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    • 计算机组成原理

      1、冯诺依曼计算机设计思想是什么?它包括哪些主要组成成分?

      2、如何理解和应用计算机系统中软件和硬件的逻辑等价?

      3、计算机具有怎样的多层次结构?

      4、用一台200MHz处理机执行标准测试软件程序,它包含的是混合指令和相应所需要的平均时钟周期数如下表所示,求CPI,MIPS,tcpu?

      指令类型          指令数目       平均时钟周期数

      整数运算             46000                  1

      数据传送             35000                  2

      浮点运算             15000                  2

      控制传送             10000                  2

      1、求x=-1011111的原码、反码、补码、移码。

      2、将十进制真值(-127,-1,0,+1,+127)列表表示成二进制数及原码、反码、补码、移码值。

      3、若某浮点数采用IEEE754编码标准的存储格式是(BF400000)16  ,则其代表的十进制真值为多少?

      4、将数(18.6875)10转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式?

      5、设浮点数字长为16位,其中阶码7位(含1位阶符),尾数为9位(含1位数符),写出X=-(13/128)对应的浮点规格化数,阶码用移码、尾数用补码的形式表示。

      1、按偶校验进行校验码的设计,并且校验码插入在最低位,则下列数据的偶校验码正确的有哪些?

      (1)DA89H;(2)0FB5H;(3)64FAH;(4)720DH;

      (5)FE05H;(6)FE58H;(7)9ABCH;(8)ED32H。

      3、已知x和y,用变形补码计算x+y,x-y,同时指出计算结果是否溢出。

      (1)x=11011,y=-11111;

      (2)x=10111,y=11011;

      (3)x=11011,y=-10011。

      4、设阶码3位,尾数6位,按浮点数运算方法,完成计算x+y,x-y。

      (1) x=2-011×0.100101,y=2-010×(-0.011110)

      (2) x=2-101×(-0.010110),y=2-100×0.010110

      5、下图试补码加法器,图中A4,B4分别为两个操作数的符号位,A3,B3分别为操作数的最高有效位,要求:

      (1)增加能实现减法运算的逻辑电路,并实现由符号位判断溢出功能的逻辑电路;(2)说明加、减法是如何被控制实现的。

      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位的SRAM芯片组成,需要多少片?

      (3)需要多少位地址作芯片选择?

      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4M×8位的DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间,并选用内存条结构形式,问:

      (1)若每个内条位16 M×64位,共需要几个内存条?

      (2)每个内存条有多少DRAM芯片?

      3、用16k×8位的DRAM芯片构成64k×32位存储器,要求画出该存储器的组成逻辑框图。

      4、有一个1024k×32位的存储器,由128k×8位的DRAM组成。问:

      (1)共需要多少DRAM芯片?

      (2)设计此存储体组成框图。

      5、要求用256k ×16位SRAM芯片设计1024k ×32位的存储器。SRAM芯片由两个控制端,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。

      6、用32k × 8位的EEPROM芯片组成128k × 16位的只读存储器 ,试问:

      (1)数据寄存器多少位?

      (2)地址寄存器多少位?

      (3)共需要多少个EEPROM芯片?

      (4)画出此存储器 组成框图。

      1、指令:MOV  AX,1234H。指令执行后(AX)=?

      2、指令:MOV  AX,BX。如指令执行器前(AX)=1234H,(BX)=5678H,则指令执行后,(AX)=?(BX)=?

      3、指令:MOV  BX,2000H;MOV  [2000H],5678H;MOV  AX,[BX]。执行指令前(AX)=0000H,则执行指令后,(AX)=?

      4、指令:MOV  AX,[BX+DI]。如果(BX)=0158H,(DI)=10A5H,(11FA)=23H,(11FBH)=34H,(11FCH)=56H,(11FDH)=78H,(11FEH)=3DH,(11FFH)=5BH,则源操作数的有效地址EA=?执行指令后,(AX)=?

