计算机组成原理课程设计

计算机组成原理课程设计
计算机组成原理课程设计

课程设计说明书计算机组成原理课程设计

院系:计算机科学与工程学院

专业班级:计科(16级4班)

学号:

学生

指导教师:X老师

2018年6月20日

理工大学课程设计(论文)任务书计算机科学与工程学院

2018年5月28日

理工大学课程设计(论文)成绩评定表

摘要

在现如今飞速发展的第三次信息化革命中,计算机被应用到各行各业,各个领域中。随着计算机的深入发展,人们逐渐步入自动化智能化的生活阶段。“计算机组成原理”是计算机科学与技术系的一-广]核心专业基础课程,在计算机专业中起到很重要的作用。本次课程设计通过对-一个简单模型机的设计与实现,是我们对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接有更深的理解,利用CPU与简单模型机来实现计算机组成原理课程及实验中所学到的实验原理和编程思想,编写指令的应用程序,用微程序控制器实现一-系列的指令功能最终达到将理论与实践相结合。本次设计完成了各指令的格式以及编码的设计,实现了各机器指令微代码,形成具有实现同或功能的应用程序。

本课程设计是在完成计算机组成原理实验的基础上,来进行模型计算机的指令系统设计。利用计算机组成原理实验中所学到的实验原理以及编程思想,硬件设备,在基本模型机的基础上构建一组能实现输入、输出、全加、逻辑与、左移指令等功能的指令。指令包括立即数寻址、寄存器直接寻址、存储器直接寻址三种寻址方式。利用新构建的指令系统编程,实现十进制的的乘法功能;并实现CPL R?和ADD R?,#II指令。并且完成测试验证。

关键词:指令系统设计,DJ-CPTH模型机,计算机组成原理,十进制乘法,寻址方式

Abstract

Now third times the rapid development of the information revolution, the computer is applied to all walks of life in various fields. Along with the development of computer, people gradually entered the stage of life intelligent automation. "Computer composition principle" is the Department of computer science and technology, a wide

- Core Courses ", plays a very important role in computer science. This course is designed and implemented through a simple model machine. We have a deeper understanding of the basic components of the computer, the design of the components, the connection between parts, and the application of CPU and simple model machines to realize the principles and programming ideas of the computer composition principles and experiments, and write instructions. The application, with micro controller to achieve a series of instructions - function finally reached the combination of theory and practice. This design has completed the instruction format and encoding design, the realization of the machine instructions to form micro code, with applications to achieve the same or function.

The course design is based on the principle of Computer Organization experiment, design instruction system for model computer. Hardware using the computer component experiments principle learned experimental principle and programming ideas, based on the basic model of the construction of a group can achieve input, output, and logic and, left instructions and other functions of the instruction. Instructions include immediate, direct register addressing, directly addressable memory addressing three. The use of programming instruction system of new construction, to achieve the decimal multiplication function; and the realization of CPL R and ADD R?? #II, instruction. Complete the test and verification.

Keywords: instruction system design, DJ-CPTH model machine, computer principle, composition of decimal multiplication, addressing mode

计算机组成原理第五版 白中英(详细)第5章习题参考答案

第5章习题参考答案 1.请在括号内填入适当答案。在CPU中: (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是(IR ); (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是(AR ) (3)算术逻辑运算结果通常放在(DR )和(通用寄存器)。 2.参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl,(R2)”的指令周期流程图,其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解: STO R1, (R2)的指令流程图及微操作信号序列如下:

STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3.参见图5.15的数据通路,画出取数指令“LAD (R3),R0”的指令周期流程图,其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中,标出各微操作控制信号序列。 解: LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下:

PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4.假设主脉冲源频率为10MHz ,要求产生5个等间隔的节拍脉冲,试画出时序产生器的逻辑图。 解:

5.如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲;T l =200ns ,T 2=400ns ,T 3=200ns ,试画出时序产生器逻辑图。 解:取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ,即,其频率为5MHz.;由于要输出3个节拍脉冲信号,而T 3的宽度为2个时钟周期,也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期,所以除了C 4外,还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3;并令 211C C T *=;321C C T *=;313C C T =,由此可画出逻辑电路图如下:

