計(jì)算機(jī)組成原理試卷

第第19頁一、單項(xiàng)選擇題(20分,每題2分)1．運(yùn)算器雖由很多部件組成，但核心部件是 。A．?dāng)?shù)據(jù)總線C．多路開關(guān)

B．算術(shù)規(guī)律運(yùn)算單元D．累加存放器目前在小型和微型計(jì)算機(jī)里最普遍承受的字符編碼是 。A．BCD碼 B．海明碼 C．ASCII碼 D．十六進(jìn)制碼某機(jī)字長16位其中1位符號(hào)位，15位表示尾數(shù)假設(shè)用定點(diǎn)整數(shù)表示則最大正整數(shù)是 。A．216 B．216?1 C．215?1 D．2154．執(zhí)行一條一〔內(nèi)存〕地址加法指令共需要 次訪問主存。A．1 B．2 C．3 D．45．在存放器間接尋址方式中，操作數(shù)應(yīng)在 中。A．存放器 B．堆棧棧頂 C．累加器 D．主存單元6．兩補(bǔ)碼數(shù)相加，承受1位符號(hào)位，當(dāng) 時(shí)，表示結(jié)果溢出。符號(hào)位有進(jìn)位C1

符號(hào)位進(jìn)位和最高位進(jìn)位異或結(jié)果為0D．符號(hào)位進(jìn)位和最高位進(jìn)位異或結(jié)果為1存儲(chǔ)器進(jìn)展一次完整的讀寫操作所需的全部時(shí)間稱為 。A．存取周期 B．存取時(shí)間 C．CPU周期 D．機(jī)器周期動(dòng)態(tài)RAM的刷是以 為單位進(jìn)展的。A．存儲(chǔ)單元 B．存儲(chǔ)位 C．行 D．列9．在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的部件是 。A．IR B．AR C．PC D．PSW主機(jī)與設(shè)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)，承受 ，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．通道方式二、推斷題(101分) I/O接口電路中，主機(jī)和接口一側(cè)的數(shù)據(jù)傳送總是并行的。 有符號(hào)陣列乘法可用無符號(hào)陣列乘法器和求補(bǔ)器實(shí)現(xiàn)。 磁帶和磁盤都是直接存儲(chǔ)設(shè)備。 操作掌握器的功能是完成指令操作的譯碼。 微指令的操作掌握字段承受字段編碼時(shí)，兼容的微命令應(yīng)當(dāng)安排在同一段中。 隨機(jī)存儲(chǔ)器都需要定時(shí)地進(jìn)展刷。 浮點(diǎn)數(shù)對(duì)階的原則是：大階向小階看齊。. 在一條機(jī)器指令中可能消滅不止一種尋址方式。 假設(shè)[X]補(bǔ)＞[Y]補(bǔ)，則︱X︱＞︱Y︱。 單地址指令中為了完成兩個(gè)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個(gè)操作數(shù)以外，另一個(gè)數(shù)常需承受馬上尋址方式。三、填空題(202分)8位二進(jìn)制整數(shù)，假設(shè)承受補(bǔ)碼表示且由4140組成，則最小值的真值為 。某計(jì)算機(jī)字長32位，其存儲(chǔ)容量為16MB，假設(shè)按字編址，它的尋址空間是 。推算16K×1位雙譯碼構(gòu)造存儲(chǔ)芯片的存儲(chǔ)體陣列的行數(shù)和列數(shù)是 。假設(shè)使用的存儲(chǔ)芯片為動(dòng)態(tài)RA，設(shè)該存儲(chǔ)器的刷周期為0.5，該存儲(chǔ)器的實(shí)際刷時(shí)間為 。微機(jī)A的CPU主頻為8MHz，則A機(jī)的CPU時(shí)鐘周期是 。假設(shè)A機(jī)的平均指令執(zhí)行速度為0.4MIPS，則A機(jī)的平均指令周期是 。一個(gè)512KB×8的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是 。CPU執(zhí)行一段程序時(shí)，cache1900100次，cache存取周期為50ns，主存存取周期為250ns。cache的命中率h= ，cache與內(nèi)存的速度比r= 。承受流水線執(zhí)行以下指令：I1 ADD R1，R2，R3 ；(R2)＋(R3)-I2 SUB R4，R1，R5 ；(R1)－(R5)->R4存在

