课外训练体系

课外训练体系

为了加强课外训练，从份体现“优化课内，强化课外”的原则，根据教学大纲的要求和规定，针对每一章节的内容，特地设计了相关的练习题和相关作业题目。

第一章 计算机系统概论

1、教学内容

1．1 计算机系统简介 1．2 计算机基本组成 1．3 计算机的基本指标

2、教学重点：计算机系统的层次结构；计算机组成和计算机体系结构；冯·诺伊曼机器特

点；机器字长；存储容量；运算速度。

3、教学难点：计算机系统的层次结构;一条指令的执行

典型习题

填空题

1.计算机系统由 系统和 系统组成. 答案：硬件 软件

2.用二进制代码表示的计算机语言称为 ;用 助记符号表示的语言称为 . 答案：机器语言 汇编语言

3.计算机系统的三个层次结构由内到外分别是 ,系统软件和 . 答案：硬件系统 应用系统

4.程序设计语言一般可分为三类: . 答案：机器语言 汇编语言 高级语言 5.计算机用途中, 领域的应用比例最大. 答案： 数据处理

6.计算机层次结构中,位于硬件之外的所有层次称 . 答案： 虚拟机

8.计算机系统是多层次结构.它通常由 , , ,汇编语言级,高级语言级.在每一级上都能进行 .

答案： 微程序级 传统机器级 操作系统级 选择题

1.电子计算机技术在多个半世纪中虽有很大进步,但至今其运行仍遵循着 提出的基本原理.

A牛顿 B 爱因斯坦 C爱迪生 D冯.诺依曼 答案：D

2.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是 . A多指令流单数据 B按地址访问并按顺序执行

C 堆栈操作 D按存储器内容选则地址 答案：B

7.存储 ,并按 顺序执行,这是 型计算机工作原理. 答案： 程序 地址 冯.诺依曼

3.对计算机的软件和硬件管理,是 的功能.

A操作系统 B 数据库管理 C语言处理程序 D用户程序 答案：A

4.主机中对指令进行译码的是 .

A 运算器 B 控制器 C 存储器 D ALU 答案：B

判断改错题

1.微型计算机领域中,会计电算化属于科学计算方面( ) 答： 错.会计电算化属于数据处理方面

2.兼容性是计算机的一个重要性能,通常是指向后兼容,既旧型号计算机的软件可以不加修改的在新型号计算机上运行.系列机通常具有这种兼容性. 答：对

3.决定计算机精度的主要技术指标是计算机的字长 答：对

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 答：错.计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条指令

5.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,这样的芯片叫单片机 答：错 .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,这样的芯片叫CPU

1、如何理解计算机系统的层次结构？ 2如何理解计算机组成与体系结构？

3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技术指标

第二章 计算机的发展及应用

1、教学内容

2．1 计算机的发展史 2．2 计算机的应用 2．3 计算机的展望

2、教学重点：计算机的应用 典型习题 作业题

第三章 系统总线

1、教学内容

3．1 总线的基本概念 3．2 总线的分类

3．3 总线特性及性能指标 3．4总系的结构 3．5 总线控制 2、教学重点

系统总线：基本概念、分类、结构、总线控制逻辑；总线仲裁的意义及常用仲裁方法；总线定时的方式；总线的数据传输方式。

3、教学难点：总线控制逻辑；总线的数据传输方式。

典型习题

选择题

1、在链式方式下，越靠近控制器的设备 。

A 得到总线使用的机会越多，优先级越高 B 得到总线使用的机会越少，优先级越低 C 得到总线使用的机会越多，优先级越低 D 得到总线使用的机会越少，优先级越高 答案： A

2、在计数查询方式下，若计数从0开始，则 。 A设备号小的优先级高 B设备号大的优先级高 C每个设备使用总线机会相等 D 以上都不对 答案：A

3、在计数查询方式下，若计数从一次中止点开始，则 。 A设备号小的优先级高 B设备号大的优先级高 C每个设备使用总线机会相等 D 以上都不对 答案：C

4、在独立请求方式下，若有几个设备，则 。 A 有几个总线请求信号和几个总线相应信号 B 有一个总线请求信号和一个总线相应信号 C 总线请求信号多于总线相应信号 D总线请求信号少于总线相应信号 答案：A

