南信大-计算机组成原理期末练习题

计算机组成原理薛胜军题库

第1章概述

一、选择题

O冯•诺依曼(VonNeumann)机工作方式的基本特点是

A.指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令

C.堆栈操作D.存储器按内容选择地址

o下列描述中是正确的。

A.控制器能够识别、解释和执行所有的指令及存储结果

B.计算机主要由输入输出单元、控制器、存储器和算术逻辑单元构成

C.所有的数据运算都在控制器中完成

I).以上三者都正确

o计算机系统中的存储器系统是指。

A.RAM存储器；B.ROM存储器；

C.主存储器；D.主存储器和外存储器。

o计算机科技文献中，英文缩写CAI代表o

A.计算机辅助制造B.计算机辅助教学

C.计算机辅助设计D.计算机辅助管理

o能够被计算机硬件直接识别的语言是。

A.汇编语言B.高级语言C.机器语言D.应用语言

o计算机软件分为两大类，他们是

A.操作系统与应用软件B.操作系统与系统软件

C.操作系统与CAD软件D.系统软件与应用软件

o完整的计算机系统是由________组成的。

A.主机与外设B.CPU与存储

C.ALU与控制器D.硬件系统与软件系统

o高级语言源程序不能直接在计算机上运行，需要有相应的语言处理程序翻译

成程序后才能运行。

A.C语言B.汇编语言C.机器语言D.宏汇编语言

O当前设计高性能计算机的重要技术途径是_。

A.提高CPU主频B.扩大主存容量

C.采用非冯•诺依曼结构D.采用并行处理技术

o下列体系结构中，最适合多个任务并行执行的体系结构是o

A.流水线向量机结构B.堆栈处理机结构

C.共享存储多处理机结构D.分布存储多计算机结构

二、填空题

o电子计算机从诞生至今，按其工艺和器件特点，大致经历了四代。第一代

从A年开始,采用B;第二代从C年开始,采用3—；第

三代从E年开始,采用F；第四代从0年开始，采

用II

o计算机的硬件是指A,软件是指Bo

o计算机将部分软件存储在只读存储器中，称之为A。

o将许多电子元件集成在一块芯片上称为A。

o系统软件是A,应用软件是B,操作系统是C。

。数据库是A,数据库管理系统是Bo

o计算机系统结构的发展和演变看，早期的计算机是以L为中心的系统结

构,而近代的计算机是以为中心的系统结构。

o在下列常用术语后面,写出相应的中文名称：

VLSIAMPPBRISCCDMAD

o在由n台计算机构成的并行计算机中，其运行程序的加速比一般都小于n,其主

要原因—_A和°

0在计算机系统当中，根据应用条件和硬件资源的不同，数据传输方式可以采

用_A一传送、B传送和C传送三种方式。

o为了使计算机能够直接处理十进制形式的数据，采用A形式和B形

式两种表示形式。前者主要用在C计算的应用领域。

o字符信息是A数据,属于处理B领域的问题。国际上采用的字符系

统是七单位的C码。

三、问答题

。冯•诺依曼计算机体系的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统应

由哪些部件组成？

o计算机的系统软件和应用软件的作用是什么？

o试说明冯•诺依曼计算机结构的特点。

o计算机一般有哪些分类方法？

O试说明计算机的层次结构。

O简述计算机的工作特点。

练习题题解

一、选择题

1.B2.B3.D4.B5.C6.A7.D8.

C9.D10.D

二、填空题

oA.1946B.电子管、声汞延迟线、磁鼓C.

1955D.分立晶体管、铁湿氧磁芯、磁盘E.

1965F.SSI电路和MSI电路G.

1971H.LSI电路和VLSI电路、半导体存储器

oA.计算机中的电子线路和物理装置B.描述解决问题的方法、思想和过程的程

序和数据

oA.固件

oA.集成电路

。A.用于实现计算机系统的管理、调度、监视和服务等功能的程序，其目的是方

便用户，提高计算机使用效率，扩充系统的功能B.用户为解决某种应用问题

而编制的一些程序C.为提高计算机利用率，方便用户使用计算机以及提高计

算机响应时间而配备的一种软件

oA.计算机存储设备上存放的相互关联的数据的集合B.操作和管理数据库的一

种软件

oA,运算器B.主存储器

oA.VeryLargeScaleIntegration超大规模集成电路B.

