計(jì)算機(jī)組成原理 24春江蘇開放大學(xué)考試資料答案

一、單選題（共15題，30分）1．描述PCI總線基本概念中，不正確的句子是______。C、以橋連接實(shí)現(xiàn)的PCI總線結(jié)構(gòu)不允許多條總線并行工作2．CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機(jī)的打印速度，為解決這一矛盾，可采用______。C、緩沖技術(shù)3．下面浮點(diǎn)運(yùn)算器的描述中正確的句子是_____。C、階碼部件只進(jìn)行階碼相加、相減操作4．某計(jì)算機(jī)的cache共有16行，采用2路組相聯(lián)映射方式（即每組2行）。每個(gè)主存塊大小為32字節(jié)，按字節(jié)編址。主存135號(hào)單元所在主存塊應(yīng)裝人到的cache組號(hào)是________。C、45．程序控制類指令的功能是_____。D、改變程序執(zhí)行的順序6．20世紀(jì)六七十年代，在美國(guó)的_____州，出現(xiàn)了一個(gè)地名叫硅谷。該地主要工業(yè)是______，它也是______的發(fā)源地。D、加利福尼亞，微電子工業(yè)，微處理機(jī)7．就微命令的編碼方式而言，若微操作命令的個(gè)數(shù)已確定，則_____。B、編碼表示法比直接表示法的微指令字長(zhǎng)8．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中采用補(bǔ)碼運(yùn)算的目的是為了______。C、簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)9．下列部件中不屬于控制器的部件是______。D、狀態(tài)條件寄存器10．目前大多數(shù)集成電路生產(chǎn)中，所采用的基本材料為_____。A、單晶硅11．假設(shè)某計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)由cache和主存組成。某程序執(zhí)行過程中訪存2000次，其中訪問cache缺失(未命中)100次，則cache的命中率是________。D、95%12．1971年，英特爾公司開發(fā)出世界上第一片4位微處理器______，首次將CPU的所有元件都放人同一塊芯片之內(nèi)。A、Intel

400413．就取得操作數(shù)的速度而言，下列尋址方式中速度最快的是①，速度最慢的是②，不需要訪存的尋址方式是③。B、立即尋址、

間接尋址、立即尋址14．早期微型機(jī)中，不常用的I/O信息交換方式是______。D、通道方式15．從總線的利用率來看，①的效率最低;從整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量來看，②的效率最高。C、三總線結(jié)構(gòu)，三總線結(jié)構(gòu)16．為了確定下一條微指令的地址，通常采用斷定方式.其基本思想是_____。C、通過微指令控制字段由設(shè)計(jì)者指定或者由設(shè)計(jì)者指定的判別字段控制產(chǎn)生后繼微指令地址17．若某數(shù)x的真值為-0.1010,在計(jì)算機(jī)中該數(shù)表示為1.0110,則該數(shù)所用的編碼方法是______碼。B、補(bǔ)18．某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為32位，其存儲(chǔ)容量為4GB，若按雙字編址，它的尋址范圍是_____。B、0.5G19．下列數(shù)中最小的數(shù)為______。C、101001BCD20．2013年，在國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排序中，______研制的_______位居第1，浮點(diǎn)運(yùn)算速度達(dá)到33.86千萬億次/秒。A、中國(guó)、天河二號(hào)21．運(yùn)算型指令的尋址與轉(zhuǎn)移性指令的尋址不同點(diǎn)在于_____。A、前者取操作數(shù)，后者決定程序轉(zhuǎn)移地址22．由于CPU內(nèi)部的操作速度較快，而CPU訪問一次主存所花的時(shí)間較長(zhǎng)，因此機(jī)器周期通常用______來規(guī)定。A、主存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間23．運(yùn)算器雖有許多部件組成，但核心部分是______。B、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元24．至今為止，計(jì)算機(jī)中的所有信息仍以二進(jìn)制方式表示的理由是_____。C、物理器件性能所致25．下列說法中正確的是____。C、控制存儲(chǔ)器可以用掩模ROM、E2PROM或閃速存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)26．在單機(jī)系統(tǒng)中，三總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)的總線系統(tǒng)由_____組成。A、系統(tǒng)總線、內(nèi)存總線和I/O總線27．硬中斷服務(wù)程序的末尾要安排一條指令I(lǐng)RET，它的作用是_____。B、轉(zhuǎn)移到IRET的下一條指令28．微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是_____。B、每一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行29．指令的尋址方式有順序和跳躍兩種方式。采用跳躍尋址方式，可以實(shí)現(xiàn)_____。D、程序的條件轉(zhuǎn)移或無條件轉(zhuǎn)移30．下列說法中不正確的是_____。D、直接面向高級(jí)語言的機(jī)器目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)31．雙端口存儲(chǔ)器_____情況下會(huì)發(fā)生讀/寫沖突。B、左端口與右端口的地址碼相同32．計(jì)算機(jī)高級(jí)程序語言一般分為編譯型和解釋型兩類，在JAVA、FORTRAN和C語言中，屬于編譯型語言的是______。D、FORTRAN

