计算机组成原理期末复习资料汇总

计算机组成原理期末复习资料汇总、名词解释微程序：是指能实现一条机器指令功能的微指令序列。微指令：在机器的一个CPL周期内，一组实现一定操作功能的微命令的 组合。微操作：执行部件在微命令的控制下所进行的操作。加减交替法：除法运算处理中对恢复余数法来说，当余数为正时，商“ 1”, 余数左移一位，减除数；当余数为负时，商“0”，余数左移一位，加除数。有效地址：EA是一 16位无符号数，表示操作数所在单元到段首的距离 即逻辑地址的偏移地址.形式地址：指令中地址码字段给出的地址，对形式地址的进一步计算可 以得到操作数的实际地址。相容性微操作：在同一 CPU周期中，可以并行执行的微操作。相斥性微操作：在同一 CPU周期中，不可以并行执行的微操作。PLA Programmable Logic Arrays ，可编程逻辑阵列。PAL Programmable Array Logic ，可编程阵列逻辑。GAL Generic Array Logic，通用阵列逻辑。CPU Central Processi ng Un it，中央处理器。一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。精简指令系统计算机RISC: Reduced Instruction Set ComputerCISC: Complex Instruction Set Computer，复杂指令系统计算机。ALU Arithmetic Logic Un it，算术逻辑单元。CPU执行单元，用来完成算术逻辑运算。二、选择题1. 没有外存储器的计算机监控程序可以存放在（B ）。A. RAM B. ROM C . RAM和 ROM D . CPU2. 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.主机和使用程序D.配套的硬件设备和软件系统3. 在机器数（BC ）中，零的表示形式是唯一的。A. 原码 B.补码 C.移码 D .反码4. 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.原码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器5. 某寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的（ C ）才能识别 它。A. 译码器 B .判断程序C.指令 D .时序信号6. 下列数中最小的数为（C ）。A.( 101001) 2 B .(52) 8C.( 101001) BCDD.( 233) 167. 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（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8. 补码加减法是指（C ）。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与运算，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9. 运算器虽然由许多部件组成，但核心部件是（B ）。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10. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（B ）。A. 实现存储程序和程序控制B. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C. 可以直接访问外存D. 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度11. 指令的寻址方式有顺序和跳转两种方式，米用跳转寻址方式，可以实 现（D ）。A.堆栈寻址B.程序的条件转移C.程序的无条件转移D.程序的条件转移或无条件转移12微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（B ）。A. 每一条机器指令由一条微指令来执行B. 每一条机器指令由一段由微指令编程的微程序来解释执行C. 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D. 条微指令由若干个机器指令组成13. 用以指定将要执行的指令所在地址的是（ B ）。A.指令寄存器B.程序计数器C .数据寄存器D .累加器14. 常用的虚拟存储系统由（ B ）两级存储器组成，其中辅存是大容 量的磁表面存储器。A . cache-主存 B .主存-辅存 C . cache-辅存 D .