計(jì)算機(jī)組成原理試題答案

1、計(jì)算機(jī)組成原理考研試題（九）、選擇題（共20分，每題1分）1用戶與計(jì)算機(jī)通信的界面是 B. 外圍設(shè)備|；C應(yīng)用程序;D.系統(tǒng)程序。2零地址運(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(lái)自A. 立即數(shù)和棧頂；B. 暫存器；C. 棧頂和次棧頂|;D. 程序計(jì)數(shù)器自動(dòng)加+1。3水平型微指令的特點(diǎn)是 。A. 一次可以完成多個(gè)操作；B. 微指令的操作控制字段不進(jìn)行編碼；C. 微指令的格式簡(jiǎn)短；D. 微指令的格式較長(zhǎng)。4有些計(jì)算機(jī)將一部分軟件永恒地存于只讀器中，稱之為 A. 硬件；B. 軟件；C. 固件；D. 輔助存儲(chǔ)器。5主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)，采用 ，主機(jī)與設(shè)備是串行工作的。A. 程序查詢方式|；B

2、. 中斷方式；方式；D.通道。6. 計(jì)算機(jī)中有關(guān)ALU的描述，是正確的。A. 只做算術(shù)運(yùn)算，不做邏輯運(yùn)算；B. 只做加法；C. 能存放運(yùn)算結(jié)果；D. 以上答案都不對(duì)。7. 所謂三總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)是指 。A. 地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。O總線、主存總統(tǒng)和 DMA 總線三組傳輸線|；O總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線；D.以上都不對(duì)。8集中式總線控制中， 方式對(duì)電路故障最敏感。A. 鏈?zhǔn)讲樵傿. 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢C. 獨(dú)立請(qǐng)求；D. 總線式。9某一 RAM芯片，其容量為512 8位，除電源和接地端外，該芯片引出線的最少數(shù)目。10活動(dòng)頭磁盤中，信息寫入或讀出磁盤是 進(jìn)行的。A. 并行方式;B

3、. 串行方式C. 串并方式;D. 并串方式。11. 以下敘述是正確的。B. 外部設(shè)備一旦發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU應(yīng)立即響應(yīng)c中斷方式一般用于處理隨機(jī)出現(xiàn)的服務(wù)請(qǐng)求；D.程序查詢用于鍵盤中斷。12. 下列種說(shuō)法有誤差。A. 任何二進(jìn)制整數(shù)都可用十進(jìn)制表示B. 任何二進(jìn)制小數(shù)都可用十進(jìn)制表示C. 任何十進(jìn)制整數(shù)都可用二進(jìn)制表示D. 任何十進(jìn)制小數(shù)都可用二進(jìn)制表示。13. 堆棧尋址方式中，設(shè)A為累加器，SP為堆棧指示器，MSP為SP指示的棧頂單元,如果進(jìn)棧操作的動(dòng)作順序是 (SP - 1) t S,(A) tMSP，那么出棧操作的動(dòng)作順序應(yīng)為A. (MSP) tA , (SP) + 1 tSP;B. (

4、SP) + lt SP(MSP) t A;C. (SP) - 1 tSP (MSP) tA;D. 以上都不對(duì)。14. 指令寄存器的位數(shù)取決于 A. 器的容量；B. 指令字長(zhǎng)；C. 機(jī)器字長(zhǎng)；D. 存儲(chǔ)字長(zhǎng)。15. 在控制器的控制方式中，機(jī)器周期內(nèi)的時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)可以不相同，這屬于A. 同步控制；B. 異步控制；C. 聯(lián)合控制；D. 人工控制。16. 下列敘述中是正確的。A. 控制器產(chǎn)生的所有控制信號(hào)稱為微指令；B. 微程序控制器比硬連線控制器更加靈活；C. 微處理器的程序稱為微程序；D. 指令就是微指令。中的譯碼器主要用于。A. 地址譯碼；B. 指令譯碼；C. 選擇多路數(shù)據(jù)至ALU；D. 數(shù)據(jù)譯

5、碼。18. 直接尋址的無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令功能是將指令中的地址碼送入B. 地址寄存器；C. 累加器；。19. 通道程序是由 組成。O指令；B. 通道控制字（或稱通道指令）；C. 通道狀態(tài)字；D. 微程序。20. 在磁盤和磁帶兩種磁表面器中，存取時(shí)間與存儲(chǔ)單元的物理位置有關(guān)，按存儲(chǔ)方式分，。A. 二者都是串行存??；B. 磁盤是部分串行存取，磁帶是串行存??；C. 磁帶是部分串行存取，磁盤是串行存?。籇. 二者都是并行存取。二、填空題（共20分，每題1分）1. 完成一條指令一般分為A 周期和B 周期，前者完成 C 操作，后者完成D操作。2常見(jiàn)的數(shù)據(jù)傳送類指令的功能可實(shí)現(xiàn)A和B之間，或 C和D之間的數(shù)據(jù)傳送

