年計算機(jī)組成原理期末考試試題及答案

1、運(yùn)算機(jī)組成原理試題（一）一、挑選題（共20 分，每題1 分）1零地址運(yùn)算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，它的操作數(shù)來自a 立刻數(shù)和棧頂；b暫存器； c棧頂和次棧頂； d累加器；2 c 可區(qū)分儲備單元中存放的是指令仍是數(shù)據(jù)； a 儲備器；b運(yùn)算器； c掌握器； d用戶； c ；3所謂三總線結(jié)構(gòu)的運(yùn)算機(jī)是指 b ；a 地址線、數(shù)據(jù)線和掌握線三組傳輸線；b i/o 總線、主存總統(tǒng)和dma總線三組傳輸線； c i/o 總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線；d設(shè)備總線、主存總線和掌握總線三組傳輸線；4某運(yùn)算機(jī)字長是32 位，它的儲備容量是256kb ，按字編址， 它的尋址范疇是_b ； a 128k ；

2、b 64k ； c 64kb ； d 128kb ；5主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時，采納a 程序查詢方式； b中斷方式；c dma方式；d通道； a ，主機(jī)與設(shè)備是串行工作的；6在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，下述第 b 種說法是正確的；a 原碼和反碼不能表示- 1，補(bǔ)碼可以表示- 1； b三種機(jī)器數(shù)均可表示- 1；c三種機(jī)器數(shù)均可表示- 1，且三種機(jī)器數(shù)的表示范疇相同；d三種機(jī)器數(shù)均不行表示- 1；7變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是 c ；a 基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）； b程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址； c變址寄存器內(nèi)容加上形式地址；d以上都不對； 8向量中斷是c ；a 外 設(shè) 提 出 中 斷 ； b由

3、硬件形成中斷服務(wù)程序入口地址；c由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中斷服務(wù)程序入口地址d以上都不對；9一個節(jié)拍信號的寬度是指a 指令周期； b機(jī)器周期； c時鐘周期； d儲備周期； c ；10將微程序儲備在eprom 中的掌握器是a 掌握器；a 靜態(tài)微程序； b毫微程序； c動態(tài)微程序； d微程序；11隱指令是指 d_；a 操作數(shù)隱含在操作碼中的指令； b在一個機(jī)器周期里完成全部操作的指令； c指令系統(tǒng)中已有的指令；d指令系統(tǒng)中沒有的指令；12當(dāng)用一個16 位的二進(jìn)制數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)時，以下方案中第_b 種最好； a 階碼取4 位（含階符1 位），尾數(shù)取12 位（含數(shù)符1 位）； b階碼取5 位

4、（含階符1 位），尾數(shù)取11 位（含數(shù)符1 位）； c階碼取8 位（含階符1 位），尾數(shù)取8 位（含數(shù)符1 位）；d階碼取6 位（含階符1 位），尾數(shù)取12 位（含數(shù)符1 位）；13 dma 方式 b ；a 既然能用于高速外圍設(shè)備的信息傳送，也就能代替中斷方式； b不能取代中斷方式；c也能向cpu 懇求中斷處理數(shù)據(jù)傳送；d內(nèi)無中斷機(jī)制；14在中斷周期中，由d 將答應(yīng)中斷觸發(fā)器置“0”； a 關(guān)中斷指令；b機(jī)器指令； c開中斷指令； d中斷隱指令；15在單總線結(jié)構(gòu)的cpu 中，連接在總線上的多個部件 b ；a 某一時刻只有一個可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且只有一個可以從總線接收數(shù)據(jù)； b 某一時刻只有

5、一個可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有多個同時從總線接收數(shù)據(jù)； c可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以有多個同時從總線接收數(shù)據(jù)；d可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有一個同時從總線接收數(shù)據(jù)；16三種集中式總線掌握中， a 鏈?zhǔn)讲樵儯?b計數(shù)器定時查詢； c獨(dú)立懇求； d_方式對電路故障最敏銳；d以上都不對；17一個 16k×8 位的儲備器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是a 48； b 46； c 17； d 2218在間址周期中，c ；a 全部指令的間址操作都是相同的；b 凡是儲備器間接尋址的指令，它們的操作都是相同的； b ；c對于儲備器間接尋址或寄存器間接尋址的指令，它們的操作是不同的；

6、 d 以上都不對；19下述說法中 a 是正確的；a eprom 是可改寫的，因而也是隨機(jī)儲備器的一種；b eprom 是可改寫的，但它不能用作為隨機(jī)儲備器用；c eprom 只能改寫一次，故不能作為隨機(jī)儲備器用；d eprom 是可改寫的，但它能用作為隨機(jī)儲備器用；20打印機(jī)的分類方法許多，如按能否打印漢字來區(qū)分，可分為a 并行式打印機(jī)和串行式打印機(jī)； b擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)； c點(diǎn)陣式打印機(jī)和活字式打印機(jī)；d激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)；二、填空（共20 分，每空1 分） b ；1設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼為8 位（含 1 位階符），尾數(shù)為24 位（含 1 位數(shù)符），就 32 位二進(jìn)制補(bǔ)碼浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)對

