2024年春江蘇開(kāi)放大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理第3次作業(yè)答案

2024年春江蘇開(kāi)放大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理第3次作業(yè)答案一、2024年春江蘇開(kāi)放大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理第3次作業(yè)單選題答案1、由于CPU內(nèi)部的操作速度較快，而CPU訪問(wèn)一次主存所花的時(shí)間較長(zhǎng)，因此機(jī)器周期通常用______來(lái)規(guī)定。A、主存中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)字的最長(zhǎng)時(shí)間B、主存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間C、主存中寫(xiě)人一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)間D、主存中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)間學(xué)生答案：B2、中央處理器是指_____。A、運(yùn)算器、控制器、cacheB、控制器C、運(yùn)算器D、運(yùn)算器、控制器、主存學(xué)生答案：A3、異步控制常用于作為其主要控制方式。A、微程序控制器中B、微型機(jī)的CPU控制器中C、在單總線結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)中訪問(wèn)主存與外圍設(shè)備時(shí)D、硬聯(lián)線控制的CPU中學(xué)生答案：C4、為了確定下一條微指令的地址，通常采用斷定方式.其基本思想是_____。A、通過(guò)指令中指定一個(gè)專(zhuān)門(mén)字段來(lái)控制產(chǎn)生后繼微指令地址B、用微程序計(jì)數(shù)器uPC來(lái)產(chǎn)生后繼微指令地址C、通過(guò)微指令控制字段由設(shè)計(jì)者指定或者由設(shè)計(jì)者指定的判別字段控制產(chǎn)生后繼微指令地址D、用程序計(jì)數(shù)器PC來(lái)產(chǎn)生后繼續(xù)微指令地址學(xué)生答案：C5、微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是_____。A、一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來(lái)執(zhí)行B、每一條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行C、—條微指令由若干條機(jī)器指令組成D、每一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來(lái)解釋執(zhí)行學(xué)生答案：D6、同步控制是______。A、只適用于外圍設(shè)備控制的方式B、由統(tǒng)一時(shí)序信號(hào)控制的方式C、只適用于CPU控制的方式D、所有指令執(zhí)行時(shí)間都相同的方式學(xué)生答案：B7、就微命令的編碼方式而言，若微操作命令的個(gè)數(shù)已確定，則_____。A、編碼表示法比直接表示法的微指令字短B、編碼表示法與直接表示法的微指令字長(zhǎng)大小關(guān)系不確C、直接表示法比編碼表示法的微指令字長(zhǎng)短D、編碼表示法與直接表示法的微指令字長(zhǎng)相等學(xué)生答案：D8、在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是______。A、指令寄存器B、狀態(tài)條件寄存器C、主存地址寄存器D、程序計(jì)數(shù)器學(xué)生答案：D9、指令周期是指____。A、CPU執(zhí)行一條指令的時(shí)間B、時(shí)鐘周期時(shí)間C、CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時(shí)間D、CPU從主存取出一條指令的時(shí)間學(xué)生答案：C10、操作控制器的功能是_____。