2017年最新計算機(jī)專業(yè)碩士研究生入學(xué)試題組成原理北京郵電大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題

1、北京郵電大學(xué) 97 年碩士研究生入學(xué)試題 1 已知： Y 補(bǔ)=Y0.Y1Y2Yn 求證： -Y 補(bǔ)=Y0.Y 1Y2Yn+2-n 證明：若 Y 為正值 則依定義有： Y=Y 補(bǔ)=Y0.Y 1Y2Yn -Y 補(bǔ)=2+-Y=2+ (-Y0.Y1Y2Yn) =2-Y 0.Y 1Y2Yn -n =Y 0.Y 1Y2Yn+2-n 若 Y 為負(fù)值 則依定義有： Y=2-Y 補(bǔ)=2-Y0.Y1Y2Yn -Y 補(bǔ)=Y=2-Y0.Y1Y2Yn -n =Y 0.Y 1Y2Yn+2-n 所以命題成立。 2 已知： X= - 0.1011*2 -010 -011 Y= + 0.1101*2 -011 用變形補(bǔ)碼求 X

2、-Y= ？ 依題意： M X 補(bǔ) = 11.0101 E X 補(bǔ) = 11.110 M Y 補(bǔ) = 00.1101 E Y 補(bǔ) = 11.101 解：（ 1）對階 E = E X 補(bǔ) - E Y 補(bǔ) = 11.110- 11.101=00.0010 E (X-Y) 補(bǔ) = E Y 補(bǔ) + E = 11.110 M Y 補(bǔ) = 00.01101 2）尾數(shù)相減 M (X-Y) 補(bǔ) = M X 補(bǔ) - M Y 補(bǔ) =11.0101 - 00.01101=10.11101 (3) 規(guī)格化 M (X-Y) 補(bǔ) =11.011101 E (X-Y) 補(bǔ) =11.111 4）0 舍 1 入處理 M (X-Y

3、) 補(bǔ) =11.0111 5）判別溢出 E （X-Y） 補(bǔ) =11.101 無溢出 所以： X-Y= - 0.1001*2 -001 3. 某機(jī) CPU可提供 16 條地址線，8 條數(shù)據(jù)線，1 條控制線（ R/W）， R/W = 1 表示讀， R/W = 0 表示寫?，F(xiàn)用存儲器總?cè)萘繛?8KB。擬采用 2K*4 位的 RAM芯片。 （ 1）畫出 CPU與 RAM之間的連接圖。 2）說明該 RAM的地址范圍 該 RAM的地址范圍為 0000H-1FFFH 4. 某機(jī)主存容量為 64K*16 位，采用單字長，單地址指令，共 有 60 條。試采用直接、間接、變址、相對這四種尋址方式設(shè)計指令格 式，并

4、說明每一種尋址方式的尋址范圍及有效地址計算方法。 依題意：指令為單字長，即指令長度為 16 位。 指令共有 60 條，即指令的操作碼字段需要 6 位（ 26=64）。 指令有四種尋址方式，即尋址方式的控制碼需要2 位（ 22=4） 指令為單地址指令，即指令的地址碼字段有 8位（16-6-2=8 ） 假設(shè)： I = 00 為直接尋址方式，其尋址范圍為 2 8=256B。有效地址為 A 。 I = 01 為間接尋址方式，間址寄存器默認(rèn)為 C（ 16 位），其尋 址范圍為 216*2 8=16MB。有效地址為 C+A 。 I = 10 為變址尋址方式，變址寄存器默認(rèn)為 D（ 16 位），其尋 址范圍

5、為 216*2 8=16MB。有效地址為 D+A 。 I = 11 為相對尋址方式，其尋址范圍為 2 8=256B。有效地址為 PC+A 。 5. 某微程序控制器中，采用水平型直接控制微指令格式，斷定 方式，已知全機(jī)共有微命令 20 個，可判定的外部條件有 4 個，控制存 儲器容量為 128*30 位。 （1）設(shè)計出微指令具體格式。 依題意：控制存儲器容量為 128*30 位，即微指令字長為 30 位， 下址字段需 7 位（ 27=128）。 全機(jī)共有微命令 20個，即微指令的控制字段為 20 位。 可判定的外部條件有 4 個，即微指令的轉(zhuǎn)移條件碼需 2 位（22=4） 微指令具體格式如下：