7、應(yīng)的十進(jìn)制真值范疇是：最大正數(shù)為21271-正數(shù)為 232，最小 1292； 128，最大負(fù)數(shù)為2- 2123- 2，最小負(fù)數(shù)為- 21272指令尋址的基本方式有兩種，一種是尋址方式，其指令地址由給出，另一種是尋址方式，其指令地址由給出；3在一個有四個過程段的浮點(diǎn)加法器流水線中，假設(shè)四個過程段的時間分別是t1 = 60nst2 = 50nst3 = 90nst4 = 80ns；就加法器流水線的時鐘周期至少為；假如采納同樣的規(guī)律電路，但不是流水線方式，就浮點(diǎn)加法所需的時間為；4一個浮點(diǎn)數(shù)，當(dāng)其尾數(shù)右移時，欲使其值不變，階碼必需；尾數(shù)右移1位，階碼；5儲備器由m（ m 1， 2， 4， 8）個模塊

8、組成，每個模塊有自己的和寄存器，如儲備器采納編址，儲備器帶寬可增加到原先的 倍；6按序?qū)懗龆嘀刂袛嗟闹袛喾?wù)程序包括、和中斷返回幾部分；三、名詞說明 共 10 分，每題2 分1微操作命令和微操作2快速緩沖儲備器3基址尋址4流水線中的多發(fā)技術(shù)5指令字長 四、運(yùn)算題（ 5 分）設(shè)機(jī)器數(shù)字長為8 位（含 1 位符號位），設(shè) a真值；五、簡答題（共20 分）9 ，b6413 ，運(yùn)算 ab補(bǔ)，并仍原成321異步通信與同步通信的主要區(qū)分是什么，說明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)；（4 分）2為什么外圍設(shè)備要通過接口與cpu 相連？接口有哪些功能？（6 分）六、問答題（共15 分）1設(shè) cpu 中各部件及其相互連接關(guān)系如

9、下圖所示；圖中w 是寫掌握標(biāo)志，r 是讀掌握標(biāo)志， r1 和 r2 是暫存器；（ 8 分）w微操作命令形成部件rcpu儲備器marirpc內(nèi)部總線 busmdraccr1alur2（ 1）假設(shè)要求在取指周期由alu 完成 pc + 1 pc 的操作（即alu 可以對它的一個源操作數(shù)完成加1 的運(yùn)算）；要求以最少的節(jié)拍寫出取指周期全部微操作命令及節(jié)拍支配；（ 2）寫出指令add# （#為立刻尋址特點(diǎn)，隱含的操作數(shù)在acc 中）在執(zhí)行階段所需的微操作命令及節(jié)拍支配；2dma接口主要由哪些部件組成？在數(shù)據(jù)交換過程中它應(yīng)完成哪些功能？畫出dma工作過程的流程圖（不包括預(yù)處理和后處理）七、設(shè)計題（ 10

10、 分）設(shè) cpu 共有 16 根地址線， 8 根數(shù)據(jù)線，并用mreq 作訪存掌握信號（低電平有效），用 wr 作讀寫掌握信號（高電平為讀，低電平為寫）；現(xiàn)有以下芯片及各種門電路（門電路自定），如下列圖；畫出cpu 與儲備器的連接圖，要求：（ 1）儲備芯片地址空間安排為：最大 4k 地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，相鄰的 4k 地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，最小16k 地址空間為用戶程序區(qū)；（ 2）指出選用的儲備芯片類型及數(shù)量；（ 3）具體畫出片選規(guī)律；a ma 0csrompd/progra ka 0csramweg1y7g2ay6g 2bc bay0dnd0d nd 074138譯碼器ram: 1k

11、15;4位g1，g，g為掌握端rom: 2k×8位2k 8位×2a2b8k 8位×8k 8位×c, b, a 為變量掌握端32k 8 位 ×16k 1 位 ×4k 4位×y7y0為輸出端（ 1）主存地址空間安排：6000h 67ffh 為系統(tǒng)程序區(qū)；6800h 6bffh 為用戶程序區(qū)；（ 2）合理選用上述儲備芯片，說明各選幾片？（ 3）具體畫出儲備芯片的片選規(guī)律圖；運(yùn)算機(jī)組成原理試題答案（一）一、挑選題（共20 分，每題1 分）1 c2 c3 b4 b5 a6 b7c8 c9 c10 a11 d12 b13 b14 d15

12、 b16 a17 d18 c19 b20 c二、填空（共20 分，每空1 分）127231291 a a 21- 2b 2c 128123127- 22- 2d - 22 a 次序b 程序計數(shù)器c跳動d 指令本身3 a 90nsb 280ns4 a a 增加b 加 15 a 地址b 數(shù)據(jù)c模 md m6 a 愛護(hù)現(xiàn)場b開中斷c設(shè)備服務(wù)d復(fù)原現(xiàn)場 三、名詞說明 共 10 分，每題2 分1微操作命令和微操作答：微操作命令是掌握完成微操作的命令；微操作是由微操作命令掌握實現(xiàn)的最基本操作；2快速緩沖儲備器答：快速緩沖儲備器是為了提高訪存速度，在cpu 和主存之間增設(shè)的高速儲備器，它對用 戶是透亮的；

