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计算机组成原理复习题带答案

2024-06-21 来源:个人技术集锦
第1章 计算机系统概述

一、选择题

1、在下列四句话中,最能准确反映计算机主要功能的是 C 。 A、计算机可以存储大量信息 B、计算机能代替人的脑力劳动 C、计算机是一种信息处理机 D、计算机可实现高速运算

2、1946年2月,在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机,它的名字叫 (1) C ,1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机称为 (2) 。

(1)A、EDVAC B、EDSAC C、ENIAC D、UNIVAC-Ⅰ (2)A、EDVAC

B、EDSAC

C、ENIAC B、机器语言

D、机器语言和汇编语言 B、数据库管理系统 D、用户程序

D、UNIVAC-Ⅰ

3、计算机硬件能直接执行的只能是 B 。 A、符号语言 C、汇编语言 A、操作系统 C、语言处理程序 二、填空题

1、计算机的各大部件通过____总线____________连接在一起,它是各部件之间传输信息的通道。

2、计算机按内部信息形式可以分为___模拟____________和___数字信号_两类。 3、计算机硬件一般由_运算器 ,控制器_______、__存储器______、_输入_______和、____输出____和五大部分组成。

4、运算器是一个数据加工部件,主要完成二进制___算术_______运算及__逻辑________运算。

5、运算器的___位数________越多,计算的精度就越高,但是所费的电子器件也越多,成本越高。 三、简答题

1、简述计算机的发展过程。

1、第一代电子管计算机

1946年2月,诞生了世界上第一台电子数字计算机——ENIAC , 1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机EDSAC 。

4、对计算机软、硬件资源进行管理,是 A 的功能。

2、第二代晶体管计算机

1947年在贝尔实验室制成第一个晶体管,进入20世纪50年代全球出现一场以晶体管代替电子管的革命。 3、第三代集成电路计算机 4、大规模集成电路计算机 5、超大规模集成电路计算机

3、冯.诺依曼计算机的特点是什么?它包括哪些主要组成部分?各部分的功能是什么?

1、计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成 2、指令和数据以同等的地位存放在存储器内,并可以按地址寻访 3、指令和数据均用二进制数表示

4、指令由操作码和地址组成。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

5、指令在存储器内按顺序存放。

6、机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。

4、计算机的硬件由哪几部分组成,各有何功能?

计算器的硬件由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五部分组成。 运算器用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在运算器中; 存储器用来存放数据和程序;

控制区用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果; 输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式; 输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式。

第2章 计算机的逻辑部件

一、选择题

1、逻辑表达式(A+B).(A+B)可化简化(A ) A、A C、A

B、B D、B B、取决于其他输入端的输入 D、不确定

2、4输入端“与非”门的某一输入端的输入为“0”,那么它的输出值是( C )。 A、“0” C、“1” 个或门 A、2 C、4

B、3 D、5

B、能够进行算术运算

D、一片芯片可实现两个8位二进制

3、将异或门用与、或、非门来表示,需用到( D )个。两个与门两个非门一4、下列对74LS181芯片的描述,不正确的是 。 A、构成运算器的重要部件 C、能够进行逻辑运算 数运算 二、填空题

1、设“异或”门的二个输入端为A和B,输出为Y ,当A接1时,输出为_ B 非_____,当A接0时,输出为____B__。

2、计算机中常用的组合逻辑电路有 存加器 、 译码器 等。 3、 触发器 是构成时序电路的基础。 三、简答题

1、设A,B,C是三个二进制数码,用逻辑表达式写出A=B=C的判断条件。

2、设计并用电路实现1位全加器。

第3章 运算方法和运算部件

一、选择题

1、若二进制数为1011011.101,则其十进制数为 B 。 A、91.5 C、733

B、91.625 D.551.5

2、某数在计算机中用8421BCD码表示为0111 1000 1001,其真值是 。 A、789D (二进制转化为十进制) B、789H C、1887D D、11110001001B

