《計(jì)算機(jī)組成原理》復(fù)習(xí)資料

試卷ーー、選擇題（共20分,每題1分）.某機(jī)字長(zhǎng)8位,采用補(bǔ)碼形式（其中1位為符號(hào)位），則機(jī)器數(shù)所能表示的范圍是〇-127?!27；-128?+128；-128?+127；-128?+128〇.在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,外設(shè)可以和主存儲(chǔ)器單元統(tǒng)ー編址，因此可以不使用!/O指令。A,單總線;B.雙總線；C,三總線;D,以上三種總線。.某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是32位,它的存儲(chǔ)容量是64KB.按字編址，它的尋址范圍是.16KB；16K；32K；32KB。.中斷向量可提供〇A,被選中設(shè)備的地址;.傳送數(shù)據(jù)的起始地址;C,中斷服務(wù)程序入口地址;D,主程序的斷點(diǎn)地址。.Cache的地址映象中比較多的采用“按內(nèi)容尋址”的相聯(lián)存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)。A,直接映象；B,全相聯(lián)映象；C.組相聯(lián)映象；D.以上都有。.總線的異步通信方式0A,不采用時(shí)鐘信號(hào),只采用握手信號(hào);B.既采用時(shí)鐘信號(hào),又采用握手信號(hào);C,既不采用時(shí)鐘信號(hào),又不采用握手信號(hào):D.采用時(shí)鐘信號(hào),不采用握手信號(hào)。.在磁盤存儲(chǔ)器中，查找時(shí)間是。A.使磁頭移動(dòng)到要找的柱面上所需的時(shí)間;.在磁道上找到要找的扇區(qū)所需的時(shí)間;C.在扇區(qū)中找到要找的數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。D.以上都不對(duì)。.在控制器的控制信號(hào)中，相容的信號(hào)是的信號(hào)。A.可以相互替代；B.可以相繼出現(xiàn)；C.可以同時(shí)出現(xiàn)；D,不可以同時(shí)出現(xiàn)。.計(jì)算機(jī)操作的最小單位時(shí)間是。A.時(shí)鐘周期;B.指令周期;C.CPU周期;D.執(zhí)行周期。CPU不包括〇A.地址寄存器;B,指令寄存器IR；C.地址譯碼器;D.通用寄存器。尋址便于處理數(shù)組問題。A.間接尋址；B.變址尋址;C.相對(duì)尋址；D,立即尋址。.設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000,若它等于〇,則為〇A.原碼；B.補(bǔ)碼；C.反碼；D.移碼。.若一個(gè)8比特組成的字符至少需10個(gè)比特來傳送,這是傳送方式。A1同步;B.異步；C.并聯(lián)；D.混合。.設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為32位,存儲(chǔ)容量為16MB,若按雙字編址,其尋址范圍是ー。8MB；2M；4M；16Mo.尋址對(duì)于實(shí)現(xiàn)程序浮動(dòng)提供了較好的支持。A.間接尋址；B.變址尋址;C,相對(duì)尋址;D,直接尋址。.超標(biāo)量技術(shù)是〇A.縮短原來流水線的處理器周期;B,在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)并發(fā)多條指令;C.把多條能并行操作的指令組合成一條具有多個(gè)操作碼字段的指令;D.以上都不對(duì)。.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,這屬于ーA.同步控制；B.異步控制；C.聯(lián)合控制;D.局部控制。.I/O與主機(jī)交換信息的方式中,中斷方式的特點(diǎn)是〇CPU與設(shè)備串行工作,傳送與主程序串行工作;CPU與設(shè)備并行工作,傳送與主程序串行工作;CPU與設(shè)備并行工作，傳送與主程序并行工作;CPU與設(shè)備串行工作,傳送與主程序并行工作。.當(dāng)定點(diǎn)運(yùn)算發(fā)生溢出時(shí)，應(yīng)。A,向左規(guī)格化；B,向右規(guī)格化；C.發(fā)岀出錯(cuò)信息；D.舍入處理。.在一地址格式的指令中,下列是正確的。A.僅有一個(gè)操作數(shù)，其地址由指令的地址碼提供；B.可能有一個(gè)操作數(shù)，也可能有兩個(gè)操作數(shù)；C.一定有兩個(gè)操作數(shù)，另ー個(gè)是隱含的；D.指令的地址碼字段存放的一定是操作碼。二、填空題（共20分，每空1分）.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），則32位二進(jìn)制補(bǔ)碼浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值范圍是:最大正數(shù)為A,最小正數(shù)為B,最大負(fù)數(shù)為C,最小負(fù)數(shù)為D。.在總線復(fù)用的CPU中，A和B 共用ー組總線,必須采用C控制的方法，先給D信號(hào),并用 E 信號(hào)將其保存。.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)。.如果Cache的容量為128塊，在直接映象下，主存中第i塊映象到緩存第一A_塊。.I/O和CPU之間不論是采用串行傳送還是并行傳送，它們之間的聯(lián)絡(luò)方式（定時(shí)方式）可分為Aヽ Bヽ C三種。.