和

C33．在中斷周期中，將允許中斷觸發(fā)器置“0”的操作由_____完成。B、關(guān)中斷指令34．指出下面描述匯編語言特性的句子中概念上有錯(cuò)誤的句子。C、匯編語言的源程序通常比高級(jí)語言源程序短小35．在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過_____來實(shí)現(xiàn)。D、補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器36．某數(shù)在計(jì)算機(jī)中用8421BCD碼表示為011110001001，其真值為______。A、78937．在浮點(diǎn)數(shù)原碼運(yùn)算時(shí)，判定結(jié)果為規(guī)格化數(shù)的條件是_____。D、尾數(shù)的最高數(shù)值位為38．計(jì)算機(jī)操作的最小時(shí)間單位是______。A、取指周期39．在_____的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲(chǔ)器單元統(tǒng)一編址，因此可以不使用I/O指令。A、單總線40．下列陳述中，不正確的是______。D、CPU可以通過通道指令管理通道41．_____對(duì)計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生有重要影響。B、萊布尼茲、布爾、圖靈42．四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合，具有如下進(jìn)位傳遞功能_____。B、組內(nèi)先行進(jìn)位，組間先行進(jìn)位43．和外存儲(chǔ)器相比，內(nèi)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是______。C、容量小，速度快，成本高44．1946年研制成功的第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)稱為______，1949年研制成功的第一臺(tái)程序內(nèi)存的計(jì)算機(jī)稱為______。B、ENIAC，EDSAC45．寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在_____。B、主存單元46．在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是______。B、程序計(jì)數(shù)器47.下列數(shù)中最小的數(shù)為（）C．(101001)bcd48.下列數(shù)中最大的數(shù)為（）B．(227)8 49.在機(jī)器數(shù)中，（）的零的表示形式是唯一的。B．補(bǔ)碼50.假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用奇校驗(yàn)的字符碼是（）A．1100101151.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是（）B．縮短指令長(zhǎng)度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性52.就取得操作數(shù)的速度而言，下列尋址方式中速度最快的是①，速度最慢的是②，不需要訪存的尋址方式是③（）B．立即尋址、間接尋址、立即尋址53.在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是（）B．程序計(jì)數(shù)器54.指令周期是指（）C．CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時(shí)間 55.存儲(chǔ)周期是指（）C．存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)讀和寫操作所允許的最短時(shí)間間隔56.某單片機(jī)字長(zhǎng)16位，它的存儲(chǔ)容量64KB，若按字節(jié)編址，那么它的尋址范圍是（）B．32K57.某SRAM芯片，其存儲(chǔ)容量為32K×16位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為（）D．16,1658.某DRAM芯片，其存儲(chǔ)容量為256K×8位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為（）C．18,859.主存儲(chǔ)器和CPU之間增加cache的目的是（）A．解決CPU和主存之間的速度匹配問題60.在下列cache替換算法中，速度最快的是①，命中率最高的是②（）C．隨機(jī)替換，近期最少使用(LRU)算法 61.下列關(guān)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的描述中不正確的是（）B．多級(jí)存儲(chǔ)體系由cache、主存和虛擬存儲(chǔ)器構(gòu)成62.從整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量來看，①的效率最高；從總線的利用率來看，②的效率最低。（）C．三總線結(jié)構(gòu)，三總線結(jié)構(gòu) 63.中斷向量可提供（）C．中斷服務(wù)程序入口地址64.下列說法中正確的是____C、閃速存儲(chǔ)器是一種高密度、非易失性的讀/寫半導(dǎo)體存儲(chǔ)器65.以RS-232為接口，進(jìn)行7位ASCII碼字符傳送，帶有一位奇校驗(yàn)位和兩位停止位，當(dāng)波特率為9600波特時(shí)，字符傳送率為______。A、96066.對(duì)某個(gè)寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為_____尋址。C、寄存器67.操作控制器的功能是_____。D、從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，產(chǎn)生有關(guān)的操作控制信號(hào)68．在定點(diǎn)運(yùn)算器中，無論采用雙符號(hào)位還是單符號(hào)位，必須有______，它一般用______來實(shí)現(xiàn)。C、溢出判斷電路，異或門69．下列表述中，微指令結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不追求的目標(biāo)是_____。D、增大控制存儲(chǔ)器的容量70．位操作類指令的功能是_____。C、對(duì)