天大2016年12月《计算机组成原理》期末大作业考核要求

计算机组成原理 要求: 1.独立完成,作答时要按照模版信息 ....填写完整,写明题型、题号; 2.作答方式:手写作答或电脑录入,使用学院统一模版(模版详见附件); 3.提交方式:以下两种方式任选其一, 1)手写作答的同学可以将作业以图片形式打包压缩上传; 2)提交电子文档的同学可以将作业以word文档格式上传; 4.上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.rar”或“中心-学号-姓名-科 目.doc”; 5.文件容量大小:不得超过10MB。 请在以下几组题目中,任选一组题目作答,满分100分。 第一组: 一、论述题(20分) 1、简述:一条指令通常由哪些部分组成?简述各部分的功能。 二、分析题(30分) 1、指令格式结构如下所示,使分析指令格式以及寻址方式特点。 15 10 9 5 4 0 1. 有一台磁盘机器,平均寻道时间为30ms,平均旋转等待时间为120ms,数据传输速率为500B/ms,磁盘机桑存放着1000件每件3000B的数据。现欲把一件数据取走,更新后放回原地,假设一次取出或写入所需时间为:平均寻道时间+平均等待时间+数据传送时间。另外,使用CPU更新信息所需时间为4ms,并且更新时间同输入输出操作不相重叠。试问:(20分)(1)更新磁盘上全部数据需要多少时间? (2)若磁盘以及旋转速度和数据传输率都提高一倍,更新全部数据需要多少时间?2、有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问:(30分) (1)该存储器能存储多少个字节的信息? (2)如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成,需要多少芯片? (3)需要多少位地址作为芯片选择?

第二组: 一、论述题(20分) 1、解释术语:总线周期。 二、分析题(30分) 1、CPU结构图如下图所示,其中有一个累加寄存器AC,各部分之间的连线表示数据通路,剪头表示信息传送方向。 (1)标明图中四个存储器的名称。 (2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。 (3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。 三、计算题(共50分) 1、已知某磁盘存储器转速为2400转/分,每个记录面道数为200道,平均查找时间为60ms,每道存储容量为96Kbit,求磁盘的存取时间与数据传播率。(20分) 2、今有4级流水线分别完成取值、指令译码并取数、运算、送结果四步操作,近假设完成各部操作的时间依次为100ns,100ns,80ns,50ns。请问:(30分) (1)流水线的操作周期应设计为多少? (2)若相邻两条指令发生数据相关,并且在硬件上不采取措施,那么第二条指令推迟多少时间进行? (3)若果在硬件设计上加以改进,至少推迟多少时间?

计算机组成原理考试题库

计算机原理考试题库 一、选择题 1、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 2、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 3、完整的计算机系统应包括D。 A、运算器、存储器、控制器 B、外部设备和主机 C、主机和实用程序 D、配套的硬件设备和软件系统 4、计算机存储数据的基本单位为A。 A、比特Bit B、字节Byte C、字组Word D、以上都不对 5、计算机中有关ALU的描述,D是正确的。 A、只做算术运算,不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 6、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 7、下列语句中是C正确的。 A、1KB=1024 1024B B、1KB=1024MB C、1MB=1024 1024B D、1MB=1024B 8、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 9、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 10、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 11、计算机中有关ALU的描述,D是正确的。 A、只做算术运算,不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 12、下列D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 13、下列语句中是C正确的。 A、1KB=1024 1024B B、1KB=1024MB C、1MB=1024 1024B D、1MB=1024B 14、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 15、下列D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 16、存放欲执行指令的寄存器是D。 A、MAE B、PC C、MDR D、IR 17、用以指定待执行指令所在地址的是C。

