福师《计算机组成原理》复习题及参考答案

1、1、如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（即踏步等待），那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中：_A_主机与设备是串行工作的；_B_主机与设备是并行工作的；_C_主程序与设备是并行运行的。A、 程序查询方式        B、程序中断方式      C、DMA方式2、中断向量地址是_B_。A、子程序入口地址                    B、中断服务程序入口地址C、中断服务入口地址指示器  &#

2、160;         D、例行程序入口地址3、利用微型机制作了对输入数据进行采样处理的系统。在该系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收采样的数据，将其放到主存的缓冲区内。该中断处理需时x秒，另一方面缓冲区内每存储n个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需时y秒。因此该系统可以跟踪到每秒_  A_次的中断请求。A、n/(n×x+y)        B、n/(x+y)n            C、min(1/

3、x,n/y)4、采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个_C_的时间。A、指令周期      B、机器周期      C、存储周期        D、总线周期1、 计算机的外围设备是指_D_。A、输入/输出设备            B、外存储器C、输入/输出设备及外存储    D、除了CPU和内存以外的其他设备2、打印机根据印字方式可以分为_ C _和_  D_两大类，在_C_类打印机，只有_

4、A_型打印机能打印汉字，请从下面答案中选择填空。A、针型打印机    B、活字型打印机    C、击打式    D、非击打式3、外存储器与内存储器相比，外存储器_B_。A.速度快，容量大，成本高            B.速度慢，容量大，成本低C.速度快，容量小，成本高            D.速度慢，容量大，成本高4、利用微型机制作了对输入数据进行采样处理的系统。在该系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，

5、中断处理程序接收采样的数据，将其放到主存的缓冲区内。该中断处理需时x秒，另一方面缓冲区内每存储n个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需时y秒。因此该系统可以跟踪到每秒_ A _次的中断请求。A、n/(n×x+y)        B、n/(x+y)n          C、min(1/x,n/y)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（ c ）A 512KB B1MB C256MB D8MB2、将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价

6、值的信息，我们称其为（ a ）。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（ d ）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（ c ）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 ）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、某单片机的系统程序，不允许用户在执行时改变，则可以选用（ d

7、）作为存储芯片。A. SRAM B. cache C. 辅助存储器D. 闪速存储器 7、设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为（ c ）。A. EA=(X)+(D) B. EA=(X)+(D)C. EA=(X)+D D. EA=(X)+D) 8、下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是（ c ）。A. PPU(外围处理机)方式 B. 通道方式C. 中断方式 D. DMA方式 9、系统总线中地址线的功能是（ c ）。A. 用于选择主存单元地址 B. 用于选择进行信息传输的设备C. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址D. 用于选择外存地址 10、多处

8、理机实现（ c ）级的并行。A. 指令 B. 任务或过程 C. 作业或程序D. 指令内部 2、虚拟存储器是建立在多层次存储结构上，用来解决（ C ）的问题。A存储 B外存 C主存容量不足 D外存容量不足3、微程序放在（ B ）中。ARAM B控制存储器 C指令寄存器 D内存储器4下列数中最小的数是（ A ）。A.（50）8 B.（100010）BCD C.（625）16 D（100101）25多处理机的体系结构属于（ B ）计算机。A.SISD B.MIMD C. SIMD D.MISD6.字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为（ B ）。A +（1 2-

9、32） B. +（1 2-31） C. 2-32 D. 2-317. 存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来（ C ）。A存放数据 B. 存放程序 C. 存放数据和程序 D. 存放微程序8CPU中的译码器主要用于（ D ）。A. 地址译码；B. 选择多路数据至ALU；C. 数据译码。D. 指令译码；9在以下描述的流水CPU基本概念中，正确的表述是（ C ）。A流水CPU是以空间并行性为原理构造的处理器B. 流水CPU一定是多媒体CPUC. 流水CPU是以时间并行性为原理构造的处理器D. 流水CPU一定是RISC机器10串行I/O标准接口IEEE1394的高速特性适合于新型高速硬盘和多媒体数

