南昌航空大学计算机组成原理试卷

南昌航空大学计算机组成原理

试卷(总3页)

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一． 单项选择题

1．冯。诺依曼机工作方式的基本特点是（ D ）。 A．多指令流单数据流 B．存储器按内部选择地址

Ｃ．堆栈操作 Ｄ．按地址访问并顺序执行指令 2．在CPU中跟踪指令后续地址的寄存器是（ C ）

A．主存地址寄存器 B．指令寄存器 C．程序计数器 D．状态条件寄存器 ３．下列数中最大的数为（ B ）。

2 Ｂ．（227）8 Ｃ．（101001）BCD Ｄ．（96）16

班级------------------- 学号-------------- ４．双端口存储器（ D ）情况下会发生读/写冲突．

Ａ．左端口与右端口的地址码不同 Ｂ．左端口与右端口的数据码不同 Ｃ．左端口与右端口的数据码相同 Ｄ．左端口与右端口的地址码相同 ５．在定点数运算中产生溢出的原因是（ c ）．

Ａ．参加运算的操作数超出了机器的表示范围 Ｂ．运算过程中最高位产生了进位或借位 Ｃ．运算的结果的操作数超出了机器的表示范围 Ｄ．寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位

６．存储周期指（ c ）．

Ａ．存储器的写入时间 Ｂ．存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔

Ｃ．存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 Ｄ．存储器的读出时间 7． 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 ）

A．隐含寻址方式 B．间接寻址方式 C．堆栈寻址方式 D．立即寻址方式

8．一个8位二进制整数，采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则最小值为（ C ）。

Ａ．-127 Ｂ． -3 Ｃ．-125 Ｄ．-32

9．变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（ D ）．

Ａ．基址寄存器内容加上形式地址（位移量） Ｂ．堆栈指示器内容加上形式地址 Ｃ．程序计数器内容加上形式地址 Ｄ．变址寄存器内容加上形式地址 10．下列几项中，不符合ＲＩＳＣ指令系统的特点是（ b ）。

A．指令长度固定，指令种类少 B．寻址方式种类尽量减少，指令功能尽可能强 C．增加寄存器的数目，以尽量减少访存次数 D．选择使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令

11．主存储器和CPU之间增加cache的目的是（ A ）．

Ａ．解决CPU和主存之间的速度匹配问题 Ｂ． 扩大CPU通用寄存器的数量 Ｃ．扩大主存储器的容量 Ｄ．既扩大主存储器的容量又扩大CPU通用寄存器的数量

12．计算机操作的最小时间单位是（ D ）

A．微指令周期 B．指令周期 C．CPU周期 D． 时钟周期 13．指令周期是指（ C ）

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

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C．CPU从主存取出一条指令的时间加上CPU执行这条指令的时间 D．时钟周期时间

14．没有硬盘存储器的计算机监控程序可以存放在（ B ）。 Ａ．CPU Ｂ．FLASH Ｃ．RAM或ROM Ｄ．RAM 15．下列部件中不属于执行部件的是（ C ）

A．运算器 B．存储器 C．控制器 D．外围设备

二．填空题

１． 流水CPU中的主要问题是_ 资源__________相关、数据相关和控制相关，为此需要采用相应的技术对策．

２． 半导体SRAM靠_______触发器 ___存储信息，半导体DRAM则是靠电荷存储器件。

３． 微程序控制器的核心部件是____控制存储器 __,它是一种只读存储器。 ４． 衡量总线性能的重要指标是______总线宽度_________。

５． 提高加法器运算速度的关键是_____并行____________ _______。

６． 在机器的一个CPU周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合，构成一条_ _微指令 _____。

它是由操作控制和顺序控制两部分组成。

７． 动态存储器存储的信息电荷是会泄露的，为此必须由外界按一定规律不断进行充电，我们把它称之为_____刷新_________________ _____。

８． 在计算机术语中，将运算器和控制器合在一起称为CPU，而将CPU和存储器合在一起称为____________主机___ _________.

９． 使用cache是为了解决_____解决CPU和主存之间的速度匹配问题 _______ ___________问题。

１０． 总线是构成计算机系统的互连机构，是多个功能部件之间进行数据传送的____总线_______通道。

三．计算题

1．一台计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存取周期为50ns，主存的存取周期为210ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问了4800次，其中350次访问主存。问：

（1）cache的命中率是多少？ h=4450/4800=

（2）CPU访问内存的平均时间是多少纳秒？ r =210/50=

e =1/{r+(1-r)h}=

（3）cache—主存系统的效率是多少？ （4）

t =50/e=

2．已知X = －0.0101011 ，Y = 0.1101101 ，求 [X]补 ， [—X]补 ，[Y]补 ，[—Y]补，

[X]补 +[ Y]补 = ， [X]补—[Y]补 =

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[X]补 = [—X]补 = [Y]补 = [—Y]补=

[X]补 +[ Y]补 = [X]补—[Y]补 =

四． 给出下表中寻址方式的有效地址E的算法。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 寻址方式名称 立即 寄存器寻址 直接寻址 基址寻址 基址+偏移量寻址 相对寻址 基址+变址+偏移量 寄存器间接寻址 器 PC程序计数器 DX为通用寄存器 有效地址E 操作数=n DX W (BP) (BP)+W (PC)+W (BP)+(S1)+W (DX) 说明 其中立即数为 n W为偏移量 BP为基址寄存器 SI为变址寄存五． 下图是CPU结构图，试完成图中空白部分，说明这些功能部件的主要功能。最

后简单说明CPU的工作原理。（共16分）

六． 用32K X 8位的EPROM芯片组成128K X 16位的只读存储器，只读存储器加

RAM共1M。

试问： （1）数据寄存器多少位？16

（2）系统至少需要多少根地址线？17

（3）共需要多少个EPROM芯片？ (128*16)/(32*8)=8

（4）画出有关只读存储器部分的组成框图。其中EPROM芯片除数据线、地址线外，还有CS片选信号、R/W读写控制信号等信号线。（前面3小题每题3分，后面一题6分，共15分）

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七． 如图所示，一个简单的运算器数据通路和微指令基本格式如下所示，试设计完

成加、减、移位指令功能的微程序并作简单说明。（共12分）

3条指令如下： ADD R1 ，R3 SUB R1 ，R2 MOV R3 ，R2

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