13、只要將 cpu 最近期需用的信息從主存調(diào)入緩存，這樣 cpu 每次只須拜訪快速緩存就可達(dá)到拜訪主存的目的，從而提高了訪存速度；3基址尋址答：基址尋址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的內(nèi)容；4流水線中的多發(fā)技術(shù)答：為了提高流水線的性能，設(shè)法在一個時鐘周期（機(jī)器主頻的倒數(shù)）內(nèi)產(chǎn)生更多條指令的結(jié)果，這就是流水線中的多發(fā)技術(shù)；5指令字長答：指令字長是指機(jī)器指令中二進(jìn)制代碼的總位數(shù)；四、（共 5 分）運(yùn)算題答： a+b 補(bǔ) 1.1011110， a+b （ - 17/64 ） a- b 補(bǔ) 1.1000110， a- b （ 35/64 ）五、簡答題（共20 分）1（ 4 分）答：同步通信和異步通信的

14、主要區(qū)分是前者有公共時鐘，總線上的全部設(shè)備按統(tǒng)一的時序，統(tǒng)一的傳輸周期進(jìn)行信息傳輸，通信雙方按商定好的時序聯(lián)絡(luò)；后者沒有公共時鐘，沒有固定的傳輸周期， 采納應(yīng)答方式通信，具體的聯(lián)絡(luò)方式有不互鎖、半互鎖和全互鎖三種；不互鎖方式通信雙方?jīng)]有相互制約關(guān)系；半互鎖方式通信雙方有簡潔的制約關(guān)系；全互鎖方式通信雙方有完全的制約關(guān)系；其中全互鎖通信牢靠性最高；2（ 6 分，每寫出一種給1 分，最多6 分）答：外圍設(shè)備要通過接口與cpu 相連的緣由主要有：（ 1）一臺機(jī)器通常配有多臺外設(shè)，它們各自有其設(shè)備號（地址），通過接口可實現(xiàn)對設(shè)備的挑選；（ 2）i/o 設(shè)備種類繁多，速度不一，與cpu 速度相差可能很大

15、，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，達(dá)到速度匹配；（ 3） i/o 設(shè)備可能串行傳送數(shù)據(jù)，而cpu 一般并行傳送，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換；（ 4） i/o 設(shè)備的入 / 出電平可能與cpu 的入 / 出電平不同，通過接口可實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換；（ 5）cpu 啟動 i/o 設(shè)備工作，要向外設(shè)發(fā)各種掌握信號，通過接口可傳送掌握命令；（ 6）i/o 設(shè)備需將其工作狀況（“忙”、“就緒”、“錯誤”、“中斷懇求” 等）準(zhǔn)時報告cpu ，通過接口可監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并儲存狀態(tài)信息，供cpu 查詢；可見歸納起來， 接口應(yīng)具有選址的功能、傳送命令的功能、反映設(shè)備狀態(tài)的功能以及傳送數(shù)據(jù)的功能（包括緩沖、數(shù)據(jù)格式及電平

16、的轉(zhuǎn)換）；4（ 5 分）答：（ 1）依據(jù) ir 和 mdr 均為 16 位，且采納單字長指令，得出指令字長 16 位；依據(jù) 105 種操作，取操作碼 7 位；因答應(yīng)直接尋址和間接尋址，且有變址寄存器和基址寄存器， 因此取 2 位尋址特點(diǎn)，能反映四種尋址方式；最終得指令格式為：727opmad其中op操作碼，可完成105 種操作；mad尋址特點(diǎn)，可反映四種尋址方式；形式地址；這種格式指令可直接尋址27 = 128，一次間址的尋址范疇是216 = 65536 ；（ 2）雙字長指令格式如下：727opmad 1ad 2其中op、m 的含義同上；ad 1 ad 2 為 23 位形式地址；這種格式指令可

17、直接尋址的范疇為223 = 8m ；（ 3）容量為8mb 的儲備器， mdr 為 16 位，即對應(yīng)4m× 16 位的儲備器；可采納雙字 長指令，直接拜訪4m 儲備空間，此時mar取 22 位；也可采納單字長指令，但rx 和 rb取 22 位，用變址或基址尋址拜訪4m 儲備空間；六、（共 15 分）問答題1（ 8 分）答：（ 1）由于 pc + 1pc 需由 alu 完成，因此pc 的值可作為alu的一個源操作數(shù)， 靠掌握 alu 做 1 運(yùn)算得到pc + 1，結(jié)果送至與alu 輸出端相連的r2，然后再送至pc；此題的關(guān)鍵是要考慮總線沖突的問題，故取指周期的微操作命令及節(jié)拍支配如下：t

18、0pc mar ， 1rt1mmar mdr， pc + 1r2t2mdr ir， opir 微操作命令形成部件t3r2 pc（ 2）立刻尋址的加法指令執(zhí)行周期的微操作命令及節(jié)拍支配如下： t0adirr1；立刻數(shù) r1t1r 1 + acc r2；acc 通過總線送alut2r2 acc；結(jié)果 acc2（ 7 分）答： dma接口主要由數(shù)據(jù)緩沖寄存器、主存地址計數(shù)器、字計數(shù)器、設(shè)備地址寄存器、 中斷機(jī)構(gòu)和dma掌握規(guī)律等組成；在數(shù)據(jù)交換過程中，dma 接口的功能有：（1）向 cpu 提出總線懇求信號； （ 2）當(dāng) cpu 發(fā)出總線響應(yīng)信號后，接管對總線的掌握；（3）向儲備器發(fā)地址信號（并能自

