计算机组成原理答案终极完整版
作业解答
第一章作业解答
冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？
答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：
1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。
早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？
答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。为了适应发展的需要，现代计算机组织结构逐步转变为以存储器为中心。
衡量计算机性能有哪些基本的技术指标？以你所熟悉的计算机系统为例，说明它的型号、主频、字长、主存容量、所接的I/O设备的名称及主要规格。
答：衡量计算机性能的基本技术指标主要有：
1. 基本字长
2. 主存容量
3. 运算速度
4. 所配置的外部设备及其性能指标
5. 系统软件的配置
还有可靠性、可用性、可维护性、以及安全性、兼容性等性能指标。
单选题
（1）1946年，美国推出了世界上第一台电子数字计算机，名为__A__。
A. ENIAC
B. UNIV AC-I
C. ILLIAC-IV
D. EDV AC
（2）在计算机系统中，硬件在功能实现上比软件强的是__C__。
A. 灵活性强
B. 实现容易
C. 速度快
D. 成本低
（3）完整的计算机系统包括两大部分，它们是__ C ____。
A.运算器与控制器
B.主机与外设
C.硬件与软件
D. 硬件与操作系统
（4）在下列的描述中，最能准确反映计算机主要功能的是___ D ___。
A.计算机可以代替人的脑力劳动
B.计算机可以存储大量的信息
C.计算机是一种信息处理机
D. 计算机可以实现高速运算
（5）存储程序概念是由美国数学家冯·诺依曼在研究__ D ___时首先提出来的。
A.ENIAC
B.UNIV AC-I
C.ILLIAC-IV
D.EDV AC
（6）现代计算机组织结构是以__ B ___为中心，其基本结构遵循冯·诺依曼思想。
A.寄存器
B.存储器
C.运算器
D.控制器
（7）冯?诺依曼存储程序的思想是指__ C ___。
A.只有数据存储在存储器
B.只有程序存储在存储器
C.数据和程序都存储在存储器
D.数据和程序都不存储在存储器
填空题
（1）计算机CPU主要包括①和__ ②____两个部件。
答：①运算器②控制器
（2）计算机的硬件包括①、__ ②____、__ ③____、__ ④____和__ ⑤____等5大部分。
答：①运算器②控制器③存储器④输入设备⑤输出设备
（3）计算机的运算精度与机器的①有关，为解决精度与硬件成本的矛盾，大多数计算机使用__ ②____。
答：①字长②变字长运算
（4）从软、硬件交界面看，计算机层次结构包括①和__ ②____两大部分。
答：①实机器②虚机器
（5）计算机硬件直接能执行的程序是①程序，高级语言编写的源程序必须经过__ ②____翻译，计算机才能执行。
答：①机器语言②语言处理程序
（6）从计算机诞生起，科学计算一直是计算机最主要的①。
答：①应用领域
（7）银河I（YH-I）巨型计算机是我国研制的①。
答：①第一台巨型计算机
是非题
（1）微处理器可以用来做微型计算机的CPU。×含义不清（2）ENIAC计算机的主要工作原理是存储程序和多道程序控制。×
（3）决定计算机运算精度的主要技术指标是计算机的字长。√
（4）计算机总线用于传输控制信息、数据信息和地址信息的设施。√
（5）计算机系统软件是计算机系统的核心软件。√
（6）计算机运算速度是指每秒钟能执行操作系统的命令个数。×
（7）计算机主机由CPU、存储器和硬盘组成。×
（8）计算机硬件和软件是相辅相成、缺一不可的。√
第二章作业解答
分别计算用二进制表示4位、5位、8位十进制数时所需要的最小二进制位的长度。
答：
∵4位十进制数的最大数为9999，2＝8192＜9999＜2＝16384
∴表示4位十进制数所需的最小二进制位的长度为14位。
∵5位十进制数的最大数为99999，2＝65536＜9999＜2＝131072
∴表示5位十进制数所需的最小二进制位的长度为17位。
∵8位十进制数的最大数为，2＝＜＜2＝8
∴表示8位十进制数所需的最小二进制位的长度为27位。
根据当i位十进制数与j位二进制数比较时的等式，10i = 2j，得j≈，亦可得到上述结果。
已知x 的二进制真值，试求[x]、[－x]、[x/2]、[x/4]、[2x]、[4x]、[－2x]、[－x/4]。（设机器采用定点小数，字长为8位，若结果不存在或出错，请注明）
（1）x＝＋（2）x＝－
（3）x＝－1 （4）x＝－
根据题表中给定的机器数（整数），分别写出把它们看作原码、反码、补码、移码表示形式时所对应的十进制真值。
设十进制数x＝(＋×210
（1）写出x对应的二进制定点小数表示形式。
（2）若机器的浮点数表示格式为：
其中阶码和尾数的基数均为2。
①写出阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式。
②写出阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式。
解：（1）x对应的二进制定点小数表示形式为：×210＝×23＝
（2）①阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式：
0 10011 00＝0 1001 1111 1100 1010 0000＝09FCA0H
②阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式：
0 11101 00＝0 1110 1111 1100 1010 0000＝0EFCA0H
设某机字长为16位，数据表示格式为：
分别写出该机在下列的数据表示形式中所能表示的最小正数、最大正数、最大负数、最小负数（绝对值最大的负数）和浮点规格化最小正数、最大负数在机器中的表示形式和所对应的十进制真值。
（1）原码表示的定点整数；（2）补码表示的定点整数；
（3）阶码与尾数均用原码表示的浮点数；（4）阶码与尾数均用补码表示的浮点数；（5）阶码为移码、尾数用补码表示的浮点数。
解：
用十六进制写出下列十进制数的IEEE754标准32位单精度浮点数的机器数的表示形式。（1）（2）－（3）16 （4）－5
解：
（1）10＝(0. 00101)2＝×23
阶码E＝127＋(－3)＝124＝(1111100)2＝01111100
机器数形式：0 01111100 0000000000
十六进制形式：3E200000H
（2）(－10＝(－0. 00101)2＝－×23
阶码E＝127＋(－3)＝124＝(1111100)2＝01111100
机器数形式：1 01111100 0000000000
十六进制形式：BE200000H
（3）(16)10＝(10000)2＝－×24
阶码E＝127＋4＝131＝()2
机器数形式：0 00000000000000000000000
十六进制形式：H
（4）(－5)10＝(－101)2＝－×22
阶码E＝127＋2＝129＝()2
机器数形式：1 0000000000
十六进制形式：C0A00000H
写出下列十六进制的IEEE单精度浮点数代码所代表的十进制数值。
（1）42E48000 （2）3F880000 （3）00800000 （4）C7F00000
解：
（1）42E48000＝0 0000000000
指数＝()2－127＝133－127＝6
M＝＝1＋(1/2＋1/4＋1/32＋1/256)
十进制数值N＝[1＋(1/2＋1/4＋1/32＋1/256)]×26＝
（2）3F880000＝0 01111111 0000000000
指数＝(01111111)2－127＝127－127＝0
M＝＝1＋1/16＝
十进制数值N＝×20＝
（3）00800000＝0 00000001 00000000000000000000000
指数＝(00000001)2－127＝1－127＝－126
M＝
十进制数值N＝1×2126
（4）C7F00000＝1 0000000000
指数＝()2－127＝143－127＝16
M＝1. 0000000000＝1＋(1/2＋1/4＋1/8)＝
十进制数值N＝－(216＋215＋214＋213)＝－15×213＝－122880＝－×216
设有两个正浮点数：e112SN??，e222SN??
