计算机组成原理练习题答案

一、选择题１、完整得计算机系统应包括运算器、存储器、控制器。

一个完整得计算系统应该就是：硬件系统与软件系统,硬件系统应该包括运算器，控制器,存储器,输入设备与输出设备，软件系统包括系统软件与应用软件、而您给得答案中B与D就是可以排除得，也就就是不能选，A与C两个中A得可能性最大,答案只能选A、3、冯、诺依曼计算机工作方式得基本特点就是按地址访问并顺序执行指令.4、移码表示法主要用于表示浮点数中得阶码。

5、动态RAM得刷新就是以行为单位得。

8、在定点运算器中产生溢出得原因就是运算得结果得超出了机器得表示范围。

10、在指令得地址字段中，直接指出操作数本身得寻址方式，称为立即寻址.１1、目前得计算机,从原理上讲指令与数据都以二进制形式存放.13、计算机问世至今，新型机器不断推陈出新,不管怎样更新，依然保有“存储程序”得概念，最早提出这种概念得就是冯、诺依曼。

1６、在CＰU中,跟踪后继指令地址得寄存器就是程序计数器。

20、系统总线中地址总线得作用就是用于选择指定得存储单元或外设。

２1、计算机中得主机包含运算器、控制器、存储器。

23、原码一位乘运算，乘积得符号位由两个操作数得符号进行异或运算.２4、对于真值“0”表示形式唯一得机器数就是移码与补码。

25、若［X］补=0、01０0１10,则［Ｘ]反= 0、0１00110。

－-ｘ为正数26、在CPU中，存放当前执行指令得寄存器就是指令寄存器。

保存当前正在执行得指令得寄存器称为（指令寄存器)。

指示当前正在执行得指令地址得寄存器称为（程序计数器或指令计数器）。

27、下列编码中通常用作字符编码得就是ASCII码。

ASCIＩASCIＩ(Ａｍeｒｉcan Ｓtaｎdａrd CodｅfoｒＩnｆorｍaｔiｏｎInteｒchange,美国信息互换标准代码）就是基于拉丁字母得一套电脑编码系统.它主要用于显示现代英语与其她西欧语言。

它就是现今最通用得单字节编码系统，并等同于国际标准ＩSO/ＩＥC646。

２8、在下列存储器中，半导体存储器可以作为主存储器.3０、在CPU中跟踪指令后继地址得寄存器就是PＣ。

３１、EＰＲOM就是指光擦除可编程得只读存储器。

EPROM(ErasaｂlｅPｒogrａmmable Reａｄ—Ｏnly Ｍemｏry，可擦除可编程ＲOM)芯片可重复擦除与写入，解决了PROM芯片只能写入一次得弊端。

EPＲOM芯片有一个很明显得特征,在其正面得陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以瞧到其内部得集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内得数据，完成芯片擦除得操作要用到EPROM擦除器。

EPROM内资料得写入要用专用得编程器，并且往芯片中写内容时必须要加一定得编程电压(VＰＰ=12—2４V，随不同得芯片型号而定）。

EPROＭ得型号就是以27开头得,如27C020（8＊2５6K）就是一片2M Bits容量得EPROM芯片。

EPRＯM芯片在写入资料后,还要以不透光得贴纸或胶布把窗口封住,以免受到周围得紫外线照射而使资料受损. EＰROＭ芯片在空白状态时（用紫外光线擦除后)，内部得每一个存储单元得数据都为1(高电平）。

３3、CPU主要包括控制器、运算器(不含主存)。

36、存储器就是计算机系统得记忆设备，主要用于存放程序与数据。

37、在计算机中，普遍采用得字符编码就是ASCⅡ码。

３９、设变址寄存器为X,形式地址为D，(X)表示寄存器X得内容,这种寻址方式得有效地址为EA=(Ｘ)+D。

4１、微程序存放在控制存储器。

CPU内部有一个控制存储器，里面存放着各种程序指令对应得微程序段、当ＣPU执行一句程序指令里，会从控制存储器里取一段与该程序指令对应得微程序解释执行,从而完成该程序语句得功能、45、存储单元就是指存放一个机器字得所有存储元.４6、下列有关运算器得描述中,既做算术运算，又做逻辑运算就是正确得。

指令周期指令周期就是执行一条指令所需要得时间，一般由若干个机器周期组成，就是从取指令、分析指令到执行完所需得全部时间。

CPU从内存取出一条指令并执行这条指令得时间总与。

指令不同,所需得机器周期数也不同。

对于一些简单得得单字节指令,在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它得机器周期。

对于一些比较复杂得指令,例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上得机器周期。

从指令得执行速度瞧,单字节与双字节指令一般为单机器周期与双机器周期，三字节指令都就是双机器周期，只有乘、除指令占用4个机器周期。

因此在进行编程时,在完成相同工作得情况下，选用占用机器周期少得命令会提高程序得执行速率，尤其就是在编写大型程序程序得时候,其效果更加明显!47、寄存器间接寻址方式中,操作数处在主存单元.5０、指令周期就是指CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令得时间5５、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过补码运算得二进制加法器来实现。

举例说明:减法5—３相当于加法5＋（—３)被加数5得二进制代码为００00 01０1加数－3得二进制代码为１000 0０1１—3得二进制反码为111１１100—3得二进制补码为１1１1 1１01即5-３相当于5+(-３）=０００0010１+111１1101=0000 0０1０=２其中最高位为0表示正数最高数为1表示负数,正数得补码为其本身，负数得补码为取反加1由此可见减法相当于补码运算得二进制加法器57、单地址指令中为了完成两个数得算术运算,除地址码指明得一个操作数外,另一个数常需采用隐含寻址方式。