计算机组成原理试题及答案

2. (2000)10化成十六进制数是______。 A.(7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7F0)16 3. 下列数中最大的数是______。 A.(10011001)2 B.(227)8 C.(98)16 D.(152)10 4. ______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 5. 在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是______。 A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASCⅡ码 6. 下列有关运算器的描述中,______是正确的。 A.只做算术运算,不做逻辑运算 B. 只做加法 C.能暂时存放运算结果 D. 既做算术运算,又做逻辑运算 7. EPROM是指______。 A. 读写存储器 B. 只读存储器 C. 可编程的只读存储器 D. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器,Pentium是______位微处理器。 A.16B.32C.48D.64 9. 设[X]补=1.x1x2x3x4,当满足______时,X > -1/2成立。 A.x1必须为1,x2x3x4至少有一个为1 B.x1必须为1,x2x3x4任意 C.x1必须为0,x2x3x4至少有一个为1 D.x1必须为0,x2x3x4任意 10. CPU主要包括______。 A.控制器 B.控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU和主存 11. 信息只用一条传输线,且采用脉冲传输的方式称为______。 A.串行传输 B.并行传输 C.并串行传输 D.分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是______。 A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 13. 下列______属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D.文本处理 14. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是______。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量,同时加快存取速度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用______作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D.辅助存储器 16. 设变址寄存器为X,形式地址为D,(X)表示寄存器X的内容,这种寻址方式的有效地址为______。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为______。 1

哈工大计算机组成大作业完整版

哈工大计算机组成大作业 哈工大计算机组成原理自主实验 计算机组成原理自主实验报告 第四章‐实验1 一个2114 存储芯片的实现 要求:外特性与2114 芯片一致(P77,图4.12),可以设计成为64*64 个存储单元的堆。 A0-A9:地址线 I/O:数据输入输出线 CS:片选信号 R/W:读写信号 VHDL代码: library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity shiyan41 is PORT(clk, we, cs,reset: in STD_LOGIC; data: inout STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0); adr: in STD_LOGIC_VECTOR(9 downto 0)); end shiyan41; architecture Behavioral of shiyan41 is typemem is array (63 downto 0) of STD_LOGIC_VECTOR(63 downto 0); signal data_in: STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0); signaldata_out: STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0); signalsram : mem; signalcs_s : std_logic; signalwe_s : std_logic; signaladdr_in_row: std_logic_vector(5 downto 0);

计算机组成原理模拟试题

计算机组成原理 1.(45.75)10=(___________)16 2.若[X]补=1.0110,则[1/2X]补=___________。 3.若X补=1.1001,按舍入恒置1法舍去末位得__________。 4.运算器的核心部件是__________。 5.动态MOS存储器的刷新周期安排方式有____________、 _____________、_____________。 6.若地址码8位,按字节编址则访存空间可达___________,若地址码10位,则访存空间可达_____________,若地址码20位,则访存空间可达_____________。 7.CPU中用于控制的寄存器有_______________________、 __________________ 和_____________________三种;8.控制器的组成方式可分为______________________和微程序控制器两类。 9.按数据传送方式,外围接口可分为_________________和 __________________。 10.指令中的操作数一般可分为_______操作数和_______操作数。11.申请掌握使用总线的设备,被称为__________。 12.某CRT显示器,分辨率800列╳600行,如果工作在256色模式下,则至少需要_________字节的显示存储器。 选择题: 1、浮点加减中的对阶是() A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同 B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同 C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同 D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同 2、下列哪一个属于检错纠码() A. BCD码 B. ASCII码 C. 奇偶校验码 D. 8421码 3、指令格式可表示为()和地址码的形态 A.指令码 B. 操作码 C.微指令 D. 寄存器码 4、在不同速度的设备之间传送数据( )

