中國(guó)海洋大學(xué)2017 春季學(xué) 期末模擬考試試卷 信息科學(xué)與工程 學(xué)院計(jì)算機(jī)組成原理課程試題(A卷)優(yōu)選專(zhuān)業(yè)年級(jí) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)2007級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 授課教師 座號(hào) 共3頁(yè) 第1頁(yè)考試說(shuō)明：本課程為開(kāi)卷考試，可攜帶繪圖文具，滿分為：100分。題號(hào)一二三四五六總分得分一、選擇恰當(dāng)?shù)拇鸢?每題1分，共20分) 1 下列說(shuō)法中_C_是正確的。A加法指令的執(zhí)行周期一定要訪存；B加法指令的執(zhí)行周期一定不訪存；C指令的地址碼給出存儲(chǔ)器地址的加法指令，在執(zhí)行周期一定訪存；D指令的地址碼給出存儲(chǔ)器地址的加法指令，在執(zhí)行周期不一定訪存。2. 垂直型微指令的特點(diǎn)是_C_。A.微指令格式垂直表示;B.控制信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼產(chǎn)生;C.采用微操作碼; D.采用微指令碼 3. 常用的虛擬存儲(chǔ)器尋址系統(tǒng)由_A_兩級(jí)存儲(chǔ)器組成。 A主存輔存； BCache主存； CCache輔存； D主存硬盤(pán)。4 float型數(shù)據(jù)采用IEEE 754單精度浮點(diǎn)數(shù)格式表示，若編譯器將float型變量x分配在一個(gè)32位浮點(diǎn)寄存器FR1中，且x=-8.25，則FR1的內(nèi)容是_ A _ A.C104 0000H B.C242 0000H C.C184 0000H D.C1C2 0000H5浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍和精度取決于_C_。A階碼的位數(shù)和尾數(shù)的機(jī)器數(shù)形式；B階碼的機(jī)器數(shù)形式和尾數(shù)的位數(shù)；C階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)； D階碼的機(jī)器數(shù)形式和尾數(shù)的機(jī)器數(shù)形式。6下列敘述中_B_是正確的。A.控制器產(chǎn)生的控制信號(hào)稱(chēng)為微指令; B.微程序控制器比硬布線控制器更加靈活；C.微處理器的程序稱(chēng)為微程序； D.指令就是微指令。7下列器件中存取速度最快的是_C_。ACache； B主存； C寄存器； D輔存。8直接、間接、立即三種尋址方式指令的執(zhí)行速度，由快至慢的排序是_C_。A直接、立即、間接； B直接、間接、立即；C立即、直接、間接； D立即、間接、直接。9計(jì)算機(jī)中表示地址時(shí)，采用_D_。A原碼； B補(bǔ)碼； C反碼； D無(wú)符號(hào)數(shù)。10微程序放在_B_中。A存儲(chǔ)器控制器； BCPU； C主存儲(chǔ)器； DCache。共3頁(yè) 第2頁(yè)11在CPU的寄存器中，_B_對(duì)用戶是完全透明的。A程序計(jì)數(shù)器；B指令寄存器；C狀態(tài)寄存器；D通用寄存器。12以下敘述中錯(cuò)誤的是_B_。A.指令周期的第一個(gè)操作是取指令; B.為了進(jìn)行取指令操作，控制器需要得到相應(yīng)的指令;C.取指令操作是控制器自動(dòng)進(jìn)行的; D.指令第一字節(jié)含操作碼。13主存和CPU之間增加高速緩沖存儲(chǔ)器的目的是_A_。A解決CPU和主存之間的速度匹配問(wèn)題；B擴(kuò)大主存容量；C既擴(kuò)大主存容量，又提高了存取速度； D擴(kuò)大輔存容量。14下列_D_種說(shuō)法有誤差。A任何二進(jìn)制整數(shù)都可用十進(jìn)制表示；B任何二進(jìn)制小數(shù)都可用十進(jìn)制表示；C任何十進(jìn)制整數(shù)都可用二進(jìn)制表示；D任何十進(jìn)制小數(shù)都可用二進(jìn)制表示。15某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是32位，它的存儲(chǔ)容量是256KB，按字編址，它的尋址范圍是_B_。A128K；B64K；C64KB；D128KB。16指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是_B_。A可降低指令譯碼難度；B縮短指令字長(zhǎng)，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性；C實(shí)現(xiàn)程序控制； D尋找操作數(shù)。17下列敘述中_A_是正確的。A主存可由RAM和ROM組成；B主存只能由ROM組成；C主存只能由RAM組成； D主存只能由SRAM組成。18某機(jī)字長(zhǎng)8位，采用補(bǔ)碼形式（其中1位為符號(hào)位），則機(jī)器數(shù)所能表示的范圍是_C_。A-127 127； B-128 +128； C-128 +127； D-127 +128。19Cache的地址映象中_B_比較多的采用“按內(nèi)容尋址”的相聯(lián)存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。