類型的數(shù)據(jù)相關(guān)沖突。四、浮點(diǎn)運(yùn)算題〔10分〕有以下兩浮點(diǎn)數(shù)〔階碼和尾數(shù)都用補(bǔ)碼表示〕X階碼0000尾數(shù)0.10000111Y階碼1111尾數(shù)0.11100100X－Y之值。五、機(jī)器碼填表〔10分〕一個(gè)數(shù)的真值、原碼、反碼或補(bǔ)碼，填寫其余的值及補(bǔ)碼的奇校驗(yàn)位。真值真值原碼補(bǔ)碼反碼補(bǔ)碼的奇校驗(yàn)位(1位)0.10100.00001.11110.1111–0.0100六、存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)題〔15分〕完成圖中地址線、數(shù)據(jù)線和掌握線的連接，要求EPROM1000H開頭，RAM的存儲(chǔ)空間與EPROM的存儲(chǔ)空間連續(xù)，EPROM為低地址，RAMRAM的地址范圍是多少？EPROM的地址范圍是多少？整個(gè)存儲(chǔ)空間共有多少個(gè)字節(jié)？七、微指令設(shè)計(jì)題〔15分〕如下圖，雙總線構(gòu)造CPU的數(shù)據(jù)通路，圖中IR為指令存放器，DR為數(shù)據(jù)緩沖存放器，PC為程序計(jì)數(shù)器，M為存儲(chǔ)器，AR為地址存放器，R0～R3為通用存放器，R/W為存儲(chǔ)器讀寫掌握，A總線與存放器的輸入相聯(lián)，B總線與存放器的輸出相聯(lián)，指令LAD (R1)，R0的含義是(R1)→R〔將R1間址的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送R。畫出該指令的微指令周期流程圖，標(biāo)出各個(gè)微操作信號(hào)序列〔10分〕LAD(R1)，R00100，依據(jù)指令流程圖和微操作序列，按以下微指令格式，設(shè)計(jì)出微代碼，填到掌握存儲(chǔ)器的表格里，并將每條微指令地址標(biāo)在指令流程圖上。微指24μA3μA2μA1μA0為下微地址，P1、P2為測試字段，P1=1表示按指令操作碼進(jìn)展微地址轉(zhuǎn)移，P2這里取00000連續(xù)存放，本條機(jī)器指令的解釋微指令也連續(xù)存放〔5分〕微地址微地址微指令μA3~μA0PCiPCoARiR/WDRDRi o i oIRIRRR RR0i 0o 1i 1oxi yALo＋i－GP1P2μA3~μA00000000100100011010001010110011110001001一、單項(xiàng)選擇題(20分,2分)1．主存貯器和CPU之間增加cache的目的是 。A．?dāng)U大主存貯器的容量 B．?dāng)U大CPU中通用存放器的數(shù)量C．解決CPU和主存之間的速度匹配問題D．既擴(kuò)大主存的容量，又?jǐn)U大CPU通用存放器的數(shù)量2．在cache的映射方式中不需要替換策略的是 。全相聯(lián)映射方式C．直接映射方式

組相聯(lián)映射方式D．全部方式微程序掌握器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是 。A．每一條機(jī)器指令由一條微指令來執(zhí)行B．每一條機(jī)器指令由一段微程序來解釋執(zhí)行C．每一條微指令由機(jī)器指令來解釋執(zhí)行D．每一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行以下四種類型指令中，執(zhí)行時(shí)間最長的是 。程序掌握指令 B．RR型指令 C．RS型指令 D．SS型指令5．異步掌握常用于 。A．CPU訪問外圍設(shè)備時(shí)C．CPU的內(nèi)部掌握中

微程序掌握器中D．主存的內(nèi)部掌握中微程序掌握器中一般承受二級(jí)時(shí)序體制，它們是 和節(jié)拍脈沖。節(jié)拍電位C．時(shí)鐘周期

主狀態(tài)周期D．存儲(chǔ)周期在CPU中跟蹤指令后繼地址的存放器是 。主存地址存放器C．指令存放器DMA方式是在A．I/O設(shè)備和主存C．I/O設(shè)備和CPU

B．程序計(jì)數(shù)器D．狀態(tài)條件存放器之間建立一條直接數(shù)據(jù)通路。B．兩個(gè)I/O設(shè)備D．CPU和主存某機(jī)字長32位其中1位符號(hào)位，31位表示尾數(shù)假設(shè)用定點(diǎn)整數(shù)表示則最大正整數(shù)是 。A．231 B．231?1C．232 D．232?1對(duì)于集中式總線掌握，A．獨(dú)立懇求C．鏈?zhǔn)讲樵?/p>