6、2）畫出該控制器結(jié)構(gòu)框圖 北京郵電大學(xué) 98 年碩士研究生入學(xué)試題 1 已知： X= - 7. 25 Y= + 28.5625 （1）將 X、Y分別轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制浮點數(shù)（階碼占 4 位，尾數(shù)占 10 位，各包括一位符號位） 解：X= - 7. 25 = - 111. 01 )2 = - 0. 111010000* 2 0011 Y= + 28.5625 = (11100. 1001) 2 = 0. 111001001* 2 0101 ( 2)用變形補(bǔ)碼求 X-Y= ？ 依題意： M X 補(bǔ) = 11.000110000 E X 補(bǔ) = 00.011 M Y 補(bǔ) = 00.111001001 E

7、Y 補(bǔ) = 00.101 解：( 1)對階 E = E X 補(bǔ) - E Y 補(bǔ) = 00.011- 00.101=11.010 0 E (X-Y) 補(bǔ) = E x 補(bǔ) + E = 00.101 M x 補(bǔ) = 11.110001100 ( 2)尾數(shù)相減 M (X-Y) 補(bǔ) = M X 補(bǔ) - M Y 補(bǔ) =11.110001100 - 00.111001001 =10.111000011 (3)規(guī)格化 M (X-Y) 補(bǔ) =11.0111000011 E (X-Y) 補(bǔ) =00.110 (4) 0舍 1入處理 M (X-Y) 補(bǔ) =11.011100010 ( 5)判別溢出 E (X-Y) 補(bǔ)

8、 =00.110 無溢出 所以： X-Y= - 0.100011110*2 0110 2 某機(jī)字長 32 位，浮點數(shù)表示時，階碼占 8 位，尾數(shù)占 24位， 各包括一位符號位。問： 1）帶符號定點小數(shù)的最大表示范圍是多少？ 答：0. 11111111111111111111111*2 0 X -0. 11111111111111111111111*20 即: 1-2 -23 X - ( 1-2 -23 ) 2）帶符號定點整數(shù)的最大表示范圍是多少？ 答： 11111111111111111111111*21111111 X 1111111 11111111111111111111111*2111

9、1111 即: (2 23 -1)*2 127 X - ( 2 23 -1 )*2 127 3）浮點數(shù)表示時，最大的正數(shù)是多少？ 答： 11111111111111111111111*21111111 即: (2 23 -1 )*2 127 4）浮點數(shù)表示時，最大的負(fù)數(shù)是多少？ 答： - 0.00000000000000000000001*2 -1111111 即: - 2 -23 *2 -127 = - 2 -150 5）浮點數(shù)表示時，最小的規(guī)格化正數(shù)是多少？ 答： 0.10000000000000000000000*2 -1111111 即: 0.1*2 -127 -128 = 2 3.

10、已知： X 原=X0.X1X2Xn (-1X0) 求證： X 補(bǔ)=X0.X1X2Xn+2-n 證明：因為 X 為負(fù)值 X0 = 1 則依定義有： X= - 0.X 1X2Xn X 補(bǔ)=2+X=2+(- 0.X 1X2Xn ) =2-0.X 1X2Xn -n =1.X 1X2Xn+2-n -n =X 0.X 1X2Xn+2-n 所以命題成立。 4. 計算機(jī)系統(tǒng)中， CPU與 I/O 設(shè)備交換信息的方式有哪幾種？ 分別說明它們的主要特點。 答：一般將 CPU與 I/O 設(shè)備交換信息的方式分為五種。 （ 1）程序直接控制方式 特點： 控制方式簡單。 CPU 與外圍設(shè)備只能串行工作，使 CPU的大量