6、。3微指令格式可分為 A型和B型兩類，其中C型微指令用較長(zhǎng)的微程序結(jié)構(gòu)換取較短的微指令結(jié)構(gòu)。4. 在Cache-主存的地址映象中，A 靈活性強(qiáng)，B 成本最高。5若采用硬件向量法形成中斷服務(wù)程序的入口地址，則CPU在中斷周期需完成A、B和C操作。6.某小數(shù)定點(diǎn)機(jī)，字長(zhǎng) 8位（含1位符號(hào)位），當(dāng)機(jī)器數(shù)分別采用原碼、補(bǔ)碼和反碼時(shí)， 其對(duì)應(yīng)的真值范圍分別是A、B、C（均用十進(jìn)制表示）。三、名詞解釋（共10分，每題2分）1.時(shí)鐘周期2刷新3. 總線仲裁4. 機(jī)器指令5. 超流水線四、計(jì)算題（5分）設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)為32位，欲表示坊萬(wàn)的十進(jìn)制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除階符、數(shù)符各取1位外，階碼和尾數(shù)各取

7、幾位 ？按這樣分配，該浮點(diǎn)數(shù)溢出的條件是什么？五、簡(jiǎn)答題（共15分）1.在計(jì)算機(jī)中，原碼和反碼不能表示-1?！边@種說(shuō)法是否正確，為什么 ？（2分）2除了采用高速芯片外，分別指出器、運(yùn)算器、控制器和I/O系統(tǒng)各自可采用什么方法提高機(jī)器速度，各舉一例簡(jiǎn)要說(shuō)明。（4分）3異步通信與同步通信的主要區(qū)別是什么，說(shuō)明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)。（4分）4在DMA方式中，CPU和DMA接口分時(shí)使用主存有幾種方法 ？簡(jiǎn)要說(shuō)明之。（5分）六、問(wèn)答題（共20分）1已知帶返轉(zhuǎn)指令的含義如下圖所示，寫出機(jī)器在完成帶返轉(zhuǎn)指令時(shí)，取指階段和執(zhí)行階段所需的全部微操作命令及節(jié)拍安排。如果采用微程序控制，需增加哪些微操作命令？（8分）2

8、. （6分）（指令系統(tǒng)3）條雙字長(zhǎng)的取數(shù)指令（LDA）存于器的100和101單元，其中第一個(gè) 字為操作碼和尋址特征 M，第二個(gè)字為形式地址。假設(shè)PC當(dāng)前值為100，變址寄存器XR的 內(nèi)容為100，基址寄存器的內(nèi)容為200，存儲(chǔ)器各單元的內(nèi)容如下圖所示。寫出在下列尋址方式中，取數(shù)指令執(zhí)行結(jié)束后，累加器 AC的內(nèi)容。3. （6分）設(shè)某機(jī)有四個(gè)中斷源A、B、C、D，其硬件排隊(duì)優(yōu)先次序?yàn)锳 > 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(gè)中斷源對(duì)應(yīng)的屏蔽字。(2)按下圖時(shí)間軸給出的四個(gè)中斷源的請(qǐng)求時(shí)刻, 畫出CPU執(zhí)行程序的軌跡。

9、設(shè)每個(gè)中斷源的中斷服務(wù)程序時(shí)間均為七、設(shè)計(jì)題(10分)設(shè)CPU共有16根地址線和8根數(shù)據(jù)線，并用作訪存控制信號(hào),)。設(shè)要求:作讀寫命令信號(hào)(高電平讀，低電平寫計(jì)一個(gè)容量為32KB，地址范圍為0000H7FFFH，且采用低位交叉編址的四體并行器。(1)采用下圖所列芯片，詳細(xì)畫出CPU和存儲(chǔ)芯片的連接圖。、選擇題（共20分，每題1分）二、填空題（共20分，每空1分）取指B.執(zhí)行C.取指令和分析指令D.執(zhí)行指令.寄存器B.寄存器C.寄存器D.器垂直B.水平C.垂直.全相聯(lián)映象B.全相聯(lián)映象.保護(hù)程序斷點(diǎn)B.硬件關(guān)中斷C.向量地址送至PC+127/128+127/128三、名詞解釋（共10分，每題2分

10、）1時(shí)鐘周期答：時(shí)鐘周期：節(jié)拍，時(shí)鐘頻率的倒數(shù)，機(jī)器基本操作的最小單位。2刷新答：動(dòng)態(tài)RAM 靠電容電荷原理存儲(chǔ)信息，電容上的電荷要放電，信息即丟失。為了維持所存信息，需在一定時(shí)間(2ms )內(nèi)，將所存信息讀出再重新寫入 (恢復(fù))，這一過(guò)程稱作刷 新，刷新是一行一行進(jìn)行的，由CPU自動(dòng)完成。3總線仲裁答：總線仲裁即總線判優(yōu)，主要解決在多個(gè)主設(shè)備申請(qǐng)占用總線時(shí)，由總線控制器仲裁出優(yōu)先級(jí)別最高的設(shè)備，允許其占用總線。4機(jī)器指令答：機(jī)器指令由0、1代碼組成，能被機(jī)器直接識(shí)別。機(jī)器指令可由有序微指令組成的 微程序來(lái)解釋，微指令也是由0、1代碼組成，也能被機(jī)器直接識(shí)別。5超流水線答：超流水線(Super

