福建师范大学2021年8月课程考试《计算机组成原理》作业考核试题【带参考答案】

《计算机组成原理》期末考试A卷

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一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1、CRT的分辨率为1024×1024像数，像数的颜色数为256，则刷新存储器容量是（    ）

A． 512KB                  B．1MB

C．256MB                  D．8MB

2、将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称其为（    ）。

A．数据处理                B．辅助设计

C．实时控制                D．数值计算

3、现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织，在下面的总线结构运算器中，单总线结构的操作速度最慢，而（    ）的操作速度最快。

A．双总线结构              B．多总线结构

C．单总线结构              D．三总线结构

4、虚拟存储器是建立在多层次存储结构上，用来解决（    ）的问题。

A．存储                    B．外存

C．主存容量不足            D．外存容量不足

5、浮点数的表示范围和精度取决于（    ）

A． 阶码的位数和尾数的位数  

B． 阶码的位数和尾数采用的编码

C． 阶码采用的编码和尾数采用的编码

D. 阶码采用的编码和尾数的位数

6、ASCII码是对（    ）进行编码的一种方案。

A．字符                    B．声音

C．图标                    D．汉字

7、ALU属于（    ）部件。

A．运算器                  B．控制器

C．存储器                  D．寄存器

8、字长16位，用定点补码小数表示时，一个字所能表示的范围是（    ）

A．-1~（1-2^-15）             B．0~（1-2^-15）

C．-1~+1                    D．-（1-2^-15）~（1-2^-15）

9、微程序入口地址是（    ）根据指令的操作码产生的。

A．计数器                  B．译码器

C．计时器                  D．判断逻辑矩阵

10、计算机中表示地址时使用（    ）

A．原码                    B．补码

C．反码                    D．无符号数

二、改错题（针对各小题的题意，改正其结论中错误或补充其不足。每小题2分，共10分）

1、与微程序控制器相比，组合逻辑控制器的速度较慢。

答：错，微程序的控制器的优点是设计与实现简单些, 缺点是运行速度要慢一些，组合逻辑控制器的优点是运行速度明显地快，缺点是设计与实现复杂些。

2、为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，不用进行现场保护操作。

答：错，必须进行现场保护操作。

3、程序计数器PC用来指示从外存中取指令。

答：

4、加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用串行加法器。

答：加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用并行加法器。

5、动态RAM和静态RAM都不是易失性半导体存储器。

答：错，动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。

三、名词解释（每小题4分，共20分）

1、ALU

答：算术逻辑单元 (Arithmetic Logic Unit, ALU)是中央处理器(CPU)的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分

2、RISC

答：RISC为Reduced Instruction Set Computing的缩写，中文翻译为精简执令运算集，好处是 CPU核心很容易就能提升效能且消耗功率低，但程式撰写较为复杂。 3、堆栈

答：堆栈是主存中的一段连续的存储区域，只有一个数据出入口，具有先进后出的特点。 4、总线接口 答：总线是连接计算机内部多个部件之间的信息传输线，是各部件共享的传输介质。

5、统一编址

答：

四、简答题（每题5分，共30分）

1、简述运算器的功能。 答：运算器由：算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。

2、简述主存和辅存的区别。

答：主存也是内存，内存可以被CPU直接访问，由RAM和ROM组成，能快速进行读写操作。用于存放正在运行的程序和数据，它速度快但成本高。辅存不能被CPU直接访问，用于存放那些暂时不用的程序和数据，辅存一般是由容量大、速度较慢、价格低的磁表面存储器和光存储器等充当。

3、比较同步通信和异步通信。

答：步通信是一种比特同步通信技术，要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号，只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。相对于同步通信，异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时隙可以是任意的。但是接收端必须时刻做好接收的准备（如果接收端主机的电源都没有加上，那么发送端发送字符就没有意义，因为接收端根本无法接收）。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标

志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。

4、微指令的操作控制有几种编码方式，各有何特点？哪一种控制速度最快？ 答：微指令的编码方式又叫微指令的控制方式，它是指如何对微指令的控制字段进行编码，以形成控制信号。微指令的操作控制有三中编码。（1）直接控制法，其控制简单，不需加微命令译码器，缺点是微命令太多，微指令字长过长（2）字段编码法，包含直接和间接两种方式，缩短了微指令的长度，但使微程序的速度减慢。（3）混合控制法，使用直接控制法和字段编码法混合使用，以便能综合考虑微指令的字、灵活性和执行微程序的速度等方面的要求。

五、计算题（10分）

设机器字长为8位（含1位符号位），用补码运算规则计算：

　 A=19/32，B=-17/128，求A-B

解: A=0.1001100 B=-0.0010001

[A]补=0.1001100 [B]补=1.1101111 [-B]补=0.0010001

[A-B]补=0.1001100+0.0010001=0.1011101

A-B=0.1011101

六、设计题（10分）

1.已知指令字长为16位，每个地址码为4位，采用扩展操作码的方式，设计15条三地址指令、15条二地址指令、15条一地址指令、16条零地址指令，画出扩展图和指令译码逻辑。

四位操作码 0000 A1 A2 A3 0001 A1 A2 A3 15条三地址指令

∶ ∶ ∶ ∶ 1110 A1 A2 A3 八位操作码 1111 0000 A2 A3 1111 0001 A2 A3 15条二地址指令

∶ ∶ ∶ ∶ 1111 1110 A2 A3 十二位操作码1111 1111 0000 A3

1111 1111 0001 A3 15条一地址指令

∶ ∶ ∶ ∶ 1111 1111 1110 A3 十六位操作码1111 1111 1111 0000 1111 1111 1111 0001 16条零地址指令

∶ ∶ ∶ ∶ 1111 1111 1111 1111

2. 机有五个中断源L₀、L₁、L₂、L₃、L₄，按中断响应的优先次序由高向低排序为L₀→L₁→L₂→L₃→L₄，现要求中断处理次序为L₁→L₃→L₂→L₀→L₄，根据下示格式，请写出各中断源的屏蔽字。