（1）若e1＞e2，是否有N1＞N2
（2）若S1、S2均为规格化数，上述结论是否正确？
答：（1）不一定
（2）正确
设一个六位二进制小数x＝，x≥0，请回答：
（1）若要x≥81，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
（2）若要x＞21，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
（3）若要41≥x＞161，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
解：
（1）要x≥
8
1
，a1a2a3a4a5a6需要满足：a1a2a3至少有一个1
（2）要x＞
2
1
，a1a2a3a4a5a6需要满足：a1＝1，且a2a3a4a5a6至少有一个为1（不为全0）
（3）要
4
1
≥x＞
16
1
，a1a2a3a4a5a6需要满足：
a1＝0且①a2＝1，a3a4a5a6为全0
②a2＝0且a3＝1，a4a5a6任意
或a2＝0且a3＝0，a4＝1，a5a6至少有一个为1
分别用前分隔数字串、后嵌入数字串和压缩的十进制数串形式表示下列十进制数。（1）＋74 （2）－639 （3）＋2004 （4）－8510
（1）＋74
前分隔数字串
＋74
2B
37
34
“+”
“7”
“4”
后嵌入数字串
＋74
37
34
“7”
“4”
压缩的十进制数串＋74
0000
0111
0100
1100
“0”
“7”
“4”
“+”
（2）－639
前分隔数字串
－639
2D
36
33
39
“-“
“6”
“3”
“9”
后嵌入数字串
－639
36
33
79
“6”
“3”
压缩的十进制数串－639
0110
0011
1001
1101
“6”
“3”
“9”
“-”
（3）＋2004
前分隔数字串
＋2004
2B
32
30
30
34
“+”
“2”
“0”
“0”
“4”
后嵌入数字串
＋2004
32
30
30
34
“2”
“0”
“0”
“4”
压缩的十进制数串＋2004
0000
0010
0000
0000
0100
1100
“0”
“2”
“0”
“4”
“+”
（4）－8510
前分隔数字串
－8510
2D
38
35
31
30
“-“
“8”
“5”
“1”
“0”
后嵌入数字串
－8510
38
35
31
70
“8”
“5”
“1”
“0”
压缩的十进制数串
－8510
0000
1000
0101
0001
0000
1101
“0”
“8”
“5”
“1”
“0”
“-”
什么是“码距”？数据校验与码距有什么关系？
答：码距是指在一组编码中任何两个编码之间最小的距离。
数据校验码的校验位越多，码距越大，编码的检错和纠错能力越强。
下面是两个字符（ASCII码）的检一纠一错的海明校验码（偶校验），请检测它们是否有错？如果有错请加以改正，并写出相应的正确ASCII码所代表的字符。
（1）（2）
解：
（1）指误字为
E1＝P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0＝1⊕1⊕1⊕1⊕0⊕1＝1
E2＝P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0＝0⊕1⊕0⊕1⊕1⊕1＝0
E3＝P4⊕A5⊕A4⊕A3＝1⊕1⊕0⊕1＝1
E4＝P8⊕A2⊕A1⊕A0＝0⊕0⊕1⊕1＝0
得到的指误字为E4E3E2E1＝0101＝(5)10，表示接收到的海明校验码中第5位上的数码出现了错误。将第5位上的数码A5＝1取反，即可得到正确结果。正确ASCII码所代表的字符为1001011＝“K”。
（2）指误字为
E1＝P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0＝1⊕0⊕1⊕1⊕1⊕0＝0
E2＝P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0＝0⊕0⊕0⊕1⊕1⊕0＝0
E3＝P4⊕A5⊕A4⊕A3＝0⊕1⊕0⊕1＝0
E4＝P8⊕A2⊕A1⊕A0＝0⊕1⊕1⊕0＝0
得到的指误字为E4E3E2E1＝0000，无错。正确ASCII码为0101110＝“．”
试编出8位有效信息01101101的检二纠一错的海明校验码（用偶校验）。
解：8位有效信息需要用4个校验位，所以检一纠一错的海明校验码共有12位。
4个校验位为：
P1＝A7⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1＝0⊕1⊕0⊕1⊕0＝0
P2＝A7⊕A5⊕A4⊕A2⊕A1＝0⊕1⊕0⊕1⊕0＝0
P4＝A6⊕A5⊕A4⊕A0＝1⊕1⊕0⊕1＝1
P8＝A3⊕A2⊕A1⊕A0＝1⊕1⊕0⊕1＝1
检一纠一错的海明校验码：0001＝1DDH
检二纠一错的海明校验码，增加P0
P0＝P1⊕P2⊕A7⊕P4⊕A6⊕A5⊕A4⊕P8⊕A3⊕A2⊕A1⊕A0＝1
有效信息01101101的13位检二纠一错的海明校验码：＝11DDH
设准备传送的数据块信息是111，选择生成多项式为G(x)＝100101，试求出数据块的CRC 码。
解：模2除后，余数R(x)＝10011，数据块的CRC码：
某CRC码（CRC）的生成多项式G(x)＝x3＋x2＋1，请判断下列CRC码是否存在错误。（1）0000000 （2）1111101 （3）1001111 （4）1000110
解：G(x)＝1101
（1）0000000模2除1101，余数为：000，无错
（2）1111101模2除1101，余数为：010，有错
（3）1001111模2除1101，余数为：100，有错
（4）1000110模2除1101，余数为：000，无错
选择题
（1）某机字长64位，其中1位符号位，63位尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为 B 。
A. ＋(1－2-64)
B. ＋(1－2-63)
C. 2－64
D. 2－63
（2）设[x]补=，当满足 B 时，x＞－1/2成立。
A. x1＝1, x2～x8至少有一个为1
B. x1＝0, x2～x8至少有一个为1
C. x1＝1，x2～x8任意
D. x1＝0, x2～x8任意
（3）在某8位定点机中，寄存器内容为，若它的数值等于－128，则它采用的数据表示为 B 。
A. 原码
B. 补码
C. 反码
D. 移码
（4）在下列机器数中，哪种表示方式下零的表示形式是唯一的 B 。
A. 原码
B. 补码
C. 反码
D. 都不是
（5）下列论述中，正确的是 D 。
A. 已知[x]原求[x]补的方法是：在[x]原的末位加1
B. 已知[x]补求[－x]补的方法是：在[x]补的的末位加1
C. 已知[x]原求[x]补的方法是：将尾数连同符号位一起取反，再在末位加1
D. 已知[x]补求[－x]补的方法是：将尾数连同符号位一起取反，再在末位加1 （6）IEEE754标准规定的32位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为8位，尾数为23位，则它所能表示的最大规格化正数为 A 。