A直接映象；B全相聯(lián)映象；C組相聯(lián)映象；D以上都有。20在控制器的控制信號(hào)中，相容的信號(hào)是_C_的信號(hào)。A可以相互替代；B可以相繼出現(xiàn)；C可以同時(shí)出現(xiàn)；D不可以同時(shí)出現(xiàn)。二、填空題（每空1分，共計(jì)20分）1設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼為8位（含1位階符），尾數(shù)為24位（含1位數(shù)符），則32位二進(jìn)制補(bǔ)碼浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值范圍是：最大正數(shù)為_(kāi)2127(1-2-23)_，最小正數(shù)為_(kāi)2-129_，最大負(fù)數(shù)為_(kāi)-2-128(2-1+2-23)_，最小負(fù)數(shù)為_(kāi)-2127_。2CPU中，保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的寄存器為_(kāi)IR(或指令寄存器)_；保存下一條指令地址的寄存器為_(kāi) PC(或程序計(jì)數(shù)器)_；保存CPU訪問(wèn)地址的寄存器為_(kāi) AR(或地址寄存器)_。3微指令格式可分為_(kāi)水平_型和_垂直_型兩類(lèi)，其中_垂直_型微指令用較長(zhǎng)的微程序結(jié)構(gòu)換取較短的微指令結(jié)構(gòu)。4在寫(xiě)操作時(shí)，對(duì)Cache與主存單元同時(shí)修改的方法稱(chēng)作_寫(xiě)通法(或?qū)懼边_(dá)法)_，若每次只暫時(shí)寫(xiě)入Cache，直到替換時(shí)才寫(xiě)入主存的方法稱(chēng)作_寫(xiě)回法(或標(biāo)志交換)_。5在小數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，采用1位符號(hào)位，若寄存器內(nèi)容為10000000，當(dāng)它分別表示為原碼、補(bǔ)碼和反碼時(shí)，其對(duì)應(yīng)的真值分別為_(kāi)-0_、_-1_和_-(1-2-7)(或-127/128)_（均用十進(jìn)制表示）。6十進(jìn)制負(fù)數(shù): -102/27 (注：27為分母),原碼表示為_(kāi)11100110_,補(bǔ)碼表示為_(kāi)10011010_,反碼表示為_(kāi)10011001_,移碼表示為_(kāi)無(wú)_。(用8位二進(jìn)制數(shù)表示,最高位表示符號(hào)位).7全加器可以由_2_個(gè)半加器構(gòu)成.三填對(duì)負(fù)數(shù)求補(bǔ)的一個(gè)簡(jiǎn)易方法是：將符號(hào)位置為1，數(shù)值部分從低位向高位方向，所遇到的連續(xù)若干個(gè)“0”及第一個(gè)“1”保持不變，比第一個(gè)“1”高的各位按位變反即得。試由基本的求補(bǔ)方法推導(dǎo)證明:為什么該簡(jiǎn)易方法正確？ (共5分) 假設(shè)X為負(fù)定點(diǎn)小數(shù)，則根據(jù)補(bǔ)碼定義， X補(bǔ)=2+X 其中 -1X0 (1)我們?cè)O(shè)X=-0.X1X2Xn 根據(jù)上述補(bǔ)碼定義，得知 X補(bǔ)=2+X=2-0.X1X2Xn 因?yàn)?=1.111 + 0.0001 所以X補(bǔ)=1.111 - 0.X1X2Xn + 0.0001 =1.X1X2Xn + 0.0001 (2)假設(shè)上述（2）式，X1X2Xn 中X1X2XiXn 假定Xi=1，Xi+1=Xn=0,即滿足所遇到的連續(xù)若干個(gè)“0”及第一個(gè)“1”， 則根據(jù)（2）式，對(duì)Xi=1，Xi+1=Xn求反加1，仍然保持不變。而從X1X2到Xi-1，求反即可。因此本方法簡(jiǎn)易方法正確。四用定點(diǎn)補(bǔ)碼二位乘計(jì)算XY,已知X=0.1101, Y=0.1011 (共5分)-(答案見(jiàn)下頁(yè))五有一個(gè)8位機(jī), CPU提供地址總線16位(A0A15)、數(shù)據(jù)總線8位(D0D7)及R/控制信號(hào),目前的存儲(chǔ)器容量為8KB,其中4KB為ROM,采用2K8位的芯片,其地址范圍為0000H0FFFH; 4KB為SRAM,采用4K2位芯片,其地址范圍為4000H4FFFH。問(wèn)：(共20分)(1) 需要的RAM和ROM芯片各多少個(gè)？(2) 畫(huà)出CPU與存儲(chǔ)器之間的連接圖(采用4-16譯碼器). 答:(1)需要的RAM芯片4個(gè)，需要ROM芯片2個(gè)（此題滿分得分4分，每個(gè)2分）(2) (共16分，其中評(píng)分依據(jù)：4-16譯碼器3分，ROM的片選信號(hào)4分，數(shù)據(jù)線3分，控制線3分，地址線3分)六假設(shè)指令字長(zhǎng)為16位，操作數(shù)的地址碼為6位，指令有零地址、一地址、二地址三種格式。(共10分)(1) 設(shè)操作碼固定,若零地址指令有P種,一地址指令有Q種,則二地址指令最多有幾種？(2) 采用擴(kuò)展操作碼技術(shù),若二地址指令有X種,零地址指令有Y種,則一地址指令最多有幾種？四用定點(diǎn)補(bǔ)碼二位乘計(jì)算XY,已知X=0.1101, Y=0.1011 (共5分)