2022年本科生计算机组成原理题库期末试卷及答案 11.pdf

1 / 6 本科生期末试卷一一选择题 (每小题 1 分，共 10分) 1计算机系统中的存贮器系统是指_。A RAM 存贮器B ROM 存贮器C 主存贮器D cache、主存贮器和外存贮器2某机字长32 位，其中1 位符号位， 31 位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为_。A +（1 2-32） B +（1 2-31） C 2-32 D 2-313算术 / 逻辑运算单元74181ALU 可完成 _。A 16 种算术运算功能B 16 种逻辑运算功能C 16 种算术运算功能和16 种逻辑运算功能D 4 位乘法运算和除法运算功能4存储单元是指_。A 存放一个二进制信息位的存贮元B 存放一个机器字的所有存贮元集合C 存放一个字节的所有存贮元集合D 存放两个字节的所有存贮元集合；5相联存贮器是按_进行寻址的存贮器。A 地址方式 B 堆栈方式 C 内容指定方式 D 地址方式与堆栈方式6变址寻址方式中，操作数的有效地址等于_。A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）7以下叙述中正确描述的句子是：_。A 同一个 CPU 周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作B 同一个 CPU 周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作C 同一个 CPU 周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作D 同一个 CPU 周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微操作8计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时_。A 减少了信息传输量B 提高了信息传输的速度C 减少了信息传输线的条数D 加重了 CPU 的工作量9带有处理器的设备一般称为_设备。A 智能化 B 交互式 C 远程通信 D 过程控制10.某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU 一次，中断处理程序接收取样的数据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X 秒。另一方面，缓冲区内每存储 N 个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y 秒，因此该系统可以跟踪到每精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页2 / 6 秒 _次中断请求。AN / （NX + Y ） B. N / （X + Y ）N C .min1 / X ,1 / Y D. max1 / X ,1 / Y 二填空题（每小题 3 分，共 15分）1存储 A._并按 B._顺序执行，这是C._型计算机的工作原理。2移码表示法主要用于表示A._数的阶码E，以利于比较两个B._的大小和C._操作。3闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性及A._能力，为现有的B._体系结构带来巨大变化，因此作为C._用于便携式电脑中。4微程序设计技术是利用A._方法设计B._的一门技术。具有规整性、可维护性、 C ._等一系列优点。5衡量总线性能的重要指标是A._ ，它定义为总线本身所能达到的最高B._。PCI 总线的带宽可达C._。三.（10 分）设机器字长32 位，定点表示，尾数31 位，数符1 位，问：（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？四（9 分）设存储器容量为32 字，字长64 位，模块数m = 4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T = 200ns,数据总线宽度为64 位，总线周期= 50ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？五（9 分）指令格式如下所示，OP 为操作码字段，试分析指令格式特点。 31 26 22 18 17 16 15 0 OP 源寄存器变址寄存器偏移量六（9 分）已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为51248（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制的条件共4 个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示：操作控制顺序控制（1）微指令中的三个字段分别应多少位？（2）画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。七（ 9 分）画出PCI 总线结构图，说明三种桥的功能。八（ 9 分）某机用于生产过程中的温度数据采集，每个采集器含有8 位数据缓冲寄存器一个，比较器一个，能与给定范围比较，可发出“温度过低”或“温度过高”的微命令字段判别测试字段下地址字段精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页3 / 6 信号，如图B1.1 所示。主机采用外设单独编址，四个采集器公用一个设备码，共用一个接口，允许采用两种方式访问：（1）定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备中的某一采集器。（2）中断方式，当采集温度比给定范围过底或过高时能提出随机中断请求，主机应能判别是哪一个采集器请求，是温度过低或过高。请拟定该接口中有哪些主要部件（不要求画出完整的连线图），并概略说明在两种方式下的工作原理。图 B1.1 九（10 分）机动题十（10 分）机动题本科生期末试卷一答案一选择题 1. D 2. B 3. C 4. B 5. C 6. C 7. A、D 8. C 9. A 10. A二填空题1. A.程序 B.地址 C.冯诺依曼2. A.浮点 B.指数 C.对阶3. A.瞬时启动 B.存储器 C.固态盘4. A.软件 B.操作控制 C.灵活性5. A.总线带宽 B.传输速率 C.264MB / S 三解：（ 1）定点原码整数表示：最大正数：数值 = （231 1）10最小负数：数值 = - （231 1）10（2）定点原码小数表示：最大正数值 = （1 2-31）100 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111 1 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页4 / 6 最小负数值 = - （1 2-31 ）10四解：信息总量： q = 64 位 4 =256 位顺序存储器和交叉存储器读出4 个字的时间分别是：t2 = m T = 4200ns =8 10 7 (s) t1 = T + (m 1) = 200 + 350 = 3.5 10 7 (s) 顺序存储器带宽是： W1 = q / t2 = 32 107（位 / S）交叉存储器带宽是： W2 = q / t1 = 73 107（位 / S）五解：（ 1）操作码字段为6 位，可指定 26 = 64 种操作，即64 条指令。（2）单字长（ 32）二地址指令。（3）一个操作数在源寄存器（共16 个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容 + 偏移量决定），所以是RS 型指令。（4）这种指令结构用于访问存储器。六解：（ 1）假设判别测试字段中每一位为一个判别标志，那么由于有4 个转移条件，故该字段为4 位（如采用字段译码只需3 位），下地址字段为9 位，因此控制存储器容量为512个单元，微命令字段是（ 48 4 - 9 ）= 35 位。（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如B1.2 如下：其中微地址寄存器对应下地址字段，P 字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令子段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP 码，各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），转移逻辑输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。图 B1.2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页七解： PCI 总线结构框图如图B1.3 所示：图.B1.3 PCI 总线有三种桥，即HOST / PCI 桥（简称HOST 桥）， PCI / PCI 桥， PCI / LAGACY桥。在 PCI 总线体系结构中，桥起着重要作用：（1）它连接两条总线，使总线间相互通信。（2）桥是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。（3）利用桥可以实现总线间的猝发式传送。八解：数据采集接口方案设计如图B1.4 所示。现结合两种工作方式说明上述部件的工作。（1）定期巡检方式主机定期以输出指令DOA 、设备码；（或传送指令）送出控制字到A 寄存器，其中用四位分别指定选中的缓冲寄存器（四个B 寄存器分别与四个采集器相应）。然后，主机以输入指令DIA 、设备码；（或传送指令）取走数据。（2）中断方式比较结果形成状态字A，共 8 位，每二位表示一个采集器状态：00 正常 ，01 过低 ，10 过高。有任一处不正常（A中有一位以上为“1”）都将通过中断请求逻辑（内含请求精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页6 / 6 触发器、屏蔽触发器）发出中断请求。中断响应后，服务程序以DIA、设备码；或传送指令）取走状态字。可判明有几处采集数据越限、是过高或过低，从而转入相应处理。图 B1.4 九十精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页