5、在链式方式下，若有N个设备，则 。

A 有N个总线请求信号 B 公用一个总线请求信号 C 有N-1总线请求信号 D无法确定 答案：B

6、数据总线、地址总线、控制总线三类是根据 来划分。

A总线所处的位置 B 总线传送的内容 C总线的传送方式 D传送方向 答案：B

7、系统总线中地址线的功能是 。

A用于选择主存单元地址 B用于选择进行信息传输的设备

C用于选择外存地址 D用于指定主存和I./O设备几口电路的地址 答案：D

8、系统总线中，控制线的功能是 。

A提供主存、I./O接口设备的控制信号和相应信号及时序信号 B提供数据信息 C 提供主存、I./O接口设备的控制信号 D 提供主存、I./O接口设备的响应信号 答案：A

9、在集中式总线仲裁中， 方式响应时间最快， 方式对电路故障最敏感。 A 链式 B 独立请求式 C 计数式 答案：B、C

10、同步控制是 。

A只适用于CPU控制方式 B 只适用于外围设备的控制方式

C 由统一时序信号控制方式 D 所有指令执行时间都相同的方式 答案：C 判断改错题

1。组成总线不仅要有传输信息的传输线，还应有实现总线传输控制的器件，即总线缓冲器

和总线控制器（ ） 答案; 对

2。大多数微型机的总线由地址总线、数据总线、控制总线组成，因此，他们是三总线结构。（ ）

答案：错。他们三者是指总线的类型，不是指总线的结构。

综合题

1 有四个设备A、B、C、D其优先权为A>B>C>D,画出链式排队电路。

& & & & & & & & A请求 B请求 C请求 D请求

2、数据总线上挂有两个设备，每个设备能发能收，电气上能和总线断开，画出逻辑图，并作简要说明

A设备 B设备 G2

说明：当G1=1时，设备A从电气和总线断开

当G1=0时，若DIR=0则A设备传送到总线；若DIR=1，则总线到A设备 当G2=1时，设备B从电气和总线断开

当G1=0时，若DIR=0则B设备传送到总线；若DIR=1，则总线到B设备

1.什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什末特点？ 2.总线如何分类？什末是系统总线？系统总线又分几类？它们各有何作用？是单向的还是双向的？他们与机器字长，存储字长，存储单元又有何关系？ 3．为什末要设置总线判优控制?常见的集中式总线控制有几种?各有何特点?那种方式响应时间最快?那种方式对电路故障最敏感

4.为什末要设置总线标准?你知道目前流行的总线标准由哪些?什末叫plug and play?那些总线有这些特点?

5、画出双向总线控制电路

第四章 存储器

1、教学内容

4．1概述

4．2 主存储器

4．3 高速缓冲存储器 4．4 辅助存储器 2、教学重点

基本存储单元的种类；ROM的种类及特点；主存储器组成与运行原理；存储器与CPU的连接；多级存储器系统的基本组成、运行原理，各级存储器所用介质的特性，多级结构存储器结构应满足的原则，以及它得以高效运行的原理；磁表面存储器的存储原理，特别是硬盘结构及性能指标。 3、教学难点

RAM芯片组织结构及组织； 存储器与CPU的连接

cache工作原理，cache映射方式和替换算法； 掌握虚拟存储器的功能和基本管理方法。 典型习题 填空题

1、计算机中的存储器是用来存放（ ）的，随机访问存储器的访问速度与（ ）无关。任何单元内容都能被（ ）。

答案：程序和数据；存储位置；随机访问； 2、对存储器的访问包括（ ）和（ ）两类。 答案：读；写

3、主存的性能指标主要是（ ）、（ ）、存储周期和存储器带宽。 答案：存储容量；存取时间

4、存储器中用（ ）来区分不同的存储单元，1GB=（ ）KB. 答案：地址；1024*1024 5、半导体存储器分为（ ）、（ ）、只读存储、相连存储器。 答案：SRAM; DRAM 6、存储芯片由（ ）、（ ）、地址译码和控制电路等组成。 答案：存储体；读写电路；