10、据传送，的数据传送率不可以是（ C ）。A100兆位/秒 B200兆位/秒 C. 300兆位/秒D. 400兆位/秒1、在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是（ A ）。A. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B. 增加内存容量，同时加快存取速度C. 提高内存可靠性D. 增加内存容量 2、微型计算机的分类通常以微处理器的（ C ）来划分。A芯片名 B寄存器数目 C字长 D规格 3、 下列数中最大的是（ B ）。A（10010101）2 B（227）8 C（96）16 D（143）104、 设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式（一位符号位），对应于十进制数-27，寄存器内为（ C ）

11、。A（27）16 B（9B）16 C（E5）16 D（5A）165、 计算机的存储器系统是指（ D ）。ARAM存储器 BROM存储器 C主存储器 D主存储器和外存储器6、 算术/逻辑运算单元74181ALU可完成（ C ）。A16种算术运算功能 B16种逻辑运算功能 C16种算术运算功能和16种逻辑运算功能 D4位乘法运算功能和除法运算功能7、 某机字长32位，存储容量1MB，若按字编址，它的寻址范围是（ C ）。A1MB B512KB C256K D256KB8、 常用的虚拟存储系统由（ A ）两级存储器组成。A主存辅存 B快存主存 C快存辅存 D通用寄存器主存9、 变址寻址方式中，操作数

12、的有效地址等于（ C ）。A基值寄存器内容加上形式地址 B堆栈指示器内容加上形式地址C变址寄存器内容加上形式地址 D程序计数器内容加上形式地址10、在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由（ D ）完成地址映射。A程序员 B编译器 C装入程序 D操作系统二、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）2、一个指令周期中包含若干个机器周期，一个机器周期中包含若干个时钟周期。指令周期通常用若干个机器周期表示3、时钟周期是处理器中处理动作的最小时间单位，通常称为一个T状态。这是微处理器完成一步完整操作的最小时间单位。 正确4、在指令流水线技术中，译码操作可以分为D 和D

13、 两个阶段，因此又叫做二级译码。D1和D2两个阶段5、时钟周期是基本定时脉冲的两个沿之间的时间间隔，而基本定时脉冲是由外部振荡器产生的，通过CPU的CLK输入端输入。 考核知识点：时钟周期的概念，参见P375。1、 微程序控制器相比，组合逻辑控制器的速度较慢。 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。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。因为程序计算器PC是用来从内存中取读指令的4、

14、定点表示法，小数点在数中的位置是固定不便的；浮点表示法，小数点在数中的位置是浮动可变的。 浮点表示法中小数点的位置是不固定的 5、对于浮点数，当字长一定时，分给阶码的位数越少，则表示数的范围越大。则表示数的精度越大1、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。运算器一般采用并行加法器3、 对于浮点数，当字长一定时，分给浮点数的尾数越少，则表示数的范围越大。 表示精度越大4、加权BCD码没有确定的位权值，因此不以按位权展开求它们所代表的十进制。无权 BCD 码没有确定的位权值，因此不以按位权展开求它们所代表的十进制5、计算机只能处理数字信息。 没错。一切资料包括图形

15、文字等等需要通过数字化处理后，才能够通过计算机运算 三、名词解释（每小题4分，共20分）1、ALU 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 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、 DMA DMA（Direct Memory Access），即直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制。4、 Cache 高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取

16、速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术，也有快取记忆体的名称5、指令周期 指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间2、 多体交叉存储器 在存储系统中采用多个DRAM，并利用它们潜在的并行性，可以把存储芯片组织为多个体，并让他们并行工作。从而能一次读或写多个字，存储器内的各个体是按字交叉的3、 虚拟存储器 在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多，可寻址的“主存储器”