      5、指令:MOV AX,2000H;MOV  BX,3456H;MOV  DX,3E4AH;PUSH  DX;PUSH  AX;PUSH  BX。执行指令后,写出存储器与指令执行相关存储单元的地址和内容。(向下堆栈,小端存放)

      6、在存储器中建立一个0-9的平方表,并利用其求2,5,8的平方,假设存储器按字节存放,平方表的首地址为4000H,试用掌握的指令编写出相应的程序。

      1、数字计算机的主要组成部分有存储器、输入输出设备控制器和运算器;计算机CPU中程序计数器是一类特殊寄存器,英文简称为 PC。

      2、一个完善的指令系统应该有数据处理、数据存储、和程序控制四大类指令;计算机指令的一般形式有操作码和地址码两部分组成;计算机指令寻址方式有顺序寻址和转移寻址两种类型。

      3、计算机总线包括有控制总线、数据总线和地址总线;任何一个存储器都有三组信号线与外部连接,它们是地址线、控制线和数据线。

      4、复杂指令计算机的英文简称CISC;精简指令计算机的英文简称是      RISC 。

      5、一个完善的指令系统应该有数据处理、数据存储、数据传送和程序控制四大类指令。

      6、存储器的主要技术指标有存储容量、存取时间、存储周期和  、  存储器带宽;存储器的地址线的位数决定存储器的存储单位的寻址空间;存储器扩展包含有位扩展、字扩展和位字      三种方式

      7、指令CPU在流水过程中会出现的相关冲突是资源相关、数据相关和控制相关。

      8、在计算机中保存正在执行的一条指令的寄存器是指令寄存器(IR)           。

      9、CPU内部连接各寄存器及运算器部件之间的总线,称为内部总线。

      10、计算机系统中,传输信息采用三种方式,串行传送、并行传送和分时传送            。

      11、在计算机堆栈中数据存储遵循先进后出的规则。

      1、求X=-1110011的补码;X的补码为10111011,求x的真值;X的反码为11100110,求真值。

      2、x=160,求x的补码、变形补码。

      3、求24M×16位的SRAM存储器的存储字节数和位数;求与64k × 16位的只读存储器匹配的数据寄存器和地址寄存器的位数;求与10M × 64位的只读存储器匹配的地址寄存器和数据寄存器的位数。

      4、由128k×8位的SRAM芯片组成一个具有21位地址和32位字长的存储器,求需要的芯片数。

      5、如指令执行器前(AX)=BC04H,(BX)=78F8H,则执行指令:MOV  AX,BX,后,(AX)和(BX)的内容是;如指令执行器前(AX)=3A56H,(BX)=56D8H,则执行指令:ADD  AX,BX,后,(AX)和(BX)的内容是(     )

      6、设x=10010,y=-11010,求X+Y的值;设x=11011,y=-00001,求X-Y的值。

      7、X=101.0111的规格化表示形式是:X=111.1010的规格化表示形式是。

      8、某计算机的指令流水线有4个功能段组成,假设各功能段的时间分别为100s,120ns,95ns,90ns,则该计算机的机器周期。

      1、什么是变形补码?如何用变形补码来检测正溢出和负溢出?举例说明。

      2、什么是存储器的存取时间和存取周期?两者之间的有什么关系?

      3、什么是流水线的吞吐率?为什么吞吐率的最大值是时钟周期的倒数?

      4、假如R1=50D,R2=100D,R3=150D,指令:ADD  R1,  R2;SUB  R4, R1, R3。绘制按五段流水线执行上述两条指令的时空图,并分析在有数据相关冲突和没有数据相关冲突情况下,R4的内容分别是什么?

      5、什么是存储器的存取时间和存取周期?两者之间的有什么关系?

      7、什么是流水线的加速比?为什么K段流水线的最大加速比等于K?

      1、现有十进制数将数20.59375。

      (1)将其转换成二进制数表示;

      (2)将其转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式表示。

      2、数据存储器为字节编址,先期执行指令:MOV AX,800BH;MOV  BX,A36EH;MOV  SP,8004H。

      (1)按照向下堆栈,小端存放规则,则执行指令:PUSH  BX;PUSH  AX。填写下图数据存储单元中的存储内容,用二进制表示。

      (2)执行指令:POP  DX;MOV  R0,[DX]。寄存器R0中的内容是什么?

      3、指令流水线有取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(M)、写回寄存器(WB)五个过程段,共有6条指令连续输入此流水线。

      (1)假设时钟周期为10ns,画出流水处理的时空图;

      (2)求流水线的吞吐率,单位时间为秒(指在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数)。

      (3)求流水线的加速比(不使用流水线所用时间与使用流水线所用时间之比)

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