MassivelyParallelProcessing大规模并行处理机C.

ReducedInstructionSetComputing简化指令系统计算机D.

DirectMemoryAccess直接存储器访问

oA.程序中有不能并行的串行计算部分

o存在通信开销

10.A.并行B.串行C.复用

11.A.字符串B.压缩的卜进制数C.非数值

12.A.符号B.非数值C.ASCII

三、问答题

O根据冯•诺依曼计算机体系结构来设计的计算机具有共同的基本配置，

即具有五大部件：输入设备、存储器（主存储器）、运算器、控制器和输

出设备。运算器与控制器合称为中央处理器(CPU)。CPU和存储器通常组

装在一个主板上，合称为主机。输入设备和输出设备统称输入/输出设

备，有时也称为外部设备或外围设备。

。系统软件用于实现计算机系统的管理、调度、监视和服务等功能，其目

的是方便用户，提高计算机使用效率，扩充系统的功能。通常将系统软

件分为以下六类：操作系统、语言处理程序、标准库程序、服务性程序、

数据库管理系统和计算机网络软件。

应用软件是用户为解决某种应用问题而编制的程序，如科学计算程序、

自动控制程序、工程设计程序、数据处理程序、情报检索程序等。随着

计算机的广泛应用，应用软件的种类及数量将越来越多、越来越庞大。

o近年来，计算机系统的结构和制造技术发生了极大的变化。但是，就计

算机最基本的原理而言，大都沿用冯•诺依曼结构。冯•诺依曼结构的

主要特点是主要特点是二进制和存储程序原理。

o按信息的表示形式和处理方式分类，可分为数字计算机、模拟计算机和

混合计算机。按用途分类，可分为通用计算机和专用计算机。按规模分

类，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机等。按

使用方式分类，可分为工作站和服务器。

o现代计算机系统可分为五个层次级别：

第一级是微程序设计级。这是•个实在的硬件级，它由机器硬件直接

执行微指令。

第二级是一般机器级，也称为机器语言级。由微程序解释机器指令系统。

属硬件级。

第三级是操作系统级，它由操作系统程序实现。这一级也称为混合级。

第四级是汇编语言级。这一级由汇编程序支持和执行。

第五级是高级语言级。这是面向用户的，这一级由各种高级语言编译程

序支持。

层次结构的特点是上层是下层功能的扩展，下层是上层的基础。另外，

站在不同的层次观察计算机系统，会得到不同的概念。

层次的划分不是绝对的。机器指令系统级与操作系统级的界面，又称硬、

软件交界面，常常是分不清的，它随着软件硬化和硬件软化而动态变化。

操作系统和其他系统软件的界面，也不是很清楚的，例如，数据库软件

也部分地起到了操作系统的作用。此外，某些常用的带有应用性质的程

序，既可以划归为应用程序层，也可以划归为系统软件层。

o计算机的工作特点为：运算速度快、运算精度高、记忆功能强、通用性

广、自动运算。

第2章运算方法与运算器

练习题

一、选择题

O在机器数中，零的表示形式是唯一的。

A.原码B.补码C,补码和反码D.原码和

反码

o若浮点数格式为1位阶符、6位阶码、1位数符、8位尾数，则浮点数所能表示

的数的范围是.

说明：负数用2的补码表示，尾数部分没有规格化的情况也在考虑范围之内。

A.-263-(x尹B.-263-(1-2々)X

C._26，-(l-2T)X2aD.-2a-(l_k7)