A、從主存取出一條指令B、完成指令操作碼譯碼C、產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)D、從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，產(chǎn)生有關(guān)的操作控制信號(hào)學(xué)生答案：D11、下列說(shuō)法中正確的是____。A、控制存儲(chǔ)器可以用掩模ROM、E2PROM或閃速存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)B、指令周期也稱(chēng)為CPU周期C、微程序控制方式和硬聯(lián)線控制方式相比較，前者可以使指令的執(zhí)行速度更快D、若采用微程序控制方式，則可用uPC取代PC學(xué)生答案：A12、下列部件中不屬于控制器的部件是______。A、狀態(tài)條件寄存器B、程序計(jì)數(shù)器C、操作控制器D、指令寄存器學(xué)生答案：A二、2024年春江蘇開(kāi)放大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理第3次作業(yè)簡(jiǎn)答題答案1、設(shè)有如圖所示雙總線結(jié)構(gòu)的模型機(jī)，IR為指令寄存器，PC為程序計(jì)數(shù)器(具有自增功能），M為主存(受R/-W信號(hào)控制），AR為主存地址寄存器，DR為數(shù)據(jù)緩沖寄存器，ALU由+、-控制信號(hào)決定可完成何種操作，控制信號(hào)G控制的是一個(gè)門(mén)電路。另外，線上標(biāo)注有控制信號(hào)，例如Yi表示Y寄存器的輸入控制信號(hào)，R1o為寄存器R1的輸出控制信號(hào)。未標(biāo)字符的線為直通線，不受控制。根據(jù)模型機(jī)，完成下面兩條指令的分析。（1）“ADDR1，R3”指令完成(R3）+(R1）一>R3的功能操作，畫(huà)出其指令周期流程圖，并列出相應(yīng)的微操作控制信號(hào)序列。（2）”MOVR2,R3″指令完成將寄存器R3的內(nèi)容傳送到R2中，畫(huà)出其指令周期流程圖，列出相應(yīng)的微操作控制信號(hào)序列。學(xué)生答案：（1）ADD

R3,R1取指令：PC-AR,M-DR-IR執(zhí)行指令：R1-X,R3-Y,X+Y-R3微操作控制信號(hào)：執(zhí)行指令：R0o,G,Xi;R3o,G,YI;+,ALUo,G,R3I(2)”MOV

R2,R3″指令完成將寄存器R3的內(nèi)容傳送到R2中取指令：PC-AR,M-DR-IR執(zhí)行指令：R3-+R2執(zhí)行指令微操作控制信號(hào)：R3o,G,R2i2、此題用于身份驗(yàn)證，請(qǐng)上傳本人親自參加作業(yè)三直播輔導(dǎo)的截屏，必須包含有效個(gè)人信息，否則整個(gè)作業(yè)無(wú)效。偽造身份，盜用別人截屏，失去成績(jī)，后果自負(fù)。（現(xiàn)場(chǎng)參加直播的得滿(mǎn)分，看回放扣2分）學(xué)生答案：自行觀看直播截圖3、根據(jù)模型機(jī)，詳細(xì)描述指令A(yù)DDR1,R2，從取指令到執(zhí)行完畢的過(guò)程，且說(shuō)明R1,R2和PC內(nèi)容的變化。學(xué)生答案：（1）操作控制器OC送出控制命令到通用寄存器，選擇R1做源寄存器，R2做目標(biāo)寄存器；（2）OC送出控制命令到ALU，指定ALU做R1（100)和R2(20)的加法操作；（3）OC送出控制命令，打開(kāi)ALU輸出三態(tài)門(mén)，運(yùn)算結(jié)果120放到DBUS上；（4）OC送出控制命令，將DBUS上數(shù)據(jù)打人緩沖寄存器DR;ALU產(chǎn)生的進(jìn)位信號(hào)保存狀態(tài)字寄存器在PSW中；（5）OC送出控制命令，將DR（120）裝入R2,R2中原來(lái)的內(nèi)容20被沖掉。至此，ADD指令執(zhí)行周期結(jié)束。4、設(shè)有模型機(jī)如圖所示，已知它含有一個(gè)累加寄存器AC、一個(gè)狀態(tài)條件寄存器和其他四個(gè)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)根據(jù)數(shù)據(jù)流向和位置寫(xiě)出圖中四個(gè)寄存器a，b，c和d的名稱(chēng)。