通用 寄存器-cache15. RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（ D ）。A .栈顶和次栈顶B.两个主存单元C . 一个主存单元和一个通用寄存器D .两个通用寄存器16. CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（C ）。A. 地址寄存器 B .指令计数器C.程序计数器D .指令寄存器17. 单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭（C ）标志，以防 止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。A .中断允许 B .中断请求C.中断屏蔽D . DMA青求18. 下面操作中应该由特权指令完成的是（B ）。A.设置定时器的初值B.从用户模式切换到管理员模式C.开定时器中断D.关中断19. 主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（A ）。A. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题B. 扩大主存贮器容量C. 扩大CPU中通用寄存器的数量D. 既扩大主存贮器容量，又扩大 CPU中通用寄存器的数量20. 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（C ）。A.堆栈寻址方式 B .立即寻址方式C.隐含寻址方式D .间接寻址方式21. 为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用（B ）。A .通用寄存器B.堆栈 C .存储器 D .外存22. 某DRAM芯片，其存储容量为 512KX 8位，该芯片的地址线和数据线的数目是（D ）。A. 8, 512 B . 512, 8 C . 18, 8D. 19, 8解析：内存的地址线跟内存的容量有关，类似于有1万个人有电话，电话号码就至少得5位一样，只不过区别是电脑内部用二进制而不是十进制。内 存的容量有多少，是用多少个二进制数表示，那么地址线的条数就是多少 个，比如容量是4位的，用两个2进制数表述，那么地址线就是 2条，8 位的，用三个2进制数表示，地址线就应该是 3条，这样推下来，内容容 量是能用多少个二进制数表示，相当于1个二进制数的2的多少次，那么 地址条数就是多少。512k应该指的是512KB相当于4Mb（按照1比8换算），需要用22位二进制数表示，相当于2的22次，所以用22条地址线。数据线指 次传输的数据的宽度，8位的宽度应该用8根数据线。23.定点运算器用来进行（B ）。A.十进制加法运算B.定点数运算C.浮点数运算D.既进仃疋点数运算也进仃浮点数运算24. 直接.间接.立即3种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是（C ）。A.直接.立即.间接B.直接.间接.立即C.立即.直接.间接D.立即.间接.直接25. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在（ B ）。A.通用寄存器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈26. 微指令执行的顺序控制问题，实际上是如何确定下一条微指令的地址问题。通常采用的一种方法是断定方式，其基本思想是（C ） A.用程序计数器PC来产生后继微指令地址B. 用微程序计数器卩PC来产生后继微指令地址C. 通过微指令顺序控制地段由设计者指定或者由设计者指定的判 断字段控制产生后继微指令地址D. 通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址27. 两补码相加，采用1位符号位，当（D ）时，表示结果溢出。A. 符号位有进位B.符号位进位和最高数位进位异或结果为 0C.符号位为1 D.符号位进位和最高数位进位异或结果为 128. 某单片机字长32位，其存储容量为4MB若按字编址，它的寻址范围 是（A ）。A. 1M B . 4MB C . 4M D . 1MB解析问题：1.某计算机字长为32位,其存储容量为16MB若按双字编址，它的寻 址范围是多少2 .某机字长为32位,存储容量为64MB若按字节编址.它的寻址范围 是多少？解答：我的方法是全部换算成1位2进制的基本单元来算。先计算总容量， 如第一题中是16mb中，一 B为8位，也就是8个一位基本单元组成， 16M=2A24位 =2A24个一位基本单元。所以总的基本单元是 2八24*8。一个字长是n位，就是说一个字是由n个一位基本单元组成。按照 字来编址就是说由一个字所包含的一位基本单元的个数作为一个地址单 元，它对应一个地址。