A. ＋(2－2－23)×2＋127
B. ＋(1－2－23)×2＋127
C. ＋(2－2－23)×2＋255
D. 2＋127－2－23
（7）浮点数的表示范围取决于 A 。
A. 阶码的位数
B. 尾数的位数
C. 阶码采用的编码
D. 尾数采用的编码
（8）在24×24点阵的汉字字库中，一个汉字的点阵占用的字节数为 D 。
A. 2
B. 9
C. 24
D. 72
（9）假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用奇校验的编码是
B 。
A. B. C. D.
（10）在循环冗余校验中，生成多项式G(x)应满足的条件不包括 D 。
A. 校验码中的任一位发生错误，在与G(x)作模2除时，都应使余数不为0
B. 校验码中的不同位发生错误时，在与G(x)作模2除时，都应使余数不同
C. 用G(x)对余数作模2除，应能使余数循环
D. 不同的生成多项式所得的CRC码的码距相同，因而检错、校错能力相同填空题
（1）设某机字长为8位（含一符号位），若[x]补＝，则x所表示的十进制数的真值为①，[1/4x]补＝②；若[y]移=，则y所表示的十进制数的真值为
③；y的原码表示
[y]原＝④。
答：①-55 ②③+73 ④01001001
（2）在带符号数的编码方式中，零的表示是唯一的有①和②。
答：①补码②移码
（3）若[x1]补＝，[x2]原＝，则数x1的十进制数真值是①，x2的十进制数真值是②。
答：①-73 ②
（4）设某浮点数的阶码为8位（最左一位为符号位），用移码表示；尾数为24位（最左一位为符号位），采用规格化补码表示，则该浮点数能表示的最大正数的阶
码为①，尾数为②；规格化最大负数的阶码为③，尾数为④。
（用二进制编码回答）（书上：最小负数的阶码为③，尾数为④
答：①②011
③④00000000000
（5）设有效信息位的位数为N, 校验位数为K，则能够检测出一位出错并能自动纠错的海明校验码应满足的关系是①。
答：①2K－1≥N＋K
是非题
（1）设[x]补＝，若要求x＞1/2成立，则需要满足的条件是x1必须为1，x2～x7至少有一个为1。√
（2）一个正数的补码和它的原码相同，而与它的反码不同。×
（3）浮点数的取值范围取决于阶码的位数，浮点数的精度取决于尾数的位数。√（4）在规格化浮点表示中，保持其他方面不变，只是将阶码部分由移码表示改为补码表示，则会使该浮点表示的数据表示范围增大。×
（5）在生成CRC校验码时，采用不同的生成多项式，所得到CRC校验码的校错能力是相同的。×
第三章作业解答
作业三(1)
已知[x]、[y]，计算[x＋y]和[x－y]，并判断溢出情况。
（1）[x]＝[y]＝（2）[x]＝[y]＝
（3）[x]＝[y]＝
解：（1）[x]＝[y]＝[－y]＝
[x＋y]＝＋＝
[x－y]＝＋＝
（2）[x]＝[y]＝[－y]＝
[x＋y]＝＋＝
[x－y]＝＋＝溢出
（3）[x]＝[y]＝[－y]＝
[x＋y]＝＋＝溢出
[x－y]＝＋＝
已知[x]、[y]，计算[x＋y]和[x－y]，并判断溢出情况。
（1）[x]＝100111 [y]＝111100 （2）[x]＝011011 [y]＝110100
（3）[x]＝101111 [y]＝011000
解：（1）[x]＝1100111 [y]＝1111100 [－y]＝0000100
[x＋y]＝1100111＋1111100＝1100011
[x－y]＝1100111＋0000100＝1101011
（2）[x]＝0011011 [y]＝1110100 [－y] ]＝0001100
[x＋y]＝0011011＋1110100＝0001111
[x－y]＝0011011＋0001100＝0100111 溢出
（3）[x]＝1101111 [y]＝0011000 [－y]＝1101000
[x＋y]＝1101111＋0011000＝0000111
[x－y]＝1101111＋1101000＝1010111 溢出
分别用原码一位乘法和补码一位乘法计算[x×y]和[x×y]。
（1）x＝y＝（2）x＝y＝－
（3）x＝－y＝（4）x＝－y＝－
解：（1）[x×y]＝[x×y]＝
（2）[x×y]＝[x×y]＝
（3）[x×y]＝[x×y]＝
（4）[x×y]＝[x×y]＝
分别用原码两位乘法和补码两位乘法计算[x×y]和[x×y]。
（1）x＝y＝（2）x＝y＝－
（3）x＝－y＝（4）x＝－y＝－
解：（1）[x×y]＝[x×y]＝
（2）[x×y]＝[x×y]＝
（3）[x×y]＝[x×y]＝
（4）[x×y]＝[x×y]＝
分别用原码不恢复余数法和补码不恢复余数法计算[x/y]和[x/y]。(1) (4)
（1）x＝y＝
[x/y]＝[x/y]＝or [x/y]＝
（2）x＝y＝－
[x/y]＝[x/y]＝or [x/y]＝
（3）x＝－y＝－
[x/y]＝[x/y]＝or [x/y]＝
（4）x＝＋10110 y＝－00110
[x/y]＝100011 [x/y]＝111101
已知某机浮点数表示格式如下：
0 1
2 5
6 11
数符
阶符
阶码
尾数
其中，浮点数尾数和阶码的基值均为2，阶码用移码表示，尾数用补码表示。设：
x＝×2001 y＝－×2001
试用浮点运算规则计算x＋y、x－y、x×y、x/y。（要求写出详细运算步骤，并进行规格化）。解：机器数[x]＝0 01111 110101 [y]＝1 10001 011011 [－y]＝0 10001 100101
（1）x＋y 机器数[x＋y]＝1 10000 010000 x＋y＝－×20
对阶：[Δe]＝[e x]＋[－e y]＝01111＋11111＝01110，Δe＝e x－e y＝－00010
小阶对大阶：[x]＝0 10001 001101
[x＋y]＝1 10000 010000 x＋y＝－×20
（2）x－y
[x－y]＝0 10001 110010 x－y＝×21
（3）x×y x×y＝－×2001＝－×21
阶码相加：[e x＋e y]＝[e x]＋[e y]＝01111＋00001＝10000
尾数可采用定点补码乘法（双符号位）：[S x×S y]＝[S x]×[S y]＝11.
规格化：[x×y]＝1 01111 000010 x×y＝－×2001＝－×21
（4）x/y
尾数|S x|＞|S y|，S x右移得：[S x]＝，[e x]＝10000，
阶码相减：[e x－e y]＝[e x]＋[－e y]＝10000＋11111＝01111
尾数用补码不恢复余数法：[S x/S y]＝[S x]×[S y]＝（恒置1）OR （校正）
规格化：[x/y]＝1 01111 010011 OR 1 01111 010100
x/y＝－×2001 OR －×2001
A C CCALU AND寄存器
B B B ANDCR & 移位脉冲时钟脉冲
C Q 启动结束CCCC
00. 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0
00. 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0
－x 00. 1 1 0 0 1
00. 1 1 0 0 1
00. 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1
00. 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1
＋x 11. 0 0 1 1 1
11. 0 1 1 0 1
11. 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0
11. 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0
－x 00. 1 1 0 0 1
00. 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0
得[X×Y]＝X×Y＝
寄存器
A
B
C
运算初态
00 00000
11 00111
1001100
运算终态
00 10100
11 00111
0101010
说明定点补码和浮点补码加减运算的溢出判断方法。
答：⑴定点补码加减运算的溢出判断方法：
①根据两个操作数的符号与结果的符号判别溢出：????ffffffffff sysxsyxsyxOVR??＝＋＝
②根据两数相加时产生的进位判别溢出：OVR＝C f⊕C1
③根据变形补码运算后的符号判别溢出：
s f1s f2＝00，表示结果为正数，无溢出；
s f1s f2＝11，表示结果为负数，无溢出；
s f1s f2＝01，表示结果为正溢出；
s f1s f2＝10，表示结果为负溢出。
⑵浮点补码加减运算的溢出判断方法
浮点补码加减运算的溢出通常是指浮点数上溢，浮点数是否溢出是由阶码是否大于浮点数所能表示的最大正阶来判断的。
例如，设浮点数的阶码采用补码表示，双符号位，这时浮点数的溢出与否可由阶码的符号进行判断：
若阶码[j]＝01 ××?×，则表示出现上溢，需作溢出处理；
符号
若阶码[j]＝10 ××?×，则表示出现下溢，按机器零处理。
利用用十进制加减运算算法计算下列各题：
（1）125＋436＝？（2）125－436＝？（3）436－125＝？
解：（1）125＋436＝561
（2）125－436＝－311
（3）436－125＝311
设有一个16位定点补码运算器，数据最低位的序号为1。运算器可实现下述功能：
（1）A±B→A
（2）B×C→A、C（乘积高位在A中）
（3）A÷B→C（商在C中）
请设计并画出运算器第3位及A、C寄存器第三位输入逻辑。加法器本身逻辑可以不画，原始操作数输入问题可以不考虑。
解：见附页
设一个8位寄存器中的内容为十六进制数C5H，连续经过一次算术右移、一次逻辑左移、一次大循环右移、一次小循环左移。写出每次移位后寄存器的内容和进位标志C的状态。解：C5H＝
C 寄存器
一次算术右移：1
一次逻辑左移：1
一次大循环右移：0
一次小循环左移：1
选择题
（1）运算器的核心部分是 C 。
A. 数据总线
B. 累加寄存器
C. 算术逻辑运算单元
D. 多路开关
（2）在浮点运算中下面的论述正确的是 C 。
A.对阶时应采用向左规格化
B.对阶时可以使小阶向大阶对齐，也可以使大阶向小阶对齐
C. 尾数相加后可能会出现溢出，但可采用向右规格化的方法得出正确结论
D. 尾数相加后不可能得出规格化的数
（3）当采用双符号位进行数据运算时，若运算结果的双符号位为01，则表明运算
B 。
A. 无溢出
B. 正溢出
C. 负溢出
D. 不能判别是否溢出
（4）补码加法运算的规则是 B 。
A. 操作数用补码表示，符号位单独处理
B. 操作数用补码表示，连同符号位一起相加
C.操作数用补码表示，将加数变补，然后相加
D. 操作数用补码表示，将被加数变补，然后相加
（5）原码乘除法运算要求 C 。
A.操作数必须都是正数
B. 操作数必须具有相同的符号位
C.对操作数符号没有限制
D. 以上都不对
（6）进行补码一位乘法时，被乘数和乘数均用补码表示，运算时 A 。
A. 首先在乘数最末位y n后增设附加位y n+1，且初始y n+1＝0，再依照y n y n+1的值
确定下面的运算。
B. 首先在乘数最末位y n后增设附加位y n+1，且初始y n+1＝1，再依照y n y n+1的值
确定下面的运算。