(2)簡(jiǎn)述從主存取出兩個(gè)數(shù)據(jù)到運(yùn)算器計(jì)算，并將結(jié)果寫(xiě)入到主存的數(shù)據(jù)通路。(3)簡(jiǎn)述指令從主存取到控制器的數(shù)據(jù)通路。學(xué)生答案：（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,d為程序計(jì)數(shù)器PC。（2）存儲(chǔ)器讀：AR先置數(shù)據(jù)地址，M→DR→ALU→AC存儲(chǔ)器寫(xiě)：AR先置數(shù)據(jù)地址，AG→DR→M)（3）主存M→緩沖寄存器DR→指令寄存器IR→操作控制器。5、根據(jù)微程序控制器組成原理圖描述一條指令采用微程序控制器的執(zhí)行過(guò)程。主要說(shuō)明控制存儲(chǔ)器、地址轉(zhuǎn)移邏輯和微指令（命令）寄存器的作用。學(xué)生答案：（1）控制存儲(chǔ)器控制存儲(chǔ)器用來(lái)存放實(shí)現(xiàn)全部指令系統(tǒng)的微程序，它是一種只讀型存儲(chǔ)器。一旦微程序固化，機(jī)器運(yùn)行時(shí)則只讀不寫(xiě)。其工作過(guò)程是：每讀出一條微指令，則執(zhí)行這條微指令；接著又讀出下一條微指令，又執(zhí)行這一條微指令……讀出一條微指令并執(zhí)行微指令的時(shí)間總和稱(chēng)為一個(gè)微指令周期。通常，在串行方式的微程序控制器中，微指令周期就是只讀存儲(chǔ)器的工作周期?？刂拼鎯?chǔ)器的字長(zhǎng)就是微指令字的長(zhǎng)度，其存儲(chǔ)容量視機(jī)器指令系統(tǒng)而定，即取決于微程序的數(shù)量。對(duì)控制存儲(chǔ)器的要求是速度快，讀出周期要短。（2）微指令寄存器微指令寄存器用來(lái)存放由控制存儲(chǔ)器讀出的一條微指令信息。其中微地址寄存器決定將要訪問(wèn)的下一條微指令的地址，而微命令寄存器則保存一條微指令的操作控制字段和判別測(cè)試字段的信息。（3）地址轉(zhuǎn)移邏輯在一般情況下，微指令由控制存儲(chǔ)器讀出后直接給出下一條微指令的地址，通常我們簡(jiǎn)稱(chēng)微地址，這個(gè)微地址信息就存放在微地址寄存器中。如果微程序不出現(xiàn)分支，那么下一條微指令的地址就直接由微地址寄存器給出。當(dāng)微程序出現(xiàn)分支時(shí)，意味著微程序出現(xiàn)條件轉(zhuǎn)移。在這種情況下，通過(guò)判別測(cè)試字段P和執(zhí)行部件的“狀態(tài)條件”反饋信息，去修改微地址寄存器的內(nèi)容，并按改好的內(nèi)容去讀下一條微指令。地址轉(zhuǎn)移邏輯就承擔(dān)自動(dòng)完成修改微地址的任務(wù)。6、根據(jù)下面的模型機(jī)，描述指令MOVR0,R1從取指令到執(zhí)行完畢的詳細(xì)過(guò)程，并說(shuō)明寄存器R0,R1和程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容的變化。學(xué)生答案：1、操作控制器（OC）送出控制信號(hào)到通用寄存器，選擇R1（10）作源寄存器，選擇R0、作目標(biāo)寄存器；2、OC送出控制信號(hào)到ALU,指定ALU做傳送操作；3、OC送出控制信號(hào)，打開(kāi)ALU輸出三態(tài)門(mén)，將ALU輸出送到數(shù)據(jù)總線DBUS上。注意，任何時(shí)候DBUS上只能有一個(gè)數(shù)據(jù)。4、OC送出控制信號(hào)，將DBUS上的數(shù)據(jù)打人到數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR（10）;5、OC送出控制信號(hào)，將DR中的數(shù)據(jù)10打入到目標(biāo)寄存器R0，R0的內(nèi)容由00變?yōu)?0。至此，MOV指令執(zhí)行結(jié)束。7、根據(jù)模型機(jī)，詳細(xì)描述指令LADR1,6，從取指令到執(zhí)行完畢的過(guò)程，且說(shuō)明R1和PC內(nèi)容的變化。