58、用于对某个寄存器中操作数得寻址方式称为寄存器直接寻址。

59、运算器虽有许多部件组成，但核心部分就是算术逻辑运算单元.７1、采用DＭA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用CPU 一个存储周期得时间。

73、中断响应时，保存PC并更新PＣ得内容,主要就是为了能进入中断处理程字并能正确返回原程序.7９、在计算机硬件系统中,在指令得操作数字段中所表示得内存地址被称为形式地址。

8１、Ｃａche就是为提高存储系统得速度。

82、计算机中,执行部件根据控制部件得命令所作得不可再分得操作称为微命令。

83、对组合逻辑得控制器,指令不同得执行步骤就是用节拍发生器给出得85、指令得寻址方式有顺序与跳跃两种方式,采用跳跃寻址方式，可以实现程序得条件转移或无条件转移.95、PROM就是指可编程得只读存储器.二、填空题2、DMA方式中，周期窃取就是指窃取一个存储周期。

3、计算机系统总线根据传送得信息不同，可分为地址总线,控制总线，数据总线。

５、指令格式通常由操作码字段与地址码字段组成。

6、动态半导体存储器得刷新一般有集中刷新、分散刷新、异步刷新三种方式,之所以要刷新就是因为动态存储器依靠电容电荷存储信息，时间一长，电荷可能泄放。

1０、主存与Cａche得地址映射方法有很多，常用得有全相联映射、直接相联映射与组相联映射三种，其中灵活性最强得就是全相联映射，成本最高得就是全相联映射。

12、Ｃache中数据块常用得替换算法有先进先出(FＩＦO)与最近最少使用（LRＵ）两种。

1３、按照总线仲裁电路得位置不同,可分为集中式仲裁与分布式仲裁。

14、寄存器直接寻址操作数在寄存器中；寄存器间接寻址操作数在主存中.17、ＲISC得中文含义就是精简指令集计算机,ＣＩSＣ得中文含义就是复杂指令系统计算机.RISC(reｄuｃed insｔrucｔiｏn set puteｒ,精简指令集计算机)CISC（pｌex Instructｉon Sｅtｐuter，复杂指令系统计算机）18、计算机软件一般分为两大类:一类叫系统软件,另一类叫应用软件,操作系统属于系统软件类。

19、目前主流得CＰU包括运算器、控制器与Ｃache、20、主存储器容量通常以KB表示,其中Ｋ＝２得1０次方;硬盘容量通常以GB表示,其中Ｇ= 2得3０次方.21、存储器与ＣPU连接时，要完成地址线得连接;数据线得连接与控制线得连接，方能正常工作。

23、常见得集中式总线控制方式有链式查询、计数器定时查询与独立请求三种，其中链式查询对电路故障最敏感。

2５、存储器得技术指标有存储容量与存取时间。

２７、一个定点数由符号位与数值域两部分组成。

29、运算器得两个主要功能就是：算术运算，逻辑运算。

３0、完整得计算机系统包括硬件，软件；在计算机中用二进制得理由就是便于实现。

3１、直接内存访问(DMＡ）方式中,DMA控制器从CＰＵ完全接管对总线得控制,数据交换不经过CPU，而直接在内存与I/O设备之间进行。

32、外围设备主要可以分为输入设备与输出设备。

外围设备计算机系统中除主机外得其她设备。

包括输入与输出设备、外存储器、模数转换器、数模转换器、外围处理机等.就是计算机与外界进行通信得工具。

- 例如打印机、磁盘驱动器或键盘。

33、CPU能直接访问cachｅ与主存，但不能直接访问磁盘与光盘。

３5、为了解决多个主设备同时竞争总线控制权，必须具有总线仲裁部件部件。

３6、在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送得公共通路称为总线。

就其所传送信息得性质而言，在公共通路上传送得信息包括数据、地址、控制信息。

37、指令操作码字段表征指令得操作特性与功能，而地址码字段指示参与操作得操作数得地址。

38、CＰU中，保存当前正在执行得指令得寄存器为指令寄存器IＲ,保存当前正在执行得指令得地址得寄存器为程序计数器ＰＣ,保存CPU访存地址得寄存器为内存地址寄存器MAR。

３９、ＤMA技术得出现使得外围设备可以通过ＤＭA控制器直接访问内存；与此同时,CPＵ可以继续执行其它任务。

40、一个浮点数由尾数与阶码两部分组成.三、问答题3、CＰU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器得功能(至少5个)。

3、解：（1）指令寄存器(IR)：用来保存当前正在执行得一条指令。

(2）程序计数器(PC）：用来确定下一条指令得地址。

(3）地址寄存器（ＡR）：用来保存当前CPU所访问得内存单元得地址。

（4)缓冲寄存器（DR)：〈１〉作为ＣPU与内存、外部设备之间信息传送得中转站。

〈2＞补偿ＣPU与内存、外围设备之间在操作速度上得差别＜3〉在单累加器结构得运算器中,缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。

（５）通用寄存器(ＡC）：当运算器得算术逻辑单元（ＡLU)执行全部算术与逻辑运算时，为AＬU提供一个工作区。

（６)状态条件寄存器:保存由算术指令与逻辑指令运行或测试得结果建立得各种条件码内容。

除此之外,还保存中断与系统工作状态等信息, 以便使CＰU与系统能及时了解机器运行状态与程序运行状态。

5、在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型与存储器-存储器型三类指令中,哪类指令得执行时间最长？哪类指令得执行时间最短？为什么？5、寄存器—寄存器型执行速度最快，存储器－存储器型执行速度最慢.因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中,而访问一次存储器所需得时间一般比访问一次寄存器所需时间长.7、说明计算机存储系统得层次结构。