17、。虚拟存储区的容量与物理主存大小无关，而受限于计算机的地址结构和可用磁盘容量。4、 写回法 当CPU写cache命中时，只修改cache的内容，而不立即写入主存；只有当此行被换出时才写回主存。5、微程序 微程序是英国剑桥大学教授M.V.Wilkes在1951年首先提出的，它是实现程序的一种手段,具体就是将一条机器指令编写成一段微程序。每一个微程序包含若干条微指令，每一条微指令对应一条或多条微操作。在有微程序的系统中,CPU内部有一个控制存储器,用于存放各种机器指令对应的微程序段.当CPU执行机器指令时,会在控制存储器里寻找与该机器指令对应的微程序，取出相应的微指令来控制执行各个微操作，从而完成

18、该程序语句的功能。微程序设计技术，指的是利用软件技术来实现硬件设计的一门技术。1、溢出 溢出是黑客利用操作系统的漏洞，专门开发了一种程序，加相应的参数运行后，就可以得到你电脑具有管理员资格的控制权，你在你自己电脑上能够运行的东西他可以全部做到，等于你的电脑就是他的了。 2.溢出是程序设计者设计时的不足所带来的错误2、 相联存储器 关联存储器，也称为按内容访问存储器，它是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器,可以实现快速地查找快表3、 局部性 CPU访问存储器时，无论是存取指令还是存取数据，所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中。4、 存储器 是计算机系统中的记忆设备，用来

19、存放程序和数据。5、 垂直型微指令 垂直型微指令微指令中设置微操作码字段，采用微操作码编译法，由微操作码规定微指令的功能，称为垂直型微指令。四、简答题（每题5分，共30分）1、试比较基址寻址和变址寻址。基址寻址：其中的形式地址是可变的，基址寄存器的内容是一定的变址寻址：形式地址不变，变址寄存器的内容可变 因此它可用于处理数组问题2、请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些3、提

20、高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。1、提高储存密度；2、提升寻址效率；3、增大接口带宽；4、增加缓存容量；5、改变读写机制，尽量采用直接存取。5、简述中断的响应过程。中断请求，中断响应，中断处理，中断返回6、说明计算机有哪些基本组成部分和各部分的基本功能。考核知识点：计算机的组成，参见P9。1、简述运算器的功能。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

21、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。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。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，

22、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、 请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。答：程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备

23、用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些5、 提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。答：措施有：（1）采用高速器件； （2）采用cache （高速缓冲存储器）； （3）采用多体交叉存储器； （4）采用双端口存储器； （5）加长存储器的字长6、存储器容量为32字，字长64位，模块数m = 8，用交叉方式进行组织。存储周期T = 200ns, 数据总线宽度为64位，总线传输周期 = 50ns。问该存储器的带宽是多少？解：连续读出 m=8 个字的信息量是：q = 64位×8 = 512位 连续读出 8 个字所需的时间是：t =

24、T + （m 1） = 200 + 7×50= 5.5×10-7s 交叉存储器的带宽是: W = q/t = 512/（5.5×10-7s） 93×107 位/s1、举出CPU中6个主要寄存器的名称及功能。(1)指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。(2)程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。 (3)地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。(4)缓冲寄存器（DR）：<1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。 <2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。 <3

25、>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。(5)通用寄存器(AC)：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。(6)状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。2、何谓“总线仲裁”？一般采用何种策略进行仲裁，简要说明它们的应用环境。连接到总线上的功能模块有主动，被动两种形态。主方可以启动一个总线周期，而从方只能响应主方的请求。每次总线操作，只能有一个主方占用总线控制权，但可以同一时间里有一个或多个从

26、方。除cpu模块外，I/O功能模块也可以提出总线请求，为了解决多个设备同时竞争总线控制权，必须具有总线仲裁部件，以某种方式选择其中一个主设备作为总线的下一次主方。一般说，采用优先级或公平策略进行仲裁。在多处理器系统中，对cpu模块的总线请求采用公平原则处理，对I/O模块的总线请求采用优先级策略。3、何谓CRT的显示分辨率、灰度级？分辨率是指显示器所能表示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显像管荧光粉的粒度、荧光屏的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。同时刷新存储器要有与显示像素数相对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。灰度级是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别，在彩色显