C. 首先观察乘数符号位，然后决定乘数最末位y n后附加位y n+1的值，再依照
y n y n+1的值确定下面的运算。
D. 不应在乘数最末位y n后增设附加位y n+1，而应直接观察乘数的末两位y n－1y n
确定下面的运算。
（7）下面对浮点运算器的描述中正确的是 A 。
A.浮点运算器由阶码部件和尾数部件实现。
B. 阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算。
C.阶码部件只能进行阶码的移位操作。
D. 尾数部件只能进行乘法和加法运算。
（8）若浮点数的阶码和尾数都用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是
C 。
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一位数字相异为规格化数。
D.数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数。
（9）已知[x]补＝，[y]补＝，下列答案正确的是 D 。
A.[x]补＋[y]补＝
B.[x]补＋[y]补＝
C.[x]补－[y]补＝
D.[x]补－[y]补＝
（10）下列叙述中概念正确的是 D 。
A. 定点补码运算时，其符号位不参加运算。
B. 浮点运算中，尾数部分只进行乘法和除法运算。
C. 浮点数的正负由阶码的正负符号决定。
D. 在定点小数一位除法中，为了避免溢出，被除数的绝对值一定要小于除数的
绝对值。
填空题
（1）在补码加减运算中，符号位与数据①参加运算，符号位产生的进位②。
答：①按同样规则一起②自动丢失
（2）在采用变形补码进行加减运算时，若运算结果中两个符号位①，表示发生了溢出。若结果的两个符号位为②，表示发生正溢出；为③，表示发生负溢出。
答：①-55 ②③+73 ④01001001
（3）在原码一位乘法的运算过程中，符号位与数值位①参加运算，运算结果的符号位等于②。
答：①分别②两操作数的符号的模2加（异或）
（4）浮点乘除法运算的运算步骤包括：①、②、③、④和⑤。
答：①阶码运算②溢出判断③尾数乘除运算④结果规格化处
理⑤舍入处理
（5）在浮点运算过程中，如果运算结果的尾数部分不是①形式，则需要进行规格化处理。设尾数采用补码表示形式，当运算结果②时，需要进行右规操作；当运算结果③时，需要进行左规操作。
答：①规格化②溢出③不是规格化数
（6）将两个8421BCD码相加，为了得到正确的十进制运算结果，需要对结果进行修正，其修正方法是①。
答：①两个8421码相加后，若相加的和数＜10，则不需修正，按二进制规则相加的结果就是正确的8421码的和数；若相加的和数≥10，则需在二进制相加的结果上加“0110”进行修正。
（7）浮点运算器由①和②两部分组成，它们本身都是定点运算器，其中①要求能够进行③运算；②要求能够进行④运算。
答：①阶码部件②尾数部件③加减④加减乘
除
（8）设有一个16位的数据存放在由两个8位寄存器AH和AL组成的寄存器AX中，其中数据的高8位存放在AH寄存器中，低8位存放在AL寄存器中。现需要将AX中的数据进行一次算术左移，其操作方法是：先对①进行一次②操作，再对③进行一次④操作。
答：①AL ②算术左移③AH ④带进位循环左
移
是非题
（1）运算器的主要功能是进行加法运算。
×
（2）加法器是构成运算器的主要部件，为了提高运算速度，运算器中通常都采用并行加法器。√
（3）在定点整数除法中，为了避免运算结果的溢出，要求|被除数|＜|除数|。√
（4）浮点运算器中的阶码部件可实现加、减、乘、除运算。×
（5）根据数据的传递过程和运算控制过程来看，阵列乘法器实现的是全并行运算。√
（6）逻辑右移执行的操作是进位标志位移入符号位，其余数据位依次右移1位，最低位移入进位标志位。×
第四章作业解答
静态MOS存储器与动态MOS存储器存储信息的原理有何不同？为什么动态MOS存储器需要刷新？一般有哪几种刷新方式？
答：静态MOS存储器利用一个双稳态触发器存储一个二进制位，只要不断电就可以保持其中存储的二进制数据不丢失。
动态MOS存储器使用一个MOS管和一个电容来存储一位二进制信息。用电容来存储信息减少了构成一个存储单位所需要的晶体管的数目。
由于动态MOS存储器中的电容会产生漏电，因此DRAM存储器芯片需要频繁的刷新操作。动态存储器的刷新方式通常有：
集中式刷新方式、分散式刷新方式、异步式刷新方式
某一64K×1位的动态RAM芯片，采用地址复用技术，则除了电源和地引脚外，该芯片还应有那些引脚？各为多少位？
解：地址线：采用地址复用技术，可为16/2＝8位
数据线：1位；读写线WR/：1位；片选信号CS：1位
或行选通信号RAS：1位；列选通信号CAS：1位
假设某存储器地址长为22位，存储器字长为16位，试问：
（1）该存储器能存储多少字节信息？
（2）若用64K×4位的DRAM芯片组织该存储器，则需多少片芯片？
（3）在该存储器的22位地址中，多少位用于选片寻址？多少位用于片内寻址？
答：（1）该存储器可存储222×2＝223＝8MB的信息。
（2）需要芯片222×16/64×210×4＝28＝256
（3）22位地址中，16位用于片内寻址，6位用于选片寻址。
某8位计算机采用单总线结构，地址总线17根（016?A，16A为高位），数据总线8根双向（07?D），控制信号WR/（高电平为读，低电平为写）。已知该机的I/O设备与主存统一编址，若地址空间从0连续编址，其地址空间分配如下：最低16K为系统程序区，由ROM芯片组成；紧接着48K为备用区，暂不连接芯片；接着60K为用户程序和数据空间，用静态RAM芯片组成；最后4K为I/O设备区。现有芯片如下：
YYYYYYYYYD-DD-DA-AA-ACS OE CS WE A B C A B C F & 3-8译码器16KBRAM 16KBROM EN
ROM：16k×8位，其中CS：为片选信号，低电平有效，OE：为读出控制，低电平读出有效。静态RAM：16K×8位，其中CS ：为片选信号，低电平有效，WE：为写控制信号，低电平写，高电平读。
译码器：3—8译码器。输出低电平有效。
与非门：扇入系数不限。
试画出主存芯片连接的逻辑图并写出各芯片地址分配表（假设存储器从0连续进行编址）。答：⑴共需5片，其中1片16K×8 ROM，4片16K×8 SRAM
⑵各芯片地址分配表
00000H ～03FFFH 系统程序区16KB
04000H ～0FFFFH 备用区48KB
10000H ～1EFFFH 用户程序区和数据空间60KB
1F000H ～1FFFFH I/O设备区4K
0 0000 0000 0000 0000 ～0 0011 1111 1111 1111 A16A15A14＝000 ROM 1片
0 0100 0000 0000 0000 ～0 1111 1111 1111 1111 备用区
1 0000 0000 0000 0000 ～1 0011 1111 1111 1111 A16A15A14＝100 16KRAM 第1片
1 0100 0000 0000 0000 ～1 0111 1111 1111 1111 A16A15A14＝101 16KRAM 第2片
1 1000 0000 0000 0000 ～1 1011 1111 1111 1111 A16A15A14＝110 16KRAM 第3片
1 1100 0000 0000 0000 ～1 1110 1111 1111 1111 A16A15A14＝111 A13A12≠11 12KRAM 第4片
1 1111 0000 0000 0000 ～1 1111 1111 1111 1111 A16A15A14＝111 A13A12＝11 4K I/O设备区0 0000 0000 0000 0000 ～0 0011 1111 1111 1111 00000H ～03FFFH
0 0100 0000 0000 0000 ～0 1111 1111 1111 1111 04000H ～0FFFFH
1 0000 0000 0000 0000 ～1 0011 1111 1111 1111 10000H ～13FFFH
1 0100 0000 0000 0000 ～1 0111 1111 1111 1111 14000H ～17FFFH
1 1000 0000 0000 0000 ～1 1011 1111 1111 1111 18000H ～1BFFFH
1 1100 0000 0000 0000 ～1 1110 1111 1111 1111 1C000H ～1EFFFH
1 1111 0000 0000 0000 ～1 1111 1111 1111 1111 1F000H ～1FFFFH
⑶主存芯片与CPU的连接逻辑图
ROM RAM RAM RAM RAM A～AR/W 3—8译码器MEMR EN AAA C B A D～DAA
已知某8位机的主存采用4K×4位的SRAM芯片构成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式，该机地址总线为18位，问：
（1）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？
（2）每个模块板内共有多少块4K×4位的RAM芯片？请画出一个模块板内各芯片连接的逻辑框图。
（3）该主存共需要多少4K×4位的RAM芯片？CPU如何选择各个模块板？
答：
（1）主存总容量218×8＝256K×8，∵每个模块板为32K×8位，∴共需256K/32K＝8个模块板。
（2）每个模块板内共有32K×8位/4K×4位＝16片RAM芯片。
一个模块板内各芯片连接的逻辑框图：
RAMRAMRAMRAMRAMRAMA～AR/W 3—8译码器AAAD～DMEMR EN C B A ? ? D～DD～DRAMRAMRAMRAMRAMRAM?
（3）该主存共需要16×8＝128片4K×4位的RAM芯片。用地址高3位，通过3－8译码器形成各模板选择信号。
64K×1位DRAM芯片通常制成两个独立的128×256阵列。若存储器的读/写周期为μs，则对集中式刷新而言，其“死区”时间是多少？如果是一个256K×1位的DRAM芯片，希望能与上述64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则它的存储阵列应如何安排？
解：⑴两个独立的128×256阵列共128×2＝256行，读/写周期为μs
对集中式刷新而言，其“死区”时间为：256×μs＝128μs
⑵要求256K×1位的DRAM芯片与64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则存储阵列的行数应一致，即为256行，所以256K×1位的DRAM芯片的存储阵列应安排为256×1024，即分为两个独立的128×1024的阵列。
某磁盘组有16个数据记录面，每面有256个磁道，每个磁道分为16个扇区，每个扇区包括512字节，已知磁盘内磁道直径为10英寸，外磁道直径为14英寸，转速为3600r/min，磁头平均定位时间为15ms，求：
（1）该磁盘组最大存储容量是多少？
（2）该磁盘组最大位密度、磁道密度是多少？
（3）该磁盘的平均存取时间、数据传输率是多少？
答：（1）该磁盘组最大存储容量是：C＝n×T×S×B＝16×256×16×512B＝32MB＝225B （2）最大位密度16×512×8/10π＝2087位/英寸＝2087bpi