方式響應(yīng)時(shí)間最快。B．計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢D．不能確定哪一種二、推斷題(101分) 微程序掌握器實(shí)際上是用軟件方法實(shí)現(xiàn)CPU操作掌握的一門技術(shù)。 運(yùn)算器不僅可以完成數(shù)據(jù)信息的算術(shù)規(guī)律運(yùn)算，還可以作為數(shù)據(jù)信息的傳送通路。 定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器來實(shí)現(xiàn)。 相聯(lián)存儲(chǔ)器是按地址指定方式進(jìn)展尋址的存儲(chǔ)器。 74181ALU74182CLA器件相協(xié)作，具有組內(nèi)先行進(jìn)位，組間先行進(jìn)位傳送功能。 在中斷效勞程序中，保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場之前需要關(guān)中斷。 通常，磁盤存儲(chǔ)器每條磁道的存儲(chǔ)容量是一樣的。 有符號(hào)陣列乘法可用無符號(hào)陣列乘法器和求補(bǔ)器實(shí)現(xiàn)。 水平型微指令可以同時(shí)執(zhí)行假設(shè)干個(gè)微操作，所以執(zhí)行機(jī)器指令的速度比垂直型快。 在雙符號(hào)位推斷溢出的方案中，消滅正溢出時(shí)，雙符號(hào)位應(yīng)當(dāng)為10。三、填空題(202分)128×364個(gè)，微指令承受水平格式，則對(duì)應(yīng)的掌握字段、測試字段和微地址字段長度安排各是 、 、 位。某計(jì)算機(jī)CPU16條地址線，88KB2KB×4的芯片，需用芯片數(shù)目

片，承受

擴(kuò)展的方法。3．256K×8的DRAM芯片內(nèi)部承受行列相等的雙譯碼構(gòu)造，則行和列的數(shù)目均_ ，假設(shè)單元刷間隔不超過4ms，承受異步刷方式，則刷信號(hào)的間隔 。241086種尋址方式，則在保證最大范圍內(nèi)直接尋址的前提下，指令字中操作碼占 位，可直接尋址的范圍是 。212個(gè)字節(jié)是相對(duì)位移量〔用補(bǔ)碼表示PC2023H200AH2個(gè)字節(jié)的內(nèi)容應(yīng)為 。設(shè)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器為64×16位，直接地址映像的cache容量為1K〔K，千字，每塊4字。cache字地址有

位，cache中可裝入

塊數(shù)據(jù)。四、浮點(diǎn)運(yùn)算題〔10分〕X=27/32Y=31/32，用變形補(bǔ)碼計(jì)算X＋YX－Y，同時(shí)指出運(yùn)算結(jié)果是否溢出？五、機(jī)器碼填表〔10分〕請(qǐng)依據(jù)表中給出數(shù)據(jù)的真值，或原碼、反碼、補(bǔ)碼〔8位〕等，填寫其余的數(shù)據(jù)。真值真值原碼反碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼的十六進(jìn)制表示00011001E7H0111111111111111-128六、存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)題〔15分〕用全譯碼法設(shè)計(jì)一個(gè)主存儲(chǔ)器系統(tǒng)。主存儲(chǔ)器系統(tǒng)的地址范圍從0000H開頭編址。其低地址EPROM2732A芯片。高地址為SRAM6116芯片。完成圖中地址線、數(shù)據(jù)線和掌握線的連接，SRAM的地址范圍是多少？EPROM的地址范圍是多少？存儲(chǔ)空間共有多少個(gè)字節(jié)？七、微指令設(shè)計(jì)題 〔15分〕如下圖，雙總線構(gòu)造CPU的數(shù)據(jù)通路，圖中IR為指令存放器，DR為數(shù)據(jù)緩沖存放器，PC為程序計(jì)數(shù)器，M為存儲(chǔ)器，AR為地址存放器，R0～R3為通用存放器，R/W為存儲(chǔ)器讀寫掌握，ABSUBRR0的含義是R–R1→0。畫出該指令的微指令周期流程圖，標(biāo)出各個(gè)微操作信號(hào)序列。(10分)SUBR1，R00101，依據(jù)指令流程圖和微操作序列，按以下微指令格式