中央电大计算机科学与技术专业.

中央电大计算机科学与技术专业

《计算机组成原理》课程考核说明

本考核说明包括三部分内容：

1．1．考核说明

2．2．考核内容与要求

3．3．模拟试题及解答举例

1．1．考核说明

（1）（1）考核对象：电大计算机科学与技术专业本科生

（2）（2）命题依据：电大计算机科学与技术专业本科生《计算机组成原理》课的教学大纲的要求。

（3）（3）考核要求：本课程面向电大计算机科学与技术专业本科生，具体考核要求分为3个层次：

了解：

理解：

应用：

（4）（4）考核方式：

采用形成性考核和期末终结性考核相结合的方式，即期末考试与平时成绩相结合的考核方式，最终总成绩达到或超过60分为通过。平

时成绩（作业,教学试验）占20%；期末考试占80%，为闭卷笔试考试，

时间120分钟。

2．2．考核内容与要求

以电大算计专业本科生《计算机组成原理》课的教学大纲的要求为准。

教材每一章节均有教学要求与导学部分。每章后又有作业与思考题。考核内容与要求均以材中的具体规定为准，在下面给的模拟试题与参考答案能比较充分地体现出来。

3．《计算机组成原理》模拟试题及解答举例

试题一

1．1．1．将十进制数+107/128和—52化成二进制数，再写出各自的原码，反码，补码表示（符号位和数值位共

8位）。（10分）

答案：+107/128=0.1101011 -52=-110100

原码表示01101011 10110100

反码表示01101011 11001011

补码表示01101011 11001100

考核的知识点：（1）十进制的小数，整数转换为二进制数

（2）二进制的小数，整数的原码，反码，补码表示

技巧型问题：转换+107/128时，采用的不是先变其为小数之后再转换，而是先转换107，再确定小数点位置，因为128=2E7,小数点左移7位即可。

1．判断如下一个二元码的编码系统是有权码还是无权码，写出判断的

推导过程:

十进制数二元码的编码

000

0000

111

0111

222

0110

333

0101

444

0100

555

1011

666

1010

777

1001

888

1000

999

1111

答案：是有权码，从高到低位每位的位权分别为8，4，-2，-1。

推导过程：先假定该编码系统为有权码，且

(1) 从8的编码为1000判断出最高位的位权应为8；

(2) 从4的编码位0100判断出次高位的位权应为4；

(3) 从3的编码为0101，结合(2)计算出最低位的位权应为-1；

(4) 从2的编码为0110，结合(2)计算出次低位的位权应为-2；

(5) 用已求得的各位位权验证分别0，1，5，6，7，9各数的编码值，

结果均正确。结论：该编码系统确实为有权码。

考核的知识点：（1）码权的概念，有权码与无权码的分类

（2）判断有权码还是无权码的具体办法和推导过程。

按你的理解，画出一个相对完整的定点运算器的示意组成框图，包括入出数据和基本的控制信号。（10分）

控制信号：选择ALU操作功能，选择参加运算的数据，结果处理方案

考核的知识点：（1）定点运算器的功能与组成，

（2）运算器的控制与使用。

3．设A=-0.101101*2E-3，B=0.101001*2E-2,首先将A,B表示为规格化的浮点数，要求阶码用4位（含阶码符号）移码表示，尾数用8位（含浮点数的符号）原码表示；再写出A+B的计算步骤和每一步的运算结果。（10分）

答案：-0.101101*2E-3的浮点数的格式：1 0101 1011010

0.101001*2E-2的浮点数的格式：0 0110 1010010

计算A+B （1）求阶差：│λE│=|0101-0110|=0001

（2）对阶： A变为1 0110 01011010

（3）尾数相加 11 10100110 双符号位补码相加

+00 1010010

00 0100101

（4）规格化：左规，尾数为0 1001010，阶码位0101

（5）无舍入操作，亦不溢出。

故最终的浮点数格式的结果：0 0101 1001010，即

+0.1001010*2E-3.

考核的知识点：(１)浮点数的格式与表示;

(２)浮点数的加,减运算.

试题二.

1. 1. 1.举例说明计算机中常用的寻址方式(至少四种).从形式地

址到得到操作数的寻址处理过程.(8分)

答案(1)寄存器寻址,形式地址为寄存器名(或编号).寄存器中的内容为操作数:

(2)寄存器间接寻址,形式地址为寄存器名(或编号),寄存器中的内容为操

作数的地址,再读一次内存得到操作数;

(3)变址寻址,形式地址为变址寄存器名(或编号)和变址偏移值,把变址寄

存器中的内容与变址偏移值相加得到操作数的地址,再读一次内存得到操

作数;

(4)堆栈寻址,通常形式地址为将写入堆栈的,或接收堆栈读出内容的寄存

器名(或编号),指令中不直接给出内存地址,而是选用默认的堆栈指针寄存

器中的内容为内存地址,读写堆栈总伴有修改堆栈指针的操作.

考核的知识点: (1)指令格式与指令中的操作数地址表示;

(2) 形式地址与实际地址的概念;

(3)寻址的处理过程.

2. 2. 2.原理性的说明ADD R0,R1指令,相对转移(必转,条件转

移)指令,子程序调用指令的执行步骤,自己确定指令格式和计算机组成结

构.(10分)

答案: ADD R0,R1指令中给出操作码和R0,R1的编号,指令执行步骤:

(1)(1)(1)程序计数器(PC)的内容送地址寄存器

(2)(2)(2)读内存,读出内容送指令寄存器(IR); PC内容

+1(增量);

(3)(3)(3)R0,R1送ALU,ALU 执行加运算,运算结果存回R0

寄存器;

保存运算结果的特征状态.

(4)(4)(4)检查有无中断请求,有,则响应中断,无则转入下一条

指令的执行过程.

相对转移指令,指令中给出操作码和相对转移偏移值,条件转移时还要指出要

依据的转移判断条件;

指令的执行步骤:

其中(1),(2)步的取指和最后一步的判中断同前一条指令的处理,

(3) 相对转移是把指令中给出的相对转移值与当前指令的地址相加作为指令转移的地址,

当为无条件转移指令时,尚未修改的PC内容送ALU,相对转移偏移值送ALU, ALU执行加操作

,结果送入PC;

当为条件转移指令时，要判别指定的条件，为真，才执行。尚未修改的PC内容送ALU，相对转移偏移值送ALU,ALU执行加操作，结果送入PC；否则顺序地进入下一条指令的执行过程；

子程序调用指令，指令中给出操作码和子程序入口地址；指令的执行步骤：

其中（1）、（2）步的取指和最后一步的判中断同第一条指令的处理，

（3）保留PC内容到内存中（堆栈栈顶）；

（4）把指令中给出的子程序入口地址送入PC；

考核的知识点：

（1）（1）（1）典型指令的指令格式设计；

（2）（2）（2）典型指令执行步骤设计；

3．说明计算机的组合逻辑控制器和微程序控制器在组成和运行原理两个方面的同

异之处，比较它们的优缺点；（12分）

答案：组合逻辑的控制器和微程序的控制器是计算机中两种不同类型的控制器,其共同点是：基本功能都是提供计算机各个部件协同运行所需要的控制信号，组成部分都有

程序计数器PC，指令寄存器IR，都分成几个执行步骤完成每一条指令的具体功能；

不同点主要表现在：处理指令执行步骤的办法，提供控制信号的方案不一样，组合逻辑控制器是用节拍发生器指明指令执行步骤，用组合逻辑电路直接给出应提供的控制信号，