同理，双字编址就是两个字所包含的的基本单元数 作为一个地址单元。由于一个字节（1B）永远是8位，所以按字节编址永 远是8个一位基本单元作为一个地址单元。寻址范围就是说总共有多少个 这样的地址。第一题中一个字长是 32位，对于按字编址来说一个地址单元有 32 个基本单元，按双字编址则是一个地址单元有 64个，按字节是8个，总 容量是2八24*8个。所以按字编址的地址数是 2八24*8/32个，按双字是 2八24*8/64个，按字节是2八24*8/8个。因此，第一题答案是 2A2仁2M。同理，第二题答案是 2A26*8/8=2A26=64M。29. 某SRAM芯片，其容量为1MIX 8位，除电源和接地端外，控制端有 E和R/W#该芯片的管脚引出线数目是（ D ）。A. 20 B . 28 C . 30 D. 32这个题目其实就是要计算地址总线和数据总线的引脚数。既然是8位宽带，那数据线引脚就要8个，1M个存储单元需要20根 地址线，因为2的20次方等于1M,所以这个芯片的引脚数目至少为1 + 1 + 1 + 1+8+20=32 （电源 +地+E+R/W 数据线 + 地址线）30. 存储单元是指（B ）。A.存放1个二进制信息位的存储元B .存放1个机器字的所有存储元集合C.存放1个字节的所有存储元集合D .存放2个字节的所有存储元集合31. 指令周期是指（C ）。A. CPU从主存取出一条指令的时间B. CPI执行一条指令的时间C. CPU从主存取出一条指令加上执行一条指令的时间D. 时钟周期时间32. 中断向量地址是（C ）。A. 子程序入口地址B.中断服务程序入口地址C.中断服务程序入口地址指示器D.例行程序入口地址33. 从信息流的传输速度来看，（A ）系统工作效率最低。A. 单总线 B .双总线 C .二总线 D .多总线34. 同步控制是（C ）。A.只适用于CPU控制的方式B.只适用于外围设备控制的方式C.由统一时序信号控制的方式D .所有指令执行时间都相同的方式35. 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36. 计算机硬件能直接执行的是（C ）。A.符号语言 B .汇编语言C.机器语言D .机器语言和汇编语言37. 运算器的核心部件是（C ）。A.数据总线B .数据选择器C .算术逻辑运算部件D .累加寄存器38. 对于存储器主要作用，下面说法是正确（ C ）。A. 存放程序 B .存放数据C.存放程序和数据D .存放微程序39. 至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是（C ）。A. 节约元件 B .运算速度快C .物理器件性能决定 D.信息处理方便40. CPU中有若干寄存器，其中存放存储器中数据的寄存器是（A ）。A.地址寄存器B.程序计数器C .数据寄存器 D .指令寄存器41. CPU中有若干寄存器，其中存放机器指令的寄存器是（ D ）。A.地址寄存器 B .程序计数器C .指令寄存器D .数据寄存器42. CPU中有若干寄存器，存放CPU将要执行的下一条指令地址的寄存器 是（C ）。A.地址寄存器B .数据寄存器 C.程序计数器D.指令寄存器43. CPU中程序状态寄存器中的各个状态标志位是依据 （C ）来置位的。A. CPUE执行的指令B. CPI将要执行的指令C.算术逻辑部件上次的运算结果D .累加器中的数据44. 为协调计算机各部件的工作，需要（ B ）来提供统一的时钟。A.总线缓冲器B .时钟发生器C .总线控制器D .操作命令发生器45. 能发现两位错误并能纠正一位错的编码是（A ）。A.海明码 B . CRC码 C .偶校验码 D .奇校验码46. 下列存储器中，速度最慢的是（C ）。A.半导体存储器B .光盘存储器C.磁带存储器D .硬盘存储器47. 下列部件设备中，存取速度最快的是（B ）。A.光盘存储器B. CPU的寄存器C.软盘存储器 D .硬盘存储器48. 某一 SRAM芯片，容量为16KX 1位，则其地址线条数下面哪项正确（C ）。A. 18 根 B . 16K根C. 14 根 D. 22 根49. 计算机的存储器采用分级存储体系的目的是（D ）。A. 便于读写数据B .减小机箱的体积C. 便于系统升级D .解决存储容量.价格与存取速度间的矛盾50. 在Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到 Cache内的任意一快的位置上，下面哪项符合这种特点（B ）。A.直接映射B.全相联映射C .组相联映射D .混合映射51. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（B ）。A.实现程序控制和快速查找存储器地址B. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C. 