27、示器中则表现为颜色的不同。灰度级越多，图像层次越清楚逼真。4、CPU响应中断应具备哪些条件？(1)在CPU内部设置的中断允许触发器必须是开放的。(2)外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。(3)外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至CPU。(4)当上述三个条件具备时，CPU在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。5、说明总线结构对计算机系统性能的影响。1）最大存储容量单总线系统中，最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响（2）指令系统双总线系统，必须有专门的I/O指令系

28、统单总线系统，访问内存和I/O使用相同指令（3）吞吐量总线数量越多，吞吐能力越大6、计算机要完成的基本功能有哪些？数据处理和数据共享五、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-BA=19/32=（0.100 1100）2 B= -17/128=（-0.001 0001）2 A补=0.100 1100 B补=1.110 1111 -B补=0.001 0001 A-B补= 0. 1 0 0 1 1 0 0 + 0. 0 0 1 0 0 0 1 0. 1 0 1 1 1 0 1 无溢出 A-B=（0.101 1101）2 =

29、93/128五、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=11/64，B=-15/32，求A+BA补码:00001011/01000000=0.0010110B补码:11110001/00100000=1.1000100A+B = 11101101/01000000=1.1011010五、计算题（10分）1、已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001，求 x 补， -x 补， y 补， -y 补，x + y =？，x y =？x补=10+x=1.10000-x补=0.01111y补=0.1101-y=1.00110x+y=1.01111+0.

30、11001=0.01000x-y=1.01111+1.11001=1.01000六、设计题（10分）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。0000A1A21110A1A2二地址指令A1A2是地址11110000A111111110A1一地址指令111111110000X111111111111X零地址指令六、设计题（10分）用16K*8位的DRAM芯片构成64K*32位存储器，要求：（1） 画出该存储器的组成逻辑框图。（2） 设存储器读/写周期为0.5s,CPU在1s内

31、至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？考核知识点：存储器的构成、刷新及其与CPU的连接，参见P91。六、设计题（10分）要求用256K*16位SRAM芯片设计1024K*32位的存储器。SRAM芯片有两个控制器端：当有效时，该片选中。当/R=1时执行读操作，当/R=0时执行写操作。考核知识点：存储器的构成、刷新及其与CPU的连接，参见P91。计算机组成原理练习册习题一1、比较数字计算机和模拟计算机的特点？前者能够直接对模拟量信号进行加工处理，主要由处理连续信号的模拟电路组成；后者能够直接对离散信号进行加工处理

32、，主要由脉冲数字电路组成。2、数字计算机如何分类？分类的依据是什么？数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。3、数字计算机有哪些主要应用？科学计算、自动控制、测量和测试、信息管理、教育和卫生、家用电器和人工智能。4、冯诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括那些主要组成部分？计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。传统上将运算器和控制器成为CPU，而将CPU和存储器成为主机。存储程序并按地址顺序执行，这就是冯诺依曼型计算机的主要设计思想。5、什么是存储容量？什么是单元地

33、址？什么是数据字？什么是指令字？存储器所有存储单元的总数成为存储器的存储容量；存储器中是由许多存储单元组成的，每个存储单元都有编号，称为单元地址；如果某字代表要处理的数据，则称为数据字；如果某字为一条指令，则称为指令字。6、CPU中有哪些主要寄存器？（1） 指令寄存器（IR）（2） 程序计数器（PC）（3） 地址寄存器（AR）（4） 缓冲寄存器（DR）（5） 累加寄存器（AC）（6） 状态条件寄存器（PSW）7、说明软件发展的演变过程。算法语言的变化：机器语言、汇编语言、高级语言操作系统的变化：从最初的单一操作系统到目前的批处理操作系统、分时操作系统、网络操作系统、实时操作系统。8、说明计算机

34、系统的层次结构。计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级5级                                编译程序4级                                汇编程序3级 

35、                               操作程序2级                                微程序1级                    微