11、時間用于等待空閑狀態(tài)，而降低系統(tǒng)效率。 2）程序中斷控制方式 特點： 用于低速的 I/O 設(shè)備，可使工作效率大大提高。 用于高速的 I/O 設(shè)備成批交換數(shù)據(jù)時， 會造成 數(shù)據(jù)丟失。 （ 3）DMA控制方式 特點： 在高速的 I/O 設(shè)備與主存之間建立直接的數(shù)據(jù)交換通 道來成批交換數(shù)據(jù)，僅在數(shù)據(jù)塊傳送的始末需 CPU干預(yù)。 需要有專門的硬件 DMA控制器， 在外圍設(shè)備較 多是，會引起訪問主存的沖突，增加管理和控制的難度。 （ 4）I/O 通道控制方式： 特點： 能獨立地執(zhí)行用通道命令編寫的 I/O 控制程序。 需要在 CPU的 I/O 指令指揮下啟?；蚋淖児ぷ?狀態(tài)。 （5）外圍處理機(jī)控制方式：

12、 特點： 用一個外圍處理機(jī)（或者就是一臺通用計算機(jī)）來管 理外部設(shè)備 能獨立于主機(jī)工作。 5. 某機(jī) CPU可尋址的最大空間為 64KB，存儲器按字節(jié)編址， CPU 的數(shù)據(jù)總線寬度為 8 位，可提供一個控制信號為 RD。目前系統(tǒng)中使用的 存儲器容量為 8KB。其中： 4KB為 ROM，擬采用 2K*8 位的 ROM芯片，其 地址范圍為 0000H-0FFFH。4KB為 RAM，擬采用 4K*2 位的 RAM芯片， 其 地址范圍為 4000H-4FFFH。 （1）需 ROM和 RAM芯片各多少片？ 解：依題意 ROM為 4KB，擬采用 2K*8 位的 ROM芯片，則需 ROM芯片為 2 片， 進(jìn)

13、行位擴(kuò)展。 RAM為 4KB，擬采用 4K*2 位的 RAM芯片，則需 RAM芯片為 4 片， 進(jìn)行字?jǐn)U展。 2）畫出 CPU與存儲器之間的連接圖 北京 郵電 大學(xué) 99 年 碩士 研究 生入 學(xué)試 題 1已知： X= - 0.X 1X2Xn 求證： X 補(bǔ)= 1 .X 1X2Xn+0. 0001 證明：因為 X 為負(fù)值 則依定義有： X 補(bǔ)=2+X=2+(- 0.X 1X2Xn ) =2-0.X 1 X2Xn -n =1.X 1X2 Xn+2-n =1.X 1X2Xn + 0. 0001 所以命題成立。 2 已知： X= -111 - 0. 1000101*2 -111 Y= + 0.000

14、1010*2 -100 （ 1）用補(bǔ)碼運算求 X+Y=？并判斷是否產(chǎn)生溢出？ 依題意： MX補(bǔ) = 11.0111011 E X補(bǔ) = 11.001 MY補(bǔ) = 00.0001010 E Y補(bǔ) = 11.100 解： 對階 E = E X 補(bǔ)- E Y 補(bǔ) = 11.001- 11.100=11.101 0 E (X+Y) 補(bǔ) = E x 補(bǔ) + E = 11.100 M x 補(bǔ) = 11.1110111011 尾數(shù)相加 M (X+Y) 補(bǔ) = M X 補(bǔ) + M Y 補(bǔ) = 11.1110111011 + 00.0001010 = 00.0000001011 規(guī)格化 M (X+Y) 補(bǔ) =0