可以直接访问主存和外存D. 降低指令译码难度52. CPU组成中不包括（D ）。A.指令寄存器 B.地址寄存器C.指令译码器D.地址译码器53. 程序计数器PC在下面（C ）部件中。A.运算器 B.存储器 C .控制器 D. I/O接口54. CPU内通用寄存器的位数取决于（ B ）。A.存储器容量B.机器字长C.指令的长度D. CPU的管脚数55. 以硬件逻辑电路方式构成的控制器又称为（ B ）。A.存储逻辑型控制器B.组合逻辑型控制器C .微程序控制器D.运算器56. 直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入（ C ）部件中。A.累加器 B .地址寄存器C. PC寄存器 D .存储器57.状态寄存器用来存放（B ）A.算术运算结果C.运算类型B.算术.逻辑运算及测试指令的结果状态D .逻辑运算结果58.微程序放在（D ）A.指令寄存器B . RAM C .内存D.控制存储器59. 主机，外设不能并行工作的方式是（B ）。A. 中断方式B.程序查询方式C.通道方式 D . DMA方式60. 禁止中断的功能可由（D ）来完成。A. 中断触发器B .中断禁止触发器C.中断屏蔽触发器D.中断允许触发器61. 在微机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般用（ C ）。A. 程序中断控制 B .程序直接控制C. DMA方式D.通道方式62. DMA方式数据的传送是以（C ）为单位进行的。A.字节B .字C.数据块 D .位63. DMA方式在（A ）之间建立的直接数据通路。A.主存与外设B . CPU与外设C.外设与外设D. CPU与主存64. 冯诺依曼机工作方式的基本特点是（ B ）。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.存储器按内部选择地址65. 针对8位二进制数，下列说法中正确的是（B ）。A.B. 127的反码等于0的移码C. + 1的移码等于一127的反码 D . 0的补码等于一1的反码66. 计算机系统中采用补码运算的目的是为了（ C ）。A.与手工运算方式保持一致B.提高运算速度C.简化计算机的设计D.提高运算的精度67. 长度相同但格式不同的2种浮点数，假设前者阶码长.尾数短，后者 阶码短.尾数长，其他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度 为（B ）。A. 两者可表示的数的范围和精度相同B. 前者可表示的数的范围大但精度低C. 后者可表示的数的范围大且精度高D. 前者可表示的数的范围大且精度高D ）。68. 在浮点数原码运算时，判定结果为规格化数的条件是（A.阶的符号位与尾数的符号位不同B.尾数的符号位与最高数值位相同C.尾数的符号位与最高数值位不同D.尾数的最高数值位为169. 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（C ）。A. 阶符与数符相同B. 阶符与数符相异C. 数符与尾数小数点后第1位数字相异D. 数符与尾数小数点后第1位数字相同70. 在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有（C ）, 它一般用（）来实现。A.译码电路，与非门B.编码电路，或非门C.溢出判断电路，异或门D.移位电路，与或非门71. 在定点数运算中产生溢出的原因是（ C ）。A. 运算过程中最高位产生了进位或借位B. 参加运算的操作数超出了机器的表示范围C. 运算的结果超出了机器的表示范围D. 寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位72. 存储周期是指（C ）。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73.和外存储器相比，内存储器的特点是 A.容量大，速度快，C.容量小，速度快，成本低成本高C ）。B .容量大，速度慢，成本高D.容量小，速度快，成本低74.某计算机字长16位,址范围是（B ）A. 0 64K它的存储容量OB. 0 32K75.某SRAM芯片,数目为（DA. 64,16其存储容量为）。B. 16,6476.某DRAM芯片,其存储容量为64KB若按字编址，那么它的寻C. 0 64KBD. 0 32KB64KX 16位，该芯片的地址线和数据线C. 64,8D. 16,16512KX 8位，该芯片的地址线和数据线数目为（D ）。