設(shè)n=4位（不包括符號(hào)位在內(nèi)），原碼兩位乘需做 A次移位，最多做B 次加法;補(bǔ)碼Booth算法需做 C 次移位,最多做 D 次加法。三、名詞解釋（共10分,每題2分）.異步控制方式.向量地址.直接尋址.字段直接編碼.多重中斷四、計(jì)算題（5分）設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)為32位,欲表示±6萬的十進(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（15分）1.某機(jī)主存容量為4Mxi6位，且存儲(chǔ)字長(zhǎng)等于指令字長(zhǎng)，若該機(jī)的指令系統(tǒng)具備85種操作。操作碼位數(shù)固定,且具有直接、間接、立即、相對(duì)、基址、變址六種尋址方式。（5分）（1）畫出一地址指令格式并指出各字段的作用;（2）該指令直接尋址的最大范圍（十進(jìn)制表示）；（3）一次間址的尋址范圍（十進(jìn)制表示）；（4）相対尋址的位移量（十進(jìn)制表示）。2.程序查詢方式和程序中斷方式都要由程序?qū)崿F(xiàn)外圍設(shè)備的輸入/輸出,它們有何不同?（5分）3.某機(jī)有五個(gè)中斷源，按中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序由高到低為L(zhǎng)O,L1,L2,L3,L4,現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為し4,L3,L2,L1,LO,寫出各中斷源的屏蔽字。（5分）屏蔽字中斷源0 12 3 4L0L1L2L3L4六、問答題（20分）（1）畫出主機(jī)框圖（要求畫到寄存器級(jí)）；（2）若存儲(chǔ)器容量為64Kx32位，指出圖中各寄存器的位數(shù);（3）寫出組合邏輯控制器完成ADDX（X為主存地址）指令發(fā)出的全部微操作命令及節(jié)拍安排。（4）若采用微程序控制，還需增加哪些微操作?七、設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)CPU共有!6根地址線，8根數(shù)據(jù)線,并用加反作訪存控制信號(hào)（低電平有效）用標(biāo)作讀寫控制信號(hào)（高電平為讀,低電平為寫）。現(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片:1KX4位RAM,4KX8位RAM,2KX8位ROM,以及74138譯碼器和各種門電路,如圖所示。畫出CPU與存儲(chǔ)器連接圖,要求:（1）主存地址空間分配:A000H?A7FFH為系統(tǒng)程序區(qū)；A800H?AFFFH為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲(chǔ)芯片，說明各選幾片，并寫出每片存儲(chǔ)芯片的二進(jìn)制地址范圍。（3）詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯。

Gi，G2A,GGi，G2A,G，b為控制端C,B,A為變量控制端Yo為輸出端74138譯碼器試題1答案ー、選擇題（共20分,每題1分）1.C 2.C3.B 4.C5.B 6.A7.A8.C 9.A10.C11.B12.D13.B14.B15.C 16.B17.A18.B19.C20.B填空題（共20分,每空1分）1.A.2127(1-2-23)B.2-129C.2T28(.212—23)D.,21272.A.地址線B,數(shù)據(jù)線C.分時(shí)D.地址E.地址鎖存3.A,垂直B.水平C.垂直4.A.imod1285.A,立即響應(yīng)B.異步定時(shí)C.同步定時(shí)6.A.2B.3C.4D.5三、名詞解釋（共!0每題2分）.異步控制方式答:異步控制不存在基準(zhǔn)時(shí)標(biāo)信號(hào),微操作的時(shí)序是由專用的應(yīng)答線路控制的,即控制器發(fā)出某ー個(gè)微操作控制信號(hào)后,等待執(zhí)行部件完成該操作時(shí)所發(fā)回的“回答”或“終了”信號(hào)，再開始下一個(gè)微操作。.向量地址答:向量地址是存放服務(wù)程序入口地址的存儲(chǔ)單元地址，它由硬件形成.雙重分組跳躍進(jìn)位答：n位全加器分成若干大組，大組內(nèi)又分成若干小組,大組中小組的最髙進(jìn)位同時(shí)產(chǎn)生,大組與大組間的進(jìn)位串行傳送。.字段直接編碼答：字段直接編碼就是將微指令的操作控制字段分成若干段，將一組互斥的微命令放在ー個(gè)字段內(nèi),通過對(duì)這個(gè)字段譯碼,便可對(duì)應(yīng)每ー個(gè)微命令,這種方式因靠字段直接譯碼發(fā)出微命令，故又有顯式編碼之稱。.多重中斷答:多重中斷即指CPU在處理中斷的過程中,又出現(xiàn)了新的中斷請(qǐng)求,此時(shí)若CPU暫停現(xiàn)行的中斷處理，轉(zhuǎn)去處理新的中斷請(qǐng)求,即多重中斷。四、計(jì)算題（共5分）答:【解】因?yàn)?珀=65536則±6萬的十進(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）|=（10000）,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）（5分）答:■■?