南京信息工程大学计算机组成原理试题.doc

1、南京信息工程大学滨江学院 2013 2014 学年 第 一 学期 计算机组成原理 课程试卷 试卷类型 A (注明A、B卷) 考试类型 闭 （注明开、闭卷）注意：1、本课程为 必修 （注明必修或选修）， 学时为 51 ，学分为 3 2、本试卷共 8 页；考试时间 120 分钟； 出卷时间： 2014 年 1 月3、姓名、学号等必须写在指定地方； 考试时间： 2014 年 1 月10 日4、本考卷适用专业年级： 网工 + 计科 + 软工 任课教师： 林美华 题 号一二三四五六七八九十十一十二总 分得 分阅卷人（以上内容为教师填写） 专业 年级 班级 学号 姓名 请仔细阅读以下内容：1、 考生必须遵

2、守考试纪律，详细内容见南京信息工程大学滨江学院考试纪律规定。2、 所有考试材料不得带离考场。3、 考生进入考场后，须将学生证或身份证放在座位的左上角。4、 考场内不许抽烟、吃食物、喝饮料。5、 考生不得将书籍、作业、笔记、草稿纸袋入考场，主考教师允许带入的除外。6、 考试过程中，不允许考生使用通讯工具。7、 开考15分钟后不允许考生进入考场，考试进行30分钟后方可离场。8、 考生之间不得进行任何形式的信息交流。9、 除非被允许，否则考生交卷后才能离开座位。10、 考试违纪或作弊的同学将被请出考场，其违纪或作弊行为将上报学院。本人郑重承诺：我已阅读上述10项规定，如果考试是违反了上述10项规定，

3、本人将自愿接受学校按照有关规定所进行的处理。上面姓名栏所填姓名即表示本人已阅读本框的内容并签名。注意：所有答案必须写在后面的答题纸上，写在试卷部分的不予评分！一、选择题（每小题1分，共计20分）1完整的计算机系统应包括：（ D ）A运算器、控制器、存储器 B外设和主机 C主机和实用程序 D软、硬件系统 2完整的计算机硬件系统是由（ A ）组成的。A主机与外设 BCPU与存储器 CALU与控制器 D硬件系统与软件系统3完整的计算机硬件系统是由 A 组成的。A. 主机与外设 B. CPU与存储器 C. ALU与控制器 D.硬件系统与软件系统4若浮点数格式为1位阶符、6位阶码、1位数符、8位尾数，则

4、浮点数所能表示的数的范围是（ A ）说明：（负数用2的补码表示，尾数部分没有规格化的情况也在考虑范围内。） -263（1-2-8）263 -263（1-2-7）263 -264（1-2-8）264 -264（1-2-7）2645若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法为（ C ）A阶符与数符相同为规格化数 B阶符与数符相异为规格化数C数符与尾数小数点后第1位数字相异为规格化数 D数符与尾数小数点后第1位数字相同为规格化数6原码加减法是指（ C ）A操作数用原码表示，连同符号位直接相加减 B操作数用原码表示，尾数直接相加减，符号位单独处理 C操作数用原码表示，根据两数的符号决定实际

5、操作，符号位单独处理D操作数取绝对值，直接相加减，符号位单独处理。7运算器的主要功能是进行（ C ）A逻辑运算 B算术运算 C逻辑运算与算术运算 D初等函数运算8计算机内进行加/减运算时常采用（ D ）AASCII码 B原码 C反码 D补码9计算机内常采用（A ）作为字符编码。A ASCII码 B原码 C反码 D补码10有关算术右移中，说法正确的是（ D ）A数据右移1位，最高位用0补充 B数据右移1位，最高位用1补充 C数据右移1位，最高位用原最低位补充D数据右移1位，最高位用原最高位补充11存储周期是指（ C ） A存储器的读出时间 B存储器的写入时间C存储器进行连续读和写操作所允许的最短

6、时间间隔 D存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔12有关Cache的说法中正确的是（ B ） A只能在CPU以外 BCPU内外都可以设置CacheC只能在CPU以内 D若存在Cache，则CPU就不能再访问内存13采用虚拟存储器的主要目的是（ B ） A提高主存储器的存取速度 B扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理调度 C提高外存储器的存取速度 D扩大外存储器的存储空间14需要刷新的存储器是（ D ） ACache BROM C静态存储器 D动态存储器15如果指令中的地址码为A，变址寄存器为X，基址寄存器为B，则变址间接寻址方式的操作数地址N为（ D ）AX+（A） B（X+B）+A