计算机组成原理试题及答案

二、填空题 1 字符信息是符号数据,属于处理(非数值)领域的问题,国际上采用的字符系统是七单位的(ASCII)码。P23 2 按IEEE754标准,一个32位浮点数由符号位S(1位)、阶码E(8位)、尾数M(23位)三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值(e)加上一个固定的偏移值(127)。P17 3 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构,其中前者采用(空间)并行技术,后者采用(时间)并行技术。P86 4 衡量总线性能的重要指标是(总线带宽),它定义为总线本身所能达到的最高传输速率,单位是(MB/s)。P185 5 在计算机术语中,将ALU控制器和()存储器合在一起称为()。 6 数的真值变成机器码可采用原码表示法,反码表示法,(补码)表示法,(移码)表示法。P19-P21 7 广泛使用的(SRAM)和(DRAM)都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快,但集成度不如后者高。P67 8 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、(存储周期)和(存储器带宽)。P67 9 形成指令地址的方法称为指令寻址,通常是(顺序)寻址,遇到转移指令时(跳跃)寻址。P112 10 CPU从(主存中)取出一条指令并执行这条指令的时间和称为(指令周期)。 11 定点32位字长的字,采用2的补码形式表示时,一个字所能表示

的整数范围是(-2的31次方到2的31次方减1 )。P20 12 IEEE754标准规定的64位浮点数格式中,符号位为1位,阶码为11位,尾数为52位,则它能表示的最大规格化正数为(+[1+(1-2 )]×2 )。 13 浮点加、减法运算的步骤是(0操作处理)、(比较阶码大小并完成对阶)、(尾数进行加或减运算)、(结果规格化并进行舍入处理)、(溢出处理)。P54 14 某计算机字长32位,其存储容量为64MB,若按字编址,它的存储系统的地址线至少需要(14)条。64×1024KB=2048KB(寻址范32围)=2048×8(化为字的形式)=214 15一个组相联映射的Cache,有128块,每组4块,主存共有16384块,每块64个字,则主存地址共(20)位,其中主存字块标记应为(9)位,组地址应为(5)位,Cache地址共(13)位。 16 CPU存取出一条指令并执行该指令的时间叫(指令周期),它通常包含若干个(CPU周期),而后者又包含若干个(时钟周期)。P131 17 计算机系统的层次结构从下至上可分为五级,即微程序设计级(或逻辑电路级)、一般机器级、操作系统级、(汇编语言)级、(高级语言)级。P13 18十进制数在计算机内有两种表示形式:(字符串)形式和(压缩的十进制数串)形式。前者主要用在非数值计算的应用领域,后者用于直接完成十进制数的算术运算。P19 19一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同,

计算机组成原理第五章单元测试(含答案)

第五章指令系统测试 1、以下四种类型指令中,执行时间最长的是()(单选) A、RR型指令 B、RS型指令 C、SS型指令 D、程序控制类指令 2、程序控制类指令的功能是()(单选) A、进行算术运算和逻辑运算 B、进行主存与CPU之间的数据传送 C、进行CPU和I/O设备之间的数据传送 D、改变程序执行的顺序 3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个常需采用的寻址方式是( )(单选) A、立即数寻址 B、寄存器寻址 C、隐含寻址 D、直接寻址 4、下列属于指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是()(单选) A、为了实现软件的兼容和移植 B、缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性 C、为程序设计者提供更多、更灵活、更强大的指令 D、丰富指令功能并降低指令译码难度 5、寄存器间接寻址方式中,操作数存放在()中(单选) A、通用寄存器 B、主存 C、数据缓冲寄存器MDR D、指令寄存器 6、指令采用跳跃寻址方式的主要作用是() (单选) A、访问更大主存空间 B、实现程序的有条件、无条件转移 C、实现程序浮动 D、实现程序调用 7、下列寻址方式中,有利于缩短指令地址码长度的是()(单选) A、寄存器寻址 B、隐含寻址 C、直接寻址