地址指令格式為（1分）OPMAOP操作碼字段,共7位,可反映85種操作;M尋址方式特征字段，共3位,可反映6種尋址方式;A形式地址字段，共16-7-3=6位（1分）（2）直接尋址的最大范圍為26=64 （1分）（3）由于存儲(chǔ)字長(zhǎng)為32位，故一次間址的尋址范圍為パ6=65536（1分）（4）相對(duì)尋址的位移量為ー32~+31 （1分）（5分）答：程序查詢方式是用戶在程序中安排一段輸入輸出程序,它由1/O指令、測(cè)試指令和轉(zhuǎn)移指令等組成。CPU一旦啟動(dòng)!/O后，就進(jìn)入這段程序，時(shí)刻?hào)嗽僆/O準(zhǔn)備的情況，若未準(zhǔn)備就緒就踏步等待;若準(zhǔn)備就緒就實(shí)現(xiàn)傳送。在輸入輸出的全部過程中，CPU停止自身的操作。程序中斷方式雖也要用程序?qū)崿F(xiàn)外部設(shè)備的輸入、輸出,但它只是以中斷服務(wù)程序的形式插入到用戶現(xiàn)行程序中。即CPU啟動(dòng)!/O后,繼續(xù)自身的工作，不必查詢!/O的狀態(tài)。而I/O被啟動(dòng)后，便進(jìn)入自身的準(zhǔn)備階段，當(dāng)其準(zhǔn)備就緒時(shí)，向CPU提出中斷請(qǐng)求，此時(shí)若滿足條件,CPU暫?，F(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)入該設(shè)備的中斷服務(wù)程序,在服務(wù)程序中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。（5分）答:（每寫對(duì)一個(gè)屏蔽字1分）設(shè)屏蔽位為“1”時(shí)表示對(duì)應(yīng)的中斷源被屏蔽,屏蔽字排列如下;中斷源0屏蔽字341 2L010 000L111 000L211100L311110L411111六、問答題（共20分）(1)(5分)CPUMDRMARキ存儲(chǔ)器I/O(2)(5分)ACCMQALUX32323232IRMDRPCMAR32321616(5分)TO PC-MAR 1-RT1 M(MAR)-*MDR (PC)+1-PCT2 MDR-IR OP(IR)-IDTO Ad(IR)->MAR 1-RT1 M(MAR)-MDRT2 (AC)+(MDR)fAC(5分)取指 Ad(CMDR)-CMAROP(IR)f微地址形成部件一CMAR執(zhí)行 Ad(CMDR)-CMAR七、設(shè)計(jì)題（共10分）（1）根據(jù)主存地址空間分配為:（2分）Aj5 … An … A] … A3…A。TOC\o"1-5"\h\z10 10 00 00 00 00 °〇° 0]2KX8位ROM 1片10 10 10 00 00 00 °〇° 0]1KX4位RAM 2片10 10 10 11 1111 1111]10 10 1100 00 00 °〇° 〇]1KX4位RAM 2片（2）選出所用芯片類型及數(shù)量對(duì)應(yīng)A000H?A7FFH系統(tǒng)程序區(qū),選用一片2KX8位ROM芯片;（1分）對(duì)應(yīng)A800H?AFFFH用戶程序區(qū),選用4片1KX4位RAM芯片。（1分）（3）CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖如圖所示（6分）

試卷二--選擇題（下列每題有且僅有一個(gè)正確答案,每小題2分,共20分）.通用寄存器屬于一部分。A.運(yùn)算器 B.控制器C.存儲(chǔ)器 D.I/O接口.關(guān)于數(shù)據(jù)表示和編碼，下列說法正確的是〇A.奇偶校驗(yàn)碼是一種功能很強(qiáng)的檢錯(cuò)糾錯(cuò)碼B,在計(jì)算機(jī)中用無符號(hào)數(shù)來表示內(nèi)存地址C.原碼、補(bǔ)碼和移碼的符號(hào)編碼規(guī)則相同D,用拼音從鍵盤上敲入漢字時(shí)，使用的拼音碼是漢字的字模碼.若x"=0.1101010,貝リx原=〇A.1.0010101 B.1.0010110C.0.0010110 D.0.1101010.在cache的下列映射方式中，無需考慮替換策略的是〇A.全相聯(lián)映射 B.組相聯(lián)映射C.段相聯(lián)映射 D.直接映射.以下四種類型的二地址指令中，執(zhí)行時(shí)間最短的是 。A.RR型B.RS型C.SS型D.SR型.下列關(guān)于立即尋址方式操作數(shù)所在位置的說法正確的是ー?A,操作數(shù)在指令中 B,操作數(shù)在寄存器中C.操作數(shù)地址在寄存器 D.操作數(shù)地址（主存）在指令中.微程序控制器中,機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是ー〇A.每一條機(jī)器指令由一條微指令來執(zhí)行.一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行C,每一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行D.一條微指令由若干條機(jī)器指令組成.下面有關(guān)總線的敘述,正確的是ー。A.單總線結(jié)構(gòu)中，訪存和訪問外設(shè)主要是通過地址來區(qū)分的B,對(duì)電路故障最敏感的仲裁方式是獨(dú)立請(qǐng)求方式C,系統(tǒng)總線連接CPU和內(nèi)存，而PC1總線則連接各種低速1/O設(shè)備D.同步定時(shí)適用于各功能模塊存取時(shí)間相差很大的情況.若磁盤的轉(zhuǎn)速提高一倍，則〇A.平均存取時(shí)間減半B,平均找道時(shí)間減半C,平均等待時(shí)間減半D.存儲(chǔ)密度可以提高一倍.為了便于實(shí)現(xiàn)多級(jí)中斷,保存現(xiàn)場(chǎng)信息最有效的方法是采用ー?A,通用寄存器 B.堆棧C,存儲(chǔ)器 D.