19、動修改地址指針）；（ 4）向儲備器發(fā)讀/ 寫等掌握信號，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送； （ 5）修改字計數(shù)器，并依據(jù)傳送字?jǐn)?shù)，判定dma傳送是否終止； （ 6）發(fā)dma 終止信號，向cpu 申請程序中斷，報告一組數(shù)據(jù)傳送完畢；dma工作過程流程如下列圖；dma 懇求dma 響應(yīng)發(fā)送主存地址傳送一個字測試傳送 是否終止？修改地址指針和字計數(shù)器否是dma 終止七、設(shè)計題（共10 分）答：（1）主存地址空間安排； （ 2 分）111111111111111111111000000000001111011111111111111100000000000011101111111111111110000000000000

20、0000000000000000000111111111111100100000000000000011111111111111a 15a 11a 7a0最大 4k2k × 8 位 rom2 片相鄰 4k4k × 4 位 ram2 片最小 16k8k ×8 位 ram2 片（ 2）依據(jù)主存地址空間安排最大 4k 地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，選用2 片 2k × 8 位 rom 芯片；（ 1 分）相鄰的 4k 地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，選用2 片 4k × 4 位 ram 芯片；（ 1 分）最小 16k 地址空間為用戶程序區(qū)，選用2 片 8k 

21、5; 8 位 ram 芯片；（1 分）（3）儲備芯片的片選規(guī)律圖（5 分）+5vmreqa 15a 14a 13g1y 7&g 2ag 2b&c&&by 11&ay 0a 12a 11a 10a 0cpu8k×8位8k×8位4k×4位4k×4位2k×8 位2k×8位ramramramramromromd 7d 4d 3d0wra 14a 15mreqa 13a 12a 11g1y 5&g2ag2bcy 4b aa 10a 9a 0a 10a 0a 9a 0a9a02k 8 位romdd7

22、d07d 4d 3d 0wr1k 4 位ramd 7d 41k 4 位ramd 3d0運(yùn)算機(jī)組成原理試題（二）一、挑選題（共 20 題，每題1 分， 共 20 分）1. 在以下機(jī)器數(shù)b 中，零的表示形式是唯獨(dú)的； a 原碼b 補(bǔ)碼c 反碼d 原碼和反碼2. crt 的辨論率為1024× 1024 ，顏色深度為8 位，就刷新儲備器的儲備容量是a 2mbb 1mbc 8mbd 1024b b ；3. 在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過 d 來實現(xiàn)；a 原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器b 補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器c補(bǔ)碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器d 補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器4. 在指令的地址字段中，直接指出操

23、作數(shù)本身的尋址方式，稱為a. 隱含尋址b. 立刻尋址c. 寄存器尋址d. 直接尋址 b ；5. 信息只用一條傳輸線，且采納脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為 a ；a. 串行傳輸b.并行傳輸c. 并串行傳輸d. 分時傳輸6. 和外儲備器相比，內(nèi)儲備器的特點(diǎn)是 c ；a 容量大、速度快、成本低b 容量大、速度慢、成本高c容量小、速度快、成本高d 容量小、速度快、成本低7. cpu 響應(yīng)中斷的時間是c ；a 中斷源提出懇求b取指周期終止c執(zhí)行周期終止；8. eprom 是指 c ；a. 讀寫儲備器b. 只讀儲備器c. 可編程的只讀儲備器d. 光擦除可編程的只讀儲備器9. 以下數(shù)中最小的數(shù)是b ；a （ 11010

24、01） 2b （ 52） 8c（ 133） 8d （ 30）1610. 假 定 下 列 字 符 碼 中 有 奇 偶 校 驗 位 ， 但 沒 有 數(shù) 據(jù) 錯 誤 ， 采 用 偶 校 驗 的 字 符 碼 是 d ； a 11001011b 11010110c 11000001d 1100100111. 單地址指令中為了完成兩個數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個數(shù)常需采納 c ；a. 堆棧尋址方式b. 立刻尋址方式c.隱含尋址方式d. 間接尋址方式12. 用于對某個寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為 c 尋址；a. 直接b. 間接c. 寄存器直接d. 寄存器間接13. 中心處理器（cpu）包

25、含 _c ；a 運(yùn)算器b 掌握器c運(yùn)算器、掌握器和cached運(yùn)算器、掌握器和主儲備器14. 在 cpu 中跟蹤指令后繼地址的寄存器是 b ；a 主存地址寄存器b程序計數(shù)器c指令寄存器d狀態(tài)條件寄存器15. 在集中式總線仲裁中，c 方式響應(yīng)時間最快；a 鏈?zhǔn)讲樵僢. 計數(shù)器定時查詢c.獨(dú)立懇求d.以上三種相同16. pci 總線的基本傳輸機(jī)制是d ；a 串行傳輸b并行傳輸c dma 式傳輸d猝發(fā)式傳輸17. 中斷向量地址是b ；a 子程序入口地址b 中斷服務(wù)子程序入口地址c 中斷服務(wù)子程序出口地址d中斷返回地址18. cd-rom是 c 型光盤；a 一次b重寫c 只讀19. 某運(yùn)算機(jī)字長是16