C. 18,8D. 19, 8A. 8,512B. 512,8某机字长32位，存储容量1MB若按字编址，它的寻址范围是（C ）A. 0 1MB. 0 512KB C. 0256KD. 0256KB某计算机字长32位，其存储容量为4MB若按字编址，它的寻址范围 是（A ） oA. 01MB. 04MBC. 04MD. 01MB某计算机字长32位，其存储容量为4MB若按半字编址，它的寻址范 围是（C ） oA. 04MBB . 02MBC. 02MD. 01MB某计算机字长为为32位，其存储容量为16MB若按双字编址，它的 寻址范围是（B ）oA. 016MBB. 08MC. 08MBD. 016MB某SRAMS片，其容量为512X 8位，加上电源端和接地端，该芯片引 出线的最小数目应为（D ）oA. 23B. 25C. 50D. 1977.78.79.80.81.82.83.84.射85.86.在虚拟存储器中，当程序在执行时，A.程序员B.编译器（D ）完成地址映射。C. 装入程序D.操作系统虚拟段页式存储管理方案的特点为（D ）。A. 空间浪费大.存储共享不易.存储保护容易.不能动态连接B. 空间浪费小.存储共享容易.存储保护不易.不能动态连接C. 空间浪费大.存储共享不易.存储保护容易.能动态连接D. 空间浪费小.存储共享容易.存储保护容易.能动态连接 在cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到 cache内的 任意一块的位置上，则这种方法称为（A ） A.全相联映射B.直接映射C.组相联映射D.混合映对某个寄存器中操作数的寻址方式称为（C ）寻址A.直接B.间接C.寄存器D.寄存器间接变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（C ）A.基值寄存器内容加上形式地址（位移量）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87. 堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示 的栈顶单元，如果进栈操作的动作是：(A) -Msp,(SP) 1-SP,那么 出栈操作的动作应为(B ) oA. (Msp) A,(SP)+1 SP B. (SP)+1 SP,(Msp) AC . (SP) 1 SP,(Msp) A D . (Msp) A,(SP) 1SP88. 运算型指令的寻址与转移性指令的寻址不同点在于(A )。A. 前者取操作数，后者决定程序转移地址B. 后者取操作数，前者决定程序转移地址C. 前者是短指令，后者是长指令D. 前者是长指令，后者是短指令89. 中央处理器是指(C )。A.运算器B .控制器C.运算器和控制器D.运算器，控制器和主存储器90. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是(B )。A.主存地址寄存器B.程序计数器C.指令寄存器D.状态条件寄存器91. 指令周期是指(C )。A. CPU从主存取出一条指令的时间B . CPI执行一条指令的时间C. CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D. 时钟周期时间92. 下面描述的RISC机器基本概念中正确的句子是(B )。A. RISC机器不一定是流水 CPU B . RISC机器一定是流水 CPUC. RISC机器有复杂的指令系统D. CPU配备很少的通用寄存器93. 计算机操作的最小时间单位是(A )。A.时钟周期B.指令周期C. CPL周期D.微指令周期94. 计算机系统的输入输出接口是(B )之间的交接界面。A. CPU与存储器B .主机与外围设备C.存储器与外围设备D. CPU与系统总线D ）。95. 计算机的外围设备是指（A.输入/输出设备B.外存设备C.远程通信设备D.除了 CPU和内存以外的其它设备96. 显示器的主要参数之一是分辨率，其含义为（ B ）。A.显示屏幕的水平和垂直扫描频率B. 显示屏幕上光栅的列数和行数C. 可显示不同颜色的总数D. 同一幅画面允许显示不同颜色的最大数目97. 中断发生时，由硬件保护片更新程序计数器PC而不是由软件完成,主要是为了（ A ）。A.能进入中断处理程序并能正确返回原程序B. 节省内存C. 提高处理机的速度D. 使中断处理程序易于编制，不易出错98. 中断向量地址是（B ）。A.子程序入口地址B.中断源服务程序入口地址C.中断服务程序入口地址D.中断返回地址99. 在I/O设备.数据通道.时钟和软件这四项中，可能成为中断源的是（D ） oA. I/O设备B. I/O设备和数据通道D. I/O设备.数据通道.时钟和B . CPU是否响应了中断请求D.开放或关闭可屏蔽硬中断 程序末尾要安排一条指令IRET,B.恢复断点信息并返回D.返回到断点处C. I/O设备.数据通道和时钟 软件100. 中断允许触发器用来（D ）A.表示外设是否提出了中断请求C. CPU是否正在进行中断处理101. 