外存".填空題（下列每小題2分,共20分）.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是ー個(gè)由硬件、軟件組成的多級(jí)層次結(jié)構(gòu),它通常由、一般機(jī)器級(jí)、、匯編語言級(jí)和高級(jí)語言級(jí)組成。.有一字長(zhǎng)為64位的浮點(diǎn)數(shù),符號(hào)位1位:階碼11位,用移碼表示:尾數(shù)52位，用補(bǔ)碼表示,則它所能表示的最小規(guī)格化負(fù)數(shù)為。.某采用交叉方式編址的存儲(chǔ)器容量為32字，存儲(chǔ)模塊數(shù)為4,存儲(chǔ)周期為200ns,總線傳送周期為50ns,某程序需要連續(xù)讀出地址為1000?1011的4個(gè)字,則所需時(shí)間為?.在相對(duì)尋址方式中,操作數(shù)的有效地址等于的內(nèi)容加上指令中的形式地址D。.不同的計(jì)算機(jī)有不同的指令系統(tǒng),“RISC”表示的意思是〇.某CPU微程序控制器控存容量為512X20位,需要分別根據(jù)OP字段和ZF條件碼進(jìn)行分支轉(zhuǎn)移,則P字段和后繼地址字段應(yīng)分別為和位。.CPU從主存取出一條指令并執(zhí)行該指令的時(shí)間叫做,它常常用若干個(gè)來表示,而后者又包含有若干個(gè)時(shí)鐘周期。.總線是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)機(jī)構(gòu),是多個(gè)之間進(jìn)行的公共通路。.菊花鏈?zhǔn)讲樵兎绞降闹饕秉c(diǎn)是，離中央仲裁器越遠(yuǎn)的設(shè)備,獲得總線控制權(quán)的幾率就越〇.DMA采用三種傳送方式:即:方式、周期挪用方式和方式。.計(jì)算題（共27分）（9分）已知X=0.1001和丫=-0.1111,用變形補(bǔ)碼計(jì)算X+Y和X-Y,同時(shí)指出運(yùn)算結(jié)果是否溢出。（9分）CPU執(zhí)行ー?段程序時(shí)，cache完成存取的次數(shù)為3800次，主存完成存取的次數(shù)為200,已知cache存取周期為50ns,主存為250ns，求cache/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時(shí)間。（9分）某指令流水線有取指（圧）、譯碼（ID）、執(zhí)行（EX）、訪存（MEM）和寫回寄存器堆（WB）5個(gè)過程段,各功能段所用的時(shí)間分別為120ns.80ns、90ns、100ns和60ns。今有40條指令流過此流水線，試求流水線的時(shí)鐘周期和加速比。.問答題（共12分）（6分）馮.諾依曼型計(jì)算機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想是什么?它包括哪些主要組成部分?(6分)計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)加減運(yùn)算的基本步驟。.綜合題(共21分)(12分)有一個(gè)具有20位地址和32位字長(zhǎng)的存儲(chǔ)器,由256Kx8位DRAM芯片構(gòu)成。問1)該存儲(chǔ)器能存儲(chǔ)多少個(gè)字節(jié)的信息?2)總共需要多少DRAM芯片?需要多少位地址作芯片選擇?3)畫出該存儲(chǔ)楷的組成邏輯框圖。(9分)指出下面程序中是否有數(shù)據(jù)相關(guān)?如果有請(qǐng)指出是何種數(shù)據(jù)相關(guān),并作簡(jiǎn)要說明。hSUBRi，R2,R3；(R2)-(R3)tR]I2ADDR5,R4,R1；(R4)+(R()一>R5I3MULR3,R|,R2；(RDx(R2)-R3I4ADDR3,R|,R2；(R|)+(R2)—?R3I5STOA,Ri；R1—M(A),M(A)是存儲(chǔ)器單元kADDR4,R3,R2；(R2)+(R3)一>R4I7LADRPB；M(B)->R|,M(B)是存儲(chǔ)器單元18MULR|,R2,R3；(R2)x(R3)—>Ri試卷二答案ー、選擇題(下列每題有且僅有一個(gè)正確答案,每小題2分,共20分)12345678910ABDDAACACB二、填空題(下列每小題2分,共28分)微程序設(shè)計(jì)級(jí),操作系統(tǒng)級(jí)22ー】?(-1)_ 350ns PC 精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)2， 9指令周期,CPU周期系統(tǒng)功能部件 ,數(shù)據(jù)傳送小停止CPU訪問內(nèi)存,DMA與CPU交替訪內(nèi)三、計(jì)算題(共27分)解:x=0.1001 y=—0.1111[X]?=00.1001,[Y]tt=11.0001,[-Y]補(bǔ)=00.1111[X+Y])h=00.1001+11.0001=11.1010無溢出X+Y=-0.0110[X-Y]=00.1001+00.1111=01.1000溢出X-Y=+1.1000>1(1)95%, (2)60ns流水線的時(shí)鐘周期T=max{120,80,90,100,60)=120ns加速比C=(40X5)/(5+40-1)=50/11三、問答題(共12分)1)、解:馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想是:存儲(chǔ)程序和程序控制。存儲(chǔ)程序：將解題的程序(指令序列)存放到存儲(chǔ)器中;程序控制:控制器順序執(zhí)行存儲(chǔ)的程序，按指令功能控制全機(jī)協(xié)調(diào)地完成運(yùn)算任務(wù)。