计算机组成原理期末试卷及答案(西南交大)(共15页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上西南交通大学 XXXXXXXX 学年第 X 学期考试试卷专心-专注-专业课程代码课程名称计算机组成原理考试时间120 分钟阅卷教师签字：注意：1. 严禁使用手机、互借文具；2. 不可使用计算器、文曲星等工具，不自带草稿纸。一、简答题 (10 分)1. 简述 I/O 接口的基本功能。2请简述补码加减交替除法中的运算规则，即什么情况下上商 1，什么情况下上商 0？下一步做何操作？（注：最后一步商恒置 1 除外）二、单选题 (30 分)答案填写处：（注意：答案填在其它地方无效）1中断向量可以提供_。A. 被选中设备的地址C. 中断服务程序入口地址B. 传送数据的起始地址D. 主程序的断点地址2下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是_。A. MIPSB. CPIC. MFLOPSD.MHz3某计算机有五级中断 L4L0，中断屏蔽字为 M4M3M2M1M0，Mi=1（0i4）表示对 Li 级“计算机组成原理”模拟试卷。题目共七大题。第 1 页题号一二三四五六七总成绩得分中断进行屏蔽。若中断响应优先级从高到低的顺序是 L4L0L2L1L3 ，屏蔽同级中断，则 L1 的中断处理程序中设置的中断屏蔽字是A11110B01101C00011D0101048 位原码 等值扩展为 16 位后，其机器数为_。A. 10011C. 10011B. 10011D. 011015在下列的寻址方式中，_方式取操作数最快。A. 相对寻址B. 寄存器寻址C. 直接寻址D. 寄存器间接寻址6Booth 乘法运算的规则是：当判断位 YnYn+1 为_时，原部分积加-X补后再右移一位（但最后一步不右移）。A. 00B. 11C. 01D. 107某指令系统指令长度为 8 位，每一个地址码为 3 位，用扩展操作码技术。若指令系统具有 2 条二地址指令，18 条零地址指令，则最多可有_条一地址指令。A. 15B. 14C. 13D. 128某字长为 8 位的计算机中，已知整型变量 x,y 的机器数分别为x补1 ,y补1 。若整型变量 z=2x+y/2，则 z 的机器数为_。A.1 9微程序存放在A. 控制存储器B. 0 中。B. 指令寄存器C. 1 C. 内存储器D. 溢出D. Cache10 磁盘的盘面上有很多半径不同的同心圆组成，这些同心圆称为_。A. 扇区B. 柱面C. 磁道D. 磁表面11 周期挪用方式常用于_方式的输入输出中。A. 程序查询B. 中断C. DMAD通道12 指令译码器是对_进行译码。A整条指令C指令的地址B指令的操作码字段D指令的地址码字段13 在下列四个代码中，_是正确的奇校验码。A. B. C. D. 14 假定用若干个 2K×8 位的芯片组成 8K×16 位的存储器，则地址 0A2FH 所在芯片的最大地址是_。A. 0AFFHB.0F2FHC. 0A3FHD. 0FFFH15 在浮点数中，如果基数为 2，尾数用补码表示，则下面哪个尾数对应的浮点数是规格化数。A. 0.0101110B. 1.101110C. 1.1110D. 1.01110“计算机组成原理”模拟试卷。题目共七大题。第 2 页三、某计算机存储器按字节编址，虚拟（逻辑）地址空间大小为 16MB，主存（物理）地址空间大虚页号有效位实页号小为 1MB，页面大小为 4KB；Cache 采用直接映射方式，共 8 块；主存与 Cache 之间交换的块大小为 32B。系统运行到某一个时刻时，页表的部分内容如图所示，图中的实页号为十六进制形式。请回答下列问题。1）虚拟地址共有几位，哪几位表示页号？物理地址共有几位，哪几位表示物理页号？（2）使用物理地址访问 Cache 时，物理地址应划分成哪几个字段？要求说明每个字段的位数及在物理页表的部分内容地址中的位置。（3）虚拟地址 001C60H 所在的页面是否在主存中？若在主存中，则该虚拟地址对应的物理地址是什么？ (15 分)四、某计算机有变址寻址、间接寻址和相对寻址等寻址方式。当前指令取出后，PC 值自动加 2，指向下一条指令。设当前指令的地址码部分为 001AH，正在执行的指令所在地址为1F05H，变址寄存器中的内容为 23A0H。内存的部分地址及相应内容如表 1 所示，请回答以下问题 (10 分)。（1）当执行取操作数指令时，如为变址寻址方式，则取出的数为多少？（2）当执行取操作数指令时，如为间接寻址，取出的数为多少？（3）当执行相对转移指令时，转移地址为多少？表 1“计算机组成原理”模拟试卷。题目共七大题。第 3 页地址内容001AH23A0H1F05H2400H23A0H2600H23BAH1748H五、模型机的 CPU 及内存的简图如下图所示。请根据下图写出：（1）实现 AXDR 功能所需的微操作序列；（2）实现 BX+1BX 功能所需的微操作序列；（3）按立即数寻址方式（假设立即数位于指令的第二个字中），把操作数取到 DR 所需的微操作序列要求：微操作序列中每一步微操作写出其功能说明及所需的微命令。