學(xué)生答案：1、操作控制器OC發(fā)出控制命令打開(kāi)IR輸出三態(tài)門(mén)，將指令中的直接地址碼6放到數(shù)據(jù)總線DBUS上；2、OC發(fā)出操作命令，將地址碼6裝入數(shù)存地址寄存器AR;3、OC發(fā)出讀命令，將數(shù)存6號(hào)單元中的數(shù)100讀出到DBUS上；4、OC發(fā)出命令，將DBUS上的數(shù)據(jù)100裝入緩沖寄存器DR;5、OC發(fā)出命令，將DR中的數(shù)100裝入通用寄存器R1，原來(lái)R1中的數(shù)10被沖掉。至此，LAD指令執(zhí)行周期結(jié)束。8、根據(jù)模型機(jī)，詳細(xì)描述指令JMP101，從取指令到執(zhí)行完畢的過(guò)程，且說(shuō)明PC內(nèi)容的變化。學(xué)生答案：(1)OC發(fā)生操作控制命令，打開(kāi)指令寄存器IR的輸出三態(tài)門(mén)，將IR中的地址碼101發(fā)送到DBUS上；(2)CC發(fā)出操作控制命令，將DBUS上的地址碼101打入到程序計(jì)數(shù)器PC中，PC中的原先內(nèi)容106被更換。于是下一條指令不是從106號(hào)單元取出，而是轉(zhuǎn)移到101號(hào)單元取出。至此，JMP指令執(zhí)行周期結(jié)束。9、根據(jù)模型機(jī)，詳細(xì)描述指令STOR2,(R3)，從取指令到執(zhí)行完畢的過(guò)程，且說(shuō)明R2,R3,PC和相關(guān)內(nèi)存單元內(nèi)容的變化。學(xué)生答案：1、操作控制器OC送出操作命令到通用寄存器，選擇(R3)=30做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址單元；2、OC發(fā)出操作命令，打開(kāi)通用寄存器輸出三態(tài)門(mén)（不經(jīng)ALU以節(jié)省時(shí)間），將地30放到DBUS上；3、OC發(fā)出操作命令，將地址30打入AR，并進(jìn)行數(shù)存地址譯碼；4、OC發(fā)出操作命令到通用寄存器，選擇(R2)=120,作為數(shù)存的寫(xiě)入數(shù)據(jù)；5、OC發(fā)出操作命令，打開(kāi)通用寄存器輸出三態(tài)門(mén)，將數(shù)據(jù)120放到DBUS上；6、OC發(fā)出操作命令，將數(shù)據(jù)120寫(xiě)入數(shù)存30號(hào)單元，它原先的數(shù)據(jù)40被沖掉。至此，STO指令執(zhí)行周期結(jié)束。10、基于本教材，寫(xiě)出下列中文計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)的英文縮寫(xiě)名稱(chēng)，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。操作碼操作控制器傳送數(shù)據(jù)指令輸入輸出指令地址總線指令總線數(shù)據(jù)總線程序計(jì)數(shù)器學(xué)生答案：Opcode：操作碼，用于指示CPU執(zhí)行的具體操作。OperationControlUnit(OCU)：操作控制器，用于控制CPU執(zhí)行的操作。MOV(Move)Instruction：傳送數(shù)據(jù)指令，用于將數(shù)據(jù)從一個(gè)內(nèi)存位置傳送到另一個(gè)內(nèi)存位置。IO(InputOutput)：輸入輸出，用于指示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。IA(InstructionAddress)Bus：用于傳輸CPU發(fā)送的指令地址的總線。IB(Instruction)Bus：用于傳輸CPU發(fā)送的指令的總線。DB(Data)Bus：用于傳輸CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)的總線。PC：程序計(jì)數(shù)器的英文縮寫(xiě)是，用于指示計(jì)算機(jī)在其指令序列中的位置，它存放當(dāng)前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動(dòng)計(jì)數(shù)形成下一條指令地址。11、寫(xiě)出以下英