o若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法

是。

A.阶符与数符相同为规格化数

B.阶符与数符相异为规格化数

C.数符与尾数小数点后第1位数字相异为规格化数

D.数符与尾数小数点后第1位数字相同为规格化数

o原码加减法是指o

A.操作数用原码表示，连同符号位直接相加减

B.操作数用原码表示，尾数直接相加减，符号位单独处理

C.操作数用原码表示，根据两数符号决定实际操作，符号位单独处理

D.操作数取绝对值，直接相加减，符号位单独处理

o补码加减法是指o

A.操作数用补码表示，两数尾数相加减，符号位单独处理，减法用加法代替

B.操作数用补码表示，符号位与尾数一起参加运算，结果的符号与加减相同

C.操作数用补码表示，连同符号位直接相加减，减某数用加负某数的补码代替,

结果的符号在运算中形成

D.操作数用补码表示，由数符决定两尾数的操作，符号位单独处理

O若一个数的编码是10000111,它的真值为+7,则该编码是o

A.原码B.反码C.补码D.移码

on+1位定点整数补码的范围为o

A.-2n〜2"-1B.-2"+1~2°-l

C.-2"+1〜2"-1D.-2"T〜2"TP

o运算器的主要功能是进行。

A.逻辑运算

B.算术运算

C.逻辑运算与算术运算

D.初等函数运算

o运算器由许多部件组成，其核心部分是。

A.数据总线

B.算术逻辑运算单元

C.多路开关

D.累加寄存器

O在定点二进制运算器中，减法运算一般通过来实现。

A.原码运算的二进制减法器

B.补码运算的二进制减法器

C.补码运算的十进制加法器

D.补码运算的二进制加法器

o计算机内进行加/减法运算时常采用。

A.ASCII码B.原码C.反码D.补码

o计算机内常采用作为字符编码。

A.ASCII码B.原码C.反码D.补码

o补码运算的特点是符号位o

A.与数值位分别进行运算B.与数值位一起参与运算

C.要舍去D.表不溢出

o原码一位乘法中符号位。

A.与数值位分别进行运算B.与数值位一起参与运算

C.表示进位D.表示溢出

o在原码加减交替除法中，当余数为负时的算法为。

A.商1,余数左移一位，加除数

B.商1,余数左移一位，减除数

C.商0,余数左移一位，加除数

D.商0,余数左移一位，减除数

o采用原码一位乘法运算时，结果的符号可由两数的符号位进行得

至上

A.逻辑加B.逻辑乘C.异或D.与非运算

o有关算术右移中，说法正确的是。

A.数据右移1位，最高位用0补充

B.数据右移1位，最高位用1补充

C.数据右移1位，最高位用原最低位补充

D.数据右移1位，最高位用原最高位补充

o有关逻辑右移中，说法正确的是。

A.数据右移1位，最高位用0补充

B.数据右移1位，最高位用1补充

C.数据右移1位，最高位用原最低位补充

D.数据右移1位，最高位用原最高位补充

o力口/减法器做减法运算使用的方法是。

A.用减法器实现被减数减去减数

B.从被减数中减去减数后求反

C.将减法转化为补码的加法运算

D.根据减数形式选择一种适当的方法

o关于浮点数加减法以下论述正确的是。

A.对阶时较小的数进行左移

B.对阶时小阶向大阶对齐

C.对阶时大阶向小阶对齐

D.对阶时较大的数进行左移

o若寄存器中存放的是数据的，则经过一次算术右移操作后，结

果相当于原来的数除以2。

A.原码B.反码C.补码D.无符号数

二、填空题

o8位补码定点整数所能表示的绝对值最大的负数（即最负的数）为A

o8位二进制补码表示的最小值为」,最大值为3。