主要組成部分有：控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。2)、解：計(jì)算機(jī)浮點(diǎn)加減運(yùn)算的基本步驟分為:.0操作數(shù)的檢査;.比較階碼大小并完成對(duì)階;.尾數(shù)進(jìn)行加或減運(yùn)算;.結(jié)果規(guī)格化并進(jìn)行舍入處理。四、分析題（共21分）1）、解:（1）V22O=1M,:,該存儲(chǔ)器能存儲(chǔ)的信息為:1M'32/8=4MB.（1024K/256K）x（32/8）=16（片）：1024K/256K=4I故需要2位地址作為芯片選擇。（3）該存儲(chǔ)器的組成邏輯框圖為：2）、解：第（1）組指令中,h指令運(yùn)算結(jié)果應(yīng)先寫入Ri,然后在I2指令中讀出Ri內(nèi)容。由于k指令進(jìn)入流水線,變成12指令在h指令寫入も前就讀出R】?jī)?nèi)容,發(fā)生寫后讀（RAW）相關(guān)。第（2）組指令中，如果L指令的加法運(yùn)算完成時(shí)間早于b指令的乘法運(yùn)算時(shí)間,變成指令し,在指令b寫入前就寫入R3,導(dǎo)致R3的內(nèi)容錯(cuò)誤,發(fā)生寫后寫（WAW）相關(guān)。第（3）組指令中，レ指令和k指令沒有涉及到相同的寄存器,所以沒有發(fā)生數(shù)據(jù)相關(guān)。第（4）組指令中，ト指令和h指令都要寫入Ri,發(fā)生了寫后寫（WAW）相關(guān)。只要L的完成在レ之后,就不會(huì)出錯(cuò)。試題三ー、選擇題（共20分，每題1分）.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)來自ーA.立即數(shù)和棧頂;B.暫存器;C.棧頂和次棧頂:D,累加器。.可區(qū)分存儲(chǔ)單元中存放的是指令還是數(shù)據(jù)。A.存儲(chǔ)器:B,運(yùn)算器:C.控制器;D1用戶。.所謂三總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)是指ーB_。A.地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。I/O總線、主存總統(tǒng)和DMA總線三組傳輸線；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、主存總線和控制總線三組傳輸線.。.某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是32位,它的存儲(chǔ)容量是256KB,按字編址,它的尋址范圍是〇128K；64K；64KB；128KBO.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.中斷方式；C.DMA方式;D,通道。.在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中,下述第種說法是正確的。A,原碼和反碼不能表示T,補(bǔ)碼可以表示T；B,三種機(jī)器數(shù)均可表示T；C.三種機(jī)器數(shù)均可表示T,且三種機(jī)器數(shù)的表示范圍相同；D,三種機(jī)器數(shù)均不可表示ー1。.變址尋址方式中,操作數(shù)的有效地址是〇A,基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）；.程序計(jì)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(duì)。8.向量中斷是〇A.外設(shè)提出中斷;.由硬件形成中斷服務(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(duì)。.ー個(gè)節(jié)拍信號(hào)的寬度是指。A.指令周期:B.機(jī)器周期;C.時(shí)鐘周期;D.存儲(chǔ)周期。.將微程序存儲(chǔ)在EPROM中的控制器是控制器。A.靜態(tài)微程序；B.毫微程序；C.動(dòng)態(tài)微程序;D.微程序。.隱指令是指 D 〇A,操作數(shù)隱含在操作碼中的指令;B,在ー個(gè)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。.當(dāng)用ー個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)時(shí),下列方案中第種最好。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（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）。.DMA方式。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請(qǐng)求中斷處理數(shù)據(jù)傳送;D.內(nèi)無中斷機(jī)制。.在中斷周期中,由 將允許中斷觸發(fā)器置“〇”。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。.在單總線結(jié)構(gòu)的CPU中,連接在總線上的多個(gè)部件〇A.某ー時(shí)刻只有一個(gè)可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且只有一個(gè)可以從總線接收數(shù)據(jù):B.