15、0.1011 E (X+Y) 補(bǔ) =10.110 0 舍1 入處理 M (X+Y) 補(bǔ) =11.011100010 判別溢出 E (X-Y) 補(bǔ) =10.110 溢出 ( 2)用補(bǔ)碼運算求 X-Y= ？并判斷是否產(chǎn)生溢出？ 依題意： MX補(bǔ) = 11.0111011 E X補(bǔ) = 11.001 MY補(bǔ) = 00.0001010 E Y補(bǔ) = 11.100 解： 對階 E = E X 補(bǔ)- E Y 補(bǔ) = 11.001- 11.100=11.101 0 E (X+Y) 補(bǔ) = E x 補(bǔ) + E = 11.100 M x 補(bǔ) = 11.1110111011 尾數(shù)相減 M (X-Y) 補(bǔ) = M

16、X 補(bǔ) - M Y 補(bǔ) =11.1110111011 - 00.0001010 =11.1101101011 所以： 規(guī)格化 M (X-Y) 補(bǔ) =11.01101011 E (X-Y) 補(bǔ) =11.010 0 舍 1 入處理 M (X-Y) 補(bǔ) =11.0110110 判別溢出 E (X-Y) 補(bǔ) =11.010 無溢出 -110 X-Y= - 0.1001010*2 -110 3 某機(jī)字長 32 位，共有機(jī)器指令 100 條，指令單字長，等長 操作碼。 CPU內(nèi)部有通用寄存器 32 個，可作變址寄存器用， 存儲器按字 節(jié)編址，指令擬用直接尋址、間接尋址、變址尋址和相對尋址等四種尋 址方式。

17、 1）分別畫出采用四種不同尋址方式的單地址指令的指令格式。 （2）采用直接尋址和間接尋址方式時，可直接尋址的存儲器空 間各是多少？ （ 3）寫出四種尋址方式下，有效地址 E 的表達(dá)式。 答：依題意 機(jī)器字長 32 位，指令單字長。即：指令字長為 32 位。 機(jī)器指令 100 條，等長操作碼。即：指令的操作碼字段長為 7 位（ 27=128）。 通用寄存器 32 個，可作變址寄存器用。即：變址寄存器的編碼 需 5 位（ 25=32）。 指令擬用直接尋址、間接尋址、變址尋址和相對尋址等四種尋 址方式。即：尋址方式的編碼需 2 位（ 2=4）。 假定尋址方式的編碼為： 00 直接尋址、 01 間接尋

18、址、 10 變址尋址、 11 相對尋址。 則直接尋址方式的單地址指令的指令格式為： 可直接尋址的存儲器空間為 223=8MB 有效地址 E = 指令中的地址碼 間接尋址方式的單地址指令的指令格式為： 可直接尋址的存儲器空間為 28*223=2GB 有效地址 E = 指令中的地址碼 + 間址寄存器的內(nèi)容 變址尋址方式的單地址指令的指令格式為： 有效地址 E = 指令中的地址碼 + 變址寄存器的內(nèi)容 相對尋址方式的單地址指令的指令格式為： 有效地址 E = 指令中的地址碼 + 程序計數(shù)器 PC的內(nèi)容 4. 某機(jī)采用微程序控制方式，微指令字長為 24 位，采用水平 型編碼控制的微指令格式，斷定方式，

19、共有微命令 30 個構(gòu)成 4 個相斥 類，各包含 5個，8個，14個和 3個微命令，外部條件有 4個。 （ 1）控制存儲器的容量應(yīng)為多少？ （2）設(shè)計出微指令的具體格式。 答：依題意 共有微命令 30個構(gòu)成 4 個相斥類 其中：包含 5 個微命令（另加一個不發(fā)微命令的編碼），需3 位編碼。 包含 8 個微命令（另加一個不發(fā)微命令的編碼）， 需 4 位編碼。 包含 14 個微命令（另加一個不發(fā)微命令的編碼） 需 4 位編碼。 包含 3 個微命令（另加一個不發(fā)微命令的編碼）， 需 2 位編碼。 即：控制字段共需 13 位。 斷定方式，外部條件有 4 個 ，即：轉(zhuǎn)移條件碼需 2 位，轉(zhuǎn)移 判定 1