11、 pipe lining)技術(shù)是將一些流水線寄存器插入到流水線段中，好比將 流水線再分道，提高了原來(lái)流水線的速度，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)一個(gè)功能部件被使用多次。四、計(jì)算題(5分)答： 因?yàn)?的16次方 =65536則坊 萬(wàn)的十進(jìn)制數(shù)需16位二進(jìn)制數(shù)表示。對(duì)于尾數(shù)為16位的浮點(diǎn)數(shù)，因16需用5位二進(jìn)制數(shù)表示，即(16)十=(10000)二，故 除階符外，階碼至少取5位。為了保證數(shù)的最大精度，最終階碼取5位，尾數(shù)取32 -1- 1 -5 =25 位。按這樣分配，當(dāng)階碼大于 +31時(shí)，浮點(diǎn)數(shù)溢出，需中斷處理。五、簡(jiǎn)答題（共15分）1.（2分）答：在計(jì)算機(jī)中，原碼和反碼不能表示-1。”這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。因?yàn)?/p>

12、對(duì)于整數(shù)而言，這種說(shuō)法不成立。假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位（含1位符號(hào)位），在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中，-1原=1,0000001 ?-1補(bǔ)=1,1111111 ?-1反=1,1111110。在小數(shù)定+機(jī)中，-1的原碼和反碼不 能表示，而-1補(bǔ)=。2答：器：采用多體交叉存儲(chǔ)器（1分）運(yùn)算器：采用快速進(jìn)位鏈（1分）控制器：采用指令流水（1分）I/O系統(tǒng)：采用 DMA方式（1分）3.答：（4分）同步通信和異步通信的主要區(qū)別是前者有公共時(shí)鐘，總線上的所有設(shè)備按統(tǒng)一的時(shí)序，統(tǒng)一的傳輸周期進(jìn)行信息傳輸，通信雙方按約定好的時(shí)序聯(lián)絡(luò)。后者沒(méi)有公共時(shí)鐘，沒(méi)有固定的傳輸周期，采用應(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

13、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(jiǎn)單的制約關(guān)系；全互鎖方式通信雙方有完全的制約關(guān)系。其中全互鎖通信可靠性最高。4答：（5分）（1）停止CPU訪問(wèn)主存。這種方法 DMA在傳送一批數(shù)據(jù)時(shí)，獨(dú)占主存， CPU放棄了 地址線、數(shù)據(jù)線和有關(guān)控制線的使用權(quán)。在一批數(shù)據(jù)傳送完畢后，DMA 接口才把總線的控制權(quán)交回給CPU。顯然，這種方法在 DMA傳送過(guò)程中，CPU基本處于不工作狀態(tài)或保持原狀態(tài)。周期挪用。這種方法CPU按程序的要求訪問(wèn)主存，一旦I/O設(shè)備有DMA請(qǐng)求，則由I/O設(shè)備挪用一個(gè)存取周期。此時(shí)CPU可完成自身的操作，但要停止訪存。顯然這種方法既實(shí)現(xiàn)了 I/O傳送，又較好

14、地發(fā)揮了主存和CPU的效率，是一種廣泛采用的方法。（3）DMA與CPU交替訪存。這種方法適合于CPU的工作周期比主存的存取周期長(zhǎng)的情況。如CPU的工作周期大于主存周期的兩倍，則每個(gè)CPU周期的上半周期專供 DMA 接口訪存，下半周期專供 CPU訪存。這種交替訪問(wèn)方式可使DMA傳送和CPU工作效率最高，但相應(yīng)的硬件邏輯更復(fù)雜。六、問(wèn)答題（共20分）1.（8分）答取指階段TO PC MAR , R （1 分）T1 M（MAR） tMDR , （PC） + 1 PC （1 分）T2 MDTIR , OP（IR） tid （1 分）由圖可見(jiàn)，帶返轉(zhuǎn)指令執(zhí)行階段需完成將返回地址M+1，存入指令的地址碼字

15、段 K所指示的單元中，從 K+1號(hào)單元開(kāi)始才是子程序的真正內(nèi)容，故執(zhí)行階段的微操作命令及節(jié) 拍安排為：TO Ad（IR） t MAR , 1tw （1 分）T1 PCt MDR （1 分）T2 MDTM（MAR） , Ad（IR） + 1 tpc （1 分）如果采用微程序控制，需增加給出下條微指令地址的命令，即Ad（CMDR） CMAR （1分）OP（IR） t微地址形成部件tCMAR （1 分）（1）800 （1 分）300 （1分）600 （1分）（4 ）500 （1 分）700 （1分）200 （1分）3答：（4分）（1）在中斷處理次序改為 D > A > C > B后，每個(gè)中斷源新的屏