7、） C（X+A） D（X）+A ）16变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似，但（ D ） A变址寄存器的内容在程序执行过程中是不能改变的 B基址寄存器的内容在程序执行过程中是可以改变的 C在程序执行过程中，变址寄存器的内容不能改变而基址寄存器的内容可以改变 D在程序执行过程中，基址寄存器的内容不能改变而变址寄存器的内容可以改变17指令周期是（ D ） ACPU从主存取出一条指令的时间BCPU执行一条指令的时间C时钟周期时间DCPU从主存取出一条指令并执行这条指令的时间18操作控制器的功能（ D ）A产生时序信号 B从主存取出一条指令 C完成指令操作码译码 D从主存取出指令，完成指令操作码译

8、码19同步控制方式是（ C ） A只适用于CPU控制的方式 B只适用于外设控制的方式 C由统一时序信号控制的方式 D所有指令执行时间都相同的方式20异步控制常用于（ A ）作为其主要控制方式 A在单总线结构计算机中访问主存与外设时 B微型机的CPU控制中 C组合逻辑控制的CPU中 D微程序控制器中二填空题(每小题1分，共20分)1动态半导体存储器的刷新一般有 集中式刷新 、 分散式刷新 、和 异步式刷新 三种方式，之所以刷新是因为 有电荷泄露需要定期充电 。 2使用高速缓冲存储器是为了解决 cpu与主存速度不相同 问题，存储管理主要由 实现。使用虚拟存储器是为了解决 扩大主存容量和地址码分配

9、问题而制造的，存储管理主要由 软件 实现，在后一种情况下，CPU 不能直接访问 访问第二级存储器。3若要组成一个32K8位的存储器，当分别选用1K4位，16K1位，2K8位的三种不同规格的存储器芯片时，则各需 64 ， 16 和 16 片。4.面存储器的主要技术指标是 存储密度，存储容量， 数据传输速率， 平均存取时间 。5.按显示器件分类，显示设备可以分为 CRT 显示器、 液晶 显示器和 等离子 显示器。 6. DMA技术的出现，使得外设可以通过 DMA控制器 直接访问内存，同时，CPU可以继续执行程序。三、简答题（每题5分，共计20分）1. 什么是I/O控制？其主要目标是什么？答：对输入

10、和输出操作进行硬件和软件的控制就是所谓的输入/输出控制，即I/O控制。I/O控制不仅要使外设和主机联系起来，构成一个“系统”，而且要使系统具有较高的吞吐能力和工作效率。2. 在标准的DMA方式中，每交换一个单位数据，外设实际上也中断主机一次。这种中断与程序中断有何不同？答：DMA方式的中断称为简单中断，在DMA方式的I/O过程中，主机响应中断后不需要执行服务程序，而是让出一个或几个存取周期供I/O设备与主存直接交换数据，此时，CPU可以暂停运行，也可以执行非访问存储器操作。 DMA传送与中断传送相比有以下不同点：中断传送需要保存CPU现场并执行中断服务程序，时间开销较大，而DMA由硬件实现，不

11、需要保存CPU现场，时间开销较小。中断传送只能在一个指令周期结束后进行，而DMA传送则可以在两个机器周期之间进行。3. 总线上数据传输分哪几种类型？各有什么特点？答：分单周期方式和突发方式两种。在单周期方式中，每个总线周期只传送一个数据。在突发方式下，占用一次总线要进行多个数据的传输，源模块发出首地址去访问目的模块的数据，以后的数据是在首地址的基础上按一定的规则去寻址目地模块。4. 微型计算机系统总线由哪三部分组成？它们各自的功能是什么？答：由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。地址总线用于指出数据的来源或去向；数据总线提供了模块间数据传输的路径；控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据、

12、地址总线的操作及使用。四综合题：根据要求解题（共计40分）1. 将 27/16 这个十进制数表示成浮点规格化数，阶码3位，用补码表示；尾数9位，用补码表示。（5分） -27/16=- 0.1101121 规格化浮点表示为：27/16原001，11101100027/16反001，10010011127/16补001，1001010002. 用补码一位乘法计算xy, x=0.1111,y=0.1110 （5分）（补码一位乘法算法表见下页）补码一位乘法 x补=11.0001 y补=0.1110 -x补=11.0001部分积 yn yn+100.0000 0.1110000.00000 0.1110

13、+00.1111 00.11110 00.011110 0.11100.0011110 0.1100.00011110 0.1 +11.0001 11.00101110xy补=11.001011103. 已知某16位机主存采用半导体存储器，其地址码为20位，若选用16K8位的SRAM组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，问： 若每个模块板为128K16位，共需几个模块板？ （2分） 每个模块板内共有多少SRAM芯片？ （2分） 主存共需多少SRAM芯片？CPU如何选择各模块板？ （4分） 画出该存储器的组成逻辑框图。 （4分）1） （22016）/（21716）=23=8 （2分

