第一章概述1．下列叙述错误的是（）A．目前大多数计算机结构仍属冯·诺依曼结构B．计算机的工作原理基于“程序存储和控制”C．计算机的速度取决于ＣＰＵ的主频，主频高的CPU速度快D．计算机系统包括硬件、软件两部分参考答案：C2．用于科学计算的计算机，标志系统性能的主要参数是（）A．时钟频率 B．主存容量 C．MFLOPS D．MIPS参考答案：C3．第一台电子计算机ENIAC所用的主要元件是_______。A．集成电路B．晶体管C．电子管D．都不是参考答案：C4．冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（）A．指令操作码的译码结果B．指令和数据的寻址方式C．指令周期的不同阶段D．指令和数据所在的存储单元参考答案：C5．下列（）属于应用软件。A．操作系统 B．编译系统 C．连接程序 D．文本处理参考答案：D6．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和主存参考答案：B7.系统总线中地址线的功能是（）A.用于选择主存单元地址 B.用于选择进行信息传输的设备C.用于选择外存地址 D.用于指定主存和I/O设备接口电路的地址参考答案：D8．冯·诺依曼机工作方式的基本特点是（）A．多指令流单数据流B．按地址访问并顺序执行指令C．堆栈操作D．存储器按内容选择地址参考答案：B9．完整的计算机系统应包括_______。A．程序和数据B．整机和电源C．主机和外设D．硬件和软件参考答案：D10．计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构上来看，至今绝大多数计算机仍属于______型计算机。A．实时处理B．智能化C．并行D．冯.诺依曼参考答案：D11．所谓n位的CPU，n是指_______。A．地址总线位数B．数据总线位数C．控制总线位数D．I/O位数参考答案：B12．第一台电子计算机ENIAC所用的主要元件是_______。A．集成电路B．晶体管C．电子管D．都不是参考答案：C13．计算机硬件能直接执行的只有______。A．符号语言B．机器语言C．汇编语言D．机器语言和汇编语言参考答案：B14.通常划分计算机发展的时代是以______为
标准
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的。A．所用的电子元器件B．运算速度C．计算机结构D．所用语言参考答案：A15.目前人们所说的个人计算机属于______。A．巨型机B．中型机C．小型机D．微型机参考答案：A16．冯·诺依曼计算机的基本工作方式是（）A．控制流驱动方式B．多指令流多数据流方式C．微程序控制方式D．数据流驱动方式参考答案：A17.在CPU的组成中，不包含（）A．运算器B．存储器C．控制器D．寄存器参考答案：B18.存储字是指（）A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合B．存储单元的个数C．存放在一个存储单元中的二进制代码位数D．机器指令的位数参考答案：A19.存储字长是指（）A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合B．存储单元的个数C．存放在一个存储单元中的二进制代码位数D．机器指令的位数参考答案：C20.数据流通常是（）A．从主存流行控制器B．从控制器流向主存C．从控制器流向运算器D．在运算器与主存间流动参考答案：D二、冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么按此思想
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
的计算机硬件系统应由哪些部件组成它们各起什么作用参考答案：冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想是存储程序，也就是将用指令序列描述解题程序与原始数据一起存储到计算机中。解题程序一旦启动，就能自动取出一条条指令并加以执行，直至程序执行结束，得到计算结果。按此思想设计的计算机硬件系统包含运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备等五个基本部件：1、运算器用来控制数据变换和各种运算；2、控制器为计算机各种提供统一的时钟，对程序中的各基本操作进行时序分配，并发出相应的控制信号，驱动计算机的各部件按节拍有序完成程序规定的操作内容；3、存储器用来存放程序、数据及计算结果；4、输入/输出设备接收用户提供的外部信息或用来向用户提供输出信息。第三章数据的表示及运算器1.算术/逻辑运算单元74LS181可完成_______。种算术运算功能B．16种逻辑运算功能种算术运算功能和16种逻辑运算功能D．4位乘法运算功能参考答案：C2.四片74181和一片74182相配合，具有（）传递功能。A．行波进位B．组内行波进位，组间先行进位C．组内先行进位，组间先行进位D．组内先行进位，组间行波进位参考答案：C3.下列_______属于有权码。A．8421码B．余3码C．ASCⅡ码D．没有参考答案：A4.在定点二进制运算中，减法运算一般通过_______来实现。A．原码运算的二进制减法器B．补码运算的二进制减法器C．补码运算的十进制加法器D．补码运算的二进制加法器参考答案：D5．假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是_____。A．B．11010110C．D．参考答案：D6.用一位奇偶校验位，能检测出一位存储器错的百分比为（）A．0%B．25%C．50%D．100%参考答案：D7．负数（补码表示）规格化浮点数尾数M的表示范围为_______。A．-1