某ー時(shí)刻只有一個(gè)可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù),但可以有多個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù);C.可以有多個(gè)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),并且可以有多個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù):D.可以有多個(gè)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),但可以有…個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)。.三種集中式總線控制中，方式對(duì)電路故障最敏感。A.鏈?zhǔn)讲樵?B.計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢:C.獨(dú)立請(qǐng)求:D.以上都不對(duì)。.ー個(gè)16Kx8位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是〇48；46；17；22..在間址周期中,。A.所有指令的間址操作都是相同的;B.凡是存儲(chǔ)器間接尋址的指令,它們的操作都是相同的:C.對(duì)于存儲(chǔ)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;D.以上都不對(duì)。.下述說法中是正確的。EPROM是可改寫的,因而也是隨機(jī)存儲(chǔ)器的ー種;EPROM是可改寫的,但它不能用作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用;EPROM只能改寫…次,故不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用;EPROM是可改寫的,但它能用作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用。.打印機(jī)的分類方法很多,若按能否打印漢字來區(qū)分,可分為〇A.并行式打印機(jī)和串行式打印機(jī);B1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）.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），則32位二進(jìn)制補(bǔ)碼浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值范圍是:最大正數(shù)為 A,最小正數(shù)為B,最大負(fù)數(shù)為C,最小負(fù)數(shù)為D。.指令尋址的基本方式有兩種,ー種是 A 尋?址方式,其指令地址山 B給出,另一種是 C尋址方式,其指令地址由 D給出。.在一個(gè)有四個(gè)過程段的浮點(diǎn)加法器流水線中，假設(shè)四個(gè)過程段的時(shí)間分別是ハ=60ns.72=50ns、7}=90ns,7'4=80nso則加法器流水線的時(shí)鐘周期至少為A0如果采用同樣的邏輯電路,但不是流水線方式，則浮點(diǎn)加法所需的時(shí)間為ユー。.ー個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，當(dāng)其尾數(shù)右移時(shí),欲使其值不變，階碼必須 A。尾數(shù)右移!位,階碼B。.存儲(chǔ)器由m（m=l,2,4,8-）個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊有自己的 A和B 寄存器,若存儲(chǔ)器采用 C 編址,存儲(chǔ)器帶寬可增加到原來的D倍。.按序?qū)懗龆嘀刂袛嗟闹袛喾?wù)程序包括 A、B、CヽD 和中斷返回幾部分。三、名詞解釋（共10分，每題2分）.微操作命令和微操作.快速緩沖存儲(chǔ)器.基址尋址.流水線中的多發(fā)技術(shù).指令字長(zhǎng)四、計(jì)算題（5分）設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)為8位（含1位符號(hào)位），設(shè)A=2,B=--,計(jì)算い±8ル，并還原成64 32真值。

五、簡(jiǎn)答題（共20分）.異步通信與同步通信的主要區(qū)別是什么,說明通信雙方如何聯(lián)絡(luò)。（4分）.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）.設(shè)CPU中各部件及其相互連接關(guān)系如下圖所示。圖中W是寫控制標(biāo)志,R是讀控制標(biāo)志,&和R2是暫存器。（8分）（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(duì)它的ー個(gè)源操作數(shù)完成加1的運(yùn)算）。耍求以最少的節(jié)拍寫出取指周期全部微操作命令及節(jié)拍安排。（2）寫出指令A(yù)DD#a（#為立即尋址特征，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)拍安排。.DMA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(jì)題（10分）設(shè)CPU共有16根地址線,8根數(shù)據(jù)線，并用項(xiàng)演作訪存控制信號(hào)（低電平有效），用標(biāo)作讀寫控制信號(hào)（高電平為讀，低電平為寫）。現(xiàn)有下列芯片及各種門電路（門電路自定），如圖所示。畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖，要求:（1）存儲(chǔ)芯片地址空間分配為: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）指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量:（3）詳細(xì)畫出片選邏輯。ROM:2K*8位8K*8ROM:2K*8位8K*8位32Kx8位RAM:1K*4位2Kx毗8Kx眥16Kxi位4K?蝕G1,G2A，G?B為控制端C,B.A為變量控制端テ……只為輸出端（1）主存地址空間分配:6000H-67FFH為系統(tǒng)程序區(qū);6800H-6BFFH為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲(chǔ)芯片,說明各選兒片?（3）詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖。試卷三參考答案1.C2.C3.B4.B5.A6.B 7.C8.C9.C10.A11.D12.B13.B 14.D15.B16.A17.D18.C19.B20.C二、填空（共20分,每空1分）1.A.2127(1-2-23)B.2-129C.2T28（_2ー上f）D2.A,順序B.程序計(jì)數(shù)器C.跳躍D3.A.90nsB.280ns4.A.A.增加B.加15.A.地址B.數(shù)據(jù) C.模mD.mー、選擇題（共20分,每題1分）.027.指令本身6.A.保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) B.開中斷C.設(shè)備服務(wù)D.恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)三、名詞解釋（共10分，每題2分）.微操作命令和微操作答:微操作命令是控制完成微操作的命令;微操作是山微操作命令控制實(shí)現(xiàn)的最基本操作。.快速緩沖存儲(chǔ)器答:快速緩沖存儲(chǔ)器是為了提高訪存速度,在CPU和主存之間增設(shè)的高速存儲(chǔ)器，它對(duì)用戶是透明的。只要將CPU最近期需用的信息從主存調(diào)入緩存，這樣CPU每次只須訪問快速緩存就可達(dá)到訪問主存的目的,從而提髙了訪存速度。.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。.流水線中的多發(fā)技術(shù)答：為了提高流水線的性能,設(shè)法在ー個(gè)時(shí)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)。.指令字長(zhǎng)答:指令字長(zhǎng)是指機(jī)器指令中二進(jìn)制代碼的總位數(shù)。四、（共5分）計(jì)算題答：[4+B]?=L1011110,A+B=（-17/64）[A-B]?=l.1000110,A-B=（35/64）五、簡(jiǎn)答題（共20分）.（4分）答：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)ー的時(shí)序，統(tǒng)ー的傳輸周期進(jìn)行信息傳輸,通信雙方按約定好的時(shí)序聯(lián)絡(luò)。后者沒有公共時(shí)鐘,沒有固定的傳輸周期，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。.（6分,每寫出ー種給1分,最多6分）答:外圍設(shè)備要通過接口與CPU相連的原因主要有:一臺(tái)機(jī)器通常配有多臺(tái)外設(shè)，它們各自有其設(shè)備號(hào)（地址），通過接口可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的選擇。I/O設(shè)備種類繁多，速度不一,與CPU速度相差可能很大，通過接口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖,達(dá)到速度匹配。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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換。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(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。CPU啟動(dòng)I/O設(shè)備工作，要向外設(shè)發(fā)各種控制信號(hào)，通過接口可傳送控制命令。（6）1/0設(shè)備需將其工作狀況（“忙”、“就緒”、“錯(cuò)誤”、“中斷請(qǐng)求”等）及時(shí)報(bào)告CPU,通過接口可監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)，并保存狀態(tài)信息,供CPU查詢?？梢姎w納起來，接ロ應(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)格式及電平的轉(zhuǎn)換）。（5分）答:（1）根據(jù)IR和MDR均為16位,且采用單字長(zhǎng)指令，得出指令字長(zhǎng)16位。根據(jù)105種操作,取操作碼7位。因允許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位尋址特征，能反映四種尋址方式。最后得指令格式為：7 2 7OPMAD其中OP操作碼,可完成105種操作;M尋址特征，可反映四種尋址方式:AD形式地址。