CPU

內(nèi)部通用寄存器或主存某一單元任一位進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)或強(qiáng)置71．采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)就要占用一個(gè)_____時(shí)間。B、機(jī)器周期72．中央處理器是指_____。C、運(yùn)算器、控制器、cache73．計(jì)算機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了五代變化,其中第四代是______年的_______計(jì)算機(jī)為代表。D、1972—1990,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路74．某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)32位，其存儲(chǔ)容量為4GB，若按字編址，它的尋址范圍是______。A、1G75．計(jì)算機(jī)從第三代起，與IC電路集成度技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。描述這種關(guān)系的是______定律。B、摩爾76．在cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映射到cache內(nèi)的任意一塊的位置上，則這種方法稱為_____。A、全相聯(lián)映射77．下列陳述中，正確的是_____。D、優(yōu)先級(jí)是外設(shè)所代表的事件的性質(zhì)78．單地址指令中為了完成兩個(gè)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個(gè)操作數(shù)外，另一個(gè)數(shù)常需采用_____。C、隱含尋址方式79．計(jì)算機(jī)使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)現(xiàn)積木化，同時(shí)______。C、減少了信息傳輸線的條數(shù)80．在定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算中產(chǎn)生溢出的原因是______。A、運(yùn)算過程中最高位產(chǎn)生了進(jìn)位或借位81．某單片機(jī)字長(zhǎng)16位，它的存儲(chǔ)容量64KB，若按字編址，那么它的尋址范圍是_____。B、32K82．下列幾項(xiàng)中，不符合RISC指令系統(tǒng)的特點(diǎn)是_____。B、尋址方式種類盡量減少，指令功能盡可能強(qiáng)83．20世紀(jì)50年代，為了發(fā)揮_____的效率，提出了_______技術(shù)，從而發(fā)展了操作系統(tǒng)，通過它對(duì)______進(jìn)行管理和調(diào)度。B、計(jì)算，并行，算法84．?dāng)?shù)據(jù)總線的寬度由總線的____定義。B、功能特性85．1974年，英特爾公司開發(fā)的_____是世界上第1片通用8位微處理器。B、Intel

808086．流水CPU是由一系列叫做“段”的處理線路所組成，和具有m個(gè)并行部件的CPU相比，一個(gè)m段流水CPU______。A、具備同等水平的吞吐能力87．某DRAM芯片，其存儲(chǔ)容量為512KX8位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為_____。D、19,8512=2^91k=1024=2^1088．計(jì)算機(jī)硬件能直接執(zhí)行的只有_____。B、機(jī)器語言89．針對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)，下列說法中正確的是_____。B、-127的反碼等于0的移碼90．1985年，英特爾公司推出了32位微處理器______，其可尋址存儲(chǔ)器容量為_____。C、Intel

80386,4GB91．在中斷系統(tǒng)中，CPU—旦響應(yīng)中斷，則立即關(guān)閉_____標(biāo)志，以防止本次中斷響應(yīng)過程被其他中斷源產(chǎn)生另一次中斷干擾。C、中斷屏蔽92．假設(shè)微操作控制信號(hào)用Cn表示，指令操作碼譯碼器輸出用Im表示，節(jié)拍電位信號(hào)用Mk表示，節(jié)拍脈沖信號(hào)用Ti表示，狀態(tài)反饋信息用Bi表示，則硬聯(lián)線控制器的基本原理可描述為_____，它可用門電路和觸發(fā)器組成的樹型網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。D、Cn=f(Im，Mk，Ti，Bi）93．計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器采用分級(jí)存儲(chǔ)體系的主要目的是______。D、解決存儲(chǔ)容量、價(jià)格和存取速度之間的矛盾95．算術(shù)右移指令執(zhí)行的操作是_____。D、符號(hào)位填1，并順次右移1