3、若某数x的真值为-0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码方法是B、 码。 A、原 C、反

B、补

D、移 移码是补吗的符号位取反 4、一个8位二进制整数,采用补码表示,且由3个“1”和5个“0”组成,则其最小值是 C、 。 最大数为112 A、-127 C、-125

B、-32 D、-3

B、52Q Q表示八进制数 D、233H H表示十六进制 5、下列数中最小的数为 。 A、101001B (B表示二进制数) C、29D D表示十进位制

6、[X]补=1.X1X2X3X4,当满足 时,X>-1/2成立。 A、X1=1,X2 ~ X4至少有一个为1 B、X1=1,X2 ~ X4任意

C、X1=0,X2 ~ X4任意 D、X1=0,X2 ~ X4至少有一个为1 二、填空题

1、在移码中,最高位为____0_______表示负数,最高位为______1______表示正数。

2、按IEEE754规范,一个浮点数由_尾数__________、___阶码_______、___基数________三个域组成。 3、一个定点数由 符号位 和 数值位 两部分组成。根据小数点位置不同,定点数据有 定点小数 和 定点整数 两种表示方法。

4、BCD码中,每一位十进制数字由 4 位二进制数码组成,用ASCII码表示一个字符通常需要 7 位二进制数码。

5、在进行浮点加法运算时,需要完成为__对阶_________、_尾数相加__________、__规格化_________、___舍入处理________、和___判溢出________等步骤。 6、在浮点加减法运算中,当运算结果的尾数的绝对值大于1时,需要对结果进行 右规 ,其操作是 尾数右移一位 阶码加一 。

三、简答计算题

1、已知X=0.1011,Y=-0.0101,试求:[X]补,[-X]补,[Y]补,[-Y]补,[X/2]补,

[X/4]补,[2X]补,[Y/2]补,[Y/4]补,[2Y]补,[-2Y]补。

[X]补 =0.1011 [-X]补1 =1.0101 [Y]补 =1.1011 [-Y]补 =0.0101 [X/2]补 =0.0101 [X/4]补 =0.0010 [2X]补 =1.0110(溢出)

[Y/2]补 =1.1101 [Y/4]补 = 1.1110 [2Y]补 =1.0110 [-2Y]补 =0.0110

3、试讨论补码表示的机器数在进行加减法运算中的溢出条件和判断溢出的方法。 同符号数相加,运算结果的符号位和被加数或加数的符号位不一致就是溢出

正正相加符号位得负 或者负负相加得正

都为溢出

今以f

A,fB表示两操作数(A、B)的符号位,fS为结果的符号位。符号位fA、

f

表示。在以2

f

B

直接参与运算,它所产生的进位以C

n+1为模的运算中符

号位有进位,并不一定表示溢出,今将判别溢出的几种方法介绍如下:

(1)当符号相同的两数相加时,如果结果的符号与加数(或被加数)不相同,则为溢出(2)当任意符号两数相加时,如果C=Cf ,运算结果正确,其中C为数值最高位的进位,Cf为符号位的进位。如果C≠Cf ,则为溢出

(3)采用双符号位fS1 ,fS2 。正数的双符号位为00,负数的双符号位为11。符号位参与运算,当结果的两个符号位fS1 ,fS2不相同时,为溢出。

4、已知X=0.0101,Y=-0.1001, 用定点原码一位乘法规则求X*Y。

5、已知X=0.0101,Y=-0.1001, 用定点补码一位乘法规则求X*Y。 [X]补 =

[Y]补 =1.0111

6、已知X=-0.0101,Y=-0.1001, 用定点补码一位乘法(布斯公式)规则求X*Y。

8、已知X=-0.10110,Y=0.11111, 用定点原码一位除法规则求X/Y。

10、设阶码5位,尾数7位,按浮点运算方法,完成 [x+y],[x-y]运算。 (1)x = 2(2)x = 2

11、在检错码中,奇偶校验法能否定位发生错误的信息位?是否具有纠错功能? 不能定位错误信息位,可以检查不能和纠错

-011-101

× 0.100101 y = 2 ×(-0.010110) y = 2

-010-100

×(- 0.011110) ×(0.010110)