D、间接寻址 8、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式,假定指令中给出的寄存器编号为8,8号寄存器的内容为1200H,地址1200H中的内容为12FCH,地址12FCH中的内容为3888H,地址3888H中的内容为88F9H.则该操作数的有效地址为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 9、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式,假定指令中给出的寄存器编号为8,8号寄存器的内容为1200H,地址1200H中的内容为12FCH,地址12FCH中的内容为3888H,地址3888H中的内容为88F9H.则该操作数为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 10、某计算机按字节编址,采用大端方式存储信息。其中,某指令的一个操作数的机器数为ABCD 00FFH,该操作数采用基址寻址方式,指令中形式地址(用补码表示)为FF00H,当前基址寄存器的内容为C000 0000H,则该操作数的LSB(即该操作数的最低位FFH)存放的地址是( ) (单选) A、C000 FF00H B、C000 FF03H C、BFFF FF00H D、BFFF FF03H 11、假定指令地址码给出的是操作数所在的寄存器的编号,则该操作数采用的寻址方式是( )(单选) A、直接寻址 B、间接寻址 C、寄存器寻址 D、寄存器间接寻址 12、相对寻址方式中,操作数有效地址通过( )与指令地址字段给出的偏移量相加得到(单选) A、基址寄存器的值 B、变址寄存器的值 C、程序计数器的值 D、段寄存器的值 13、下列关于二地址指令的叙述中,正确的是( ) (单选) A、运算结果通常存放在其中一个地址码所指向的位置 B、地址码字段一定是操作数 C、地址码字段一定是存放操作数的寄存器编号

[0013]计算机组成原理 答案

- 1 - 西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷 学期:2020年秋季 课程名称【编号】: 计算机组成原理 【0013】 A 卷 考试类别:大作业 满分:100 分 一、大作业题目 1. 已知:x= 0.1011,y = - 0.0101,求 :[ 21x]补,[ 41 x]补,[ - x ]补,[21y]补,[4 1 y]补,[ - y ]补 1. 解: [ x ]补du = 0.1011 , [ y ]补 = 1.1011 [1/2 x ]补 = 0.01011 , [1/2y]补 = 1.11011 [1/4 x ]补 = 0.001011 ,[ 1/4 y ]补 = 1.111011 [ - x ]补 = 1.0101 , [ - y ]补 =0.0101 2.指令有哪些寻址方式?设指令格式如下所示,其中OP 为操作码,试分析指令格式特点。 18 12 11 10 9 5 4 0 OP ---------- 源寄存器 目标寄存器 3.动态存储器为什么要刷新?刷新有哪些方法?完成由2K ×4位芯片构成4K ×8位存储器连接图。 动态MOS 存储单元存储信息的原理,是利用MOS 管栅极电容具有暂时存储信息的作用。但由于漏 电流的存在,栅极电容上存储的电荷不可能长久保持不变,因此为了及时补充漏掉的电荷,避免存储信息丢失,需要定时地给栅极电容补充电荷,通常把这种操作称作刷新或再生。 常用的刷新方式有三种,一种是集中式,另一种是分散式,第三种是异步式。 集中式刷新:在整个刷新间隔内,前一段时间重复进行读/写周期或维持周期,等到需要进行刷新操作时,便暂停读/写或维持周期,而逐行刷新整个存储器,它适用于高速存储器。 分散式刷新:把一个存储系统周期t c 分为两半,周期前半段时间t m 用来读/写操作或维持信息,周期后半段时间t r 作为刷新操作时间。这样,每经过128个系统周期时间,整个存储器便全部刷新一遍。 异步式刷新:前两种方式的结合 芯片数=总容量/容量=4k*8÷2k*4=4片。将每四块分为一组,形成32位的数据宽度,根据该储存容量大小一共需要16位地址线(可以根版据储存容量除以数据宽度来确定)。 将32K*8芯片组成128K*16的只读度器,所以首先位扩展将数据线8扩展到16,即D0~D15,然问后字 扩展32K 是15条地址线,128是17条地址线,所以要答用2/4译码器将地址线15扩展到17,需要用到的芯片是(128/32)*(16/8)=8,连接如图所示!红色为A0~A14的地址总线。 4. 今有4级流水线分别完成取值、指令译码并取数、运算、送结果四步操作,今假设完成各步操作的时间依次为100ns,100ns,80ns,50ns 。请问:(1)流水线的操作周期应设计为多少?(2)若相邻两条加减法指令发生数据相关(ADD :R1,R2,R3 ;R2+R3->R1与SUB :R4,R1,R5;R1-R5->R4),而且在硬件上不采取措施,那么第二条指令要推迟多少时间进行。(3)如果在硬件设计上加以改进,至少需推迟多少时间? 5.什么是中断?什么是多重中断?假定硬件原来的响应顺序为0→1→2,试设置中断屏蔽字,将中断优先级改为1→2→0。(注:中断允许用“0”表示,中断禁示“1”表示)。 二、大作业要求 大作业共需要完成三道题: 第1-2题选作一题,满分35分;

