《计算机组成原理》复习参考答案

福建师范大学网络教育学院 《计算机组成原理》复习资料 一、单项选择题 1、现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织，在下面的总线结构运算器中，单总线结构的操作速度最慢，而（B）的操作速度最快。 A．双总线结构B．多总线结构 C．单总线结构D．三总线结构 2、微型计算机的分类通常以微处理器的（D）来划分。 A．芯片名B．寄存器数目 C．字长D．规格 3、将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称其为（A）。 A．数据处理B．辅助设计 C．实时控制D．数值计算 4、虚拟存储器是建立在多层次存储结构上，用来解决（C）的问题。 A．存储B．外存 C．主存容量不足D．外存容量不足 5、微程序放在（B）中。 A．RAMB．控制存储器 C．指令寄存器D．内存储器 6、冯．诺依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 7、D/A转换器是（D） A．把计算机输出的模拟量转为数字量 B．把模拟量转为数字量，把数字量输入到计算机 C．把数字量转为模拟量，把转化结果输入到计算机 D’把计算机输出的数字量转为模拟量 8、浮点数的表示范围和精度取决于（A） A．阶码的位数和尾数的位数 B．阶码的位数和尾数采用的编码 C．阶码采用的编码和尾数采用的编码 D.阶码采用的编码和尾数的位数 9、ASCII码是对（A）进行编码的一种方案。 A．字符B．声音 C．图标D．汉字 10、ALU属于（A）部件。 A．运算器B．控制器 C．存储器D．寄存器 11、字长16位，用定点补码小数表示时，一个字所能表示的范围是（A） A．-1~（1-2-15）B．0~（1-2-15） C．-1~+1D．-（1-2-15）~（1-2-15） 12、微程序入口地址是（B）根据指令的操作码产生的。 A．计数器B．译码器 C．计时器D．判断逻辑矩阵 13、计算机中表示地址时使用（D） A．原码B．补码 C．反码D．无符号数 二、改错题（针对各小题的题意，改正其结论中错误或补充其不足。） 1、程序计数器PC用来指示从外存中取指令。 错。程序计数器PC用来指示现行指令的地址。 2、加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用串行加法器。 错。加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用并行加法器。 3、为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，不用进行现场保护操作。 错。为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，需要进行现场保护操作 4、程序计数器PC用来指示从外存中取指令。 错。程序计数器PC用来指示现行指令的地址。 5、加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用串行加法器。 错。加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用并行加法器。 6、动态RAM和静态RAM都不是易失性半导体存储器 错。动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。 三、名词解释 1、溢出 答：在计算机中，运算器运算的结果超出机器所能表示的数的范围的现象，叫溢出。 2、Cache 答：高速缓冲存储器，用来解决CPU与主存之间速度不匹配的矛盾。 3、RISC 答：RISC是精简指令系统计算机。RISC技术是用20％的简单指令的组合来实现不常用的80%的那些指令功能。 4、存取周期 答：存取周期是指存储器进行连续两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需的最小间隔时间，通常存取周期大于存取时间。 5、规格化 答：尾数最高位为1的浮点数称作规格化数。将非规格化数转换成规格化数的过程叫做规格化。 6、堆栈 答：堆栈是主存中的一段连续的存储区域，只有一个数据出入口，具有先进后出的特点。 7．总线接口 总线是连接计算机内部多个部件之间的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 8．统一编址 统一编址就是将I/O地址看作是存储器地址的一部分。 四、简答题 1、试比较基址寻址和变址寻址。 答：基址寻址需设有基址寄存器BR，其操作数的有效地址EA等于指令字中的形式地址与基址寄存器中的内容(称作基地址)相加。