硬中断服务程序结束返回断点时, 它的作用是（B）。A.构成中断结束命令C.转移到IRET的下一条指令102. 在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是（B ）A. 在总线控制器发出的控制信号控制下完成的B. 在DMA空制器本身发出的控制信号控制下完成的C. 由CPL执行的程序完成的D. 由CPJ向应硬中断处理完成的103. 周期挪用方式常用于（A ）方式的/输入输出中。A DMA B.中断C.程序传送D.通道104.如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的响应次序，可以利用（D ）。A.中断嵌套B.中断向量C.中断响应D.中断屏蔽105.通道对CPU的请求形式是（B ）。A.自陷B.中断C.通道命令D.跳转指令106.CPI对通道的请求形式是（D ）。A.自陷B.中断C.通道命令D.I/O指令、填空1浮点数规格化时的精度由 尾数的位数决定，范围由阶码的位数决定2. 三态门比普通状态（高电平、低电平）多哪一个状态？高阻态（悬空）3. Am2901芯片是运算器作用的部件，它的两个主要功能是：作为运算器、 作为定序器（确定下一条微指令的指令）。4. Am291（芯片是寄存器作用的部件。5. 运算器可以实现 算术运算和逻辑运算。6. BCD码：用4位二进制代码表示一位十进制数，最常见的BCD码是8421 码。7. 根据操作数的位置，指出寻址方式：8. 操作数在寄存器中，称为 寄存器寻址方式：9.操作数地址在寄存器中，称为寄存器间接寻址方式;10. 操作数在指令中，称为 立即寻址方式；11. 操作数地址在指令中，称为 直接寻址方式。12. 设形式地址为D,以直接寻址方式，有效地址为：D;以间接寻址方式，有效地址为：（D）;以相对寻址方式，有效地址为：（PC +D ;以寄存器寻址间接寻址方式，有效地址为：（R）;以基址寻址方式，有效地址为：D+ （ BR;以变址寻址方式，有效地址为：D+ （IX）。13. 浮点数向左规格化的原则：尾数左移一位，阶码减1。浮点数向右规格化的原则：尾数右移一位，阶码加1。14. 在微指令的字段编码中，操作控制字段的分段并非是任意的，必须遵循分段的原则，包括：O 1.把相斥性的微命令分在同一段中；O 2. 一般 每个小段要留出一个状态，表示： 本段不执行任何操作。15. 补码定点加减运算的溢出判断有两种方式，分别是：用一位符号位判断溢出和用两位符号位判断溢出。16. 规格化浮点数的判断依据是： 尾数的绝对值在 0.5和1范围内。仃.所谓寻址方式是：找出有效地址的方式。18. 基址寻址：操作数的有效地址=形式地址+基地址 。19. 在计算机中存放指令地址的寄存器叫 PC （程序计数器）。20. 在取指令之前，首先把PC的内容送到地址（MAR寄存器中，然后由CPU发出读命令，把指令从 地址寄存器所指定的内存存储单元中取出来，送到CPU的指令寄存器中。21. 控制器的设计方法有两种，分别是：组合逻辑设计 和微程序设计。22. 影响并行加法器的两个因素是： 进位信号和传递时间。23. 微程序控制的计算机中的控制存储器 CM是用来存放微程序。24. 编码左移、右移的计算结果。补码为算术左移1位后得，算术右移一位后得。25. -0的反码表示为：1.1111111 （假设数据有8位，用二进制表示）。0的原码、补码、反码、移码（8位二进制数表示）原码补码反码移码+00.00000000.00000000.00000001,0000000-01.00000000.00000001.11111111,000000026. 控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的 时序进行，以便对各 种操作实施时间上的控制。27. 根据编码方式，微指令分成 水平型微指令和垂直型微指令两种类型。水平型微指令 可以同时执行若干个微操作，所以执行机器的速度比垂直型微指令快。28. 阶码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），用规格化补码表示，则它能表示的最大正数的阶码为 FFH尾数为7FFFF田，绝对值最小的负数的阶码为 FFH尾数为800000H （用十六进制表示）O29. 影响流水线性能的因素主要反映在 访存冲突和相关问题两个方面。四、简答题1. 设x=0.11011，y=0.10111，用变形补码计算x+y的值，同时指出结果是 否溢出。解：x补=00.11011，y补=00.10111，贝S x补+y补=00.11011+00.10111=01.10010 ,符号位为“ 01”，表示溢出。由于第一位符号位为 0,表示正溢出。2. AM2901器件中的Q寄存器的用途是什么，为什么需要它与通用寄存器一 起移位？