26、 位，它的儲備容量是1mb ，按字編址，它的尋址范疇是a 512kb 1mc 512kb a ；20一個 16k× 32 位的儲備器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是a 48b 46c 36d.40 b ；二、填空題（共7 題，每空 1 分， 共 20 分）1. 運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)是由 和軟件兩大部分組成，軟件又分為 和 ；2. 系統(tǒng)總線按傳輸信息的不同分為地址總線、 、 三大類；3. 四位二進(jìn)制補(bǔ)碼所能表示的十進(jìn)制整數(shù)范疇是 至 ； 4. 半導(dǎo)體sram靠 儲備信息，半導(dǎo)體dram靠 儲備信息；5. 動態(tài)ram的刷新方式通常有 、 、 三種； 6. 完整的指令周期包括取指、 、 、 四個子周期，

27、影響指令流水線性能的三種相關(guān)分別是 相關(guān)、 相關(guān)和掌握相關(guān)；7. cache 和主存地址的映射方式有 、 、 三種；三、簡答題（共2 題，每題 5 分， 共 10 分）1什么叫指令？什么叫指令系統(tǒng)？2. 一次程序中斷大致可分為哪幾個階段？四、應(yīng)用題（共5 題，每題 10 分， 共 50 分）1. 設(shè)某機(jī)主頻為8mhz ，每個機(jī)器周期平均含2 個時鐘周期，每條指令平均有2.5 個機(jī)器周期，試問該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度為多少mips ？如機(jī)器主頻不變，但每個機(jī)器周期平均含4 個時鐘周期， 每條指令平均有5 個機(jī)器周期， 就該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度又是多少mips ？由此可得出什么結(jié)論？2設(shè)某機(jī)有四個中

28、斷源a 、b 、c、d，其硬件排隊優(yōu)先次序為a,b,c,d ，現(xiàn)要求將中斷處理次序改為d,a,c,b ；（ 1）寫出每個中斷源對應(yīng)的屏蔽字；（2）按下圖時間軸給出的四個中斷源的懇求時刻，畫出 cpu 執(zhí)行程序的軌跡；設(shè)每個中斷源的中斷服務(wù)程序時間均為20s；3.設(shè)機(jī)器數(shù)字長為8 位（含一位符號位） ，如 a = +15 ， b = +24 ，求 a+b 補(bǔ)和a-b 補(bǔ)并仍原成真值；4. 某機(jī)字長 16 位，儲備字長等于指令字長，如儲備器直接尋址空間為 128 字，變址時的位移量為 -64+63,16 個通用寄存器可作為變址寄存器； 設(shè)計一套指令格式， 滿意以下尋址類型的要求；（1）直接尋址的二

29、地址指令3 條； （ 2）變址尋址的一地址指令6 條； （ 3）寄存器尋址的二地址指令9 條； （ 4）直接尋址的一地址指令13 條；5設(shè) cpu 共有 16 根地址線， 8 根數(shù)據(jù)線，并用-mreq （低電平有效）作訪存掌握信號， r/-w 作讀寫命令信號（高電平為讀，低電評為寫） ；現(xiàn)有 8 片 8kx8 位的 ram 芯片與 cpu相連，試回答：（1）用 74138 譯碼器畫出cpu 與儲備芯片的連接圖； （ 2）寫出每片 ram 的地址范疇； （ 3）依據(jù)圖（ 1），如顯現(xiàn)地址線a13 與 cpu 斷線，并搭接到高電平上,將顯現(xiàn)什么后果？運(yùn)算機(jī)組成原理試題（二）答案一、挑選題1. b2

30、. b3. d4. b 5. a6. c 7. c 8. c9. b 10. d11. c12. c 13. c 14. b 15. c 16.d 17. b 18. c 19. a 20. b二、填空題1.硬件 系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件2 數(shù)據(jù) 地址掌握3 +15 -164. 觸發(fā)器電容 5 集中 分散 異步6間址 執(zhí)行 中斷結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù) 掌握 7 直接映射全相連 組相連三、簡答題1 指令是運(yùn)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令，也就是常說的機(jī)器指令；一臺機(jī)器中全部機(jī)器指令的集合，稱這臺運(yùn)算機(jī)的指令系統(tǒng)；2 答：一次程序中斷大致可分為五個階段；中斷懇求（1 分）中斷判優(yōu)（1 分）中斷響應(yīng)（1分）中斷服務(wù)（1 分）中

31、斷返回（1 分）四、應(yīng)用題1 解：先通過主頻求出時鐘周期，再求出機(jī)器周期和平均指令周期，最終通過平均指令周期的倒數(shù)求出平均指令執(zhí)行速度；運(yùn)算如下：時鐘周期 =1/8mhz=0.125 × 10-6 =125ns 機(jī)器周期 =125ns × 2=250ns平均指令周期 =250ns × 2.5=625ns平均指令執(zhí)行速度=1/625ns=1.6mips當(dāng)參數(shù)轉(zhuǎn)變后：機(jī)器周期= 125ns× 4=500ns=0.5平均指令執(zhí)行速度=1/2.5 s=0.4mips結(jié)論：兩個主頻相同的機(jī)器，執(zhí)行速度不肯定一樣；s平均指令周期 =0.5 s× 5=2.5