7、地址译码分为（ ）方式和双译码方式。后者采用（ ）个地址译码器，分别产生（ ）和（ ）信号。

答案：单译码；2；行选通；列选通

8、若RAM芯片内有1024个单元，用单译码方式，地址译码器将有（ ）条输出线；用双译码方式，地址译码器有（ ）条输出线； 答案：1024；64

9、静态存储单元电路是由晶体管构成的（ ），保证记忆单元始终处于稳定状态，存储信息不需要（ ）。

答案：双稳态电路；刷新；

10、动态MOS型半导体存储单元是由一个（ ）和一个（ ）构成。动态半导体存储器的刷新一般由（ ）（ ）（ ）三种方式。

答案：晶体管；电容器；集中式；分散式；异步式；

11、动态存储单元以电荷的形式将信息存储在电容上，由于电路中存在（ ），因此需要不断地进行（ ）。

答案：泄漏电荷；刷新

12、存储芯片并联的目的是为了（ ），串联的目的是为了（ ）。 答案：位扩展；字节单元扩展 选择题

1、计算机的存储系统是指（ ）

A RAM B ROM C 主存储器 D cache，主存储器和外存储器 答案：D

2 存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来（ ）

A 存放数据 B 存放程序 C 存放数据和存放程序 D存放微程序 答案：C

3 内存若为16MB，则表示其容量为（ ）KB A 16 B 16384 C 1024 D 16000 答案：B

4 下列说法正确的是（ ）

A 半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆

B 半导体RAM属于挥发性存储器，而静态RAM属于非挥发性的

C静态RAM、动态RAM都属于非挥发性存储器，断电后存储的信息将消失 DROM不用刷新，且集成度比动态RAM高，断电后存储的信息将消失

1存储器的层次结构主要体现在什末地方?为什末要分这些层次?计算机如何管理这些层次？

2、什末是存储器的带宽?若存储器的数据总线宽度位32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽为多少?

3、9.什么叫刷新?为什末要刷新?说明刷新有几种方式? 4 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种?

5.设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用MREQ(低电平有效)作访存控制信号,R/W作读写命令信号(高电平为读,低电平为写),现有下列存储芯片: ROM(2k*8位,4k*4位,8K*8位) RAM(1k*4位,2k*8位,4k*8位)

及74138译码器和其它门电路(门电路自定).

试从上述规格中选用合适芯片,画出CPU和存储芯片的连接图.要求: (1)最小4k地址为系统程序区,4096~16383地址范围为用户程序区; (2)指出选用的存储芯片类型及数量; (3)详细画出片选逻辑.

6.某机主存容量为4MB,Cache容量为16MB,每字块有8个字,每字32位,设计一个四路组相联映(即Cache每组内共有4个字块)的Cache组织,要求: (1)画出主存地址字段中各段的位数.

(2)设Cache的初态为空,CPU依次从主存第0,1,2…..99号单元读出100个字(主存一次读出一个字),并重复按此次数度8次,问命中率是多少?

(3)若Cache的速度时主存的6倍,试问有Cache和无Cache相比,速度提高多少倍?

7.磁盘组有六片磁盘，每片有两个记录面，存储区域内径22厘米，外径33厘米，道密度为40道/厘米，内层密度为400位/厘米，转速2400转/分，问：

（1）共有多少存储面可用？ （2）共有多少柱面？

（3）盘组总存储容量是多少？ （4）数据传输率是多少？

8写出1100，1101，1110，1111对应的海明码。

第五章 输入输出系统

1、教学内容 5．1概述

5．2 外部设备 5．3I/O接口

5．4 程序查询方式 5．5 程序中断传送方式 5．6 DMA传送方式 2、教学重点

常见输入/输出设备的基本原理。三种控制方式的特点、差异。程序中断方式：中断概念、分类、结构、中断过程； DMA方式的特点、用途及与中断的区别； 3、教学难点

中断屏蔽、 DMA接口的结构和功能，外设的一些技术指标。 典型习题

第六章 计算机的运算方法

1、教学内容

6．1 无符号数和有符号数 6．2数的定点表示和浮点表示 6．3定点运算 6．4浮点运算

6．5 算术逻辑单元 2、教学重点

定点小数、整数、浮点数在计算机内的表示，补码加减法的运算规则、全加器及快速加法器设计、进位链原理及使用方法。

3、教学难点：浮点数据表示、运算器的功能与组成 进位链的应用 典型习题 选择题

1、计算机中表示地址时使用（ ）

A无符号数 B 原码 C 反码 D补码 答案：A

2、当-1A 1-X B X C 2+X D（2-2-n）-|X| 答案：A

3.字长16位时，用定点补码小数表示时，一字所能表示的范围是（ ）

A 0~（1-2-15） B -（1-2-15）~（1-2-15） C -1~+1 D -1~（1-2-15） 答案：D

4.字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是（ ） A 2-12~（1-2-12） B -2-11~（1-2-11） C 1/2~（1-2-11） D（1/2+2-11）~（1-2-11）