即EA＝A+(BR) 变址寻址有效地址EA等于指令字中的形式地址A与变址寄存器IX的内容相加之和。即EA＝A+(IX) 变址寻址与基址寻址的有效地址形成过程极为相似。 两者的不同： 基址寻址主要用于为程序或数据分配存储空间，故基址寄存器的内容通常由操作系统或管理程序确定，而指令字中的A是可变的。 在变址寻址中，变址寄存器的内容是由用户设定的，在程序执行过程中其值可变，而指令字中的A是不可变的。变址寻址主要用于处理数组问题，在数组处理过程中，可设定A为数组的首地址，不断改变变址寄存器IX的内容，便可很容易形成数组中任一数据的地址，特别适合编制循环程序。 2、简述主存和辅存的区别。 答；主存容量小，存取信息的速度快，可以直接与CPU进行数据交换，辅存容量大，存取信息速度慢，不能直接与CPU进行信息交换。 3、什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？ 答：指令周期是指取指令、取操作数地址(当间接寻址时)以及进入中断周期由中断隐指令完成的一系列操作。 机器周期是指通常以访问一次存储器的时间。 时钟周期是指在每个节拍内机器可完成一个或几个需同时执行的操作。 关系：一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期(节拍)，每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的节拍数也可以不等。 4、比较同步通信和异步通信。 答：通信双方由统一时标控制数据传送称为同步通信。时标通常由CPU的总线控制部件发出，送到总线上的所有部件；也可以由每个部件各自的时序发生器发出，但必须由总线控制部件发出的时钟信号对它们进行同步。这种通信的优点是规定明确、统一，模块间的配合简单一致。其缺点是主从模块时间配合属强制性“同步”，必须在限定时间内完成规定的要求。并且对所有从模块都用同一限时，这就势必造成对各不相同速度的部件而言，必须按最慢速度部件来设计公共时钟，严重影响总线的工作效率，也给设计带来了局限性，缺乏灵活性。而异步通信克服了同步通信的缺点，允许各模块速度的不一致性，给设计者充分的灵活性和选择余地。它没有公共的时钟标准；不要求所有部件严格的统一动作时间，而是采用应答方式(又称握手方式)，即当主模块发出请求(Request)信号时，一直等待从模块反馈回来“响应”(Acknowledge)信号后才开始通信。当然，这就要求主从模块之间增加两条应答线(即握手交互信号线Handshaking)。 5、微指令的操作控制有几种编码方式，各有何特点？哪一种控制速度最快？ 答：微指令的编码方式又叫微指令的控制方式，它是指如何对微指令的控制字段进行编码，以形成控制信号。微指令的操作控制有三中编码。（1）直接控制法，其控制简单，不需加微命令译码器，缺点是微命令太多，微指令字长过长（2）字段编码法，包含直接和间接两种方式，缩短了微指令的长度，但使微程序的速度减慢。（3）混合控制法，使用直接控制法和字段编码法混合使用，以便能综合考虑微指令的字、灵活性和执行微程序的速度等方面的要求。 五、计算题 1.设机器字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算： A=11/64，B=-15/32，求A+B 解:A=0.0010110B=-0.0111100 [A]补=0.0010110[B]补=1.1000100 [A+B]补=0.0010010+1.1001100=1.1011010 A+B=-0.0100110 2.设机器字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算： A=19/32，B=-17/128，求A-B 解:A=0.1001100B=-0.0010001 [A]补=0.1001100[B]补=1.1101111[-B]补=0.0010001 [A-B]补=0.1001100+0.0010001=0.1011101 A-B=0.1011101 六、设计题 1、已知指令字长为16位，每个地址码为4位，采用扩展操作码的方式，设计15条三地址指令、15条二地址指令、15条一地址指令、16条零地址指令，请写出该指令系统的操作码的设计方案。 四位操作码0000A1A2A3

0001A1A2A3

15条三地址指令

∶∶∶∶ 1110A1A2A3

八位操作码11110000A2A3

11110001A2A3

15条二地址指令

∶∶∶∶ 11111110A2A3

十二位操作码111111110000A3

111111110001A3

15条一地址指令

∶∶∶∶ 111111111110A3

十六位操作码1111111111110000

1111111111110001