磁道密度256/（14/2－10/2）＝256/2＝128道/英寸＝128 tpi
（3）平均存取时间
数据传输率：Dr＝16×512×8×3600/60＝3932160bit/s＝491520B/秒＝480KB/s
平均等待时间：60/（3600×2）＝
平均存取时间：＋15＝ms
考虑：启动延迟＋传送一个扇区数据所需的时间。启动延迟未给，忽略。
传送一个扇区数据所需的时间＝512B/480KB≈
平均存取时间：＋15＋≈
若某机磁盘子系统共有4台驱动器，每台驱动器装有与上述磁盘组相同的磁盘组，请设计该
磁盘子系统的地址格式。
答：
17 16
15 8
7 4
3 0
驱动器号（2位）
圆柱面号（8位）
盘面号（4位）
扇区号（4位）
补充题：
1. 请用2K×8bit的SRAM设计一个8K×32bit的存储器，并画出存储器与CPU的连接原理图。要求：⑴存储器可以分别被控制访问8，16，32位数据，控制信号B1B0由CPU提供：
当B1B0＝00时访问32位数据；
当B1B0＝01时访问16位数据；
当B1B0＝10时访问8位数据。
⑵存储芯片地址按交叉方式编址。
⑶满足整数边界地址的安排。
解：⑴共需芯片4×4＝16片。其中字扩展为4组，位扩展为4片。
共需15根地址线，其中：用A1A0控制位扩展的各片，片内地址A12～A2，高位A14A13作为字扩展各组片选信号。
2K×8(1) 2K×8(2) 2K×8(3) 2K×8(4) CS3 CS2 CS1 CS0 D32~ D24 D23~ D16 D15~ D8 D7~ D0 A12~A2
⑵设每组中数据位数从高到低依次为第一片→第四片。
选中第一片时，C＝1，选中第二片时，D＝1，
选中第三片时，E＝1，选中第四片时，F＝1，
有下列逻辑关系：
B1B0A1A0
CDEF
说明
0000
1111
访问32位数据
0001
0000
不访问
0010
0000
不访问
0011
0000
不访问
0100
0011
计算机组成原理第一章题目(含答案)
第一章计算机系统概论第一章单元测验 1、计算机硬件能直接执行的是 A、高级语言 B、机器语言 C、汇编语言 D、任何语言 2、下列说法中，错误的是 A、软件与硬件具有逻辑功能的等价性 B、固件功能类似软件，形态类似硬件 C、计算机系统层次结构中，微程序属于硬件级 D、寄存器的数据位对微程序级用户透明 3、完整的计算机系统通常包括 A、运算器、控制器、存储器 B、主机、外部设备 C、主机和应用软件 D、硬件系统与软件系统 4、计算机的字长与下列哪项指标密切相关 A、运算精确度 B、运算速度 C、内存容量 D、存取速度 5、CPU地址线数量与下列哪项指标密切相关 A、运算精确度 B、运算速度 C、内存容量 D、存储数据位 6、下列属于冯?诺依曼计算机的核心思想是 A、存储器按地址访问 B、存储程序和程序控制 C、采用补码 D、采用总线
7、下列关于计算机系统层次结构的描述中，正确的是 A、不同层次面向不同用户，看到计算机的属性不同 B、低层代码执行效率比高层代码执行效率高 C、低层用户对硬件的透明性比高层用户要低 D、指令集架构层是软、硬件间的接口 8、下列关于硬件与软件关系的描述中，正确的是 A、硬件是软件运行的基础 B、硬件的发展推动了软件的发展 C、软件的发展也推动硬件的发展 D、软件能完成的功能及性能与硬件有关 9、下列关于计算机字长的描述中正确的是 A、字长一般与运算器的数据位相同 B、字长一般与通用寄存器的位数相同 C、字长一般与存储器数据位相同 D、字长一般与存储器的地址位相同 10、下列可用于评价计算机系统性能的指标是 A、MIPS B、CPI C、IPC D、字长 11、下列计算机系统性能评价的描述中正确的是 A、程序MIPS值越高，计算机的性能越高 B、程序的CPI值越低，计算机的性能越高 C、主频高的机器性能不一定高 D、同一程序在不同机器上运行时得到的MIPS值不一定相同 12、访问256KB的存储空间，需要的地址线数最少为( ）根？（只需要填阿拉伯数字） 13、程序必须存放在哪里才能被CPU访问并执行 14、某计算机指令集中共有A、B、C、D四类指令，它们占指令系统的比例分别为40% 、20%、20%、20%, 各类指令的CPI分别为2、3、4、5；该机器的主频为600MHZ，则该机的CPI 为（保留到小数点后一位） 15、某计算机指令集中共有A、B、C、D四类指令，它们占指令系统的比例分别为40% 、20%、20%、20%, 各类指令的CPI分别为2、3、4、5；该机器的主频为600MHZ，则该机的MIPS为（保留到小数点后一位） 参考答案如下：
计算机组成原理第五版 白中英(详细)第5章习题参考答案
第5章习题参考答案 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（AR ） (3)算术逻辑运算结果通常放在（DR ）和（通用寄存器）。 2．参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解： STO R1, (R2)的指令流程图及微操作信号序列如下：
STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3．参见图5.15的数据通路，画出取数指令“LAD (R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。 解： LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下：
PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4．假设主脉冲源频率为10MHz ，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解：
5．如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲；T l ＝200ns ，T 2=400ns ，T 3=200ns ，试画出时序产生器逻辑图。 解：取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T 3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C 4外，还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令 211C C T *=；321C C T *=；313C C T =，由此可画出逻辑电路图如下：
计算机组成原理考试题库
计算机原理考试题库 一、选择题 1、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 2、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 3、完整的计算机系统应包括D。 A、运算器、存储器、控制器 B、外部设备和主机 C、主机和实用程序 D、配套的硬件设备和软件系统 4、计算机存储数据的基本单位为A。 A、比特Bit B、字节Byte C、字组Word D、以上都不对 5、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 6、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 7、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 8、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 9、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 10、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 11、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 12、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 13、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 14、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 15、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 16、存放欲执行指令的寄存器是D。 A、MAE B、PC C、MDR D、IR 17、用以指定待执行指令所在地址的是C。
计算机组成原理答案
第二章运算方法和运算器练习 一、填空题 1. 补码加减法中，（符号位）作为数的一部分参加运算，（符号位产生的进位）要丢掉。 2. 为判断溢出，可采用双符号位补码，此时正数的符号用（00）表示，负数的符号用（11）表示。 3. 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（不相同），则表明发生了溢出。若结果的符号位为（01），表示发生正溢出；若为（10），表示发生负溢出。 4. 采用单符号位进行溢出检测时，若加数与被加数符号相同，而运算结果的符号与操作数的符号（不一致），则表示溢出；当加数与被加数符号不同时，相加运算的结果（不会产生溢出）。 5. 利用数据的数值位最高位进位C和符号位进位Cf的状况来判断溢出，则其表达式为over=（C⊕Cf）。 6. 在减法运算中，正数减（负数）可能产生溢出，此时的溢出为（正）溢出；负数减（正数）可能产生溢出，此时的溢出为（负）溢出。 7. 补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位Yi和Yi-1的值决定下步操作，当 YiYi-1=（10）时，执行部分积加【-x】补，再右移一位；当YiYi-1=（01）时，执行部分积加 【x】补，再右移一位。 8. 浮点加减运算在（阶码运算溢出）情况下会发生溢出。 9. 原码一位乘法中，符号位与数值位（分开运算），运算结果的符号位等于（两操作数符号的异或值）。 10. 一个浮点数，当其补码尾数右移一位时，为使其值不变，阶码应该（加1）。 11. 左规的规则为：尾数（左移一位），阶码（减1）。 12. 右规的规则是：尾数（右移一位），阶码（加1）。 13. 影响进位加法器速度的关键因素是（进位信号的传递问题）。 14. 当运算结果的补码尾数部分不是（11.0×××××或00.1×××××）的形式时，则应进行规格化处理。当尾数符号位为（01）或（10）时，需要右规。 15. （进位信号的产生与传递逻辑）称为进位链。
计算机组成原理第四版课后习题答案完整版
第一章 1．比较数字计算机和模拟计算机的特点 解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的； 数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。 两者主要区别见P1 表1.1。 2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、 中型机、小型机、微型机和单片机六类。 分类依据：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。 通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、 指令系统规模和机器价格等因素。
