04级本科计算机科学与技术专业《计算机组成原理》期末试卷（B）答案
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班级： 学号： 姓名：
| 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 六 | 合计成绩 | |
| 得分 | |||||||
| 评分人 |
| 得分 | 一、填空题：（25分，每空1分） | |
| 评分人 |
2、采用定长格式，则（寄存器 ）寻址方式执行速最快，（存储器间接 ）寻址方式执行最慢，若采用变长格式指令，（立即寻址 ）执行速度最快，（存储器间接 ）寻址执行最慢。
3、计算机中有（存储器堆栈 ）和（寄存器堆栈 ）两种堆栈，堆栈的存取方式是（后进先出 ）。
4、如果双操作数指令，操作数都在主存中，在取指周期之后，进入（源／ST）周期，之后进入（目的／DT）周期，（执行／ET）周期。
5、某规格化浮点数用补码表示，其中阶码6位，含1位阶符；尾数10位，含1位数符，则该规格化浮点数的表示范围是（-231～ 231 (1-2-9)） ），表示精度是（ （2-33） ）。
6、在DMA传送方式中，对磁盘的读／写是以（ 数据块 ）位单位进行，用通信设备来通信时则以（数据帧 ）为单位传送。
7、在单机系统中，为了提高存储器性能的主要措施有双端口存储器、 （并行主存系统 ）、（高速缓存 ）和（虚拟存储技术 ）。
8、某SRAM芯片，其存储容量是K ×16位，该芯片的地址线数目为 （ 16 ）根，数据线数目为（ 16）根。
9、中断请求的一般判优顺序是（ 故障引发的中断请求）、（ DMA请求）和(外部设备中断请求 )。
| 得分 | 二、选择题：（15分，每小题1分） | |
| 评分人 |
A 增加存储器字长 B 增加存储单元数量
C 提高存储器的速度 D 降低存储器的平均价格
2、在浮点运算中，对阶操作是指（B ）。
A 大阶减小，尾数右移 B 小阶增大，尾数右移
C 小阶增大，尾数左移 D 大阶减小，尾数左移
3、双字节一般指（C ）二进制数。
A 1位 B 32位 C 16位 D 8位
4、在主机中，能对指令进行译码的器件是（D ）。
A 存储器 B ALU C 运算器 D 控制器
5、若一个数的编码是10000000，它的真值是-127，则该编码是（D ）。
A 原码 B 移码 C 补码 D 反码
6、 在I/O控制方式中，主要由程序实现的是（C ）。
A PPU方式 B DMA方式 C 中断方式 D 通道方式
7、在浮点数的表示范围中，（B ）在机器数中不出现，是隐含的。
A 阶码 B 基数 C 尾数 D 符号
8、在堆栈中保持不变的是（A ）。
A 栈底 B 栈指针 C 栈顶 D 栈中的数据
9、指令系统采用不同的寻址方式的主要目的是（ D ）。
A 提高访问速度 B简化指令译码电路
C 增加内存容量 D 扩大寻址范围
10、若标志寄存器Z=1 ，表明（C ）
A 运算结果为负 B 运算结果为1 C运算结果为0 D运算结果为正
11、寄存器间接寻址方式中，操作数在（B ）中。
A 寄存器 B 存储器 C 堆栈 D CPU
12、计算机主频的周期是指（A ）
A 时钟周期 B 指令周期 C 工作周期 D 存取周期
13、运算器是由多种部件组成的，其核心部件是（D ）。
A．数据寄存器 B．累加器 C．多数转换器 D. 算术逻辑运算单元
14、使CPU与I/O设备完全并行工作方式是（C ）方式。
A．程序直接传送 B．中断 C．通道 D．程序查询
15、某计算机字长32位，存储容量为KB，若按照字节编址，它的寻址范围是（B ）
A．8K B．16K C．32K D． 4K
| 得分 | 三、判断题：（10分，每小题1分） 正确的填入“√”，错误的则填入 “X” | |
| 评分人 |
2、（ F ）简化地址结构的基本途径是采用显地址方式。
3、（ F ）扩展操作码目的是增加指令字长度，增加指令条数。
4、（T ）状态寄存器是为计算机提供判断条件，以实现程序转移。
5、（ T ）在计算机中，存储器是数据传送的中心。
6、（F ）在浮点数运算中，尾数部件只进行乘法和除法运算。
7、（F ）CPU中通常设置若干个寄存器，寄存器和主存统一编址。
8、（ T ）Cache的功能全部由硬件实现。
9、（F ）提高并行加法器速度的关键是尽量加快各位的计算结果。