O二进制数X的真值为-o.1101B,其原码表示为」,补码表示位B,反

码表示为C。

o补码一位乘法运算法则通过判断乘数最未位为和补充位外+1的值决定下一步操

作当冏"+1=A时,执行部分积加（闾）（,再右移一位，当%%+L

=B时,执行部分积加Txl”，再右移一位。

O在浮点加法运算中，主要的操作内容及步骤

是A、B、C。

o完成浮点加法或减法时，需要进行对阶、求和、规格化和舍入等步骤,在对阶

时，使阶向L阶看齐，使小阶的尾数向C移位,

每D移一位,其阶码加1,直到两数的阶码相等为止。

o两个用n+1位（包括符号位）原码表示的数，在机器中作一位乘法运算时;需

要重复进行「次B操作和C操作,才•能得到最

后乘积，而符号位需要2。

o浮点数的编码表示通常由A和B两部分组成。

。浮点数中尾数用补码表示时，其规格化的特征是」_o

oASCH码用」个二进制位表示，共有种字符。

o变形补码判断溢出的条件是A。

o运算器的基本功能是实现A和B运算。

O运算器组成除了加法器外，还应

有A、B、C、D和E0

0现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织。按其总线数不同，大体

有A、B和C三种形式。其中一D_____操作

速度慢，______上_操作速度最快。

o内部总线是指—A内部连接各逻辑部件的一组_____B_＞它

用C或D来实现。

o浮点运算器由—A和B组成,它们都是一C_运算

器。_______EL_只要求能执行E运算,而F_要求能进

行G_运算。

O采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位」则表明

发生了溢出。若结果的符号位为」时，表示发生正溢出；为1时，表

示发生负溢出。

。在减法运算中，正数减A数可能产生溢出,此时的溢出为」溢出；负

数减C数可能产生溢出,此时的溢出为溢出。

o原码一位乘法中，符号位与数值位A,运算结果的符号位等于5—。

o原码加减交替除法的算法中，当余数为正时，商为」，余数」-

位，C除数。

O机器码1.0000在原码表示法中表示为」_，在反码表示法中表示为一L

在补码表示法中，表示为C。

O十六进制数（3A.4）的二进制形式为A,八进制形式为B,十进制

形式为CO

O变形补码形式中，判断是否溢出的条件是A。

O移码表示法的主要用途是：表示―A数的阶码E,以便于比较两个B

的大小和C操作。

四、问答题

O“8421码就是二进制数”。这种说法对吗？为什么？

。如何识别浮点数的正负？浮点数能表示的数值范围和数值的精确度取

决于什么？

o何为定点溢出？给出判别定点溢出的两种方法。

o计算机中为什么使用二进制来表示数据？

O试述加/减法器如何实现减法运算。

O补码运算的特点是什么？

0简述采用双符号位检测溢出的方法。

0简述浮点运算中溢出的处理方法。

0为什么说并行加法器的进位信号是同时产生的？

O浮点数的阶码选用移码表示有何优点？

O浮点数表示中的隐藏位技术作用是什么？在什么时刻完成对隐藏位的处

理？

0浮点数表示中，当尾数选用补码表示时，如何表示十进制的一0.5,才

满足规格化表示的要求。

0回答奇偶校验码的用途是什么?写出下面几个二进制数的奇/偶校验码的

值：0101011111010100

练习题题解

一、选择题

1.B2.B3.C4.C5.C6.D7.

A8.C9.B10.D

11.D12.A13.B14.A15.C16.C17.

D18.A19.C20.B

21.C

二、填空题

oA.-128

oA.-128(或10000000)B.127(或01111111)