36、程序直接由硬件执行9、什么是指令？什么是程序？指令是机器所能领会的一组编排成特定格式的代码串，它要求机器在一个指令周期内，完成一组特定的操作。程序是为特定问题求解而设计的指令序列10、计算机的系统软件包括哪几类？举例说明它们的用途（1）各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、联系程序等；（2）语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序等；（3）操作系统，如DOS、WINDOW9X/NT/XP等；（4）数据库管理系统，如DBMS等习题二1、写出下列各数的原码、反码、补码表示（用8位二进制数）。其中MSB是最高位（又是符号位），LSB是最低位。如果是小数，小数点在MSB之后；如果是整数，小数点在LSB

37、之后。（1）35/64    （2）23/128    （3）127    （4）用小数表示1  （5）用整数表示1（1）原码=11000110  反码=10111001  补码=10111010（2）原码=00010111  反码=00010111  补码=00010111（3）原码=11111111  反码=10000000    补码=10000001（4）没有原码和反码  补码=10000000 （5）原码=10000001 

38、反码=11111110    补码=111111112、设补=a0.a1a2a6,其中a取0或1，若要x>0.5，求a0,a1,a2,a6的取值。解： -0.5补=1100000若x>-0.5      0a0=                                1      a1=1      

39、0;     0a2a6=            13、正规化数与负有一个字长为32位的浮点数，阶码10位，用移码表示；尾数22位，用补码表示；基数为2。请写出。（1）最大数的二进制表示，（2）最小数的二进制表示，（1）1，11111111101111，1111，1111，1111，1111，1（2）1，11111111110000，1111，1111，1111，1111，14、将下列十进制数表示成浮点规格化数，阶码3位，用补码表示；尾数9位，用补码表示。（1）27/64      &

40、#160;           （2）27/64（1）101011011000          （2）1011001010005、x和y，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。（1）x= 0.11011    y= 0.00011补=0.11011        补=0.00011补    00.11011+ 补    00.00011补+ 补      00

41、.11110        结果未溢出（2）x= 0.11011    y= 0.10101补= 00.11011                            +        补= 11.01011                     

42、;           x+y补= 00.00110                            所以，x+y=0.00110          （3）x= 0.10110  y= 0.00001补= 11.01010                 

43、;         +        补= 11.11111                            x+y补= 11.01001                所以，x+y= -0.10111    6、求十进制数-113的原码表示，反码表示，补码表示和移码表示（

44、用八位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7位）。原码  11110001  反码  10001110  补码  10001111  移码  000011117、已知：X=0.1011,Y=0.0101,求X/2补,X/4补X补及Y/2补,Y/4补Y补解：补 = 0.1011            X/2补 = 0.01011    X/4补 = 0.001011        X补 =  1.

45、0101补 = 1.1011          Y/2补 = 1.11011    Y/4补 = 1.111011        Y补 = 0.01018、数字长8位（含1位符号位），若机器数为81（十六进制），当它分别表示原码、补码、反码和移码时，等价的十进制数分别是多少？原码： -1，补码： -127， 反码：-126，移码：+1。9、已知N1补=(011011)2, N2补= (101101)2,求N1补,N2补具有的十进制数值。解:N1补=（011011）2  利用补

46、码与真值换算公式,得N1 = 0×25+1×24+1×23+0×22+1×21+1×20 = 27N2补=（101101）2所以 N2 = 1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20 = -1910、若浮点数X的二进制存储格式为（41360000）16，求其32位浮点数的十进制值。解：将16进制数展开后，可得二进制格式为0  1000 0010 0110 1100 0000 0000 0000 000      

47、0; S    阶码8位        尾数23位                指数e = 阶码-127 = 10000010-01111111 = 00000011 = （3）10包括隐藏位1的尾数1.M = 1.011 0110 0000 0000 0000 0000 = 1.011011于是有  X =（-1）S×1.M×2e = +（1.011011）×23 = +1011.011 = （11.375）10

48、习题三1、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：（1）该存储器能存储多少字节的信息？（2）如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少片？（3）需要多少位地址做芯片选择？解：（1）存储单元数：220=1024*1024=1M    1B=8bit      32/8=4（B）    1M*4B=4MB  该存储器能存储4MB的信息    （2）（1024*1024*32）/（512*1024*8）=8        如果存储器由

