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计算机组成原理练习题答案.doc
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一、选择题
1、完整的计算机系统应包括运算器、存储器、控制器。
一个完整的计算系统应该是:硬件系统和软件系统,硬件系统应该包括运算器,控制器,存储器,
输入设备和输出设备,软件系统包括系统软件和应用软件.而你给的答案中 B 和 D 是可以排
除的,也就是不能选,A 和 C 两个中 A 的可能性最大,答案只能选 A.
3、 . 诺依曼计算机工作方式的根本特点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的阶码。
5、动态 RAM 的刷新是以行为单位的。
8、在定点运算器中产生溢出的原因是运算的结果的超出了机器的表示 X 围。
10、在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为立即寻址。
11、目前的计算机,从原理上讲指令和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〞的概
念,最早提出这种概念的是
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诺依曼。
16、在 CPU 中,跟踪后继指令地址的存放器是程序计数器。
20、系统总线中地址总线的作用是用于选择指定的存储单元或外设。
21、计算机中的主机包含运算器、控制器、存储器。
23、原码一位乘运算,乘积的符号位由两个操作数的符号进展异或运算。
24、对于真值“0〞表示形式唯一的机器数是移码和补码。
25、假设[X]补=0.0100110,那么[X]反= 0.0100110。--x 为正数
26、在 CPU 中,存放当前执行指令的存放器是指令存放器。
保存当前正在执行的指令的存放器称为〔指令存放器〕。
指示当前正在执行的指令地址的存放器称为〔程序计数器或指令计数器〕。
27、以下编码中通常用作字符编码的是 ASCII 码。
ASCII
ASCII〔American Standard Code for Information Interchange,美国信息互换标准代码〕是基于
拉丁字母的一套电脑编码系统。它主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是现今最通用
的单字节编码系统,并等同于国际标准 ISO/IEC 646。
28、在以下存储器中,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的存放器是 PC。
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31、 EPROM 是指光擦除可编程的只读存储器。
EPROM〔Erasable Programmable Read-Only Memory,可擦除可编程 ROM〕芯片可重复擦除和
写入,解决了 PROM 芯片只能写入一次的弊端。EPROM 芯片有一个很明显的特征,在其正
面的陶瓷封装上,开有一个玻璃窗口,透过该窗口,可以看到其内部的集成电路,紫外线透
过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据,完成芯片擦除的操作要用到 EPROM 擦除器。
EPROM 内资料的写入要用专用的编程器,并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压
〔VPP=12—24V,随不同的芯片型号而定〕。EPROM 的型号是以 27 开头的,如 27C020(8*256K)
是一片 2M Bits 容量的 EPROM 芯片。EPROM 芯片在写入资料后,还要以不透光的贴纸或胶
布把窗口封住,以免受到周围的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〕,内部的每一个存储单元的数据都为 1〔高电平〕。
33、CPU 主要包括控制器、运算器〔不含主存〕。
36、存储器是计算机系统的记忆设备,主要用于存放程序和数据。
37、在计算机中,普遍采用的字符编码是 ASCⅡ码。
39、设变址存放器为 X,形式地址为 D,〔X〕表示存放器 X 的内容,这种寻址方式的有
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的微程序段.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的微程序解释执行,从而完成
该程序语句的功能.
45、存储单元是指存放一个机器字的所有存储元。
46、以下有关运算器的描述中,既做算术运算,又做逻辑运算是正确的。
指令周期
指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由假设干个机器周期组成,是从取指令、分析
指令到执行完所需的全部时间。
CPU 从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。
指令不同,所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,
指令取出到指令存放器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。对于一些比拟复杂的
指令,例如转移指令、乘法指令,那么需要两个或者两个以上的机器周期。
从指令的执行速度看,单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期,三字节指
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令都是双机器周期,只有乘、除指令占用 4 个机器周期。
因此在进展编程时,在完成一样工作的情况下,选用占用机器周期少的命令会提
高程序的执行速率,尤其是在编写大型程序程序的时候,其效果更加明显!
