计算机组成原理复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案

计算机组成原理

一、填空：

1.(0B4.C)16等于十进制数__________。

2.(400)10等于十六进制数__________。

3.已知真值 A=+1000001，B=-1010101，则[A]移=____________ [B]移=______________。

4.已知真值 N1=-0.1101，N2=+0.1110，则[N1]补=____________ [N2]补=______________。

5.一个10位的寄存器采用补码表示定点整数，则所能表示的绝对值最大的负数相当于十进制数______________。

6.一个8位数的寄存器采用移码表示定点整数，则所能表示的绝对值最大的负数相当于十进制数______________。

7.一个10位的寄存器采用原码表示定点整数，则该寄存器最多能表示__________个数。

8.已知在某种进位制下，4*2=10，据此法则，那么5*6=______________。

9.在某种进位制下，7+9=10，那么在该进位制下，6*7=______________。

10.容量为512K字节的RAM，它的地址号范围用H进制表示是___________________。

11.某机内存容量为1M字节，它的地址号范围用16进制表示为___________________。

12.计算机控制器中，PC称为___________________，

它的功用是________________________________________________。

13.指令寄存器的英文简称为__________，它的功用是_____________________________。

14.内存中，MAR称为______________，它的功用是________________________________。

15.运算器中，ALU称为____________ ，它的功用是______________________________。

16.已知[A]补=11011010,则1/2[A]补=________________ ，2[A]补=________________ 。

17.已知[A]补=11101100,则1/4[A]补=________________ ，4[A]补=________________ 。

18.已知[A]补=00110110,则1/2[A]补=________________ ，2[A]补=________________ 。

19.已知[A]补=00011100,则1/4[A]补=________________ ，4[A]补=________________ 。

20.已知[A]反=11011010,则1/2[A]反=________________ ，2[A]反=________________ 。

二、名词术语解释：

1.微操作：

2.微指令：

3.微程序：

4.形式地址：

5.物理地址：

6.相对地址：

7.间接地址： 8.规格化浮点数：

9.机器零： 10.一位乘法：

11.一位除法： 12.对阶：

13.算术移位： 14.逻辑移位：

15.负溢出： 16.正溢出:

17.操作码: 18.RISC:

19.TSG: 20.PC:

三、分析：指令系统与指令完全扩充技术。

1.某机的指令字长为32位，其中操作码OP，第一地址A1，第二地址A2，第三地址A3 各占8位，若

采用完全扩充指令技术，共可设计出多少条指令？分别写出三地址、二地址、一地址、零地址各种指令组中，每组最后一条的二进制形式。

2.已知某机的指令字长为16位，其中操作码OP，第一地址A1，第二地址A2，第三地址A3各占4位，

采用了完全扩充指令技术，问共可设计出多少条指令？请分别写出三地址、二地址、一地址、零地址各种指令组中，每组最后一条的二进制形式。

3.计算机的指令字长为24位，已知操作码占8位，第一地址号与第二地址号也各占8位，采用完全

扩充指令技术,指令最多为多少条？其中一地址指令组中最后一条的二进制形式为何样？

4.某计算机中的指令字长16位，每个地址各为6位,采用完全扩充指令技术后,获得二地址,一地址,

零地址三种指令组，试问共有多少条指令？写出二地址,一地址,零地址指令组中，每组最后一条指

令的二进制形式。

四、模拟:关于补码一位乘法,原码一位除法：

1.已知A=+0.11011，B=-0.11111，求[A*B]补=？

2.已知N1=-0.01011，N2=-0.01010，求[N1*N2]补=？。

3.已知P=-0.1101，Q=-0.1110，求[P*Q]补=？

4.已知X=-0.1001，Y=+0.1011，求[X/Y]原=？

五、计算:关于浮点数补码加减法运算：

1.已知A=2-2*0.101100，B=2-2*（-0.011110），求（A+B）补，（A-B）补

2.已知M=2-5*（-0.100010），N=2-5*（-0.01111），求（M+N）补，（M-N）补

3.已知P=2+4*（-0.010100），Q=2+5*0.010110，求（P+Q）补，（P-Q）补

4.已知X=25*19/32，Y=26*-45/64，求（X+Y）补，（X-Y）补

六、描述:关于执行指令时信息在整机的传送过程：

1.某计算机硬件中含有如下部件，ALU（算逻单元），AC（累加器），R0~R7（通用寄存器组），PC（程序

计数器），AR（地址寄存器），IR（指令寄存器），ID（指令译码器），MAR（内存地址寄存器），MAD （内存地址译码器），MM（存贮体），MBR（内存缓冲寄存器），指令ADD R1，M（D）的功能为将R1内容与内存D单元内容相加，相加和送R1，本指令存于内存2000H单元，每条指令，每个数据都占1个内存单元。试画出运行该指令时，信息在上述部件中的流向