计算机组成原理试题及答案

A .(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A .(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 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 5. 在小型或微型计算机里,普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中, ______ 是正确的 A. 只做算术运算,不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器, Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设]X ]补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸,X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1,X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 A.控制器 B. 控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU 和主存 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量,同时加快存取速 度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯 片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 设变址寄存器为X ,形式地址为D, (X )表示寄存器X 的内容,这种寻址方式的有 效地址为 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0)16 D. ( 152)10 o D. ASC H 码 只做加法 既做算术运算,又做逻辑运算 只读存储器 光擦除可编程的只读存储器 位微处理器。

计算机组成原理试题及答案

计算机组成原理题集含答案 题库题目总数:293 第一章单选题 1、控制器、运算器和存储器合起来一般称为(主机): I/O部件 内存储器 外存储器 主机 2、冯?诺依曼机工作方式的基本特点是(按地址访问并顺序执行指令):按地址访问并顺序执行指令 精确结果处理 存储器按内部地址访问 自动工作 3、输入、输出设备以及辅助存储器一般统称为(外围设备): I/O系统 外围设备 外存储器 执行部件 4、计算机硬件能直接识别和执行的语言是(机器语言): 高级语言 汇编语言 机器语言 符号语言 判断题

5、若某计算机字代表一条指令或指令的一部分,则称数据字(错)。 6、若某计算机字是运算操作的对象,即代表要处理的数据,则称指令字(错)。 7、数字计算机的特点:数值由数字量(如二进制位)来表示,运算按位进行。(对) 8、模拟计算机的特点:数值由连续量来表示,运算过程是连续的。(对) 填空题 9、系统软件包括:服务程序、语言程序、(操作系统)、数据库管理系统。 10、计算机系统的发展按其核心部件采用器件技术来看经历了五代的变化,分别是(电子管)、(晶体管)、(集成电路)、(大规模集成电路)、(巨大规模集成电路)五个部分。 11、计算机系统是一个由硬件和软件组成的多级层次结构,这通常由(微程序级)、(一般机器级)、(操作系统级)、(汇编语言级)和(高级语言级)等组成,在每一级上都可以进行(程序设计)。 12、计算机的软件一般分为(系统软件)和(应用软件)两大部分。 13、计算机的硬件基本组成包括(控制器)、(运算器)、(存储器)、(输入设备)和(输出设备)五个部分。 简答题 14、什么是存储容量?什么是单元地址? 存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。灭个存储单元都有编号,称为单元地址。 15、什么是外存?简述其功能。 外存:为了扩大存储容量,又不使成本有很大的提高,在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器,称为外存储器,简称外存。外存可存储大量的信息,计算机需要使用时,再调入内存。 16、什么是内存?简述其功能。 内存:一般由半导体存储器构成,装在底版上,可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器,简称内存。用来存放经常使用的程序和数据。。 17、指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据? 取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。 18、什么是适配器?简述其功能。 适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调的工作。

计算机组成原理试题库(含答案)

计算机组成原理试题 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在题干前面的括号内。) 1.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C)。 A.64K B.32KB C.32K D.16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是(C)。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