位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位96．串行接口是指___。C、接口與系統(tǒng)總線之間并行傳送，接口與I/O設(shè)備之間串行傳送97．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸人輸出接口是_____之間的交接界面。B、主機(jī)與外圍設(shè)備98．某DRAM芯片，其存儲(chǔ)容量為512KX8位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為_____。D、19,899．多核處理機(jī)是_____計(jì)算機(jī)，它有______個(gè)CPU。C、空間并行，多100．下面關(guān)于RISC技術(shù)的描述中，正確的是_____。C、RISC的主要目標(biāo)是減少指令數(shù)101．1970年，_____公司第一個(gè)發(fā)明了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，從而開始取代磁芯存儲(chǔ)器，使計(jì)算機(jī)的發(fā)展走向了一個(gè)新的里程碑。C、索尼102.下列各項(xiàng)中，_____是同步傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。B各部件的存取時(shí)間比較接近103.堆棧尋址方式中，設(shè)Ri為通用寄存器，SP為堆棧指示器,Msp為SP指示的棧頂單元，如果進(jìn)棧操作的動(dòng)作是：（Ri)—>Msp，（SP)-1—>SP，那么出棧操作的動(dòng)作應(yīng)為_____。B(SP)+1—>SP，（Msp)—>A104.下列說法中正確的是______。C只有帶符號(hào)數(shù)的運(yùn)算才有可能產(chǎn)生溢出105.變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于_____。C變址寄存器內(nèi)容加上形式地址106.在采用DMA方式高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳送是_____。B在DMA控制器本身發(fā)出的控制信號(hào)控制下完成的107.下列數(shù)中最大的數(shù)為______。B227OCT(八進(jìn)制）108.某機(jī)字長(zhǎng)32位，存儲(chǔ)容量256MB，若按字編址，它的尋址范圍是______。B、64M二、判斷題（共10題，20分）1．Cache的地址映像中，直接映像的地址變換速度快，硬件容易實(shí)現(xiàn)，但命中率略低。（）答案：正確2．定點(diǎn)數(shù)的表示范圍有限，如果運(yùn)算結(jié)果超出表示范圍，稱為溢出。（）答案：正確3．計(jì)算機(jī)的流水線中，每個(gè)階段只完成一條指令的一部分功能，不同階段并行完成流水線中不同指令的不同功能。（）答案：正確4．計(jì)算機(jī)的指令越多，功能越強(qiáng)越好。（）答案：錯(cuò)誤5．DMA控制器通過中斷向CPU發(fā)出DMA請(qǐng)求信號(hào)。（）答案：錯(cuò)誤6．只有定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算才可能溢出，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算不會(huì)產(chǎn)生溢出。（）答案：錯(cuò)誤7．組相聯(lián)映像可以轉(zhuǎn)化為直接映像或全相聯(lián)映像，所以說，它是直接映像和全相聯(lián)映像的普遍形式。（）答案：正確8．立即尋址是在指令字中直接給出操作數(shù)本身而不再是操作數(shù)地址。（）答案：正確9．微程序控制器中，每一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行。（）正確10．直接尋址是在指令字中直接給出操作數(shù)本身而不再是操作數(shù)地址。（）答案：正確11．計(jì)算機(jī)中的流水線是把若干個(gè)子過程合成為一個(gè)過程，使每個(gè)子過程實(shí)現(xiàn)串行運(yùn)行。（）答案：錯(cuò)誤12．在Cache的地址映像中，全相聯(lián)映像是指主存中的任意一字塊均可映像到Cache內(nèi)任意一字塊位置的一種映像方式。（）答案：正確13．按數(shù)據(jù)傳送方式的不同,計(jì)算機(jī)的外部接口可分為串行接口和并行接口兩大類（）正確14．奇偶校驗(yàn)碼可以檢測(cè)出奇數(shù)個(gè)位的錯(cuò)誤，但不能確定出錯(cuò)的位置。（）正確15．基地址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于基址寄存器內(nèi)容加上形式地址。（）正確16.程序計(jì)數(shù)器PC主要用于解決指令的執(zhí)行次序。（）正確17.在三總線計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，外設(shè)和主存單元統(tǒng)一編制，可以不使用I/O指令。（）錯(cuò)誤18.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是縮短指令長(zhǎng)度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性。（）正確19.每個(gè)指令執(zhí)行步驟，控制器都將為計(jì)算機(jī)的各部件產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)。（）錯(cuò)誤20.CPU訪問存儲(chǔ)器的時(shí)間是由存儲(chǔ)器的容量決定的，存儲(chǔ)器容量越大，訪問存儲(chǔ)器所需的時(shí)間越長(zhǎng)。（）錯(cuò)誤21.在采用DMA方式高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳送是通過為DMA專設(shè)的數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)摹?)錯(cuò)誤22.奇偶校驗(yàn)碼可以校驗(yàn)奇數(shù)個(gè)位的出錯(cuò)，并能確定出錯(cuò)的位置。（）錯(cuò)誤23.在多周期CPU系統(tǒng)中，不是所有指令使用相同的執(zhí)行時(shí)間，而是指令需要幾個(gè)周期就為其分配幾個(gè)周期。（）正確24.引人虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)的目的，是為了加快外存的存取速度。（）錯(cuò)誤25.隨著CPU速度的不斷提升，程序查詢方式很少被采用的原因是CPU與外設(shè)串行工作。()正確26.海明校驗(yàn)碼是對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)位使用多個(gè)校驗(yàn)位的一種檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼方案,不僅可以發(fā)現(xiàn)是否出錯(cuò)，還能發(fā)現(xiàn)是哪一位出錯(cuò)。（）正確27.隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器包括靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM和只讀存儲(chǔ)器ROM。()錯(cuò)誤28.補(bǔ)碼加減法中，操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，兩數(shù)相加減，符號(hào)位單獨(dú)處理，減法用加法代替。（）錯(cuò)誤29.DMA控制器通過中斷向CPU發(fā)DMA請(qǐng)求信號(hào)。（）錯(cuò)誤30.CPU訪問存儲(chǔ)器的時(shí)間是由存儲(chǔ)器的容量決定的.存儲(chǔ)器容量越大.訪問存儲(chǔ)器所需的時(shí)間越長(zhǎng)。（）錯(cuò)誤31.在采用DMA方式高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí).數(shù)據(jù)傳送是通過為DMA專設(shè)的數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)?。（）錯(cuò)誤32.只有定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算才可能溢出，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算不會(huì)產(chǎn)生溢出。（)錯(cuò)誤