第4章 主存储器

一、选择题

1、主(内)存用来存放 。 A、程序

B、数据 D、程序和数据

C、微程序

2、使用时需要经常刷新的是 。 A、SRAM C、EPROM

B、DRAM 2um D、E2PROM

3、某一SRAM芯片,容量为16K×1位,则其地址线有 。 A、14根 C、16根

B、16K根 D、32根

4、要用容量为128K×4位的芯片组成一个128K×8位的存储系统,则需要进行 。 A、位扩展 C、字位扩展

B、字扩展 D、芯片引脚扩展

5、要用容量为64K×4位的芯片组成一个128K×8位的存储系统,需要 块这种芯片。 A、2 C、6

B、4 D、8

6、U盘使用的存储器是 。 A、PROM

B、EPROM D、FLASH MEMORY

C、E2PROM 二、填空题

1、广泛使用的SRAM 和 DRAM 都是半导体 随机 存储器。前者的速度比后者快,但 容量 不如后者高。它们的共同缺点是断电后 信息丢失 。

2、DRAM需要刷新的原因是 构成动态存储器的电路,刷新的过程就是充电的过程 。 三、简答计算题

1、在计算机的主存中,常常设置一定的ROM区,试说明设置ROM区域的目的。 存放开机引导的存储数据

2、半导体DRAM和SRAM的主要差别是什么?为什么DRAM芯片的地址一般要分两次接收?

一个静态一个动态,一个要刷新一个不用刷新 为节省对外引导的数量

3、有一个512K×16的存储器,由64K×1位的2164RAM芯片构成(芯片内是4个128×128结构),问:(1)总共需要多少个RAM芯片?(2)采用分散刷新方式,如单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号的周期是多少?(3)如果采用集中刷新方式,设读/写周期T=0.1µs,存储器刷新一遍最少用多少时间? 128

5、某系统需要容量为256K×16位的存储空间,试用3块容量128K×8位和4块容量为64K×4位的存储芯片构成系统所需要的存储器,画出芯片连接图,并确定各芯片的地址范围。

第6章 中央处理部件(CPU)

一、选择题

1、中央处理器是指 。

A、运算器 B、控制器

C、运算器和控制器 D、运算器、控制器和主存 2、在取指令周期中,主要按照 的内容访问主存,以读取指令。

A、指令寄存器(IR) B、程序状态寄存器(PSW) C、存储器数据寄存器(MDR) D、程序计数器(PC)

3、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 来规定。 A、主存中读取一个指令字的最短时间 B、主存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、主存读取一个数据字的平均时间

4、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是 A、主存地址寄存器 B、程序计数器 C、指令寄存器 D、状态条件寄存器

5、在CPU中,暂存指令的寄存器是 A、数据寄存器 B、程序计数器 C、状态条件寄存器 D、指令寄存器

6、微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是 A、每一条机器指令由一条微指令来执行

B、每一条机器指令由一段微指令编成的微程序来解释执行 C、一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D、一条微指令由若干条机器指令组成 8、控制器的功能是 A、产生时序信号 B、从主存取出一条指令 C、完成指令操作的译码

D、从主存取出指令,完成指令操作码译码,并产生有关的操作控制信号,以解释执行该指令

9、硬布线控制器是一种 A、用微程序技术设计的控制器

B、由门电路和触发器构成的复杂树形网络所形成的逻辑电路 C、用存储逻辑技术设计的控制器

D、用微程序技术和存储逻辑技术设计的控制器

10、请在以下叙述中选出两个描述正确的句子是 (1)同一个CPU周期中,可以并行执行的微操作叫相容微操作 (2)同一个CPU周期中,不可以并行执行的微操作叫相容微操作 (3)同一个CPU周期中,可以并行执行的微操作叫相斥微操作 (4)同一个CPU周期中,不可以并行执行的微操作叫相斥微操作 A、(1)(2) B、(2)(4) C、(2)(3) D、(1)(4)