解：主要用途是运算器，在进行逻辑运算时用于存放部分积；进行除法运算时，用作商寄存器。目的：为了乘除法的需要。3. 试问CPU中有哪些主要的寄存器，它们各自的功能是什么？解：地址寄存器AR存放将被访问的存储单元的地址；数据寄存器DR存放欲存入存储器中的数据或最近从存储器中读出的数据；指令寄存器IR :存放从存储器中取出的待执行的指令。程序计数器PC存放正在执行的指令的地址或接着将要执行的下一条指 令的地址累加寄存器AC为ALU提供一个工作区，暂时保存一个操作数或运算结 果。状态字寄存器PSW用来表征当前运算的状态及程序的工作方式。4. 假设某机器有86条指令，平均每条指令由12条微指令组成，其中一条 是取指微指令。取指指令是公用的，已知微指令字长48位。请问控制存 储器的容量需多大？解：共有微指令(12 1) X 86+1=947条，故控制存储器的容量为 947X 48 =45456 位。5. 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：从时间上讲，取指令事件发生在“取指阶段”，取数据事件发生在“执 行阶段”。故在取指阶段从存储器取出的信息即为指令，在执行阶段从存储 器取出的信息为数据。6. 简要说明组合逻辑与微程序的控制器组成的异同之处，两种控制器各自的优缺点。解：组合逻辑与微程序控制器相同之处是根据指令操作码和时序信号， 产生各种控制信号，以便正确地建立各种数据通路，完成取指令和执行指令 的控制。组合逻辑的优点是由于控制器的速度取决于电路延迟，所以速度较快。缺点是由于将控制部件看成专门产生固定时序控制信号的逻辑电路，所以把 用最少元件和取得最高速度作为设计目标。 一旦设计完成，不可能通过其他的修改添加新功能微程序控制的优点是同组合逻辑控制器相比，具有规整性、灵活性、可维护性等一系列优点。缺点是由于微程序控制器采用了存储程序原理， 所以 每条指令都要从控存中取一次，故影响了速度。7. 说明得到下一条微指令地址有哪些方式，各自在什么情况下？解：地址译码器：用于取指令结束后根据指令操作码译码后产生的微程 序入口地址；硬件产生的初始入口地址：用于设定开机后执行的第一条微指令地址；PC用于微程序的顺序执行；下地址字段：用于微程序中的转移；微堆栈：用于微程序的返回。8. 什么是指令周期，机器周期和时钟周期（微节拍）的含义以及他们之间的关系。解：指令周期：CPU每取出并执行完一条指令所需的全部时间。机器周 期：从内存读取一条指令的最短时间。时钟周期：一个时钟脉冲所需要的时 间。关系：一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期包含若干个时 钟周期。每个指令周期中的机器周期数可以不等， 每个机器周期中的时钟周 期也可以不等。9. 简述浮点运算中溢出的处理问题。解：溢出就是超出了机器数所能表示的数据范围，浮点数的范围是由阶码决定的。当运算阶码大于最大阶码时，属溢出；当运算阶码小于最小负阶 码时，计算机按0处理。10. 在机器数中，“零”有+0和-0之分，请说明原码、补码和反码中，哪种编码中“零”的表示是唯一的？并分别写出这三种编码中-0的的表示（设机器字长为8位）。解：补码中的“0”的表示是唯一的。-0原=1.0000000，卜0反= 1.1111111， -0补=0.000000011. 在寄存器-寄存器型，寄存器-存储器型，存储器-存储器型这3类指 令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？解：寄存器-寄存器型执行速度最快，存储器-存储器型执行速度最慢。因 为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需 的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。？12. 设有主频为16MHZ勺微处理器，平均每条指令的执行时间为两个机器 周期，每个机器周期由两个时钟脉冲组成。问：（1）存储器为“ 0等待”, 求出机器速度。（“0等待”表示存储器可在一个机器周期完成读/写操作， 因此不需要插入等待时间）；（2）假如每两个机器周期中有一个是访存周 期，需插入1个时钟周期的等待时间，求机器速度。解：（1）存储器为“ 0等待”时：时钟周期 = 1/16MHz=1心6*10 )=0.0625*10 -6=62.5ns，机器周期=62.5ns*2=125ns，指令周期=125ns*2=250ns，机器运算速度=1/250ns=0.004*10 9=4MIPS（2）访存周期=62.5ns*3=187.5ns，指令周期=125ns+187.5ns=312.5ns , 机器运算速度=1/312.5 ns=0.0032*10 =3.2MIPS13. 在计算机中实现乘法运算一般可用软件、硬件（组合逻辑）和微码控制3种方式。