10、（ T ）正数的移位规则是数符不变，空位补0 。
| 得分 | 四、简答题：（15分，每小题5分） | |
| 评分人 |
（1）用二进制代码表示程序和数据；
（2）计算机采用存储程序的工作方式；
（3）计算机硬件由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成。
2、组合逻辑控制方式的基本思想是什么？
它通过组合逻辑电路产生微命令，产生微命令的输入信号有：指令代码(操作码，寻址方式码等），时序信号（工作周期、时钟周期，工作脉冲），程序状态（PSW中的标志位）外部请求等。输出为微命令（电位型、脉冲型）。
3、I/O接口的基本功能有哪些？
（1）寻址 接收CPU送来的地址码，选择接口中的寄存器供CPU访问。
（2）数据缓冲 实现主机与外设的速度匹配。
（3）预处理 串-并格式转换（串口）数据通路宽度转换（并口）电平转换
（4）控制功能 传送控制命令与状态信息，实现I/O传送控制方式。
| 得分 | 五、计算题：（16分） | |
| 评分人 |
用变形补码计算，并使用变形补码来判断结果是否溢出？若溢出是何种溢出。（4分）
(1) 已知X=00.010110，Y=00.100101，计算[X＋Y]补
(2) 已知X=11.101101，Y=11.010011，计算[X-Y]补
解：（1）[X＋Y]补=[X]补+[Y]补=00.010110+00.100101=00.111011,无溢出。
（2）[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=11.101101+00.101101=00.011010, 无溢出。
2、将十进制数37.25转换成IEEE754标准的32位浮点数的二进制代码序列，写出转换过程。（5分）
解:，浮点数阶码的真值e=5。
于是，按IEEEE754标准，得到：
数符，阶码（移码表示）
尾数M=00101010000000000000000
最后得到32位浮点数的二进制代码序列为：
0，10000100，00101010000000000000000
3、用补码一位乘法计算X × Y =？， X= －0.1011 Y= 0.1101写出规范的运算过程。（7分）
A=00.0000， B=X补=11.0101， -B= - X补=00.1011， 1分
C=Y补=0.1101 1分
步数 条件 操作 A C CN CN+1
00.0000 0.1101 0
1) 10 -B + 00.1011
00.1011
-> 00.0101 10.110 1 1分
2) 01 ＋B + 11.0101
11.1010
-> 11.1101 010.11 0 1分
3) 10 -B + 00.1011
00.1000
-> 00.0100 0010.1 1
4) 11 -> 00.0010 00010. 1 1分
5) 01 +B + 11.0101
11.0111 0001 1分
(XY)补 =1.01110001 (XY)真值 = - 0.10001111 1分
| 得分 | 六、分析设计题：（19分） | |
| 评分人 |
每步操作1分
FT0 :M -> IR
PC+1-> PC
ST0: PC ->MAR
ST1: M->MDR->C
ST2: PC+1-> PC
ST3: C+R0->MAR
ST4: M->MDR->C
ET0: C+R1->R1
ET1: PC->MAR
2、用1K×4位/片的SRAM芯片构成一个4K×8位的存储器，地址总线A15～A0（低），双向数据总线D7～D0，读写控制信号，为片选输入端。。请画出芯片级逻辑框图，注明各种信号线，写出各片选信号逻辑式。
解：
（1）计算芯片数
扩展位数：用两片1K×4位的存储芯片扩展容量至1K×8位；
扩展单元数：用4组1K×8位将容量扩展至4K×8位；
故共需 2×4 = 8 片 1K×4位的存储芯片。
（2）地址分配
因为：212=4K，所以存储器需要12位地址；
| 1K×4 | 1K×4 |
| 1K×4 | 1K×4 |
| 1K×4 | 1K×4 |
| 1K×4 | 1K×4 |
片选逻辑：
| 芯片容量 | 芯片地址 | 片选信号 | 片选逻辑 |
| 1K | A9～A0 | CS0 | |
| 1K | A9～A0 | CS1 | |
| 1K | A9～A0 | CS2 | |
| 1K | A9～A0 | CS3 |