oA.1.1101B.1.0011C.1.0010

oA.10B.01

oA.对阶B.求和C.规格化

oA.小B.大C.右D.右

oA.nB.加法C.右移D.单独处理

oA.阶码B.尾数

oA.符号位与尾数最高位相反

oA.7B.128

oA.结果的两个符号位不同

oA.算术B.逻辑

oA.数据寄存器B.移位器C.条件码寄

存器D.数据选择器E.数据总线

oA.单总线结构B.双总线结构C.三总

线结构D.单总线E.三总线

。A.CPUB.数据传输线C.三

态缓冲门D.多路开关

oA.阶码运算器B.尾数运算器C.定

点D.阶码运算器E.力n、减

法F.尾数运算器G.力口、减、乘、除

oA.不相同B.01C.10

oA.负B.正C.正D.负

oA.分开运算B.被乘数与乘数的符号位异或

oA.1B.左移C.力口

oA.负0B,-0.1111C.负1

oA.00111010.0100B.072.2C.58.25

23.A.看两符号位是否相异

24.A.浮点B.指数C.对阶

四、问答题

o8421码是用四位二进制代码表示一位十进制数字，其中有六种组合不允

许出现。即不允许出现1010〜1111六种组合。

8421码与十进制数之间的转换是以四位对应一位，直接进行变换。一个

n位十进制数对应的8421码一定是4n位。

因此8421码不是二进制数，而是用二进制编码的十进制数。

o浮点数的正负是通过尾数的符号来确定的。数的范围通过阶码有效地确

定阶码E指明小数点的位置，而数的精度则是通过尾数的数值确定的。

利用浮点数可以扩大数据的表示范围。

。上溢和下溢统称为溢出。上溢是数据的绝对值太大，超出了数据表示的

能力范围；而下溢则是数据的绝对值太小，使得数据无法有效表示。

o判别溢出的两种方法：方法一，定点数是否在数据能够表示的范围内；

方法二，设置两位符号位，即采用变形码表示，当符号位为01或10

时，即发生了溢出。

o计算机中采用二进制的数据表示方式，因为二进制数能方便的用

数字电路的逻辑电平表示，易于实现。

o力口/减法器的核心部件是全加器。当进行减法运算时，由于[X-Y]

补=[X]补+[-Y]补，因此可利用全加器将丫取反后的结果（同

时置进位Ci=1）与X相加即可。对丫求反的过程由丫与1异或

（取反）获得。

o补码运算的特点是符号位作为数的一部分一起参加运算，且运算

要在模2的意义下进行。

o采用双符号位检测溢出时是采用两位二进制位表示符号，即正数

的符号位为00,负数的符号位为11。在进行运算时，符号位均

参与运算,计算结果中如果两个符号位不同，则表示有溢出产生。

若结果的符号位为01,则表时运算结果大于允许取值范围内的

最大正数，•般称为正溢出；若结果的符号位为10,则表时运

算结果是负数，其值小于允许取值范围内的最小负数，i般称为

负溢出。两个符号为中的高位仍为正确的符号。

o所谓溢出就是超出了机器数所能表示的数据范围，浮点数范围是

由阶码决定的。当运算阶码大于最大阶码时.，属溢出（依尾数正、

负决定是正溢出还是负溢出）；当运算阶码小于最小负阶码时，

计算机按0处理。

o分两种情况：

O采用串行进位。此时进位信号从低位向高位逐步传递，因而不是

同时产生的。

O采用并行进位。根据并行进位链表达式，各进位信号的输入只依

赖于相加数的各位，与低位进位信号无关，并且它们均是简单的

与或表达式，都是两级门延时。所以进位信号是同时产生的。

O浮点数的阶码用移码表示有利于表示和处理浮点数的机器零（或

有利于简化机器中的判0线路）O

O浮点数表示中的隐藏位，是指可以把规格化浮点数的尾数最高位

的值（原码时为1,补码时与符号位相反）省去，以便提高一位

二进制尾数的表示精度。这一处理应出现在保存浮点数到存储器

之前（隐藏起来），或从存储器读浮点数到运算器中（恢复回来）

的时刻来进行。

O十进制的-0.5应表示为-1*2-1的形式。

O奇偶校验码是■一种能发现数据编码中一位错或奇数个位出错的

一种编码,常用于存储器读写检查或ASCII字符及其它类型信息

传送过程中的出错检查.

o数据01010111的奇校验码为001010111,

偶校验码为101010111

o数据iioioioo的奇校验码为moioioo,

偶校验码为011010100

第3章存储器及存储系统

练习题

一、选择题

O存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来o

A.存放数据B.存放程序

C.存放数据和程序D.存放微程序

o存储周期是指o

A.存储器的读出时间

B.存储器的写入时间

C.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔

D.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔

O和外存储器相比，内存储器的特点是

A.容量大，速度快，成本低B.容量大，速度慢，成本

高

C.容量小，速度快，成本高D.容量小，速度快，成本

低

oEPROM是指»