三、簡(jiǎn)答題1．計(jì)算機(jī)指令中要用到的操作數(shù)一般可以來自哪些部件？答案：(1)CPU內(nèi)部的通用寄存器。此時(shí)應(yīng)在指令字中給出用到的寄存器編號(hào)（寄存器名），通用寄存器的數(shù)量一般為幾個(gè)、十幾個(gè)，故在指令字中須為其分配2、3、4、5或更多一點(diǎn)的位數(shù)來表示一個(gè)寄存器。(2)外圍設(shè)備(接口）中的一個(gè)寄存器。通常用設(shè)備編號(hào)、或設(shè)備人出端口地址、或設(shè)備映像地址（與內(nèi)存儲(chǔ)器地址統(tǒng)一編址的一個(gè)設(shè)備地址編號(hào))來表示。(3)內(nèi)存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元。此時(shí)應(yīng)在指令字中給出該存儲(chǔ)單元的地址2．硬連線控制器是使用什么子部件來區(qū)分和表示指令不同的執(zhí)行步驟的？它的基本工作原理是什么？答案：在硬連線控制器中，由節(jié)拍發(fā)生器(timing)來區(qū)分指令不同的執(zhí)行步驟的。

節(jié)拍發(fā)生器是由幾個(gè)觸發(fā)器電路實(shí)現(xiàn)的典型的時(shí)序邏輯電路，它為指令的每一個(gè)執(zhí)行步驟提供一個(gè)節(jié)拍狀態(tài)信號(hào)，而節(jié)拍狀態(tài)的變換標(biāo)明了一條指令執(zhí)行步驟的次序關(guān)系。3．簡(jiǎn)單說明一個(gè)指令周期中讀取指令、指令譯碼、ALU執(zhí)行、讀寫內(nèi)存或接口、數(shù)據(jù)寫回5個(gè)執(zhí)行步驟的含義。答案：(1)“讀取指令”是每一條指令都必須執(zhí)行的，所完成的功能對(duì)所有指令都相同；(2)“指令譯碼”完成的功能對(duì)多數(shù)的指令是類似的，例如判斷指令類型、讀寄存器組等；(3)“ALU執(zhí)行”所完成的是數(shù)據(jù)或地址計(jì)算功能，對(duì)不同指令會(huì)有所區(qū)別；(4)“讀寫內(nèi)存或接口”只被用于讀寫內(nèi)存或者讀寫接口的指令；(5)“數(shù)據(jù)寫回”將ALU的計(jì)算結(jié)果（或從內(nèi)存、接口讀來的數(shù)據(jù)）寫入寄存器組。4．多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器是由哪3級(jí)存儲(chǔ)器組成的？每一級(jí)存儲(chǔ)器使用什么類型的存儲(chǔ)介質(zhì)？答案：多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器是由高速緩存、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器(或虛擬存儲(chǔ)器)組成的。

高速緩沖存儲(chǔ)器使用靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，主存儲(chǔ)器通常使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，而輔助存儲(chǔ)器(或虛擬存儲(chǔ)器)則使用快速磁盤設(shè)備上的一片存儲(chǔ)區(qū)。前兩者是半導(dǎo)體電路器件，以數(shù)字邏輯電路方式進(jìn)行讀寫，后者則是在磁性介質(zhì)層中通過電磁轉(zhuǎn)換過程完成信息讀寫。5．什么是指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期？三者有何關(guān)系？答案：指令周期通常是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令所用的時(shí)間。機(jī)器周期是所有指令執(zhí)行過程中的一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間，通常以存取周期作為機(jī)器時(shí)間，時(shí)鐘周期是機(jī)器主頻的倒數(shù)，也稱為節(jié)拍，它是控制計(jì)算機(jī)操作的最小單位時(shí)間。