答案：C

5.在符点数编码中（ ）在机器数中不出现，时隐含的。 A 阶码 B 符号 C 尾数 D 基数 6.32个汉字的机内码需要（ ）字节。

A 16 B 32 C 64 D 8 答案：C

7. 能发现两位错误并能纠正一位错的编码为（ ）

A CRC码 B 海明码 C 偶校验码 D 奇校验码 答案：B

8. 在CRC校验中，接收端检查出某一位数据错后，纠正的方法是（ ）

A 请求重新发送 B 删除数据 C 通过余数的值由接受端自行纠正 D以上均可以

答案：D

9 在大量数据传送中常用且有效的检验法是（ ）

A CRC码 B 海明码 C 偶校验码 D 奇校验码 答案：A

10.运算器的主要功能是（ ）

A 逻辑运算 B 算术运算 C 逻辑运算和算术运算 D 只作加法 答案：C 填空题

1 8位二进制补码表示整数的最小值为 ，最大值 。 答案：-128 127

2 8位反码表示数的最小值为 ，最大值为 。 答案：-127 +127

3。若移码的符号位为1，则该数为 ，若符号为0，则该数为 。 答案：正 负

4 在院、反、补码中， 0的表示有两种形式 答案：原码和反码

5 若[X]补=1000，则X= . 答案：-8

6 浮点数中为数用补码表示时，其规格化特征是 。 答案：符号位与尾数位最高位相反

7 一个定点数由 和 两部分组成。根据定点数的位置不同，定点数有 和 两种表示方法。

答案：符号位 数值位 纯小数 纯整数

8 8位定点小数表示中，机器数10000000采用1位符号位，当它是原码、补码和反码 形式时，其对应的真知分别为 、 、和 。 答案：-0；-128；-127

1设计器字长为8位(含一位符号为在内) ,写出下列各真值的原码,补码,反码-13/64,29/128,100,-87

2.当十六进制数9b和ff分别表示原码,补码,反码,移码,和无符号数时,所对应的十进制数各为多少(设计器数采用一位符号位)

3.设浮点数字长为32位,欲表示+6万-6万间的十进制数,在保证数的最大精度条件下,除阶符,

数符各一位外,阶码和尾数各取几位?按这样分配,该浮点数溢出的条件是什末? 4.用原码加减交替法和补码加减交替法计算x/y x=0.100111,y=0.101011

5.按机器数补码浮点运算步骤，计算[x+y]补，[x-y]补。

6.机器数格式同上题，要求阶码用移码计算，尾数用补码运算，计算x/y

第七章 指令系统

1、教学内容 7．1 机器指令

7．2 操作数类型和操作类型 7．3 寻址方式 7．4指令格式举例 7．5 RISC技术 2、教学重点

常用的指令格式和指令长度确定；各种寻址方式的用法和用途；堆栈的意义和实现堆栈的方法及堆栈的用途。一般的指令类型的设计

CISC与RISC指令的概念和各自的特点及区别。

3、教学难点：指令系统综述与教学机的指令系统、教学机控制器实例。 典型习题

1、人们根据特定的需要预先为计算机编制的指令序列称为（ ） A 软件 B 文件 C 集合 D 程序 2、先计算后再访问内存的寻址方式是（ ）

A 立即寻址 B 直接寻址 C 间接寻址 D 变址寻址

3、在相对寻址中，若指令地址码为X，则操作数的地址为（ ） A X B（PC）+X C X+段基址 D 变址寄存器+X

4、单地址指令中为了完成两个数据的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常采用（ ）

A 堆栈寻址方式 B 立即寻址 C 隐含寻址 D间接寻址 5、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（ ）

A可直接访问外存 B 提供扩展操作码并降低指令译码难度 C 实现存储程序和程序控制

D 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 答案：D

6、关于二地址指令以下论述正确的是（ ）

A二地址指令中，运算结果通常放在其中一个地址码所提供的地址中 B 二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数 C 二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是寄存器号 D 指令的地址码字段存放的一定是操作数地址 填空题

1 对指令中的( )进行编码,以形成操作数在存储器中地址的方式称为( ). 答案:地址码; 操作数的寻址方式;

2 操作数的存储位置隐含在指令的寻址方式称为( )寻址. 答案:立即

3 寄存器寻址方式中,指令的地址编码部分给出( ),而操作数在( ).