49、512K×8位SRAM芯片组成，需要8片。（3）因为219 = 512K，即芯片片内地址线19位，存储器容量为1M,地址线为20位，需1位地址线作芯片片选选择（CS），用A19选第1个模块，用A19选第2个模块。2、已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用256K×16位的DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，问：（1）若每个模块板为1024K×64位，共需要几个模板块？（2）每个模板块内共有多少DRAM芯片？（3）主存共需多少DRAM芯片？CPU如何选择各模块板？解：（1） （226*64）/（1024K*64）=6

50、4答：若每个模块板为1024K×64位，共需要64个模板块  （2） （1024K*64）/（256K*16）=16答：每个模板块内共有16个DRAM芯片  （3） （226*64）/（256K*16）=1024答：主存共需1024个DRAM芯片？CPU如何选择各模块板3、用16K×8位的DRAM芯片构成64K×32位的存储器，要求：（1）共需16K×8位的DRAM芯片。解：根据题意存储器总容量为64K*32=256KB，故地址线共需18位。现使用16K*8位的DRAM芯片，共需（64K*32）/（16K*8）=16（片）。4、一个1

51、024K×32位的存储器，由128K×8位的DRAM芯片构成。问：（1）总共需要多少DRAM芯片？DRAM芯片容量为128K×8位 = 128KB      存储器容量为1024K×32位 = 1024K×4B =4096KB所需芯片数 4096KB÷128KB = 32片  （2）采用异步刷新方式，如单元刷新间隔补超过8 ms，则刷新信号周期是多少？解：对于128K×8位的DRAM片子，选择一行地址进行刷新，取刷新地址A8A0，则8ms内进行512个周期的刷新。按此周期数，512&#

52、215;4096 = 128KB，对一行上的4096个存储元同时进行刷新。采用异步刷新方式刷新信号的周期为 8ms÷512 = 15.6s5、要求用256K×16位的SRAM芯片设计1024K×32位的存储器，SRAM芯片有两个控制器：当CS有效时，该片选中。当W/R=1时执行读操作，当W/R=0时执行写操作。总共需要多少SRAM芯片?解：（1024K*32）/（256K*16）=8（片）答：共需要8片SRAM芯片6、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：（1）该存储器能存储多少个字节的信息？应为32位字长为4B，220 = 1M = 1024K,存储器

53、容量为220×4B = 4MB，可存储4M字节的信息（2）如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少片？SRAM芯片容量为512K×8位 = 512KB = 0.5MB所需芯片数目为：4MB ÷ 0.5MB = 8片（3）需要多少位地址作芯片选择？因为219 = 512K，即芯片片内地址线19位，存储器容量为1M,地址线为20位，故需1位地址线作芯片片选选择（CS），用A19选第1个模块，用A19选第2个模块。7、用16K×16位的DRAM芯片构成64K×32位存储器。问需要多少个这样的DRAM芯片？画出该存储器的组成逻辑框

54、图。所需芯片总数（64K×32）÷（16K×16）= 8片 因此存储器可分为4个模块，每个模块16K×32位，各模块通过A15、A14进行2：4译码                                  图C3.28、DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补

55、充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。9、主存储器的性能指标有哪些？含义是什么？主存储器的性能指标有存储容量、存取时间、存储周期和存储器带宽。在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存取时间又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。存储周期是指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间。存储器带宽是单位时间里存储器所存取得信息量。10、什么是闪速存储器？它有哪些特点?闪速存储器是高密度、 非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看，它属于ROM型存储器，但是它又可随机改写信

56、息；从功能上看，它又相当于RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。闪速存储器的特点：（1）固有的非易失性，（2）廉价的高密度，（3）可直接执行，（4）固态性能。习题四1、何谓RISC？何谓CISC？简化指令系统计算机简称RISC；复杂指令系统计算机简称CISC.2、什么叫指令？什么叫指令系统？指令是机器所能领会的一组编排成特定格式的代码串，它要求机器在一个指令周期内，完成一组特定的操作。    一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。3、数字计算机如何分类？分类的依据是什么？数字计算机可分为专用计算机和通用计算机

