当地灵活,它可以预先固定优先次序,也可以通过程序来改变优先次序。
并且在必要时屏蔽某些设备的请求。
缺点是:控制线的数量多。
比如要控制n个设备,必须有n根“总线请求”线和n根“总线同意”线,相比之下,链式查询方式只需2根,计数器定时查询方式只需约log2n根。
另外,独立请求总线控制方式的控制器也要复杂得多。
2.总线有哪些分类方式,数据总线和地址总线的特点各是什么?答:根据总线所传输的信息内容的不同,总线可分为地址总线、数据总线和控制总线。
根据总线在计算机系统中所处的位置不同,总线又有片级总线、内部总线和外部总线之分。
根据二进制数码的传送方式,总线有并行总线和串行总线两种。
根据数据的传送方向,总线有单向总线和双向总线两种。
数据总线的特点是:双向传输;地址总线的特点是:单向传输。
3.说明计数器定时查询工作原理。
答:计数器定时查询工作原理:总线上任一设备要求使用总线时,通过“总线请求”(BR)线发出总线请求信号,总线控制器接到请求信号后,在“总线忙”(BS)为复位的情况下,让计数器开始计数,计数值通过一组地址线发至各设备。
每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上的计数值与请求总线的设备地址一致时,该设备把“总线忙”(BS)置位,获得了总线控制权。
此时,终止计数查询。
作业九1.某双面磁盘,每面有220道,内层磁道周长为70cm,内层位密度400位/cm,转速3000转/分,问:(1)磁盘存储容量是多少?(2)数据传输率是多少?答:(1)每道信息量=400位/cm×70cm=28000位=3500B每面信息量=3500B×220=770000B 磁盘总容量=770000B×2=1540000B (2)磁盘数据传输率,也即磁盘的带宽Dr=r·NN为每条磁道容量,N=3500B r为磁盘转速r=3000转/60S=50转/S所以,Dr=r×N=50/S×3500B=175000B/S2.磁记录设备的写电流波形主要有哪几种方式,各自的记录特点分别是什么?答:磁记录设备的写电流波形主要有归零制、不归零制、调相制、调频制和改进的调频制等几大类。