14、） 2） （128k16）/（16k8）=8216 （2分）3）168=128 ，CPU通过译码与片选方式选择模块板。 （4分）4) 框架图 （4分）A14 A15 A16 A0A13 A17 A18 A19 CPU Y0 Y1 Y6 Y7 3:8译码器3:8译码器 16k82 同左4. 指令格式结构如下所示，其中6-11位指定源地址，0-5位指定目标地址。试分析指令格式及寻址方式的特点。（10分）15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 OPCODE寻址方式 寄存器寻址方式寄存器指令格式及寻址方式的特点为：（1） 操作码字段为4位，可指定16种操作，即16条指令；（2） 单字长（16位）

15、两地址指令；（3） 操作数存放于两个寄存器中，是RR型指令，这种指令结构执行速度快；（4） 每个操作数可以指定8种寻址方式；（5） 该指令格式的寻址方式可以是寄存器直接寻址和寄存器间接寻址。5.某计算机有如下部件：ALU；移位寄存器；主存储器M；主存数据寄存器MDR；主存地址寄存器MAR；指令寄存器IR；通用寄存器R0R3；暂存器C和D。试将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明数据流动方向。（8分）补码一位乘法算法表 yn（高位）yn+1（低位）操 作00部分积右移一位01部分积加x补，右移一位10部分积加-x补，右移一位11部分积右移一位南京信息工程大学滨江学院 2010 2011 学年 第

16、一 学期 计 算 机 组 成 原 理 课程试卷答 题 纸一、单项选择题(每小题 1分，共20 分)题号12345678910答案题号11121314151617181920答案二、填空题(每空1分，共20分,各题答案直接填写在相应题号后的横线上)1、_2、_3、_4、_5、_6、_三、简答题（每小题5分，共计20分）1.答：2.答：3.答：4答：四综合题：根据要求解题（共计40分）12.3.4.5.答案：一、选择题（每小题1分，共计20分）1-5 DAAAC 6-10 CCDAD 11-15CBBDD 16-20 DDDCA二填空题(每题1分，共20分)1. 集中式刷新，分散式刷新，异步式刷新

17、，有电荷泄漏需定期补充2. CPU与主存速度不匹配，硬件，扩大主存容量和地址编码分配，软件，不能直接3. 64，16，164. 存储密度，存储容量，数据传输速率，平均存取时间5. CRT，液晶，等离子6. DMA控制器三、简答题（每题5分，共计20分）1. （5分）答：对输入和输出操作进行硬件和软件的控制就是所谓的输入/输出控制，即I/O控制。I/O控制不仅要使外设和主机联系起来，构成一个“系统”，而且要使系统具有较高的吞吐能力和工作效率。2. （5分）答：DMA方式的中断称为简单中断，在DMA方式的I/O过程中，主机响应中断后不需要执行服务程序，而是让出一个或几个存取周期供I/O设备与主存直

18、接交换数据，此时，CPU可以暂停运行，也可以执行非访问存储器操作。 DMA传送与中断传送相比有以下不同点：中断传送需要保存CPU现场并执行中断服务程序，时间开销较大，而DMA由硬件实现，不需要保存CPU现场，时间开销较小。中断传送只能在一个指令周期结束后进行，而DMA传送则可以在两个机器周期之间进行。3. （5分）答：分单周期方式和突发方式两种。在单周期方式中，每个总线周期只传送一个数据。在突发方式下，占用一次总线要进行多个数据的传输，源模块发出首地址去访问目的模块的数据，以后的数据是在首地址的基础上按一定的规则去寻址目地模块。4. （5分）答：由地址总线、数据总线和控制总线三部分组成。地址总

19、线用于指出数据的来源或去向；数据总线提供了模块间数据传输的路径；控制总线用来传送各种控制信号以便控制数据、地址总线的操作及使用。四综合题：根据要求解题（共计40分）1（5分） -27/16=- 0.1101121 规格化浮点表示为：27/16原001，11101100027/16反001，10010011127/16补001，1001010002（5分） 补码一位乘法 x补=11.0001 y补=0.1110 -x补=11.0001部分积 yn yn+100.0000 0.1110000.00000 0.1110+00.1111 00.11110 00.011110 0.11100.00111

20、10 0.1100.00011110 0.1 +11.0001 11.00101110xy补=11.001011103 3） （22016）/（21716）=23=8 （2分） 4） （128k16）/（16k8）=8216 （2分）3）168=128 ，CPU通过译码与片选方式选择模块板。 （4分）4) 框架图 （4分）A14 A15 A16 A0A13 A17 A18 A19 CPU Y0 Y1 Y6 Y7 3:8译码器3:8译码器 16k82 同左4. （10分） 指令格式及寻址方式的特点为：（6） 操作码字段为4位，可指定16种操作，即16条指令；（7） 单字长（16位）两地址指令；（8） 操作数存放于两个寄存器中，是RR型指令，这种指令结构执行速度快；（9） 每个操作数可以指定8种寻址方式；（10） 该指令格式的寻址方式可以是寄存器直接寻址和寄存器间接寻址。5. （8分） 13