A.随机读写存储器B.只读存储器

C.可编程的只读存储器D.可擦可编程的只读

存储器

o和动态MOS存储器比较，双极型半导体存储器的性能是o

A.集成度低，存取周期快，位平均功耗大

B.集成度低，存取周期慢，位平均功耗小

C.集成度高，存取周期快，位平均功耗小

D.集成度高，存取周期慢，位平均功耗大

o有关高速缓冲存储器Cache的说法正确的是。

o只能在CPU以外

OCPU内外都可以设置Cache

o只能在CPU以内

o若存在Cache,CPU就不能再访问内存

o采用虚拟存储器的主要目的是。

A.提高主存储器的存取速度

B.扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理调度

C.提高外存储器的存取速度

D.扩大外存储器的存储空间

O常用的虚拟存储系统由两级存储器组成，其中辅存是大容量的

磁表面存储器。

A.主存一辅存B.Cache—辅存

C.主存一CacheD.通用寄存器一

主存。

o动态半导体存储器

A.DRAMB.PROMC.SRAMD.ROM

o需要刷新的存储器是o

A.CacheB.ROMC.静态存储器D.动态存储器

o若存储器中有1K个存储单元，采用双译码方式是需要译码输出线为

A.1024B.10C.32D.64

OCPU不能直接访问的是o

A.DRAMB.ROMC.磁盘D.SRAM

o断电后会丢失信息的是。

A.ROMB.RAMC.PROMD.快闪存储器

o下面叙述不正确的是。

o随机存储器可随时存取信息，掉电后信息丢失

O在访问随机存储器时，访问时间与单元的物理位置无关

。内存储器中存储的信息均是不可改变的

O随机存储器和只读存储器可以统一编址

二、填空题

O有如下六种存储器：主存、快存、通用寄存器、磁带存储器、活动头磁盘存储

器、固定头磁盘存储器。请在图3.15中按存取时间和存储容量两项指标依次排

列的顺序填入适当的存储器名称。

图3.15

o三级存储系统是由A、B和C组成。二级存储系

统则由A和B组成»分级的目的是Co

oRAM的速度指标一般用A表示,而磁盘存储器的速度指标一般需分

为B、C和D三项。

o动态半导体存储器的刷新一般有A、B和C三种

方式，之所以刷新是因为D。

O使用高速缓冲存储器是为了解决A问题,存储管理主要

由B实现。使用虚拟存储器是为了解决C问题,存储管理

主要由D实现。在后一种情况下，CPUE访问第二级存储器。

o虚拟存储器通常由A和B两级存储系统组成。为了在一台

特定的机器上执行程序，必须把C映射到这台机器主存储器

的D空间上,这个过程称为Eo

o计算机中存储器是用来存放的，随机访问存储器的访问速度与」无

关。

o半导体存储器分为」、B,只读存储器（ROM）和相联存储器等。

o双译码方式采用」个地址译码器，分别产生B和C信号。

o静态存储单元是由晶体管构成的J—，保证记忆单元始终处于稳定状态，存

储的信息不需要」。

O一个2MX8位的ROM,其地址线有X___根，数据线有_根。

o常用的地址映象方法有」、、组相联映象三种。

o构成32M的存储器，需要1MX4位的芯片」片。

o已知某计算机存储器容量为4M字节，用1MX1动态RAM芯片构成该存储

器，共需要这种类型的RAMd片，每片RAM上有根地址引线。

。用M264静态RAM芯片（8KX8）构成48K字节的存储器需

要」片,芯片上的地址引线有」根，CPU要访问该存储器，应该发

出C位地址。

o要组成一个32Kx8位的存储器，当分别选用1KX4位，16Kxi位，2KX8位的

三种不同规格的存储芯片时，各需_、_和」_片。

o在多级存储体系中,Cache存储器的主要功能是A,虚拟存储器的主要功能

是B。

o由于闪速存储器具有高性能，低功率，高可靠性，以及A能力,并且给现

有的一B__体系结构带来了巨大的变化，因此其作为C常被用于便携式

电脑当中。

o双端口存储器和多模块交叉存储器都属于A存储器结构。但是前者采

用B技术,而后者采用—匚_技术。

o相联存储器不是按地址而是按访问的存储器，其在cache中存放B

在虚拟存储器中存放C_o

OCache是一种A存储器,它是为了解决CPU和主存间速度不匹配而采用的

一项重要的硬件技术。现发展为B体系:C分设体系。

。虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器A模型,而不是任何实际的

