计算机组成测试题一
三、分析计算题(40分)
1. (8分)已知 x=0.101101，y=－0.100110 ，用补码二位乘法计算x×y。(要求过程)
2.（8分）某计算机字长16位，主存容量64K，包含8个16位通用寄存器，其中R0用做变址寄存器；共有100条指令，采用单地址指令格式，支持寄存器直接寻址、存储器间接、变址和相对寻址四种寻址方式，试问： 1） 请画出指令格式。
2） 写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式。 3） 各种寻址方式的寻址范围为多少字？
3．（6分）简述虚拟存储器的工作过程。 4．（8分）某计算机存储系统包含16KB结构为4路组相联的cache，主存容量为16MB，假设cache每块为16Bytes。
1） cache和主存各分为多少组？ 2） 写出主存的地址格式。
3） cache的地址标记至少应为多少位？
4） 主存地址23E4F8H将映射到cache的哪一组？
5．（6分）某计算机采用微程序控制器设计，已知每一条机器指令的执行过程均可分解成7条微指令组成的微程序，该机指令系统采用10位定长操作码格式。问 1） 控制存储器至少应能容纳多少条微指令？
2） 如何确定机器指令操作码与该指令微程序的起始地址的对应关系。给出具体方案。
6．（6分）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次。已知cache存取周期为40ns，主存存取周期为160ns 。求： 1） cache的命中率H。 2） 平均访问时间Ta
四、综合设计题(25分) 1. （15分）用8K×8位的ROM芯片和8K×4位的RAM芯片组成存储器，其中RAM的地址为
2000H～7FFFH，ROM的地址为C000H～FFFFH，CPU地址总线为A15~A0, 数据总线为D7~D0, 控制信号R/W＃(读/写)，MREQ＃(当存储器进行读或写操作时，该信号指示地址总线上的地址是有效的)。要求画出逻辑图。
2．（10分）某机采用微程序控制方式，微指令字长24位，水平型编码控制的微指令格式，共有微命令30个，构成4个相斥类，各包含5个、8个、14个和3个微命令，外部条件共3个且采用直接控制法。
（1）控制存储器的容量应为多少？ （2）设计出微指令的具体格式。
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计算机组成测试题二
一、填空题(每空1分，共20分)
1. 由若干个一位加法器构成多位加法器时，进位可采用 方式 和 _______________方式。74LS181是一个4位的并行加法器，若计算机的字长是16位的，则需要该芯片 个，实现组内并行和组间___________。
2. 定点运算部件由____________、若干个寄存器、_____________、计数器及门电路等组成，其中，构成寄存器的部件是_________________。
3.设X的符号为Xf，Y的符号为Yf，运算结果的符号为Sf，则判断溢出的逻辑表达式为V=______________________，即两个符号相同的数相运算，其运算结果符号相反则溢出。 4.一个存储器芯片的容量为256K，组成512*512的矩阵，系统的读写周期为500ns，RAM刷新周期为2ms，采用集中刷新方式，刷新时间为 ，若采用分布式刷新方式，则每行刷新间隔为 。刷新计数器有 位。
5. 微程序控制器的核心部件是存储微程序的 ，它一般用 构成。
6.微指令格式中微操作字段共10位，若采用直接控制的水平型微指令，则一条微指令最多可同时启动 个微操作；若采用完全垂直型微指令，定义7种微操作，则微操作码字段最少需要 位。
7. 从计算机指令系统设计的角度，可将计算机分为复杂指令集系统计算机和___________________。 8. 虚拟存储器指的是__________层次，若主存储器容量为4MB，虚存容量为1GB，则虚拟地址为_________位，物理地址为_________位，如果页面大小为4KB，则页表的长度为_________。
二、选择题(每题1分，共15分)
1. 串行运算器是一种最简单的运算器，其运算规则是：按时间先后次序 ( )。 A. 由低位到高位逐位运算 B. 由高位到低位逐位运算 C. 由低位到高位先行进位运算 D. 由高位到低位先行借位运算
2. 浮点数N=M×RE，若阶的基数R＝2，则下列补码（ ）为规格化的数。 A. 0.00101110 B. 1.11001010 C. 1.01010011 D. 0.01001001 3. 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
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D. 时钟周期时间
4. 交叉存储器实质是一种__________存储器，它能________执行________独立的读写操作。( ) A. 模块式，并行，多个 B. 模块式，串行，多个 C. 整体式，并行，一个 D. 整体式，串行，多个
5.针对寄存器组、主存、cache、磁盘、磁带，按读写时间从快到慢的顺序排列依次为（ ） A. cache－寄存器组－主存－磁盘－磁带 B. 寄存器组－主存－cache－磁带－磁盘 C. 寄存器组－cache－主存－磁盘－磁带 D. cache－寄存器组－主存－磁盘－磁带
6. 操作数地址存放在寄存器中的寻址方式叫做（ ）。 A. 相对寻址方式 B. 变址寄存器寻址方式 C. 寄存器寻址方式 D. 寄存器间接寻址方式
7. 假设某计算机的指令字长为16位，地址码为6位，指令有一地址和二地址两种格式，若共有N条（N<16）二地址指令，则一地址指令最多有（ ）条。
A. (16-N)×26 B. 26 C. （16-N）×25 D. （16-N）×26＋1
8. 不同速度的设备之间传送数据,必须采用（ ）。
A.同步控制方式 B.异步控制方式 C.可以选用同步方式，也可选用异步方式 D.应答方式
9. 某一DRAM 芯片，其容量为16K×1位，除电源、接地线和刷新线外，该芯片引脚的最小数目为 ( )。
A. 16 B. 12 C. 18 D. 20
10. 在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是 ( )。 A 每一条机器指令由一条微指令来解释执行
B 每一条机器指令由一段(或一个)微程序来解释执行