32、 s2 （ 1）在中斷處理次序改為d > a > c > b后，每個中斷源新的屏蔽字如表所示；（5 分）（2）依據(jù)新的處理次序，cpu 執(zhí)行程序的軌跡如下列圖（5 分）3解 ： a = +15 = +0001111 ， b = +24 = +0011000 a 補(bǔ) = 0,0001111 ， b補(bǔ) = 0,0011000 ，-b 補(bǔ) = 1,1101000就a-b 補(bǔ) = a 補(bǔ) + -b 補(bǔ) = 0,0001111+1,11010001,1110111 a-b 補(bǔ) = 1,1110111故 a-b = -0001001 = -941地址指令格式為（2 分）2（ 2 分）20

33、81918192163831638424575245763276732768409594096049151491525734357344655353）假如地址線a13 與 cpu 斷線，并搭接到高電平上，將會顯現(xiàn)a13 恒為“ 1”的情形；此時儲備器只能尋址a13=1的地址空間， a13=0 的另一半地址空間將永久拜訪不到；如對a13=0 的地址空間進(jìn)行拜訪，只能錯誤地拜訪到a13=1 的對應(yīng)空間中去；運(yùn)算機(jī)組成原理試題（三）一挑選題（每題 1 分，共 20 分）1. 我國在 年研制勝利了第一臺電子數(shù)字運(yùn)算機(jī)，第一臺晶體管數(shù)字運(yùn)算機(jī)于 年完成；a 19461958b 19501968c 195

34、81961d 195919652. pentium微型運(yùn)算機(jī)中乘除法部件位于 中；a cpub接口c掌握器d專用芯片3. 沒有外儲備器的運(yùn)算機(jī)初始引導(dǎo)程序可以放在 ；a ramb romc ram和 romd cpu4. 以下數(shù)中最小的數(shù)是 ；a（ 101001） 2b（ 52） 8c（ 2b） 16d（ 44） 105. 在機(jī)器數(shù) 中，零的表示形式是唯獨(dú)的；a原碼b補(bǔ)碼c移碼d反碼6. 在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過 來實現(xiàn)； a原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器b補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器 c補(bǔ)碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器d補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器7. 以下有關(guān)運(yùn)算器的描述中 是正確的；a只作算術(shù)運(yùn)算，不作

35、規(guī)律運(yùn)算b只作加法c能臨時存放運(yùn)算結(jié)果d以上答案都不對8. 某 dram芯片，其儲備容量為512k× 8 位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為 ；a 8，512b 512，8c 18， 8d；19， 89. 相聯(lián)儲備器是按 進(jìn)行尋址的儲備器；a地址指定方式b堆棧存取方式c內(nèi)容指定方式d；地址指定與堆棧存取方式結(jié)合10. 指令系統(tǒng)中采納不同尋址方式的目的主要是 ；a實現(xiàn)儲備程序和程序掌握b縮短指令長度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程敏捷性c可以直接拜訪外存d供應(yīng)擴(kuò)展操作碼的可能并降低指令譯碼難度11. 堆棧尋址方式中，設(shè)a 為累加寄存器，sp 為堆棧指示器，msp 為 sp指示器的棧頂單元，假如操

36、作的動作是：（ a ） msp ，（sp） 1sp，那么出棧操作的動作為：a （ msp ）a，（ sp）+1 spb.（ sp）+1 sp，（ msp ） a c（ sp） 1 sp，（ msp） ad.（ msp ） a，（sp） 1 sp12. 在 cpu中跟蹤指令后繼地址的寄存器是 ；a主存地址寄存器b程序計數(shù)器c指令寄存器d狀態(tài)條件寄存器13. 描述多媒體cpu基本概念中正確表述的句子是 ；a. 多媒體 cpu是帶有 mmx技術(shù)的處理器b多媒體cpu是非流水線結(jié)構(gòu)c mmx指令集是一種單指令流單數(shù)據(jù)流的串行處理指令d多媒體cpu肯定是 cisc 機(jī)器14. 描述 futurebus+

37、 總線中基本概念正確的表述是 ；a. futurebus+ 總線是一個高性能的同步總線標(biāo)準(zhǔn)b. 基本上是一個同步數(shù)據(jù)定時協(xié)議c. 它是一個與結(jié)構(gòu)、處理器技術(shù)有關(guān)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)d. 數(shù)據(jù)線的規(guī)模不能動態(tài)可變15. 在 的微型運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主儲備器單元統(tǒng)一編址，因此可以不用i/o指令；a單總線b雙總線c三總線d多總線16. 用于筆記本電腦的大容量儲備器是 ；a軟磁盤b硬磁盤c固態(tài)盤d磁帶17. 具有自同步才能的記錄方式 ；a nrz0b nrz1c pmdmfm18. 不是發(fā)生中斷懇求的條件；a一條指令執(zhí)行終止b一次 i/o 操作終止c機(jī)器內(nèi)部發(fā)生故障d一次 dma操作終止19. 采納 dm