一個(gè)指令周期包含若干個(gè)機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期包含若干個(gè)時(shí)鐘周期，每個(gè)指令周期內(nèi)的機(jī)器周期數(shù)可以不等，每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)的時(shí)鐘周期數(shù)也可以不等。6．控制器的設(shè)計(jì)和該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)是什么關(guān)系？答案：控制器的基本功能，是依據(jù)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令，和它所處的執(zhí)行步驟，形成并提供在這一時(shí)刻整機(jī)各部件要用到的控制信號(hào)。所以，控制器的設(shè)計(jì)和該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，也就是控制器的設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)指令的要求來進(jìn)行，特別是要分析每條指令的執(zhí)行步驟，產(chǎn)生每個(gè)步驟所需要的控制信號(hào)。7．計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)是如何實(shí)現(xiàn)“容量大”、“速度快”和“成本低”的要求的？答案：將存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)成由高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器組成的多級(jí)結(jié)構(gòu)。

其中高速緩沖存儲(chǔ)器的存取速度與CPU速度處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)，但其具有價(jià)格高、功耗大、集成度低的特點(diǎn).所以不適合用作大容量的存儲(chǔ)器；主存儲(chǔ)器的存取速度略低，價(jià)格略高，具有集成度高、功耗低的特點(diǎn)，用來存儲(chǔ)經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)或程序；輔助存儲(chǔ)器是存取速度相對(duì)較慢但存儲(chǔ)容量較大的存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)不太常用的大部分程序和數(shù)據(jù)。8．為讀寫輸人/輸出設(shè)備.通常有哪幾種常用的尋址方式用以指定被讀寫設(shè)備？答案：為讀寫輸入/輸出設(shè)備.通常有兩種常用的編址方式用以指定被讀寫設(shè)備，一是I/O端口與主存儲(chǔ)器統(tǒng)一的編制方式，另一種是I/O端口與主存儲(chǔ)器彼此獨(dú)立的編制方式。9．名詞解釋:存取周期，存儲(chǔ)容量。答:存取周期是存儲(chǔ)器進(jìn)行兩次連續(xù)、獨(dú)立的操作(讀或?qū)?之間的最小間隔時(shí)間。存儲(chǔ)容量是存儲(chǔ)器存放二進(jìn)制代碼的重?cái)?shù)量,通常用存儲(chǔ)器所能記憶的全部字?jǐn)?shù)和字長(zhǎng)的乘積來表示。10.為讀寫輸人/輸出設(shè)備，通常有哪幾種常用的尋址方式用以指定被讀寫設(shè)備？答案：為讀寫輸入/輸出設(shè)備，通常有兩種常用的編址方式用以指定被讀寫設(shè)備，一是I/O端口與主存儲(chǔ)器統(tǒng)一的編制方式，另一種是I/O端口與主存儲(chǔ)器彼此獨(dú)立的編制方式。11.微程序控制器和硬連線控制器，在組成和運(yùn)行原理方面有何不同之處？答案：主要表現(xiàn)在處理指令執(zhí)行步驟的辦法，提供控制信號(hào)的方案不一樣。