（15 分）MMRDBXIBBXBXinMMWRAXIBAXAXin+1SSinTIBSDRDBDRDRinDRIBTTin0TALUADD SUBSIBDBDRARABARARinIBPCIBIRinPCIRPCin+2PC控制器的其它电路MMRD, MMWR 等控制信号解CBABDB微操作功能说明所需的微操作控制信号（1） （2） （3） “计算机组成原理”模拟试卷。题目共七大题。第 4 页MDR制逻辑主存MMMAR六、某计算机的 I/O 地址为 8 位(A7-0),其数码显示及其接口电路如下图所示。（10 分）CPUMEMI/O 地址译码CS数据总线D7-0数据缓冲寄存器Q7-0bQ7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0a g cfedhVCCabcdefgh假定 I/O 地址译码的输出逻辑为则：(1) 该 I/O 的端口地址为H；(2) 若要使数码管显示数字“5”，CPU 应向该数据缓冲寄存器端口输出数据H ；（3）根据 I/O 地址译码的输出逻辑判断，CPU 向该端口输出数据时，控制总线上将出现哪些控制信号？其值是高电平还是低电平？七、某计算机内存 ROM 为 8KB，要求定位在 3000H4FFFH 的地址空间；RAM 为 16KB，要求定位在 8000HBFFFH 的地址空间，其他空间暂且保留。现有 ROM 芯片 4K×8，静态 RAM 芯片 8K×4，试设计该计算机的存储器。与访问主存有关的信号有： MREQ 为低电平时访问内存， R / W 为高电平时为读操作，为低电平时为写操作。请回答以下问题：（10 分）（1）两种芯片各需要多少片，分别采用什么扩展方式？（2）写出各芯片的片选信号逻辑表达式。（3）写出各芯片的地址范围“计算机组成原理”模拟试卷。题目共七大题。第 5 页西南交通大学 XXXXXXXX 学年第 X 学期模拟试卷答案及评分标准课程代码课程名称计算机组成原理考试时间120 分钟一、简答题【10 分，每小题 5 分】1.答：I/O 接口的基本功能包括：寻址（或地址译码）数据传送与缓冲 数据格式转换或电平转换控制逻辑【第一个 2 分，其他每个 1 分（意思大致正确即可）】2.答：（伪）余数ri+1与除数Y补 同号，上商 1，下一步（伪）余数左移，再与-Y补相加（伪）余数ri+1与除数Y补 异号，上商 0，下一步（伪）余数左移，再与Y补相加【每个 2.5 分（意思大致正确即可）】二、单选题 【30 分，每小题 2 分】C C D B B D C A A C C B B D D三、【共 15 分】解(1) 页面大小为 4KB=212B，故页内地址为 12 位。虚拟地址空间大小为 16MB=224B，故虚地址共 24位【2 分】，低 12 位为页内地址，高 12 位为虚页号【1 分】。物理地址共 20 位，其中低 12 位为页内地址，高 8 位为实页号【2 分】。（2）主存地址分为三部分【1 分】，地址格式为【3 分，每个字段的位数各 1 分】区号（12 位） 块号（3 位） 块内地址（5 位）(3) 虚拟地址 001C60H 的低 12 位 C60H 为页内地址，高 12 位 001H 为虚页号。由页表可知，虚页号001H 对应的有效位为 1， 故该页已调入主存，主存页号为 04H。【3 分】故主存地址为 04C60H。【3 分】四、 【共 10 分】(1) EA=23A0H+001AH=23BAH，取出的操作数为 1748H(2) EA=23A0H，取出的操作数为 2600H（3）转移地址1F05+2+001AH=1F21H五、【共 15 分】解【3 分】【3 分】【4 分】微操作功能说明所需的微操作控制信号（1） AXDRAXIB;DRin【3 分】（2） BXSS+1SBXBXIB;+1SSIB;SinBXin【6 分】（3） PCARPCIB，ARin ，2PCARABMAR, 读内存MDRDBDRARAB，MMRDDBDR, DRin【6 分】“计算机组成原理”模拟试卷答案及评分标准。第 1 页六、【共 10 分】（1） 4BH（2） DAH【3 分】【3 分】（3）和， 都是低电平【4 分】七、【共 10 分】解（1）需要 2 片 4K×8 的 ROM 芯片，采用字扩展【1 分】。需要 4 片 8K×4 的 RAM 芯片，采用字位同时扩展。【1 分】（2 ）各芯片的片选地址逻辑表达式为【4 分】ROM 芯片 U0 的片选信号逻辑表达式为： CS 0 = A15 A14 A13 A12 MREQROM 芯片 U1 芯片的片选信号逻辑表达式为： CS1 = A15 A14 A13 A12 MREQRAM 芯片 U3、U2 芯片的片选信号逻辑表达式为： CS 2 = A15 A14 A13 MREQRAM 芯片 U5、U4 芯片的片选信号逻辑表达式为： CS 3 = A15 A14 A13 MREQ（3）各芯片的地址范围如下表所示【4 分】“计算机组成原理”模拟试卷答案及评分标准。第 2 页芯片编号A15 A14 A13 A12A13 A0地址范围ROM 芯片 U00 0 1 10 01 - 13000H3FFFHROM 芯片 U10 1 0 00 01 - 14000H4FFFHRAM 芯片 U3、U21 0 0 010 01 - 18000H9FFFHRAM 芯片 U3、U21 0 1 010 01 - 1A000HBFFFH