3．数字计算机有那些主要应用？ （略） 4．冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？ 解：冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。 存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中； 程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容 量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。 单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单
元都有唯一的地址编号，称为单元地 址。 数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。 指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。 6．什么是指令？什么是程序？ 解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。 程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。 7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的 信息即为数据信息。 8．什么是内存？什么是外存？什么是CPU？什么是适配器？简述其功能。
计算机组成原理模拟试题
计算机组成原理 1．(45.75)10=(___________)16 2．若[X]补=1.0110，则[1/2X]补=___________。 3．若X补=1.1001，按舍入恒置1法舍去末位得__________。 4．运算器的核心部件是__________。 5．动态MOS存储器的刷新周期安排方式有____________、 _____________、_____________。 6．若地址码8位，按字节编址则访存空间可达___________，若地址码10位，则访存空间可达_____________，若地址码20位，则访存空间可达_____________。 7．CPU中用于控制的寄存器有_______________________、 __________________ 和_____________________三种；8．控制器的组成方式可分为______________________和微程序控制器两类。 9．按数据传送方式，外围接口可分为_________________和 __________________。 10．指令中的操作数一般可分为_______操作数和_______操作数。11．申请掌握使用总线的设备，被称为__________。 12．某CRT显示器，分辨率800列╳600行，如果工作在256色模式下，则至少需要_________字节的显示存储器。 选择题: 1、浮点加减中的对阶是（） A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同 B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同 C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同 D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同 2、下列哪一个属于检错纠码（） A. BCD码 B. ASCII码 C. 奇偶校验码 D. 8421码 3、指令格式可表示为（）和地址码的形态 A.指令码 B. 操作码 C.微指令 D. 寄存器码 4、在不同速度的设备之间传送数据( )
计算机组成原理第1章习题与答案
计算机组成原理第1章习题与答案 一、选择题 1．从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（）计算机。 A.并行 B.冯·诺依曼 C.智能 D.串行 2．冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（）。 A.多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作 D.存贮器按内容选择地址 3．在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是（）。 A.对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B.汇编语言对机器的依赖性高 C.用汇编语言编写程序的难度比高级语言小 D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢 4.（2009年考研题）冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（）。 A.指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式 C.指令周期的不同阶段 D.指令和数据所在的存储单元 5．（2011年考研题）下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（）。 A.MIPS B.CPI C.IPC D.MFLOPS 6．（2012年考研题）基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其它时间忽略不计。若CPU速度提高50%，I/O速度不变，则基准程序A所耗费的时间是（）秒。 A.55 B.60 C.65 D.70 7．（2013年考研题）某计算机主频为1.2 GHz，其指令分为4类，它们在基准程序中所占比例及CPI如下表所示。 该机的MIPS数是（）。 A.100 B.200 C.400 D.600
8．（2014年考研题）程序P在机器M上的执行时间是20s，编译优化后，P 执行的指令数减少到原来的70%，而CPI增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是（）。 A.8.4秒 B.11.7秒 C.14秒 D.16.8秒 9．（2015年考研题）计算机硬件能够直接执行的是（）。 Ⅰ．机器语言程序Ⅱ．汇编语言程序Ⅲ．硬件描述语言程序 A.仅Ⅰ B.仅ⅠⅡ C.仅ⅠⅢ D.ⅠⅡⅢ 二、名词解释 1．吞吐量2．响应时间3．利用率 4．处理机字长5．总线宽度6．存储器容量 7．存储器带宽8．主频/时钟周期9．CPU执行时间 10．CPI 11．MIPS 12．FLOPS 三、简答题 1．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 2．冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成？ 3．计算机系统分为哪几个层次？每层分别用软件还是硬件实现？
计算机组成原理-第7章以后作业答案
第七章指令系统 ?7-1指令，程序 指令：计算机执行某种操作的命令 程序：由有序的指令串构成，程序要解决一个具体的问题 指令系统：一台计算机能执行的全部指令的集合 指令系统的重要性：软件编程的基础，硬件设计的依据，综合考虑计算机的软硬件是计算机设计的关键因素。 ?7-2操作码 操作码用来指明该指令所要完成的操作。通常位数反映了机器的操作种类，即机器允许的指令条数，如7位→2^7=128条指令 固定长度操作码：操作码长度(占二进制位数)固定不变 硬件设计相对简单 指令译码时间开销小 指令空间利用率较低 可变长度操作码：操作码长度随指令地址数目的不同而不同(可平均缩短指令长度) 硬件设计相对复杂 指令译码时间开销较大 指令空间利用率较高 例：某机器采用固定长度指令系统，16位，包括3地址指令15条，双地址指令10条，单地址指令若干，每个地址占4位。问：该指令系统最多容纳多少个单地址指令，并设计该指令系统的操作码编码方案 析：每条指令：一个唯一操作码编码，不同类型指令具有不同标识，用扩展操作码方案 三15条，1111 双10条，6个没用6*16=96个 ? 7.3什么是指令字长、机器字长和存储字长？ ? 7.6某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该指令系统 有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。 固定操作码为4位。 8条三地址指令操作码为：0000~0111（剩下1000~1111共8个扩展窗口） 16条二地址指令操作码为：1000 0000~1000 1111 （剩下1001 0000~1111 1111共112个扩展窗口）100条一地址指令操作码为：10010000 0000~10010000 1111 10010001 0000~10010001 1111 10010010 0000~10010010 1111 10010011 0000~10010011 1111 10010100 0000~10010100 1111 10010101 0000~10010101 1111 10010110 0000~10010110 0011
计算机组成原理第五章单元测试(含答案)
第五章指令系统测试 1、以下四种类型指令中，执行时间最长的是（）(单选) A、RR型指令 B、RS型指令 C、SS型指令 D、程序控制类指令 2、程序控制类指令的功能是（）（单选） A、进行算术运算和逻辑运算 B、进行主存与CPU之间的数据传送 C、进行CPU和I/O设备之间的数据传送 D、改变程序执行的顺序 3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用的寻址方式是( ）（单选） A、立即数寻址 B、寄存器寻址 C、隐含寻址 D、直接寻址 4、下列属于指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（）（单选） A、为了实现软件的兼容和移植 B、缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 C、为程序设计者提供更多、更灵活、更强大的指令 D、丰富指令功能并降低指令译码难度 5、寄存器间接寻址方式中，操作数存放在（）中（单选） A、通用寄存器 B、主存 C、数据缓冲寄存器MDR D、指令寄存器 6、指令采用跳跃寻址方式的主要作用是（) (单选) A、访问更大主存空间 B、实现程序的有条件、无条件转移 C、实现程序浮动 D、实现程序调用 7、下列寻址方式中，有利于缩短指令地址码长度的是（）（单选） A、寄存器寻址 B、隐含寻址 C、直接寻址