请简述：（1）、实现上述3种方法的基本原理；（2）、各种 方法实现时所需配备的硬件设备；（3）、各种方法速度比较。解：（1）、软件实现乘法是用加法指令、移位指令、判断转移指令来实现 的；硬件是采用专用的阵列乘法器来实现的；微码控制是用微程序来实现乘法步骤的判断相加、移位过程。（2）、软件实现乘法需要CPU支持加法指令、移位指令、判断转移指令即可，所需硬件最少；硬件实现乘法需要专用的加法器，而且所需的这种器 件比较多；微码控制只需要在微控存中加入相应的微程序段即可，这样只要适当增加控存ROM勺大小就可以实现。（3）、硬件实现的速度最快，微码次之，软件实现最慢五、综合题1. 某运算器数据通路如下图所示：（1）、指出相容性和相斥性微操作；（2）、用字段直接编译法设计适用于此运算器的微指令格式；（3）、画出计算1/2（a-b） -R的微程序流程图。解：（1）、相斥性的微操作有如下五组：移位器（R、L、V）、ALU（ +、 、M）、A选通门的4个控制信号、B选通门的7个控制信号、寄存器的输入与输出控制信号，即输入时不能输出，反之亦然 相容性的微操作：ALU的任一信号与加1控制信号；寄存器的4个输入控制信号；五组控制信号中组与组之间。(2)、每一小组的控制信号由于是相斥性的，故可以采用字段直接译码法。微指令格式如下：(3) 考虑取指周期，则微程序流程图如下，其中执行周期仅用一条微指 令即可。2. 某机器字长16位，直接寻址空间128位，变址时的位移量是-64+63, 16个通用寄存器都可以作为变址寄存器，设计一套指令系统，满足下列 寻址要求：直接寻址的两地址指令3条；变址寻址的一地址指令6 条；.寄存器寻址两地址指令8条；.直接寻址一地址指令12条；. 零地址指令32条。试问还有多少种代码未用？若安排寄存器寻址的一地 址指令，还能容纳多少条？解：C1、直接寻址的二地址指令3条277OPA1A2操作码取值00、01、10时，指明3条直接寻址的二地址指令 操作码取值11时，表明不是上述类型的指令。、变址寻址的一地址指令 6条234711OPXA前两位为11且0P取值为000101时，指明6条变址寻址的一地址指令，前两位为11且0P取值为110、111时，表明不是上述两 种类型的指令。、寄存器寻址的二地址指令 8条534411110OPR1R2前5位取值11110, OP取值000111时，指明8条寄存器寻址 的二地址指令。、直接寻址的一地址指令12条54711111OPA前5位取值11111, OP取值00001011时，指明12条直接寻址的一地址指令。、零地址指令32条97OP3. 某机主存容量为4M*16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统 可完成108种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、 相对、立即等六种寻址方式。试回答以下问题：(1) 、画出一地址指令格式并指出各字段的作用(2) 、该指令直接寻址的最大范围（3）、一次间接寻址和多次间接寻址的寻址范围 （4）、立即数的范围（十进制表示）（5）、相对寻址的位移量（十进制表示）解：（1）、单字长一地址指令格式如下：0PMA736各字段的作用:0操作码字段，提供至少108种指令操作码M寻址方式码字段，指出6种寻址方式A形式地址字段，给出寻址所需的形式地址（2） 、A为6位，故该指令直接寻址的最大范围为 26=64字。（3） 、一次间接寻址的范围为216=64K字；多次间接寻址的范围为215=32K 字。（4）、补码表示范围是1FH20H十进制表示为-32+31;无符号数表示为063。（5）、相对寻址的位移量范围在采用补码表示时立即数的范围为-32+31。4. 某机字长16位，主存容量为64KB指令为单字长指令，有50种操作码,采用页面、间接和直接寻址方式。（1）、指令格式如何安排?(2) 、存储器能划分成多少页面？每页多少单元?(3)、能否再增加其他寻址方式？解：(1)、有50种操作码，OP字段占6位，页面寻址可用PC高8位(PCH 与形式地址D(8位)拼接成有效地址，设寻址模式 X占2位，故指令 格式如下：寻址模式定义如下：X=00直接寻址有效地址：E=DX=01页面寻址有效地址：E=PCH-DX=10间接寻址有效地址：E=(D)X=11(2) 、按照上述指令格式，PC高8位形成主存256个页面，每个页面有 256个单元。(3) 、按照上述指令格式，寻址模式 x=11尚未使用，故可增加一种寻址 方式，由于PCH中给定的寄存器中尚可使用 PC故可以增加相对寻址方式， 有效地址为E=PC+D如不用相对寻址，还可以使用立即数寻址方式，此时 形式地址D为8位的操作数。当位移量(形式地址)D变成7位时，寻址模式可变成3位，原则上可 以使用更多的寻址方式，但是现在由于CPU没有其他更多的寄存器，因此不 能增加其他方式的寻址。