二、填空题

1、控制器的功能一般包含: 取指令 、 分析指令 、 执行指令 等。

2、CPU中至少有6个主要寄存器,它们是 程序计数器 ,指令译码器 、和 指令寄存器 。

3、运算器在 控制器 的控制下实现其功能,主要完成算术运算和逻辑运算,也是数据信息的重要传送通道。

4、在CPU中,指令寄存器的作用是 用以存放当前正在执行的指令 ,程序计数器的作用是 用以存放当前正在执行的指令地址 ,程序状态字寄存器的作用是 保存程序状态 ,地址寄存器的作用是 存放地址 。

5、根据组成方式的不同,控制器分为 组合逻辑控制器 和 微程序控制器 两种,它们各自有其优缺点。大、中型计算机的控制器一般采用 组合。。。 ,而微型机一般采用 微程序 控制器 。

6、控制器主要由 程序计数器 、 指令寄存器 、 脉冲源

及启停线路 以及 时序控制信号形成部件 组成。

8、一条微指令可划分为 和 字段;微指令的基本格式可划分为 水平型微指令 和 垂直型微指令 。 三、简答计算题

1、说明CPU中的主要寄存器及其功能。 1、用户可见寄存器 (1)通用寄存器

通用寄存器可由程序设计者指定许多功能,可用存放操作数,也可作为满足某种寻址方式所需的寄存器。 (2)数据寄存器

数据寄存器用于存放操作数,其位数应满足多数数据类型的数值范围,有些机器允许使用另个连续的寄存器存放双倍字长的值 (3)地址寄存器

地址寄存器用于存放地址,其本身可以具有通用性,也可用于特殊的寻址方式。 (4)条件码寄存器

用来存放条件码,他们对用户来说是部分透明的 2、控制和状态寄存器 用于控制CPU的操作或运算

2、说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。

指令周期:取出并执行一条指令的时间。

机器周期:通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。(也就是计算机完成一个基本操作所花费的时间) 时钟周期:处理操作的最基本单位。(CPU的主频)

指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系:指令周期通常用若干个机器周期表示,而机器周期时间又包含有若干个时钟周期。

3、简要说明微程序控制的基本思想。

将一条极其指令编写成一个微程序,每一个微程序包含若干条微指令,每一条微指令对应一个或几个微操作命令。然后把这些微程序存到一个控制存储器中,用寻找用户程序机器指令的方法来寻找每个微程序中的微指令。由于这些微指令是以二进制代码形式表示的,每位代表一个控制信号,因此,逐条执行每一条微指令,也就相应地完成了一条机器指令的全部操作。 5、简述程序和微程序两个概念的区别。

程序是一系列机器指令的有序集合,用于解决实际问题,有子程序、分支、循环等结构,存放在主存中,可以更新修改;

微程序是一系列微指令的有序集合,微程序设计是将传统的程序设计方法运用到控制逻辑的设计中,因此在微程序中也可以有微子程序、分支、循环等结构;微程序存储在控制存储器CM中,只能读出,不能更改,CM中的所有微程序解释执行整个指令系统中的所有机器指令;

7、写出单总线结构计算机中指令MOV R1,R2的执行步骤,其含义是将寄存器R1中的数据写入寄存器R2。

9、设有主频为16MHz的微处理器,平均每条指令的执行时间为两个机器周期,每个机器周期由两个时钟脉冲组成。

问:(1)存储器为“0等待”,求出机器速度。

(2)假如每两个机器周期中有一个是访存周期,需插入1个时钟周期的等待时间,求机器速度。

(“0等待”表示存储器可在一个机器周期完成读/写操作,因此不需要插入等待时间)

10、机器加电后第一条执行的指令地址是怎样形成的?

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