D、间接寻址 8、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址1200H中的内容为12FCH，地址12FCH中的内容为3888H，地址3888H中的内容为88F9H．则该操作数的有效地址为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 9、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址1200H中的内容为12FCH，地址12FCH中的内容为3888H，地址3888H中的内容为88F9H．则该操作数为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 10、某计算机按字节编址，采用大端方式存储信息。其中，某指令的一个操作数的机器数为ABCD 00FFH，该操作数采用基址寻址方式，指令中形式地址（用补码表示）为FF00H，当前基址寄存器的内容为C000 0000H，则该操作数的LSB(即该操作数的最低位FFH)存放的地址是( ) (单选) A、C000 FF00H B、C000 FF03H C、BFFF FF00H D、BFFF FF03H 11、假定指令地址码给出的是操作数所在的寄存器的编号，则该操作数采用的寻址方式是( )(单选) A、直接寻址 B、间接寻址 C、寄存器寻址 D、寄存器间接寻址 12、相对寻址方式中，操作数有效地址通过( )与指令地址字段给出的偏移量相加得到(单选) A、基址寄存器的值 B、变址寄存器的值 C、程序计数器的值 D、段寄存器的值 13、下列关于二地址指令的叙述中，正确的是( ) (单选) A、运算结果通常存放在其中一个地址码所指向的位置 B、地址码字段一定是操作数 C、地址码字段一定是存放操作数的寄存器编号
计算机组成原理试题及答案
A ．(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A ．(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中， ______ 是正确的 A. 只做算术运算，不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器， Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设］X ］补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸，X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1，X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 A.控制器 B. 控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU 和主存 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速 度 15. 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 ____________ 作为存储芯 片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 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 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0）16 D. （ 152）10 o D. ASC H 码 只做加法 既做算术运算，又做逻辑运算 只读存储器 光擦除可编程的只读存储器 位微处理器。
计算机组成原理课后答案
… 第一章计算机系统概论 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件硬件和软件哪个更重要 计算机系统：计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体 计算机硬件：计算机的物理实体 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要 如何理解计算机系统的层次结构 实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器，机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0，硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0，软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机 》 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言 汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址，使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序 高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯，并且还具有较强的通用性 如何理解计算机组成和计算机体系结构 计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性 计算机组成对程序员透明，如何实现计算机体系结构所体现的属性 冯·诺依曼计算机的特点是什么 。 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成 指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中 指令由操作码、地址码两大部分组成 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行 以运算器为中心（原始冯氏机） 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 计算机硬件各部件 运算器：ACC, MQ, ALU, X ' 控制器：CU, IR, PC 主存储器：M, MDR, MAR I/O设备：设备，接口 计算机技术指标： 机器字长：一次能处理数据的位数，与CPU的寄存器位数有关 存储容量：主存：存储单元个数×存储字长 运算速度：MIPS, CPI, FLOPS 解释概念 & 主机：计算机硬件的主体部分，由 CPU+MM（主存或内存）组成 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成
计算机组成原理第七章课后部分答案
7.1什么叫机器指令？什么叫指令系统？为什么说指令系统与机器指令的主要功能以 及与硬件结构之间存在着密切的关系？ 机器指令：是CPU能直接识别并执行的指令，它的表现形式是二进制编码。机器指令通常由操作码和操作数两部分组成。 指令系统：计算机所能执行的全部指令的集合，它描述了计算机 内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。 指令系统是计算机硬件和软件的接口部分，是全部机器指令的集合。 7.2什么叫寻址方式？为什么要学习寻址方式？寻址方式：指确定本条指令的数 据地址以及下一条将要执行的指 令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指 令格式和指令功能。 学习寻址方式，是为了找到指令中参与操作的数据，然后根据指令，得出结果。 7.3什么是指令字长、机器字长和存储字长？指令字长：是指机器指令中二进制 代码的总位数。指令字长取决 于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个 数。不同的指令的字长是不同的。 机器字长：是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据 的位数（整数运算即定点整数运算）。机器字长也就是运 算器进行定点数运算的字长，通常也是CPU内 部数据通路的宽度。即字长越长，数的表示范围也 越大，精度也越高。机器的字长也会影响机器的运算速
度。 存储字长：一个存储单元存储一串二进制代码（存储字），这串 二进制代码的位数称为存储字长，存储字长可以是8 位、 16 位、32 位等。 7.6 某指令系统字长为16位，地址码取 4 位，提出一种方案，使该指令系统有 8 条三地址指令、16 条二地址指令、100 条一地址指令。 解：三地址指令格式如下： 4 4 4 4 OP A1 A2 A3 指令操作码分配方案如下： 4 位OP 0000 ， ,, ，A1,A2,A3:8 条三地址指令 0111 ， 1000，0000， ,, ，,, ，A2 ，A3:16 条二地址指令 1000，1111， 1001，0000，0000， A3:100 条一地址指令 1001, 0110, 0011, 1001, 0110, 0100,
计算机组成原理试题库(含答案)
计算机组成原理试题 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C）。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7．CPU响应中断的时间是_C_____。 A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。8．常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。 9．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作__A____。 A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；
计算机组成原理课后答案
第一章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； ●指令和数据均用二进制表示； ●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操 作数在存储器中的位置； ●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ●机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义： CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。 CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。 PC：Program Counter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数
计算机组成原理第二版课后习题答案