38、a方式傳送數(shù)據(jù)時，每傳送一個數(shù)據(jù)就要用一個 ；a指令周期b數(shù)據(jù)周期c儲備周期d總線周期20. 并行 i/o 標(biāo)準(zhǔn)接口scsi 中，一塊主適配器可以連接 臺具有 scsi 接口的設(shè)備； a 6b 7 15c 8d 10二填空題（每空 1 分，共 20 分）1. 在運(yùn)算機(jī)術(shù)語中， 將 a. 在一起稱為主機(jī)；和 b. 和在一起稱為cpu，而將 cpu和 c. 合2. 運(yùn)算機(jī)軟件一般分為兩大類：一類叫a. ，另一類叫b. ；操作系統(tǒng)屬于c.類；3. 主儲備器容量通常以mb表示，其中m = a. , b =b. ；硬盤容量通常以gb表示，其中g(shù) =c. 4. cpu 能直接拜訪a. ；和 b. ，但不能

39、直接拜訪磁盤和光盤；5. 指令字長度有a. 、b. 、c. 三種形式；6. 運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)中，依據(jù)應(yīng)用條件和硬件資源不同，數(shù)據(jù)傳輸方式可采納a. 傳送、b. 傳送、 c. 傳送；7. 通道是一個特別功能的a. 掌握；，它有自己的b. 特地負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸8. 并行 i/o 接口 a. 技術(shù)；和串行 i/o 接口 b. 是目前兩個最具有權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)接口三簡答題（每題 5 分，共 20 分）1. 一個較完善的指令系統(tǒng)應(yīng)包括哪幾類？2. 什么是閃速儲備器？它有哪些特點(diǎn)？3. 比較水平微指令與垂直微指令的優(yōu)缺點(diǎn)；4. cpu響應(yīng)中斷應(yīng)具備哪些條件？四應(yīng)用題（每題 5 分，共 20 分）1.已知： x

40、=0.1011,y= 0.0101, 求x/2補(bǔ),x/4補(bǔ), x 補(bǔ), y/2補(bǔ),y/4補(bǔ), y 補(bǔ)；2. 設(shè)機(jī)器字長為16 位，定點(diǎn)表示時，尾數(shù)15 位，階符1 位；(1) 定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時，最大正數(shù)為多少？最小負(fù)數(shù)為多少？(2) 定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時，最大正數(shù)為多少？最小負(fù)數(shù)為多少？3.x 補(bǔ) +y 補(bǔ)=x+y 補(bǔ)求證： -y 補(bǔ) =-y 補(bǔ)4. 有一個 16k× 16 的儲備器，由1k× 4 位的 dram芯片構(gòu)成問 :（ 1）總共需要多少dram芯片 .（ 2）畫出儲備體的組成框圖；5. 中斷接口中有哪些標(biāo)志觸發(fā)器？功能是什么？6. cpu 結(jié)構(gòu)如下列圖，其中一個累

41、加寄存器ac，一個狀態(tài)條件寄存器和其它四個寄存器，各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳送方向；1標(biāo)明圖中四個寄存器的名稱；2簡述指令從主存取到掌握器的數(shù)據(jù)通路；3簡 述 數(shù) 據(jù) 在 運(yùn) 算 器 和 主 存 之 間 進(jìn)行 存 / 取 訪 問 的 數(shù) 據(jù) 通 路 ；圖 c8.17. 何謂 dma方式？ dma掌握器可采納哪幾種方式與cpu分時使用內(nèi)存？8. cd rom光盤的外緣有5mm的范疇因記錄數(shù)據(jù)困難，一般不使用， 故標(biāo)準(zhǔn)的播放時間為 60 分鐘；請運(yùn)算模式1 情形下光盤儲備容量是多少？運(yùn)算機(jī)組成原理試題（三）答案一挑選題1.d2. a3. b4. a5. b,c6. d7. d8.

42、 d9. c10. b11. b12. b13. a14. c15. a16. c,d17. c18. a19. c20. b二 填空題1. a.運(yùn)算器b.掌握器c.儲備器2. a.系統(tǒng)程序b.應(yīng)用程序c.系統(tǒng)程序20303. a.2b.8位1 個字節(jié) c.24. a.cacheb.主存5. a.單字長b.半字長c.雙字長6. a.并行b.串行c.復(fù)用7. a.處理器b.指令和程序8. a.scsib.ieee1394三 簡答題1. 包括：數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、規(guī)律運(yùn)算指令、程序掌握指令、輸入輸出指令、堆棧指令、字符串指令、特權(quán)指令等；2. 閃速儲備器是高密度、非易失性的讀 / 寫半導(dǎo)體