B存储器。

o与存储有关的物理过程其本身有时是不稳定的，因此，其所存放的数据信息在

一段时间后有可能会发生数据丢失的现象。在通常情况下，有三种破坏信息的

重要存储特性，它们分别是：A,B,Co

三、分析题

o使用16KX1位的静态RAM存储器芯片，外围电路用ECL电路，构成128KX16

位的Cache存储器。试回答：

o需要多少存储芯片？

O存储器地址码位数是多少？

O单个芯片的地址码位数是多少？

O计算写使能端的就负载端数。

0若每个ECL门带8个负载，需要多少ECL门？

o设有一个具有14位地址和8位字长的存储器。问：

o该存储器能存储多少字节的信息？

。如果存储器由1KX1位的RAM芯片组成，需要多少片？

o需要地址多少位作芯片选择？

o外围电路用TTL电路，使用64KX4位的DRAM存储器芯片构成1MX64位的主存

储器。试回答：

o需要多少存储芯片？

o存储芯片地址引脚个数是多少？

O存储器地址码位数是多少？作为片选译码的地址码位数是多

少？

O假定一个TTL门电路驱动8个砒端。计算存储器的就端需要多

少TTL门电路驱动？

o有一个16Kxi6位的存储器，由1KX4位的动态RAM芯片构成（芯片内是64X64

结构），问：

o总共需要多少RAM芯片？

o存储体的组成框图。

O采用异步方式，如单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号周期是多少？

o如采用集中式刷新方式，存储器刷新…遍最少用多少读/写周期？

5.用定量分析方法证明多模块交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。

四、设计题

。用4KX4位的EPROM存储器片组成一个16KX8位的半导体只读存储器，试问：

o数据寄存器多少位？

O地址寄存器多少位？

0共需要多少个这样的存储器？

0画出此存储器的组成框图？

0某8位机采用单总线结构，地址总线16根（A15〜AO,A0为低位），数据总线

8根（D7〜DO）,控制总线中与主存有关的有MREQ（允许访存，低电平有效），

R/W（高电平为读命令，低电平为写命令）。

主存地址空间分配如下：0〜8191为系统程序区，由只读存储器芯片组成。8192〜32767

为用户程序区；最后（最大地址）2K字节地址空间为系统程序工作区。上述地址为十进

制，按字节编址。现有如下存储器芯片：

ROM：8KX8位（控制端仅有）

RAM（静态）：16Kxi位，2KX8位，4KX8位，8K义8位

请从上述芯片中选择适当芯片设计该计算机主存储器，画出主存储器逻辑框图。注意画

选片逻辑(可选用门电路及3:8译码器74LS138)与CPU的连接，说明选哪些存储器芯

片，选多少片？

o设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用10/M作访存控制信号，用R/W

作读写命令信号，现有下列存储芯片及138译码器和各种门电路(自定)。

RAM2KX8位，4KX4位，8KX8位

ROM2KX8位，4KX8位，8KX8位

画出CPU与存储器的连接图，要求：

(1)最小8K地址空间为系统程序区，与其相邻的4K地址空间为用户程序区；

(2)合理选用上述存储芯片，并写出每片存储芯片的地址范围；详细画出存储芯片的

片选逻辑。

o设主存容量为1MB,Cache容量为16KB,每字块有16个字，每字32位。

(1)若Cache采用直接相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。

(2)若Cache采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。

5.设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4,分别用顺序方式和交叉方式进行

组织.若存储周期T=200ns,数据总线宽度为64位，总线传送周期T=50ns,问：

顺序存储器和交叉存储器带宽各是多少？

6.已知cache命中率H=0.98,主存比cache慢4倍，已知主存存取周期为200ns,求

cahce/主存系统的效率和平均访问时间。

7.已知cache/主存系统效率为85%,平均访问时间为60ns,cache比主存快4倍，求

