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网络技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、填空题（每空2分，共20分）

1.计算机能够自动工作的基础是______原则。

2.在计算机内部，信息通常以______代码形式表示和存储。

3.一个字长为8位的计算机，其数据表示范围是______到______（用十进制表示）。

4.衡量存储器容量常用的单位是______和______。

5.CPU中用于暂存数据或地址的寄存器是______和______。

6.指令系统中，用于指定操作数的地址的部件是______字段。

7.访问存储器单位时间所需的最低时间间隔称为______。

8.总线按传输信息类型可分为______总线、地址总线和控制总线。

9.I/O设备与主机交换信息的方式主要有程序查询方式、______和______。

10.主存与CPU之间增加高速缓冲存储器（Cache）的主要目的是______。

二、判断题（判断下列叙述的正确性，正确的划“√”，错误的划“×”。每题1分，共10分）

1.计算机执行一条指令的时间称为时钟周期。（）

2.原码、反码、补码是计算机中常用的三种定点数表示法。（）

3.存储器访问速度越快，其存储容量就越大。（）

4.CPU可以直接访问内存，但无法直接访问外存。（）

5.程序计数器（PC）用来存放下一条指令的地址。（）

6.指令系统是计算机硬件能够直接识别和执行的命令集合。（）

7.并行总线比串行总线传输速率高。（）

8.I/O设备必须通过I/O接口才能与主机相连。（）

9.中断是指CPU在执行程序过程中，由于外部事件请求而暂停当前工作，转而去处理该事件的过程。（）

10.冯·诺依曼体系结构的主要思想是存储程序和程序控制。（）

三、简答题（每题5分，共30分）

1.简述原码、补码表示法的优缺点。

2.什么是存储器的访问周期和存储周期？两者有何区别？

3.CPU主要由哪些核心部件组成？它们各自的功能是什么？

4.简述中断响应过程的主要步骤。

5.总线宽度对计算机系统性能有何影响？

6.什么是I/O端口？为什么要使用I/O端口？

四、计算题（共20分）

1.（10分）已知某计算机采用8位补码表示法，请计算下列数据的补码表示及其对应的十进制值：

*+15

*-15

2.（10分）某存储器系统，其地址线为20根，数据线为16根。求该存储器的最大容量是多少字节？若访问该存储器一次需要4个时钟周期，时钟频率为50MHz，求存储器的访问速度（平均访问时间）是多少纳秒？

五、分析题（共20分）

1.（10分）简述指令格式中操作码字段和地址码字段的作用。

2.（10分）分析在程序执行过程中，CPU访问主存和访问Cache的流程有何不同？为什么引入Cache技术？

试卷答案

一、填空题（每空2分，共20分）

1.程序控制

2.二进制

3.-128到+127

4.字节(Byte)、字(Word)

5.累加器(Accumulator)、地址寄存器(MAR/AR)

6.地址

7.存取周期(AccessTime)

8.数据

9.中断驱动方式(Interrupt-driven)、直接存储器访问方式(DMA)

10.提高CPU与主存之间数据传输的效率（或减少CPU等待主存访问的时间）

二、判断题（判断下列叙述的正确性，正确的划“√”，错误的划“×”。每题1分，共10分）

1.×(执行一条指令的时间通常包含多个时钟周期)

2.√

3.×(存储速度和容量是两个独立的指标)

4.√

5.√

6.√

7.√

8.√

9.√

10.√

三、简答题（每题5分，共30分）

1.简述原码、补码表示法的优缺点。

*原码：优点是表示直观，与十进制转换方便。缺点是存在正零和负零，进行加减运算时需要判断符号，运算规则复杂，硬件实现不经济。

*补码：优点是只有一个零表示，加减运算规则统一（可视为带符号位的二进制加减法），简化了计算机的运算器和逻辑设计。缺点是表示不直观。

2.什么是存储器的访问周期和存储周期？两者有何区别？

*访问周期(AccessTime)：指存储器从接收到读/写命令开始，到完成数据传输所需的最短时间。

*存储周期(MemoryCycleTime)：指存储器完成一次读或写操作所需