2.某机硬件中含有如下部件 AC、ALU、R0~R7、AR、PC、IR、ID、MAR、MAD、MM、MBR，指令 OR R4，M

（D）的功能是将R4内容与内存D单元内容相或结果送R4，每条指令、每个数据各占一内存单元，试写出上述指令运行时，信息在以上部件中的流向（用箭头描述）。

3.某机器硬件含有如下部件；ALU、AC、R0～R7、PC、AR、IR、ID、MAR、MAD、MM、MBR，指令 SUB R2 ，

M（D）的功能是将R2内容减内存D单元内容，结果送R2，每条指令，每个数据各占一内存单元，试画出运行该指令时，信息在上述部件中的流向。

七、寻址:综合题：

1.某机器内存为64K×16位，每条指令也为16位,从左到右,操作码OP为6位，寻址码M为2位，形

式地址D为8位。其中M定义为：

M = 00 直接寻址 M = 10 用X2寄存器变址

M = 01 用X1寄存器变址 M = 11 相对寻址

已知（X1）=0037H，（X2）=1122H

试确定下列连续存放的指令所产生的物理地址。（指令与地址号均用H进制表示）

1231：4420

2244

1322

3521

2.某机内存为64K*16位，机器指令格式也为16位，其中有操作码OP（6位），寻址方式码M（2位），

形式地址D（8位），M=00为直接寻址，M=01为变址寻址，M=10为基址寻址，M=11为相对寻址，已知变址寄存器（X）=1000H，基址寄存器（B）=2000H，三条连续指令（16进制）存于内存如下：3000: 865A

8990

A76B

试分析每条指令中操作数的物理地址。

3.某机内存为64K*16位，机器指令格式也为16位，其中有操作码OP（6位），寻址方式码M（2位），

形式地址D（8位），M=00为直接寻址，M=01为变址寻址，M=10为基址寻址，M=11为相对寻址，已知变址寄存器（X）=1000H，基址寄存器（B）=2000H，三条连续指令（16进制）存于内存如下：4000: 7E5A

2190

3F6B

试分析每条指令中操作数的物理地址。

参考答案

一、填空：

1.180.75

2.190

3.11000001 00101011

4.1.0011 0.1110

5.-512

6.-128

7.1023 8.36

9.2A 10.00000~~7FFFFH

11.00000~~FFFFFH 12.程序计数器暂存指令存于内存的地址号

13.IR 暂存从内存取出来的指令 14.内存地址寄存器接受CPU送来的地址

15.算术逻辑部件完成算术逻辑运算 16.11101101 10110100

17.11111011 10110000 18.00011011 01101100

19.00000111 01110000 20.11101101 10110101

二、名词术语解释：

1.由一个主脉冲完成的硬件动作。

2.多个微操作有意义的组合。

3.多条微指令有意义的组合。

4.指令地址码显示的地址。

5.经寻址方式找到的地址。

6.PC的内容与偏移量相加得到的地址。

7.内存单元中所存的地址号。

8.尾数的最高位真值为1的浮点数。

9.尾数为0，阶码最小的浮点数。

10.每步乘法只用1位乘数乘被乘数的乘法。

11.每步除法只商1位的除法。

12.浮点数加减法中使小阶码变成大阶码的操作。

13.数符不变，数码或左或右移动的操作。

14.数符与数码同时相对移动的操作。

15.负数太小，寄存器装不了的情况。

16.正数太大，寄存器装不了的情况。

17.机器指令的左边部分，表明指令做何操作。

18.精简指令系统计算机。

19.时序信号发生部件。

20.程序计数器。

三、分析：指令系统与指令完全扩充技术：

1．共1021条指令，其中

三地址最后一条为：11111110 A1 A2 A3

二地址最后一条为：11111111 11111110 A2 A3

一地址最后一条为：11111111 11111111 11111110 A3

零地址最后一条为：11111111 11111111 11111111 11111111

2．共61条指令，其中

三地址最后一条为：1110 A1 A2 A3

二地址最后一条为：1111 1110 A2 A3

一地址最后一条为：1111 1111 1110 A3

零地址最后一条为：1111 1111 1111 1111

3．应采用完全扩充指令技术，最多可得指令766条，其中一地址最后一条为：

11111111 11111110 A2

4. 共可设计出142条指令，其中：

二地址指令组中最后一条为：1110 ****** ******

一地址指令组中最后一条为：1111 111110 ******

零地址指令组中最后一条为：1111 111111 111111

四、模拟:关于补码一位乘法,原码一位除法：

1．11．0010111011(5次右移一位,6次加法)

2．00．0001101110(5次右移一位,6次加法)

3．00．10110110(4次右移一位,5次加法)

4．[C]原=1.1101，（R）原=1.00000001(4次左移一位,5次加法)

五、计算:关于浮点数补码加减法运算：

1．（A+B）补=11.100 00.111000

（A-B）补=11.111 00.100101

2．（M+N）补=11.100 11.01111

（M-N）补=10.111 11.010001 （下溢）

3．（P+Q）补=00.011 00.110001

（P-Q）补=00.100 11.000000

4．（X+Y）补=00.101 11.001101

六、描述:关于执行指令时信息在整机的传送过程：

PC+1 ID (“加”)

1. PC(2000) MAR MAD MM MBR IR

MAR MAD MM MBR ALU（〝加〞） R1

R1 AC

PC+1 ID (“或”)

2. PC() MAR MAD MM MBR IR

MAR MAD MM MBR ALU（〝或〞） R4

R4 AC

PC+1 ID (“减”)

3. PC() MAR MAD MM MBR IR

MAR MAD MM MBR ALU（〝减〞） R2

R2 AC

七、寻址:综合题：

1.4条连续指令所产生的物理地址分别是：

EA=0020 EA=1166 EA=1256 EA=0058

（先将每条指令的16进制化成2进制,逐条对照M是何值，则知为何种寻址方式，再根据定义计算物理地址。）

2.865A:2000+5A=205A

8990:1000+90=1090

A76B:3003+6B=306E

3.7E5A:2000+5A=205A

2190:1000+90=1090

3F6B:4003+6B=406E