分析
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方法证明多模块交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。答题要点：假设（1）存储器模块字长等于数据总线宽度；（2）模块存取一个字的存储周期等于T；（3）总线传送周期为τ；（4）交叉存储器的交叉模块数为m.。交叉存储器为了实现流水线方式存储，即每经过τ时间延迟后启动下一模快，应满足T=mτ,(1)交叉存储器要求其模快数≥m,以保证启动某模快后经过mτ时间后再次启动该模快时，它的上次存取操作已经完成。这样连续读取m个字所需要时间为t1=T+(m–1)τ=mτ+mτ–τ=(2m–1)τ(2)故存储器带宽为W1=1/t1=1/(2m-1)τ(3)而顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为t2=mT=m2×τ(4)存储器带宽为W2=1/t2=1/m2×τ(5)比较(3)和(5)式可知，交叉存储器带宽W1大于顺序存储器带宽W2。第五章指令系统一、选择题1、在相对寻址方式中，若指令中地址码为X，则操作数的地址为（）A．XB．（PC）+XC．X+段基址D．变址寄存器+X参考答案：B2、寄存器间接寻址方式中，操作数存放在（）中。A．通用寄存器B．主存单元C．程序计数器D．堆栈参考答案：B3、变址寻址方式中,操作数的有效地址等于（）A．基址寄存器内容加上形式地址B．堆栈指示器内容加上形式地址C．变址寄存器内容加上形式地址D．程序计数器内容加上形式地址参考答案：C4、运算型指令的寻址与转移型指令的寻址不同点在于（）A．前者取操作数,后者决定程序转移地址B．后者取操作数,前者决定程序转移地址C．前者是短指令，后者是长指令D．后者是短指令，前者是长指令参考答案：A5、转移指令执行时，只要将转移地址送入（）中即可A.地址寄存器B.指令寄存器C.程序计数器D.变址寄存器参考答案：C6、如果指令中的地址码部分就是操作数的有效地址，这种寻址方式是（）A.寄存器寻址方式B.直接寻址方式C.立即寻址方式D.间接寻址方式参考答案：B7、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（）A．堆栈寻址方式 B．立即寻址方式C．隐含寻址方式 D．间接寻址方式参考答案：C8、机器指令是用来描述计算机基本操作的，在指令中一般不会含()信息。A．操作的类型B．操作数的存储位置C．操作结果的存储位置D．PC指针的位置参考答案：D9、设机器数字长为8位（含1位符号位），那么机器数DAH（H表示十六进制数）算术右移一位的结果为（）A.6DHB.EDHC.B4HD.B5H参考答案：B10、指令系统可由若干类指令组成，移位指令属于（）类指令。A．输入/输出B．传送C．运算D．控制参考答案：C二、填空题1、指令格式是指令用二进制代码表示的结构形式，通常由操作码和地址码组成。2、若指令中的形式地址为D，那么相对寻址中有效地址为(PC)+D。3、转移指令实现了指令的转移。三、简答题：简要说明指令周期、CPU周期、时钟周期的含义及相互关系答题要点：完成一条指令所有操作所需要的时间，称为指令周期将各指令分成一些基本操作，每一条指令由若干个不同的基本操作组成，对每一个基本操作规定一个基本时间称为CPU周期 时钟周期，一般也称振荡周期（如果晶振的输出没有经过分频就直接作为CPU的工作时钟，则时钟周期就等于振荡周期），即CPU的晶振的工作频率的倒数，是计算机中最基本的、最小的时间单位。通常称为节拍脉冲，一个CPU周期由一个或多个时钟周期组成。简述CPU的主要功能答题要点：主要功能：运算、控制其中运算包括：逻辑运算、算术运算其中控制包括：操作控制功能、指令顺序控制功能、时序控制功能、对异常和某些请求的处理功能四、综合题1、某计算机指令字长16位，地址码6位，指令有一地址和二地址两种格式。(1)画出指令格式。(2)设共有N条(N<16)二地址指令,分析一地址指令最多可以有多少条2、某机器字长为16位,存储器按字编址，访内存指令格式如下:151110870OPMA其中OP是操作码,M是定义寻址方式，A为形式地址。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器，字长16位，问：该指令能定义多少种指令表中各种寻址方式的寻址范围为多少写出下表中各种寻址方式的有效地址EA的计算公式。寻址方式有效地址EA的计算公式寻址范围立即寻址直接寻址间接寻址变址寻址相对寻址3、有一计算机指令字长12bit，试提出一种
方案