20、位。 微指令字長為 24 位，即：下址字段為 24-13-2-1=8 位。 可得：控制存儲器的容量應(yīng)為 28=256*24 位。 微指令的具體格式如下： 5. 某機(jī) CPU可輸出數(shù)據(jù)線 8 條，地址線 20條（ A19-A0），控制 線 1 條（WE）。目前使用的存儲空間為 48KB。其中： 16KB為 ROM，擬采 用 8K*8 位的 ROM芯片， 32KB 為 RAM，擬采用 16K*4 位的 RAM芯片。 （1）需 ROM和 RAM芯片各多少片？ 解：依題意 ROM為 16KB，擬采用 8K*8 位的 ROM芯片，則需 ROM芯片為 2 片， 進(jìn)行位擴(kuò)展。 RAM為 32KB，擬采用 1

21、6K*4 位的 RAM芯片，則需 RAM芯片為 4 片，進(jìn)行字位同時擴(kuò)展。 （ 2）畫出 CPU與存儲器之間的連接圖。 3）寫出 ROM和 RAM的地址范圍 ROM的地址范圍為： 0000H-3FFFH RAM的地址范圍為： 4000H-BFFFH 北京郵電大學(xué) 2000 年碩士研究生入學(xué)考試試題 一、（計算機(jī)組成原理）（ 10 分） 已知 X 12.75 ， Y 25.375 ， 請用變形補(bǔ)碼計算 XY？ XY？并判定是否產(chǎn)生了溢出？ 二、（計算機(jī)組成原理）（ 5 分） 已知： X 補(bǔ) =1.X1X2X3X4X5X6 求證： X 原=1.X1X2X3X4X5X6 + 2-6 三、（計算機(jī)組成

22、原理）（ 10 分） 某機(jī)字長 32位，存儲器按字節(jié)編址， CPU可提供數(shù)據(jù)總線 8 條（D7-D0）， 地址總線 18條（ A17-A0），控制線 1 條（WE），目前使用的存儲空間為 16KB， 全部用 4Kx4（位）的 RAM芯片構(gòu)成，要求其地址范圍為 08000H0BFFFH（ 可有 地址重疊區(qū)）。 請回答下列問題： （ 1）該 CPU可訪問的最大存儲空間是多少？ 2）目前使用的存儲空間需要多少個上述 RAM芯片？ 3）畫出 CPU與 RAM芯片之間的連接圖（要求用 138 譯碼器實現(xiàn)地址 譯碼） （ 4）如果該系統(tǒng)中存儲器按字編址，那么該 CPU可訪問的最大存儲空 間是多少？ 四、（

23、計算機(jī)組成原理）（ 5 分） 某計算機(jī)系統(tǒng)采用的中斷系統(tǒng)中， 禁止中斷嵌套， 請用框圖形式說明一 次中斷處理的全過程，并作簡要說明。 五、（計算機(jī)組成原理）（ 12 分） 某機(jī)字長對位，指令單字長，指令系統(tǒng)中具有二地址指令、一地址指令 和零地址指令各若干條，已知每個地址長 12 位，采用擴(kuò)展操作碼方式，問該指 令系統(tǒng)中的二地址指令，一地址指令、零地址指令各最多能有多少條？ 六、（計算機(jī)組成原理）（ 8 分） 某機(jī)字長 32 位，定點表示時，最高位為符號位，浮點表示時，階碼占 10 位，尾數(shù)占 22位（各包含一位符號位，要求用補(bǔ)碼考慮數(shù)的大小）。 請回答下列問題： （ l ）帶符號定點小數(shù)的表示范圍是多少？ 2）浮點表示時，負(fù)數(shù)的表示范圍是多少？ 北京郵電大學(xué) 2001 年碩士研究生入學(xué)考試試題 計算機(jī)組成原理）（ 5 分） 已知： X 補(bǔ) =X0.X1X2.Xn 求證： -n -X 補(bǔ) = X0.X1X2.Xn + 2 -n 計算機(jī)組成原理）（ 10 分） 已知： X -011 0.10111101 * 2 -011 011 Y 0.00000101 * 2 011 求： XY？ X