5.寄存器间接寻址方式中,操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7.CPU响应中断的时间是_C_____。 A.中断源提出请求;B.取指周期结束;C.执行周期结束;D.间址周期结束。8.常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A.主存-辅存;B.Cache-主存;C.Cache-辅存;D.主存—硬盘。 9.DMA访问主存时,让CPU处于等待状态,等DMA的一批数据访问结束后,CPU再恢复工作,这种情况称作__A____。 A.停止CPU访问主存;B.周期挪用;C.DMA与CPU交替访问;D.DMA。10.浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A.阶码的位数和尾数的机器数形式;B.阶码的机器数形式和尾数的位数;

计算机组成原理试卷及答案

计算机组成原理试题及答案 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在题干前面的括号内。) 1.若十进制数据为137.5则其八进制数为(B )。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101 2.若x补=0.1101010,则x原=(A )。 A、1.0010101 B、1.0010110 C、0.0010110 D、0.1101010 3.若采用双符号位,则发生正溢的特征是:双符号位为(B)。 A、00 B、01 C、10 D、11 4.原码乘法是(A )。 A、先取操作数绝对值相乘,符号位单独处理 B、用原码表示操作数,然后直接相乘 C、被乘数用原码表示,乘数取绝对值,然后相乘 D、乘数用原码表示,被乘数取绝对值,然后相乘 5.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 6.下列数中,最小的数是(A)。 A.(101001)2B.(52)8C.(2B)16D.45 7.下列数中,最大的数是(D)。 A.(101001)2B.(52)8C.(2B)16D.45 8.下列数中,最小的数是(D)。 A.(111111)2B.(72)8C.(2F)16D.50 9.已知:X=-0.0011,Y= -0.0101。(X+Y)补= ( A)。 A.1.1100B.1.1010 C.1.0101D.1.1000 10.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是(C )。 A.17 B.19C.27D.36 11.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C )。 A.64K B.32KB C.32K D.16KB 12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是(C )。 A.21 B.17 C.19 D.20 12.计算机内存储器可以采用(A)。 A.RAM和ROM B.只有ROM C.只有RAM D.RAM和SAM 13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作,除地址码指明的一个操作数外,另一个数常需采用( C) 。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻址方式 14.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,因此它的操作数来自(B)。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和内存单元 15.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 16.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( C)寻址。 A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接 17.寄存器间接寻址方式中,操作数处在( B )。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 18.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路

计算机组成原理大作业定稿版

计算机组成原理大作业 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

计算机组成原理 大作业 院(系):物联网工程学院 专业: 计算机科学与技术 班级: 学号: 姓名: 摘要 1.计算机硬件系统:到目前为止,计算机仍沿用由冯.诺依曼首先提出的基于总线的计算机硬件系统。其基本设计思想为: a.以二进制形式表示指令和数据。 b.程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行。 c.由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机硬件系统。 2.计算机软件系统:所谓软件,就是为了管理、维护计算机以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和。计算机的工作就是运行程序,通过逐条的从存储器中取

出程序中的指令并执行指令所规定的操作而实现某种特定的功能。微型计算机的软件包括系统软件和用户(应用)软件。 关键词:计算机系统硬件存储器控制器运算器软件 目录 摘要 (2) 第一章总体设计 (4) 问题描述 (4) 实验环境 (4) 软件介绍 (4) 模块介绍 (4) 实验目的 (5) 实验内容 (5) 第二章原理图 (6) 第三章管脚分配 (7) 第四章微程序设计 (8) 1. alu_74181 (8)

2. romc (9) 第一章总体设计 问题描述 从两个reg_74244中分别取出两数经过总线,各自分别到达两个寄存器reg_74373,再由两个寄存器到达运算器alu_74181,在运算器里经过运算得出结果,结果再由总线传输进入另外的一个寄存器reg_74373,输出。 实验环境 软件介绍 ISE的全称为Integrated Software Environment,即“集成软件环境”,是Xilinx公司的硬件设计工具。它可以完成FPGA开发的全部流程,包括设计输入、仿真、综合、布局布线、生成BIT文件、配置以及在线调试等,功能非常强大。ISE除了功能完整,使用方便外,它的设计性能也非常好,拿ISE 9.x来说,其设计性能比其他解决方案平均快30%,它集成的时序收敛流程整合了增强性物理综合优化,提供最佳的时钟布局、更好的封装和时序收敛映射,从而获得更高的设计性能。 模块介绍 微程序控制器 微程序控制器是一种控制器,同组合逻辑控制器相比较,具有规整性、灵活性、可维护性等一系列优点,因而在计算机设计中逐渐取代了早期采用的组合逻辑控制器,并已被