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，使得该指令系统有4条三地址指令，8条两地址指令，150条单地址指令。OPA1A2A33位3位3位3位4、指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。312622181716150OP源寄存器变址寄存器偏移量答题要点：（1）操作码字段为6位，可指定26=64种操作，即64条指令。（2）单字长（32）二地址指令。（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容+偏移量决定），所以是RS型指令。（4）这种指令结构用于访问存储器。5、已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为512×48（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示：微命令字段判别测试字段下地址字段←操作控制→←——————顺序控制————————→微指令中的三个字段分别应多少位画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。答题要点：（1）假设判别测试字段中每一位为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位（如采用字段译码只需3位），下地址字段为9位，因此控制存储器容量为512个单元，微命令字段是（48–4-9）=35位。（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如下：其中微地址寄存器对应下地址字段，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令子段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码，各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），转移逻辑输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。6、假设某计算机的运算器框图如图所示，其中ALU为16位的加法器，SA、SB为16位暂存器，4个通用寄存器由D触发器组成，Q端输出，其读写控制如下表所示：读控制写控制R0RA0RA1选择WWA0WA1选择111100011x0101xR0R1R2R3不读出111100011x0101xR0R1R2R3不写入要求：（1）设计微指令格式。（2）画出ADD，SUB两条指令微程序流程图。图答题要点：（1）微命令字段共12位，微指令格式如下：1212111111RRA0RA1wWA0WA1LDSALDSBSB->ALUSB->ALUCLR~P字段下址字段各字段意义如下：R—通用寄存器读命令W—通用寄存器写命令.RA0RA1—读R0—R3的选择控制。WA0WA1—写R0—R3的选择控制。LDSA—打入SA的控制信号。LDSB—打入SB的控制信号。SB->ALU—打开非反向三态门的控制信号。SB->ALU—打开反向三态门的控制信号，并使加法器最低位加1。CLR－暂存器SB清零信号。~——一段微程序结束，转入取机器指令的控制信号。（2）ADD、SUB两条指令的微程序流程图7、一台处理机具有如下指令格式２位 ６位 ３位 ３位XOP源寄存器目标寄存器地 址格式表明有８位通用寄存器（长度１６位），X指定寻址模式，主存实际容量为２５６k字。假设不用通用寄存器也能直接访问主存中的每一个单元，并假设操作码域OP=6位，请问地址码域应分配多少位指令字长度应有多少位（2）假设X=11时，指定的那个通用寄存器用做基值寄存器，请提出一个硬件设计规划，使得被指定的通用寄存器能访问1M主存空间中的每一个单元。答题要点：（１）因为218=256K，所以地址码域＝１８位,操作码域＝６位 指令长度＝18+3+3+6+2=32位 （２）此时指定的通用寄存器用作基值寄存器（１６位），但１６位长度不足以覆盖1M字地址空间，为此将通用寄存器左移，４位低位补０形成２０位基地址。然后与指令字形式地址相加得有效地址，可访问主存1M地址空间中任何单元。第六章微处理器一、选择题1、CPU主要包括（）A.控制器B．控制器、运算器、CacheC．运算器和主存D．控制器、ALU和主存参考答案：B2、Pentium微处理中有（）流水线。A、UB、VC、U和VD、没有参考答案：C3、操作控制器的功能是()。A．产生时序信号B．从主存中取出一条指令C．完成指令操作码译码D．从主存取出指令，完成指令操作码译码，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令参考答案：D4、下列各项中，不是中央处理器的基本功能的一项是()。A．指令控制B．数据加工C．时间控制D．电源管理参考答案：D5、用以指定待执行指令所在地址的是()。A．指令寄存器 Ｂ．数据累加器 Ｃ．程序计数器 Ｄ．累加器参考答案：C6、主机中能对指令进行译码的器件是（）A．ALUB．运算器C．控制器D．存储器参考答案：C7、CPU内通用寄存器的位数取决于（）A．存储器容量B．CPU的管脚数C．指令长度D．机器字长参考答案：D8、CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（B）A．主存地址寄存器B．程序计数器C．指令计数器D．状态计数器参考答案：B9、用以指定待执行指令所在地址的是()。A．指令寄存器 Ｂ．数据累加器 Ｃ．程序计数器 Ｄ．累加器参考答案：C10、通常以CPU完成一个基本运算操作所需的时间称为（）A.指令周期B.机器周期C.时钟周期D.微指令周期参考答案：B11、计算机操作的最小时间单位是()A.时钟周期B.指令周期C.CPU周期D.微指令周期参考答案：A12、指令周期是指（）A．CPU从主存取出一条指令的时间B．CPU执行一条指令的时间C．CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D．