47、存放器间接寻址方式中,操作数处在主存单元。
50、指令周期是指 CPU 从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间
55、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过补码运算的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 的二进制代码为 0000 0101
加数-3 的二进制代码为 1000 0011
-3 的二进制反码为 1111 1100
-3 的二进制补码为 1111 1101
即 5-3 相当于 5+〔-3〕=0000 0101+1111 1101=0000 0010=2
其中最高位为 0 表示正数最高数为 1 表示负数,正数的补码为其本身,负数的补码
为取反加 1
由此可见减法相当于补码运算的二进制加法器
57、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,另一个数常
需采用隐含寻址方式。
58、用于对某个存放器中操作数的寻址方式称为存放器直接寻址。
59、运算器虽有许多部件组成,但核心局部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 一个存储周期的时间。
73、中断响应时,保存 PC 并更新 PC 的内容,主要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,在指令的操作数字段中所表示的内存地址被称为
形式地址
。
81、 Cache 是为提高存储系统的速度。
82、计算机中,执行部件根据控制部件的命令所作的不可再分的操作称为微命令。
83、对组合逻辑的控制器,指令不同的执行步骤是用节拍发生器给出的
85、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式,采用跳跃寻址方式,可以实现程序的条件转移
或无条件转移。
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95、 PROM 是指可编程的只读存储器。
二、填空题
2、DMA 方式中,周期窃取是指窃取一个存储周期。
3、计算机系统总线根据传送的信息不同,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和地址码字段组成。
6、动态半导体存储器的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、主存和 Cache 的地址映射方法有很多,常用的有全相联映射、直接相联映射和组相联映
射三种,其中灵活性最强的是全相联映射,本钱最高的是全相联映射。
12、Cache 中数据块常用的替换算法有先进先出〔FIFO〕和最近最少使用〔LRU〕两种。
13、按照总线仲裁电路的位置不同,可分为集中式仲裁和分布式仲裁。
14、存放器直接寻址操作数在存放器中;存放器间接寻址操作数在主存中。
17、RISC 的中文含义是精简指令集计算机,CISC 的中文含义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 Set puter,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、目前主流的 CPU 包括运算器、控制器和 Cache.
20、主存储器容量通常以 KB 表示,其中 K= 2 的 10 次方;硬盘容量通常以 GB 表示,其中 G=
2 的 30 次方。
21、存储器和 CPU 连接时,要完成地址线的连接;数据线的连接和控制线的连接,方能正
常工作。
23、常见的集中式总线控制方式有链式查询、计数器定时查询和独立请求三种,其中链式查
询对电路故障最敏感。
25、存储器的技术指标有存储容量和存取时间。
27、一个定点数由符号位和数值域两局部组成。
29、运算器的两个主要功能是:算术运算,逻辑运算。
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30、完整的计算机系统包括硬件,软件;在计算机中用二进制的理由是便于实现。
31、直接内存访问〔DMA〕方式中,DMA 控制器从 CPU 完全接收对总线的控制,数据交换
不经过 CPU,而直接在内存和 I/O 设备之间进展。
32、外围设备主要可以分为输入设备和输出设备。
外围设备
计算机系统中除主机外的其他设备。包括输入和输出设备、外存储器、模数转换器、数模转
换器、外围处理机等。是计算机与外界进展通信的工具。 — 例如打印机、磁盘驱动器或键
盘。
33、CPU 能直接访问 cache 和主存,但不能直接访问磁盘和光盘。
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的公共通路称为总线。就其所传送信息的
性质而言,在公共通路上传送的信息包括数据、地址、控制信息。
37、指令操作码字段表征指令的操作特性与功能,而地址码字段指示参与操作的操作数的地
址。
38、CPU 中,保存当前正在执行的指令的存放器为指令存放器 IR,保存当前正在执行的指
令的地址的存放器为程序计数器 PC,保存 CPU 访存地址的存放器为内存地址存放器 MAR。
39、DMA 技术的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、一个浮点数由尾数和阶码两局部组成。
三、问答题
3、CPU 中有哪些主要存放器?简述这些存放器的功能〔至少 5 个〕。
3. 解:
(1)指令存放器〔IR〕:用来保存当前正在执行的一条指令。
(2)程序计数器〔PC〕:用来确定下一条指令的地址。
(3)地址存放器〔AR〕:用来保存当前 CPU 所访问的内存单元的地址。
(4)缓冲存放器〔DR〕:
<1>作为 CPU 和内存、外部设备之间信息传送的中转站。
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