這種格式指令可直接尋址2'=128,一次間址的尋址范圍是2^=65536。（2）雙字長(zhǎng)指令格式如下:7 2 7OPMAD,ad2其中OP、M的含義同上;AD]〃AD2為23位形式地址。這種格式指令可直接尋址的范圍為223=8Mo（3）容量為8MB的存儲(chǔ)器,MDR為16位，即對(duì)應(yīng)4Mxi6位的存儲(chǔ)器。可采用雙字長(zhǎng)指令，直接訪問4M存儲(chǔ)空間，此時(shí)MAR取22位;也可采用單字長(zhǎng)指令,但Rx和Rb取22位，用變址或基址尋址訪問4M存儲(chǔ)空間。六、（共15分）問答題1.（8分）答:（1）由于（PC）+1—PC需由ALU完成，因此PC的值可作為ALU的一個(gè)源操作數(shù),靠控制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)拍安排如下:ToPC—MAR,1—R

TiM(MAR)-MDR,(PC)+1->R2T2MDRtIR,OP(IR)t微操作命令形成部件T3 r2-?pc(2)立即尋址的加法指令執(zhí)行周期的微操作命令及節(jié)拍安排如下:To Ad(IR)->R, ;立即數(shù)一RiTx (R,)+(ACC)->R2； ACC通過總線送ALUT2 R2TAec ;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(jì)數(shù)器、字計(jì)數(shù)器、設(shè)備地址寄存器、中斷機(jī)構(gòu)和DMA控制邏輯等組成。在數(shù)據(jù)交換過程中,DMA接口的功能有:(1)向CPU提出總線請(qǐng)求信號(hào);(2)當(dāng)CPU發(fā)出總線響應(yīng)信號(hào)后,接管對(duì)總線的控制;(3)向存儲(chǔ)器發(fā)地址信號(hào)(并能自動(dòng)修改地址指針)；(4)向存儲(chǔ)器發(fā)讀/寫等控制信號(hào),進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送;(5)修改字計(jì)數(shù)器,并根據(jù)傳送字?jǐn)?shù),判斷DMA傳送是否結(jié)束:(6)發(fā)DMA結(jié)束信號(hào)，向CPU申請(qǐng)程序中斷，報(bào)告ー組數(shù)據(jù)傳送完畢。DMA工作過程流程如圖所示。七、設(shè)計(jì)題(共10分)答:(1)主存地址空間分配。(2分)±7.最大4K2KX8位ROM2片111011111111111011111111111000000000000000000000000111111111001000000000001111111111主存地址空間分配最大4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū),，相鄰4K4KX4位RAM2片0000]00001114最小16K8KX8位RAM2片?（2）根據(jù)00001111選用2片2KX8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4KX4位RAM芯片;（1分）最小16K地址空間為用戶程序區(qū),選用2片8KX8位RAM芯片。（1分）（3）存儲(chǔ)芯片的片選邏輯圖（5分）,+5V試卷四及答案ー、選擇題（共20分,每題1分）.某機(jī)字長(zhǎng)8位,采用補(bǔ)碼形式（其中1位為符號(hào)位）,則機(jī)器數(shù)所能表示的范圍是〇A.-127?!27；B.-128?+128；C.-128?+127；D.-128?+128〇.在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,外設(shè)可以和主存儲(chǔ)器單元統(tǒng)ー編址,因此可以不使用!/O指令。A.單總線；B.雙總線；C.三總線；D,以上三種總線。.某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是32位,它的存儲(chǔ)容量是64KB.按字編址,它的尋址范圍是A.16KB； B.16K；C.32K； D.32KBo4.中斷向量可提供〇A.被選中設(shè)備的地址; B.傳送數(shù)據(jù)的起始地址;C,中斷服務(wù)程序入口地址; D.主程序的斷點(diǎn)地址。.Cache的地址映象中比較多的采用“按內(nèi)容尋址”的相聯(lián)存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)。A.直接映象; B,全相聯(lián)映象;C.組相聯(lián)映象; D,以上都有。.總線的異步通信方式。A.不采用時(shí)鐘信號(hào),只采用握手信號(hào);B.既采用時(shí)鐘信號(hào),又采用握手信號(hào);C.既不采用時(shí)鐘信號(hào),又不采用握手信號(hào);D,采用時(shí)鐘信號(hào),不采用握手信號(hào)。.在磁盤存儲(chǔ)器中,查找時(shí)間是〇A,使磁頭移動(dòng)到要找的柱面上所需的時(shí)間;B,在磁道上找到要找的扇區(qū)所需的時(shí)間；C.在扇區(qū)中找到要找的數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。D,以上都不對(duì)。.在控制器的控制信號(hào)中,相容的信號(hào)是的信號(hào)。A.可以相互替代；B,可以相繼出現(xiàn);C.可以同時(shí)出現(xiàn);D,不可以同時(shí)出現(xiàn)。.計(jì)算機(jī)操作的最小單位時(shí)間是〇A.時(shí)鐘周期;B.指令周期；C.CP