答案:寄存器号; 该寄存器

4 直接寻址方式中,直接给出( ),只需要( )一次就可以获得操作数. 答案:操作数的地址;访问内存 判断题

1执行指令时,指令在内存中的地址存放在指令寄存器中.

答案:错.执行指令时,指令在内存中的地址存放在程序计数器中. 2 没有设置乘除指令的计算机系统中,就不能实现乘除法运算. 答案:错.可通过加减移位运算实现乘除法运算. 3 程序计数器PC用来指示从内存中取指令; 答案:对.

4 内存地址寄存器用来指示从内存中取数据. 答案:错.从内存中取数据和指令.

1.什么叫寻址方式？为什么要学习寻址方式? 试比较基址寻址和变址寻址

2.某机主存容量为4M*16,且存储字长等于指令字长，若该及指令系统可完成108种操作,操作码位数固定,且具有直接,见解,变址,机制,相对,立即,等六种寻址方式,试回答: (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)一次间址和多次间址的寻址范围; (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);

(6)上述六种寻址方式的指令哪一种执行时间最短,哪一种最长?为什末?哪一种便于程序浮动?哪一种最适合处理数组问题?

3.某机字长16位,存储器直接寻址空间为128字,变址时的位移量为-64~+63,16个通用寄存器均可作为变址寄存器.采用扩展操作码技术,设计一套指令系统格式,满足下列寻址类型的要求: (1)直接寻址的二地址指令3条; (2)变址寻址的一地址指令6条; (3)寄存器寻址的二地址指令8条; (4)直接寻址的一地址指令12条; (5)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?

5某机指令字长16位,每个操作数的地址码为6位,设操作码长度固定,指令分为零地址,一地址,二地址三种格式.若零地址指令M种,一地址指令N种,则二地址指令最多有几种?若操作码位数可变,则二地址指令最多有几种

第八章 CPU的结构和功能

1、教学内容

8．1 CPU的结构 8．2指令周期 8．3指令流水 8．4中断系统

2、教学重点：指令周期、机器周期、时钟周期；指令流水原理；中断系统。

3、教学难点：指令流水数据相关；中断嵌套屏蔽。 典型习题

1.CPU有那些功能,画出其结构框图并简要说明每个部件的作用. 2.什末是指令周期?指令周期是否是一个固定值,为什末?

3.中断周期前是什末阶段?中断周期后又是什末阶段?在中断周期CPU应完成什末操作? 4.什末是指令流水?画出指令二级流水和四级流水的示意图,他们中那一个更能提高处理器速度?

5.现有A,B,C,D四个中断源,其优先顺序从高向低按A,B,C,D顺序排列,若中断服务程序的执行时间为20微秒,请根据下图所示时间轴给出的中断源请求中断的时刻,画出CPU执行程序的轨迹.

6.某机有五个中断源L0,L1,L2,L3,L4,按中断响应的优先次序由高向低排序为L0L1--L2--L3--L4,现要求中断处理次序改为L1--L3--L4--L0--L2,根据下示格式,写出各中断源的屏蔽字.

第九章 控制单元的功能

1、教学内容

9．1 微操作命令的分析

9．2控制单元的功能

2、教学重点：①微操作命令的分析；控制单元的功能；一条完整指令的执行过程； CPU时序控制方式和控制器的组成 3、教学难点：微操作命令的分析

1控制单元的功能是什么?其输入受什么控制

.2什么是指令周期,机器周期和时钟周期?三者有何关系? 3设机器的主频为8MHz,机器周期含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS,是求该机的平均指令周期和机器周期,每个指令周期中含几个机器周期?如果机器的主频为12MHZ,且机器周期也含4个时钟周期,试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS 4试比较同步控制,异步控制和联合控制的区别

5.设CPU内部结构如图9.4,此外还有B,C,D,E,H,L六个寄存器,它们各自的输入和输出端都与内部总线相通,并分别受控制信号控制(如Bi为寄存器B的输入控制;B0为寄存器B的输出控

制).要求从取指令开始,写出完成下列指令所需的控制信号.

(1)ADD B,C ((B)+(C) B) (2)SUB A,H ((AC)-(H) AC)

第十章 控制单元的设计

1、教学内容

10．1组合逻辑设计 10．2微程序设计

2、教学重点：组合逻辑的设计；微程序控制器的设计 3、教学难点：微程序控制器的设计