C 一段机器指令组成的工作程序可由一条微指令来解释执行 D 一条微指令由若干条机器指令组成
11. 相联存储器是按 ( )进行寻址的存储器。
A. 地址指定方式 B. 堆栈存储方式
C. 内容指定方式 D. 地址指定方式和堆栈存储方式结合
12. 假设微处理器的主振频率为200MHZ，每个指令周期平均为2.5个CPU周期，每个CPU周期平均包括2个主频周期，则它的平均运算速度近似为 ( )MIPS。 A. 30 B. 40 C. 45 D.50
13.以硬布线方式构成的控制器也称为 ( )。
A. 组合逻辑型控制器 B. 微程序控制器 C. 存储逻辑型控制器 D. 运算器
14. 采用增量与下地址结合方式产生后继微指令地址，其基本思想是 ( )。 A. 用程序计数器PC来产生后继微指令地址
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B. 通过微指令顺序控制字段中由设计者指定或者由设计者指定的判断字段，控制产生后继微指令地址；
C. 用微程序计数加MPC来产生后继微指令地址；
D. 通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址。
15. 微型机系统中，主机和低速的I/O设备进行数据交换一般采用（ ）方式。 A. 程序中断方式 B.程序直接控制 C.通道方式 D.直接存储器存取（DMA）
三、分析计算题(40分)
1. (8分) 已知 X=2-01×（+0.101101），Y=2+11×（－0.100110），求X×Y。（要求阶码用双符号位移码表示并运算，尾数用补码表示并用补码二位乘法计算）
2.（6分）设生成多项式为x3＋x1＋1，试写出对应的二进制码，并计算数据信息10101的CRC编码。
3.（6分）某计算机字长16位，运算器16位，有16个通用寄存器，8种寻址方式，主存容量为64K字，指令中地址码由寻址方式字段和寄存器字段组成，试问： 4） 双操作数指令最多有多少条？ 5） 单操作数指令最多有多少条？ 6） 间接寻址的范围有多大？
4．（6分）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为M次，主存完成存取的次数为N次。已知cache存取周期为T1ns，主存存取周期为T2ns 。求： 3） cache的命中率H
4） 平均访问时间Ta
5.（8分）某机主存容量为1MB，采用两路组相联方式的CACHE容量为64KB，每个数据块为256字节。CPU要顺序访问地址为20124H，58100H，60140H，60138H的四个内存单元中的数。已知访问开始时前CACHE的第二组（组号为1）中两块（0号块和1号块）的主存字块标记如图所示。请问： 1）cache和主存各分为多少组？
2）写出主存的地址位数和地址格式。
3）上述四个数能否从CACHE中读取，若能，给出实际访问的CACHE地址；若不能，请说明应该如何做，才能从CACHE中读取。
组1
0号块 1号块 00100（二进制） 01011（二进制） 6. （6分）简述静态RAM和动态RAM的区别。
四、综合设计题(25分)
1.（15分）存储器分布图如下所示（按字节编址），现有芯片ROM 8K╳8和RAM 8K╳4，设计此
存储系统，将RAM和ROM与CPU连接。 RAM1 0000H—1FFFH RAM2 2000H—3FFFH 空 4000H—5FFFH ROM 6000H—7FFFH
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CPU地址总线为A15~A0, 数据总线为D7~D0, 控制信号R/W＃(读/写)，MREQ＃(当存储器进行读或写操作时，该信号指示地址总线上的地址是有效的)。要求画出存储器结构图及与CPU连接的示意图。 2．（10分）某计算机字长16位，主存容量64KB，包含8个16位通用寄存器，采用单地址指令，共有100条指令，采用寄存器直接、存储器间接、变址和相对四种寻址方式，请设计该指令系统。（即指令格式）
计算机组成原理测试题二
一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选
项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若十进制数为132.75，则相应的十六进制数为( )。 A.21.3 B.84.c C.24.6 D.84.6 2.若x=1011,则[x]补=( )。
A.01011 B.1011 C.0101 D.10101
3.某机字长8位，含一位数符，采用原码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为( )。 A.2-9 B.2-8 C.1-2-7 D.2-7
4.设某浮点数共12位。其中阶码含1位阶符共4位，以2为底，初码表示；尾数含1位数符共8位，补码表示，规格化。则该浮点数所能表示的最大正数是( )。 A.27 B.28 C.28-1 D.27-1 5.原码乘法是指( )
A.用原码表示乘数与被乘数，直接相乘 B.取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 C.符号位连同绝对值一起相乘 D.取操作数绝对值相乘，乘积符号与乘数符号相同 6.一般来讲，直接映象常用在( )
A.小容量高速Cache B.大容量高速Cache C.小容量低速Cache D.大容量低速Cache 7.下列存储器中，( )速度最快。
A.硬盘 B.光盘 C.磁带 D.半导体存储器 8.采用直接寻址方式，则操作数在( )中。
A.主存 B.寄存器 C.直接存取存储器 D.光盘 9.零地址指令的操作数一般隐含在( )中。
A.磁盘 B.磁带 C.寄存器 D.光盘 10.微程序存放在( )
A.主存中 B.堆栈中 C.只读存储器中 D.磁盘中 11.在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是( )。 A.每一条机器指令由一条微指令来解释执行
B.每一条机器指令由一段(或一个)微程序来解释执行
C.一段机器指令组成的工作程序可由一条微指令来解释执行 D.一条微指令由若干条机器指令组成
12.异步传送方式常用于( )中，作为主要控制方式。
A.微型机的CPU内部控制 B.硬连线控制器 C.微程序控制器 D.串行I/O总线 13.串行总线主要用于( )。
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