主存存储器周期是多少？cache命中率是多少？

8.刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。实现显示适配器的几个功能部分要争用刷

新存储器的带宽。假设总带宽的而5096用于刷新屏幕，保留50%带宽用于其他非刷新功

能。那么：

o若显示工作方式采用分辨率为1024X768,颜色深度为3B,刷新频率为72Hz,

计算刷新存储器的总带宽？

o为达到这样高的带宽，应该采取什么样的技术措施？

五、问答题

o存储器的作用是什么？

o动态存储器的刷新方式有哪几种？各有什么特点？

o说明采用多级结构的存储器系统的目的？说明每一层存储器所

用的存储介质的种类。

o使用多体结构的主存储器的目的是什么？什么是低位地址交叉，

其优点何在？

O在计算机中，为什么要采用多级结构的存储器系统？它的应用是

建立在程序的什么特性之上的？

O多级结构的存储器是由哪三级存储器组成的？每一级存储器使

用什么类型的存储器介质？这些介质的主要特性是什么？在多

级结构的存储器系统中，何谓信息的一致性原则和包含性原则？

O比较DRAM和SRAM芯片的主要特性。

o为什么当前的计算机系统中，多选用DRAM芯片组成主存储器？

o多体结构的主存储器的作用是什么？什么是多体交叉编址技术

(低地址交叉)？作用是什么？

o高速缓冲存储器在计算机系统中的主要作用是什么？用什么类

型的存储器芯片实现，为什么？高速缓存与主存在读写原理方面

有何区别？

O高速缓冲存储器有哪三种主要的映像方式？从地址映射和地址

变换比较它们各自的组成特点。

练习题题解

-、选择题

1.C2.C3.C4.D5.A6.B

7.B8.A9.A

10.D11.D12.D13.B14.C

二、填空题

oA.通用寄存器B.快存

C.主存D.固定头

磁盘存储器

E.活动头磁盘存储器F.磁带存储器

OA.快存B.主存C.辅

存D.主存E.辅存

F.解决容量、速度、价格之间的矛盾

oA.存取周期B.找道(定位)时

间C.平均等待时间

oA.集中式B.分散式

C.异步式D.有电荷泄漏，需定

期补充

oA.CPU和主存的速度匹配，提高主存速度B.硬件

C.扩大主存容量和地址分配D.软件E.不能直

接

oA.主存B.辅存C.逻辑地址D.

物理地址E.地址映射

oA.程序和数据B.存储位置

oA.静态存储器(SRAM)B.动态存储器(DRAM)

。A.两B.行选通C.列选通

OA.双稳态电路B.刷新(或恢复)

OA.21B.8

OA.直接映象B.全相联映象

OA.64

OA.32B.20

OA.6B.13C.16

OA.64B.16C.16

OA.匹配CPU和主存之间的速度B.匹配主存和辅存

之间的速度

OA.瞬间启动B.存储器C.固态盘

OA.并行B.空间并行C.时间并行

OA.内容B.行地址表C段表、页表和快表

OA.高速缓冲B.多级cacheC.指令cache和数据

cache

OA.逻辑B.物理

OA.破坏性读出B.动态存储C.断电后信息丢失

三、分析题

o(1)使用16Kxi位的SRAM存储器芯片构成128Kxi6位的

Cache存储器需要(128KX16)/(16KX1)=8X16=128片。

(2)存储器容量为128Kx16位，则存储器有128K=217个存储单元，

故存储器的地址码为17位。

(3)单个芯片的容量为16Kxi位，则单个芯片有16K=214个存储单

元，故单个芯片的地址码为14位。

(4)由于存储体需要128个SRAM芯片，故存储器丽负载有128个。

(5)因为每个ECL电路可驱动8个砒端：128/8=16,大于8,故需第

2级驱动。16/8=2。所以共需用6+2=18个门电路驱动。

o(1)存储单元数为214又8位=16Kx8位=16348B,故其能

存储16348个字节的信息。

(2)由于存储容量为16KB(8位字长)，每1KB(位并联方式)需要

8片，故所需芯片总数为16X8=128片。

(3)地址总线低10位可直接接到芯片的A0~A9端，而地址总线的高4

位(A13,A12,All,A10)需通过4：16译码器进行芯片选择，存储器

组成方案为位并联与地址串联相结合的方式。

3.(1)使用64Kx4位的DRAM存储器芯片构成1MX16位的存储器

需要