43、儲備器；從原理上看，它屬于 rom 型儲備器， 但是它又可隨機(jī)改寫信息； 從功能上看， 它又相當(dāng)于 ram，所以傳統(tǒng) rom與 ram的定義和劃分已失去意義；因而它是一種全新的儲備器技術(shù)；閃速儲備器的特點(diǎn)： （ 1）固有的非易失性（ 2）廉價的高密度（ 3）可直接執(zhí)行（ 4）固態(tài)性能3. （ 1）水平型微指令并行操作才能強(qiáng)、效率高、敏捷性強(qiáng)，垂直型微指令就較差；（ 2）水平型微指令執(zhí)行一條指令的時間短，垂直型微指令執(zhí)行時間長；（ 3）由水平型微指令說明指令的微程序，具有微指令字比較長，但微程序短的特點(diǎn)，而垂直型微指令正好相反；（ 4）水平型微指令用戶難以把握，而垂直型微指令與指令比較相像，相對

44、來說比較簡潔把握4. 解：（ 1）在 cpu 內(nèi)部設(shè)置的中斷屏蔽觸發(fā)器必需是開放的；（ 2）外設(shè)有中斷懇求時，中斷懇求觸發(fā)器必需處于“1”狀態(tài)，保持中斷懇求信號；（ 3）外設(shè)（接口）中斷答應(yīng)觸發(fā)器必需為“1”，這樣才能把外設(shè)中斷懇求送至cpu；（ 4）當(dāng)上述三個條件具備時，cpu在現(xiàn)行指令終止的最終一個狀態(tài)周期響應(yīng)中斷；四 應(yīng)用題1. 解： x 補(bǔ) = 0.1011x/2補(bǔ) = 0.01011x/4補(bǔ) = 0.001011 x 補(bǔ) = 1.0101y補(bǔ) = 1.1011y/2補(bǔ) = 1.11011y/4補(bǔ) = 1.111011 y 補(bǔ) = 0.01012. 解：（ 1）定點(diǎn)原碼整數(shù)表示時15最

45、大正數(shù)：（ 2-1） 10 =（ 32767） 10最小負(fù)數(shù)： -（ 215-1） 10=（ -32767） 10（ 2）定點(diǎn)原碼小數(shù)表示時最大正數(shù)：（ 1-2-15） 10最小負(fù)數(shù)： -（ 1-2-15） 103. 證：由于x 補(bǔ) +y 補(bǔ)=x+y 補(bǔ)令 x = -y代入，就有-y 補(bǔ) +y 補(bǔ) =-y+y 補(bǔ) = 0 補(bǔ) = 0所以-y 補(bǔ) =-y 補(bǔ)4. 解：（1）芯片 1k × 4 位，片內(nèi)地址線10 位（ a9-a 0 ），數(shù)據(jù)線4 位；芯片總數(shù) 16k × 16/（ 1k × 4） =64 片（ 2）儲備器容量為16k ，故地址線總數(shù)為14 位（ a1

46、3 a0 ），其中 a 13a 12a 11a 10通過4： 16 譯碼器產(chǎn)生片選信號cs0 cs15 ；cs15a 9 a 04 位cs1cs04 位1k × 4； ；1k × 44 位4 位cs0 cs1cs15d15d 04： 16譯碼器a 13a 12a 11 a 105. 解：中斷接口中有四個標(biāo)志觸發(fā)器：圖 c8.2（ 1）預(yù)備就緒的標(biāo)志（rd ）：一旦設(shè)備做好一次數(shù)據(jù)的接受或發(fā)送，便發(fā)出一個設(shè)備動作完畢信號，使rd 標(biāo)志置“ 1”；在中斷方式中，該標(biāo)志用作為中斷源觸發(fā)器，簡稱中斷觸發(fā)器；（ 2）答應(yīng)中斷觸發(fā)器（ei）：可以用程序指令來置位；ei 為“ 1”時，某

47、設(shè)備可以向 cpu 發(fā)出中斷懇求；ei 為“ 0”時，不能向cpu 發(fā)出中斷懇求，這意味著某中斷源的中斷懇求被禁止；設(shè)置 ei 標(biāo)志的目的， 就是通過軟件來掌握是否答應(yīng)某設(shè)備發(fā)出中斷懇求；（ 3）中斷懇求觸發(fā)器（ir ）：它暫存中斷懇求線上由設(shè)備發(fā)出的中斷懇求信號；當(dāng) ir 標(biāo)志為“ 1”時，表示設(shè)備發(fā)出了中斷懇求；（ 4）中斷屏蔽觸發(fā)器（im ）：是 cpu 是否受理中斷或批準(zhǔn)中斷的標(biāo)志；im 標(biāo)志為“ 0”時， cpu 可以受理外界的中斷懇求，反之，im 標(biāo)志為“ 1”時，cpu 不受理外界的中斷；6. 解：（ 1） a 為數(shù)據(jù)緩沖寄存器dr， b 為指令寄存器ir ，c 為主存地址寄存器ar， d 為程序計數(shù)器pc（2） pc ar主存緩沖寄存器dr 指令寄存器ir 操作掌握器（3）儲備器讀：m dr alu ac儲備器寫： ac dr m7. 解：dma直接內(nèi)存拜訪方式是一種完全由硬件執(zhí)行i/o 交換的工作方式； dma掌握器從cpu完全接管對總線的掌握，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過cpu而直接在內(nèi)存和i/o 設(shè)備間進(jìn)行；8.解：扇區(qū)總數(shù)= 60× 60× 75 = 270000模式 1 存放運(yùn)算機(jī)程序