微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟，應(yīng)提供的控制信號(hào)從控制存儲(chǔ)器中讀出，并經(jīng)過一個(gè)微指令寄存器送到被控制部件。

硬連線控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟，用組合邏輯電路直接給出應(yīng)提供的控制信號(hào)。12.什么是數(shù)據(jù)傳送控制中的異步通信方式？答案：數(shù)據(jù)傳送時(shí)雙方使用各自的時(shí)鐘信號(hào)的通信方式稱為異步通信方式。異步通信的雙方采用“應(yīng)答方式”(又稱握手方式)解決數(shù)據(jù)傳輸過程中的時(shí)間配合關(guān)系，而不是使用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行同步。為此，CPU必須再提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，通知接收設(shè)備接受已發(fā)送過去的數(shù)據(jù)。接收設(shè)備還將用這一時(shí)鐘信號(hào)作為自己接收數(shù)據(jù)時(shí)的選通信號(hào)。13．什么是總線仲裁？答案：數(shù)據(jù)傳輸總要在計(jì)算機(jī)的兩個(gè)部件之間進(jìn)行，必須由總線主設(shè)備首先啟動(dòng)這次傳輸過程，即申請(qǐng)總線使用權(quán)并發(fā)出命令控制總線運(yùn)行，而總線從設(shè)備則只能響應(yīng)由主設(shè)備發(fā)出的命令并執(zhí)行讀寫操作。當(dāng)有多個(gè)總線主設(shè)備同時(shí)發(fā)出總線使用權(quán)的請(qǐng)求時(shí)，為了確保在任何時(shí)刻只有一個(gè)總線主設(shè)備使用總線傳輸數(shù)據(jù)，需要決定由其中某個(gè)設(shè)備獲得總線使用權(quán)，這就是進(jìn)行總線仲裁。與中斷請(qǐng)求相似，這些主設(shè)備使用總線的優(yōu)先級(jí)高低是不同的，總線仲裁器一定是把總線使用權(quán)優(yōu)先分配給優(yōu)先級(jí)髙的主設(shè)備使用。14．什么是總線周期？答案：總線周期，通常指的是通過總線完成一次內(nèi)存讀寫操作或完成一次輸入/輸出設(shè)備的讀寫操作所必需的時(shí)間。依據(jù)具體的操作性質(zhì)，可以把一個(gè)總線周期分為內(nèi)存讀周期，內(nèi)存寫周期，I/O讀周期，I/O寫周期4種類型。什么是指令周期？舉例說明一個(gè)指令周期往往要包含哪幾個(gè)執(zhí)行步驟？答:指令周期一般是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令所用的時(shí)間。一個(gè)指令周期往往要包括幾個(gè)執(zhí)行步驟,例如可能包括讀取指令、指令譯碼和讀寄放器組、ALU執(zhí)行運(yùn)算、讀寫內(nèi)存或接口、數(shù)據(jù)寫回寄放器組這5個(gè)步驟16.在計(jì)算機(jī)中采用多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，是建立在程序的什么原理之上的？這一原理主要體現(xiàn)在哪些方面解答：多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的運(yùn)行原理是建立在程序運(yùn)行的局鉀性原理之上的。它主要體現(xiàn)在如下3個(gè)方面：(1)時(shí)間方面，在一小段時(shí)間內(nèi)，最近被訪問過的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問；(2)空間方面，這些最近被訪問過的程序和數(shù)據(jù)，往往集中在一小片存儲(chǔ)區(qū)域中；(3)在指令執(zhí)行順序方面，指令的順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性要大17.給出兩地址指令SS、RR和RS三類操作數(shù)地址類型的功能含義。寄存器-寄存器（RR）型指令：從寄存器中取操作數(shù)，把操作結(jié)果放到另一寄存器中，不需要訪問內(nèi)存謹(jǐn)改存儲(chǔ)器，因此速度快；存儲(chǔ)器—存儲(chǔ)器（SS）型指令：執(zhí)行此類指令，既要訪問內(nèi)存單元，又要訪問寄存器。寄存器-存儲(chǔ)器（RS）型指令：執(zhí)行此類指令，既要訪問內(nèi)存單元，又要訪問寄存器。