计算机组成原理试题及答案

《计算机组成原理》试题 一、(共30分) 1.(10分) (1)将十进制数+107/128化成二进制数、八进制数和十六进制数(3分) (2)请回答什么是二--十进制编码?什么是有权码、什么是无权码、各举一个你熟悉的有权码和无权码的例子?(7分) 2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。(10分) 3.说明海明码能实现检错纠错的基本原理?为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错,校验位和数据位在位数上应满足什么条件?(5分) 4.举例说明运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?运算器中使用多累加器的好处是什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分) 二、(共30分) 1.在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?(每个2分,共8分) 2.简要说明减法指令SUB R3,R2和子程序调用指令的执行步骤(每个4分,共8分) 3.在微程序的控制器中,通常有哪5种得到下一条指令地址的方式。(第个2分,共10分) 4.简要地说明组合逻辑控制器应由哪几个功能部件组成?(4分) 三、(共22分) 1.静态存储器和动态存储器器件的特性有哪些主要区别?各自主要应用在什么地方?(7分) 2.CACHE有哪3种基本映象方式,各自的主要特点是什么?衡量高速缓冲存储器(CACHE)性能的最重要的指标是什么?(10分) 3.使用阵列磁盘的目的是什么?阵列磁盘中的RAID0、RAID1、RAID4、RAID5各有什么样的容错能力?(5分) 四、(共18分) 1.比较程序控制方式、程序中断方式、直接存储器访问方式,在完成输入/输出操作时的优缺点。(9分) 2.比较针式、喷墨式、激光3类打印机各自的优缺点和主要应用场所。(9分) 答案 一、(共30分) 1.(10分) (1) (+107/128)10 = (+1101011/10000000)2 = (+0.1101011)2 = (+0.153)8 = (+6B)16 (2) 二-十进制码即8421码,即4个基2码位的权从高到低分别为8、4、2、1,使用基码的0000,0001,0010,……,1001这十种组合分别表示0至9这十个值。4位基二码之间满足二进制的规则,而十进制数位之间则满足十进制规则。 1

计算机组成原理课程设计

计算机组成原理课程设 计 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

《计算机组成原理》大作业报告 题目名称:交通灯控制系统设计 学院(部):计算机学院 专业:计算机科学与技术 学生姓名: 班级 学号 最终评定成绩: 湖南工业大计算机学院 目录 摘要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流

量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展,的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。 本系统采用单片机AT89S52为中心器件来设计交通灯控制器,系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计就是采用单片机模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时时间。 本设计系统由单片机I/O口扩展系统、交通灯状态显示系统、LED数码显示系统、复位电路等几大部分组成。系统除基本的交通灯功能外,还具有倒计时等功能,较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。 软件上采用C51编程,主要编写了主程序,LED数码管显示程序,中断程序延时程序等。经过整机调试,实现了对十字路口交通灯的模拟。 1. 引言 当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注意”。1869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,遂被取消。 电气启动的红绿灯出现在美国,这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,19xx年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行”。 19xx年,又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的 4 红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交通事故。 信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。19xx年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须在交叉

计算机组成原理试题库集及答案

计算机组成原理试题库集及答案

第一章计算机系统概论 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? 解:P3 计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。 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。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么? 解:冯?诺依曼计算机的特点是:P8 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成; 指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问; 指令和数据均用二进制表示; 指令由操作码、地址码两大部分组成,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; 指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行; 机器以运算器为中心(原始冯?诺依曼机)。 7. 解释下列概念: 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解:P9-10 主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。 主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,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的存储单位。 存储元件: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,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。 存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。 机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长:一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义:

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