CPU从指令译码到执行的时间参考答案：C13、微程序存放在（）中。A．指令寄存器B.RAMC.控制存储器D.内存储器参考答案：C14、正确叙述的是（）A.同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作B.同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作C.同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作D.不同CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作参考答案：A15、不属于微指令结构设计所追求的目标的是（）A.提高微程序的执行速度B.提高微程序设计的灵活性C.缩短微指令的长度D.增大控制存储器的容量参考答案：D16、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是()A.每一条机器指令由一条微指令来执行B.每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行C.每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D.一条微指令由若干条机器指令组成参考答案：B17、关于微指令的编码方式，下面叙述正确的是（）A．直接表示法和字段编译法不影响微指令的长度B．一般情况下，直接表示法的微指令位数多C．一般情况下，字段编译法的微指令位数多D．以上都不对参考答案：B18、微指令格式分为水平型和垂直型，相比之下，水平型微指令的位数()。A．较多B．和垂直型一样C．较少D．难以确定参考答案：A二、填空题1、在CPU中，跟踪指令后继地址的寄存器是PC。2、CPU中，程序状态寄存器PSW的作用是保存运算结果状态。3、在CPU中，指令寄存器的作用是保存当前正在执行的一条指令，程序计数器的作用是存放下一条要执行的指令地址。4、当前正在执行的指令存放在IR寄存器中。5、一次能定义并执行多个并行操作控制信号的微指令称为水平型微指令。6、微指令由若干微命令组成。7、CPU周期也称机器周期，一个CPU周期包含若干个时钟周期。8、微指令的基本格式可分为水平型和垂直型。9、实现机器指令的微程序一般存放在控存中，而用户程序存放在内存中。10、硬连线方式是用一个时序电路产生时间控制信号，采用组合逻辑电路实现各种控制功能，因此又称为硬布线。三、简答题1、简述CPU的主要功能。2、简要说明指令周期、CPU周期、时钟周期的含义及相互关系。3、简述指令和微指令、程序和微程序的区别。答题要点：一条机器指令对应一个微程序，这个微程序是由若干条微指令构成的。因此，一条机器指令的功能是若干条微指令组成的序列来实现的。简而言之，一条机器指令所完成的操作划分成若干条微指令来完成，由微指令进行解释和执行。从指令与微指令，程序与微程序，地址与微地址的一一对应关系上看，前者与内存储器有关，而后者与控制存储器（它是微程序控制器的一部分。微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三部分组成。其中，微指令寄存器又分为微地址寄存器和微命令寄存器两部分）有关，与此相关也有相对应的硬设备。从一般指令的微程序执行流程图可以看出。每个CPU周期就对于一条微指令。4、说明主存和控存的区别。四、综合题1、CPU结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。(1)标明图中四个寄存器的名称。(2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。2、参见下图的数据通路，画出数据指令“ADDR1,R3”的指令周期流程图，指令含义是(R3)+(R1)→R1。标出各微操作信号序列。3、某32位机共有微操作控制信号52个,构成5个相斥类的微命令组，各组分别包含4个、5个、8个、15个和20个微命令。已知可判定的外部条件有CY和ZF两个,微指令字长29位。⑴给出采用断定方式的水平型微指令格式。⑵控制存储器的容量应为多少4、运算部件的基本结构如图所示,假定ALU有加(+)、减(-)、传送(M)三种基本操作,要求:⑴给出控制运算部件的所有微命令(标在图上)⑵指出哪些微命令是相容的,哪些是相斥的⑶若微命令采用字段直接译码法,操作控制至少需要几个字段,每个字段至少几位5、设某单总线的CPU的结构如图所示。其中部件中数据传输方向由图中传输线箭头标示；所需的控制信号也标于传输线上。其中“RSTY”为使寄存器Y清零控制信号，“+”为控制ALU的加信号；RD、WE为控制主存的读写线；“PC+1”为使PC增1的控制信号。其它IRin、PCin、PCout、MARin、MDRin、MDRout、R1in、R1out、R2in、R2out、Zout等为相应部件的输入、输出控制信号。要求：若在该计算机中执行一条数据传送指令MOVR1，[R2]；其中寄存器R1是目的操作数、采用寄存器直接寻址方式，[R2]表示以寄存器R2间接寻址的源操作数。试根据中央处理器逻辑结构图，写出取出并完成该指令的数据传输通路（指令的执行过程）。注：××信号IRin数据传输通路描述示例：××部件→××部件，如内部总线→IR。6、机群系统与传统的并行处理系统相比，具有哪些优点答题要点：1、性价比高2、开发周期短3、可扩展性好4、资源利用率高5、投资风险小6、编程方便
浙公网安备 33021202002483