第1章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解： 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 2. 如何理解计算机的层次结构？ 答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。 （1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 （3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。 通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。 3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语
言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。 4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大 部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访 问； ●指令和数据均用二进制表示； ●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的 性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； ●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ●机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。
计算机组成原理试题库集及答案
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第一章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； 指令和数据均用二进制表示； 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义：
计算机组成原理第1章 习题及参考答案
第一章绪论习题及参考答案 一、判断题 1．微型计算机广阔的应用领域中，会计电算化属于科学计算应用方面。( ) 2．决定计算机计算精度的主要技术指标是计算机的字长。( ) 3．利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫做单片机。( ) 4．计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令。（） 5．兼容性是计算机的一个重要性能，通常是指向上兼容，即旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。系列机通常具有这种兼容性。（） 二、简答题 1．电子数字计算机与电子模拟计算机的主要区别是什么 2．简单描述计算机的发展过程和应用范围。 3．冯·诺依曼机的主要特点是什么 4．按照冯·诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能 5．如何理解软硬件之间的等价性 6．何谓绿色计算机对它有哪些要求 7．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。 8．计算机系统的主要技术指标有哪些 参考答案 一、判断题 1．错。会计电算化属于计算机数据处理方面的应用。 2．对。 3．错。计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫CPU。 4．错。“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条指令。 5．错。兼容性包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容，微型计算机通常具有这种兼容性。 二、简答题 1．电子数字计算机的运算对象是离散的数字量，用数码进行运算，其运算结果也是离散的数字量；电子模拟计算机的运算对象是连续变化的物理量(如电流、电压等)，其运算结果也是连续变化的物理量。数字计算机的运算速度快，运算精度高。现代所说的计算机都是电子数字计算机。 2．从1946年世界上第一台数字电子计算机ENIAC研制成功至今，计算机的发展经历了4个时
计算机组成原理习题 第五章
第五章 一．填空题 1.控制器由于设计方法的不同可分为型、型和型控制器。 2.控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的进行，以便对各种操作实施时间上的控制。 3.微程序控制的计算机中的控制存储器CM是用来存放的。 4.在微指令的字段编码法中，操作控制字段的分段并非是任意的，必须遵循的分段原则中包括：①把性的微命令分在同一段内；②一般每个小段要留出一个状态，表示。 5.微指令分为和微指令两类，微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比微指令快。 6.在CPU中，指令寄存器的作用是，其位数取决于；程序计数器的作用是，其位数取决于。 7.指令周期是，最基本的指令周期包括和。 8.根据CPU访存的性质不同，可将CPU的工作周期分为、、和。 9.在CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是，保存下一条指令地址的寄存器是，保存CPU访存地址的寄存器是。 10.中断判优可通过和实现，前者速度更快。 11.中断服务程序的入口地址可通过和寻找。 12.在硬件向量法中，可通过两种方式找到服务程序的入口地址，一种是，另一种是。 13.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做，它常常用若干个来表示，而后者又包含有若干个。 14.程序顺序执行时，后继指令的地址由形成，遇到转移指令和调用指令时，后继指令的地址从获得。 15.控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的进行，以便对各种操作实施时间上的控制。 16.机器X和Y的主频分别是8MHz和12MHz，则X机的时钟周期为μs。
若X机的平均指令执行速度为0.4MIPS，则X机得平均指令周期为μs。若两个机器的机器周期内时钟周期数相等，则Y机得平均执行速度为MIPS。 17.一个主频为25MHz的CPU，平均每条指令包含2个机器周期，每个机器周期包含2个时钟周期，则计算机的平均速度是。如果每两个机器周期中有一个用于访存，而存储器速度较慢，需再插入2个时钟周期，此时指令周期为μs。 18.微指令格式可分为型和型两类，其中型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。 19.在用微程序实现的控制器中，一条机器指令对应若干条，它又包含若干。微指令格式分成型和型两类，型微指令可同时执行若干个微操作，所以执行指令的速度比快。 20.实现机器指令的微程序一般存放在中，而用户程序存放在中，前者的速度比后者。若采用水平型微指令，则微指令长度一般比机器指令。 21.某计算机采用微程序控制，微指令字中操作控制字段共16位，若采用直接控制，则可以定义种微操作，此时一条微指令最多可同时启动个微操作。若采用编码控制，并要求一条微指令需同时启动4个微操作，则微指令字中的操作控制字段应分段，若每个字段的微命令数相同，这样的微指令格式最多可包含个微操作命令。 22.在微程序控制器中，一次能够定义并执行多个并行操作命令的微指令叫 做型微指令。若采用微操作码方式，一次只能执行一个操作命令的微指令（例如，控制信息从某个源部件到某个目标部件）叫做型微指令，后者实现一条机器指令的微程序要比前者编写的微程序。 23.在串行微程序控制器中，执行现行微指令的操作与取下一条微指令的操作在时间上是进行的，所以微指令周期等于。在并行为程序控制器中，执行现行微指令的操作与取下一条微指令的操作是进行的，所以微指令周期等于。 二．选择题
计算机组成原理习题及答案54686word版本
计算机组成原理习题及答案54686
概论 一、选择题： １．1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为＿B＿。A.EDVAC B.ENIAC C.EVNAC D.EINAC 2.完整的计算机系统应包括__D_____.A..运算器、存储器、控制器 B.外部设备和主机 C.主机和存储器 D.配套的硬件和软件设备 3.计算机系统中的存储器系统是指__D____.A.RAM存储器 B.ROM存储器 C.内存储器 D.内存储器和外存储器 4.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_C_____. A..节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能所致 D.信息处理方便 5.计算机硬件能直接执行的只有_B___. A.符号语言 B.机器语言 C.机器语言和汇编语言 D.汇编语言 二、填空题: 1.计算机的硬件包括__运算器_._控制器_._存储器_._输入设备_._输出设备__. 2.在计算机术语中,将运算器和控制器合在一起称为_CPU__,而将_CPU__和存储器合在一起称为__主机__. 3.计算机的软件一般分为两大类:一类叫_系统__软件,一类叫_应用__软件,其中,数据库管理系统属于_系统_软件,计算机辅助教学软件属于__应用___软件. 4.计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_.在CPU执行程序时,必须将指令存放在_内存储器__中. 5.输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备___. 6.计算机存储器的最小单位为__位___,1KB容量的存储器能够存储_1024*8__个这样的单位. 7.在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送的公共通路称为__总线___,就其所传送的信息的性质而言,在公共通路上传送的信息包括_数据__、__地址__和__控制___信息. 三、衡量计算机性能的基本指标有哪些？ 答：1.基本字长 2.数据通路宽度 3.运算速度：包括CPU时钟频率和数据传输率 4.存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量 5.外围设备及其性能 6.系统软件配置运算方法和运算器 一、选择题: 1.在机器数中,__B____的零的表示形式是唯一的. A.原码 B.补码 C.反码 D.原码和反码 3.若某数X的真值为-0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码方法__B__码. A.原 B.补 C.反 D.移 4.运算器虽有许多部件组成,但核心部分是__B____. A.数据总路线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.通用寄存器 5.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过__D_____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