《計(jì)算機(jī)組成原理》教材里指令寄存器、程序計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、地址寄存器、通用寄存器、累加器、程序狀態(tài)字、無條件跳轉(zhuǎn)指令、操作碼和運(yùn)算器對(duì)應(yīng)的英文縮寫單詞是什么？指令寄存器（IR）、程序計(jì)數(shù)器（PC）、地址寄存器（AR）、數(shù)據(jù)寄存器（DR）、累加寄存器（AC）、程序狀態(tài)字寄存器（PSW）、通用寄存器:ACC、無條件跳轉(zhuǎn)指令JMP、操作碼OC、運(yùn)算器ALU19.《計(jì)算機(jī)組成原理》教材里英文縮寫單詞IR、PC、DR、AR、Ri、AC、PSW、JMP、OC和ALU對(duì)應(yīng)的中文專業(yè)術(shù)語是什么？RI接收中斷標(biāo)志位、21．分別闡述輸入設(shè)備和輸出設(shè)備同CPU交換數(shù)據(jù)過程的三大步驟。22.簡(jiǎn)述數(shù)字計(jì)算機(jī)工作原理并說明程序計(jì)數(shù)器在自動(dòng)執(zhí)行程序中的作用。23.簡(jiǎn)述程序查詢輸入/輸出方式的原理。24.簡(jiǎn)述微程序控制器的工作原理。四、計(jì)算題（共3題，30分）1．CPU結(jié)構(gòu)如圖5.3所示，其中有一個(gè)累加寄存器AC、一個(gè)狀態(tài)條件寄存器和其他四個(gè)寄存器，各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳送方向。(1)標(biāo)明圖中四個(gè)寄存器的名稱。(2)簡(jiǎn)述指令從主存取到控制器的數(shù)據(jù)通路。(3)簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)在運(yùn)算器和主存之間進(jìn)行存/取訪問的數(shù)據(jù)通路。(1)a:數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR;b:指令寄存器IR;c:主存地址寄存器AR;d:程序計(jì)數(shù)器PC.(2)M→IR→操作控制器。(3)讀主存儲(chǔ)器:通過AR先置操作數(shù)地址,M→DR→ALU→AC;寫主存儲(chǔ)器:通過AR先置操作數(shù)地址,AC→DR→M.2.CPU結(jié)構(gòu)如圖所示，其中有一個(gè)累加寄存器AC、一個(gè)狀態(tài)條件寄存器和其他四個(gè)奇存器，各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳送方向。(1)標(biāo)明圖中四個(gè)寄存器a，b，c和d的名稱。(2)簡(jiǎn)述將操作數(shù)從主存取到累加器的數(shù)據(jù)通路。(3)假設(shè)兩個(gè)數(shù)據(jù)地址分別為A和B，A為源操作數(shù)地址，B為目標(biāo)操作數(shù)地址，簡(jiǎn)述從主存取出兩個(gè)數(shù)據(jù)到運(yùn)算器進(jìn)行加法運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果寫入到主存中B存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)通路。設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)16位，定點(diǎn)表示，尾數(shù)15位，數(shù)符1位，問：（1）定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時(shí)，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？（2）定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時(shí)，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？

最大正數(shù)=2^(15)-1=32767；最大正數(shù)=0.999969482421875最小負(fù)數(shù)=-1

4.設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)12位，定點(diǎn)表示，尾數(shù)11位，數(shù)符1位，問：（1）定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時(shí)，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？（2）定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時(shí)，最