57、，专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。4、假设某计算机指令长度为20位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令格式，每个操作数地址规定用6位表示。 问：若操作码字段固定为8位，现已设计出m条双操作数指令，n条无操作数指令，在此情况下，这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令？解：由于设定全部指令采用8位固定的OP字段，故这台计算机最多的指令条数为28=256条。因此最多还可以设计出（256-m-n）条单操作数指令。5、指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。15        10  

58、0;           7        4  3          0 （1） 单子长二地址指令。（2） 操作码字段OP可以指定26=64条指令。（3） 源和目标都是通用寄存器（可分别指定32个寄存器），所以是RR型指令，两个操作数均在寄存器中。（4） 这种指令结构常用于算术逻辑类指令。6、指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。15        10     

59、;         7        4  3          0 （1） 双字长二地址指令，用于访问存储器，。操作码字段可指定64种操作。（2） RS型指令，一个操作数在通用寄存器（共16个），另一个操作数在主存中。（3） 有效地址可通过变址寻址求得，即有效地址等于变址寄存器（共16个）内容加上位移量。7、指令格式结构如下所示，试分析指令格式寻址方式特点。15        12    11&

60、#160;         9  8            6  5            3  2      0OP 寻址方式寄存器 寻址方式寄存器                            源地址   

61、                    目标地址 （1）OP字段指定16种操作  （2）单字长二地址指令  （3）每个操作数可以指定8种寻址方式  （4）操作数可以是RR型、RS型、SS型8、 指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点15            10                  &#

62、160;     7              4    3              0OP 源寄存器   基值寄存器                          位移量（16位）（1）双字长二地址指令，用于访问存储器（2）操作码字段OP为六位，可以指定64种操作（3）一

63、个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由基址寄存器和位移量决定），所以是RS型指令。9、指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点15        10              7          4  3          0    OP - 源寄存器 基址存储器        &

64、#160;             位移量（16位）（1）双字长二地址指令，用于访问存储器（2）操作码字段OP为六位，可以指定64种操作（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由基址寄存器和位移量决定），所以是RS型指令。10、什么是RISC？RISC指令系统的特点是什么？简化指令系统计算机简称RISC。RISC指令系统的特点是：（1）选取使用频率最高的一些简单指令，指令条数少；（2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少；（3）只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。习题五1、请

65、在括号内天如适当答案。在CPU中：（1）保存当前正在执行的指令的寄存器是_指令寄存器_；(2)保存当前正在执行的指令地址的器存器是_地址寄存器；（3）算术逻辑运算结果常放在_累加寄存器_和_状态条件寄存器_ 。2、什么是微操作指在指令执行过程中，要求每个部件所完成的基本操作3、数据传输率？数据传输率是指单位时间存储器读/写的二进制信息量。4、假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。(80*3+1)*32/8=964(B)5、计算机的5大功能？（1）输入输出功能  （2）记忆功能 

66、; （3）计算功能  （4）判断功能  （5）自我控制功能6、说明CPU中的主要寄存器。（1）指令寄存器（IR）（2）程序计数器（PC）（3）地址寄存器（AR）（4）缓冲寄存器（DR）（5）累加寄存器（AC）（6）状态条件寄存器（PSW）7、什么是CISC？CISC指令系统的特点是什么？CISC是复杂指令系统计算机的英文缩写。其特点是：（1） 指令系统复杂庞大，指令数目一般多达2、3百条。（2） 寻址方式多（3） 指令格式多（4） 指令字长不固定（5） 可访存指令不加限制（6） 各种指令使用频率相差很大（7） 各种指令执行时间相差很大（8） 大多数采用微程序控制器8、什么是并行处理？并行处理是使计算机的各个操作（如读/写存储器，算术或逻辑运算，I/O操作）能同时进行，从而大大提高了计算机的速度。并行性有着两种含义：一是同时性，指两个以上事件在同一时刻发生；一是并发性，指两个以上事件在同一时间间隔内发生。9、简述CPU的主要功能。（1） 指令控制  程序的顺序控制，称为指令控制。（2） 操