计算机组成原理选修考试题

1． 冯诺依曼机工作方式的基本特点是按地址访问并顺序执行指令

2． 存储字长指存放一个存储单元中的二进制代码位数

3． 定点整数64位，含一位符号位，采用补码表示，则能表示的最大正数为2^63-1

4． 假设一个二进制数-66，补码形式存放一个8位寄存器中，该寄存器内容用十六进制表示为BFH

5． 把汇编源程序变为机器语言的过程称为汇编

6． 计算机字长8位（含1位符号位），若机器数BAH 为原码，则算术左移1位及算术右移1位的结果为F4H,9DH

7． 两补码相加，若采用一位符号位，则当最高位进位和次高位进位异或结果为1时，表示结果溢出

8． 运算器的主要功能是进行算术运算和逻辑运算

9． 在定点二进制运算器中，减法运算一般用补码运算的二进制加法器来实现

10.半导体静态存储器SRAM的存储原理是依靠双稳态电路 11.存储器是计算机系统的记忆设备，主要用来存放数据和程序 12.存储器的随机访问方式是指按地址访问存储器任一编址单元，其访问时间相同，与地址无关

13.计算机的存储器系统是指Cache，主存储器和外部存储器 14.某SRAM芯片，其存储容量为64K×16位，该芯片地址和数据线数目分别为16，16

15.ROM和RAM的区别是RAM断电后丢失，ROM可长期保存 16．某计算机字长为16位，存储容量为64KB，CPU按字寻址，可寻址的单元数为32K

17．主存和CPU 之间增加Cache是为了解决CPU 和主存之间的速度匹配问题

18.如果一个高速缓存存储器系统中，主存容量为12KB，cache的容量为400KB，该存储器系统的总容量为12KB

19.指令系统中采用不同寻址方式的目的是缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编辑灵活性

20.设指令字中的地址码为A，变址寄存器为X，程序计数器为PC，则变址寻址方式的操作数为（X）+A 问答题

1. 在硬连线控制器中，节拍发生器的作用是什么？节拍发生器属于什么类型的数字电路？

在硬连线控制器中，利用节拍发生器来区分指令不同的执行步骤，节拍发生器是典型的时序逻辑电路

2. 控制器的设计和该计算机的指令系统是什么关系？

控制器的的基本功能，是依据当前正在执行的指令和它所处的执行步骤，形成并提供在这一时刻整机各部件要用到的控制信号。因此，控制器的设计和该计算机的指令系统是一一对应的关系，对于指令系统

中的每一条指令都需要确定指令执行步骤及其转换关系，详细设计指令在每一个步骤中完成相应功能要求使用的控制信号，并由控制器部

件产生及传送给各功能部件。

3．微指令的下一条微指令地址通常有哪些来源？从微程序设计的角度，指出可能需要支持哪些微程序执行的流程结构？为此又应有怎样

的硬件线路支持？

微指令的下一条微指令地址通常有以下来源：（1）本条微指令地址加1；（2）微指令字中的下地址字段；（3）微指令字中判断条件以及转移地址；（4）微堆栈；（5）根据机器指令的操作码字段。 从微程序设计的角度，需要支持顺序执行、无条件跳转、有条件跳转、微子程序调用等流程结构。为此应有专门的硬件电路提供用于实现微地址加1、依据判断条件给出判定结果、给出微堆栈组织并实现入出

堆栈管理等的支持。

4. 在微程序的控制器的组成中，为什么通常总要设置微指令寄存器部件呢？

通过设置微指令寄存器，使执行本条微指令和读出下一条微指令两项操作的时间重叠起来，避免了先用一段时间读出微指令，再用一段时间执行微指令，可以提高微指令的执行速度 计算题

1. 有一全相联映象Cache系统，字长为32位，主存容量为32字×256

块，Cache的容量为32字×8块。求：

（1）主存和Cache的容量各位多少字节？主存和Cache的字地址

各为几位？

主存容量=32×256×（32/8）=32768B，Cache容量=32×8×（32/8）

=1024B。

主存字地址=5+8=13位，Cache字地址=5+3=8位。

（2）如果原先已经一次装入了5块信息，问字地址为628H所在的主存块将装入Cahce块的块号及在Cahce中的字地址是多少？ 由于每块32个字，所以字地址为628H=0011000101000B的主存块所在的块号为00110001B=31H，由于是全相联映象，原先已经装入Cache的5个块依次在0-4号块，因此主存的第31H的块将装入Cache的第5块。对应Cahce的字地址为10101000B，其中101

位块号，01000为块内地址。

2. 要组成容量为32K×8位的存储器，需要多少片8K×4位的静态

RAM芯片，或者需要多少片8K×8位的静态RAM芯片。 （1）需要32K×8位/8K×4位=8片8K×4位的静态RAM芯片。 （2）需要32K×8位/8K×8位=4片8K×8位的静态RAM芯片。

3.把下面给出的几个十进制的数制转换成二进制数、八进制数、十六进制数。（小数点后保留3位）

（1）-23/64

-23/64 = -0.010B（小数点后保留3位） -23/64 = -000.010111000B = -0.270Q -23/64 = -0000.010111000000B=-0.5C0Q （2）-125.9375

-125.9375 = -1111101.111B（小数点后保留3位） -125.9375 = -001111101.111100000B = -174.740Q -125.9375 = -01111101.111100000000B=7D.F00H

4.写出下面两组数的原码、反码、补码表示，并用补码计算两组数的和，差。采用双符号位计算（设机器字长5位，定点小数表示，符号

位1位）

X = 0.1101， Y = -0.0111 [ X ]原 = [ X ]反= [ X ]补 = 0.1101

[ Y ]原 = 1.0111；[ Y ]反 = 1.1000；[ Y ]补 = 1.1001；[ -Y ]补 =

0.0111

采用双符号位判溢出，[ X ]补 = 00.1101；[ Y ]补 = 11.1001；[ -Y ]

补 =00.0111 [ X ]补 ： 00.1101 + [ Y ]补 ： 11.1001 [X+ Y ]补 ： 00.0110

因为双符号位00，无溢出。所以，[X+ Y ]补 =00.0110，X+ Y

=0.0110。 [ X ]补 ： 00.1101 + [ -Y ]补 ： 00.0111 [X - Y ]补 ： 01.0100 因为双符号位01，结果上溢。

5.仿照计算机的计算过程，用原码一位乘计算在10题的第（1）小题给出的两个

定点小数的乘积。 已知 X = 0.1101，Y = -0.0111（设机器字长5位，定点小数表示，符号位

1位）

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