2023年本科生计算机组成原理题库期末试卷及答案重点.pdf
本科生期末试卷十五一、选择题(每小题1 分，共 1 0 分)1.下列数中最大的数为 oA.(I 001 0 101)2 B.(227)8C.(9 6)8 D.(1 43)52.设 32位浮点数中，符号位为1位，阶码为8 位，尾数位为23位，则它所能表达的最大 规 格 化 正 数 为。A.+(2-2-2 3)X 2+127 B.1+(1-2-2 3)X2+127C.+(2-223)X 2+5 D.2+127-2233.四 片 7 4 181ALU和一片7 4 1 8 2 C L A 器件相配合，具有如下进位传送功能一A.行波进位 B.组内先行进位，组间先行进位C.组内先行进位，组间行波进位 D.组内行波进位，组间先行进位4.某计算机字长3 2 位,其存储容量为8 M B,若按字编址，它 的 寻 址 范 围 是。A.1 M B.4MB C.4M D.2MB5.以下四种类型的半导体存储器中，以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输率最高的是 一。A.DRAM B.SRAM C.闪速存储器 D.EPROM6 .位操作类指令的功能是_ _ _ _ _ _。A.对 CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测(0或 1)B.对 C P U 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置(0 或 1)C.对 CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置D.进行移位操作7 .操作控制器的功能是 oA.产生时序信号 B.从主存取出一条指令 C.完毕指令操作的译码D.从主存取出指令，完毕指令操作码译码，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令8.采用串行接口进行七位ASCII码传送，带有一位奇偶校验位为1 位起始位和1 位停止位，当波特率为9600波特时，字 符 传 送 速 率 为。A.960 B.8 73 C.1 371 D.4 8 09.3.5 英寸软盘记录方式采用 oA.单面双密度 B.双面双密度C.双面高密度 D.双面单密度10.通道对C P U 的 请 求 形 式 是。A.自陷 B.中断 C.通道命令 D.跳转指令二、填空题（每小题3 分，共 15分）1.C ach e是一种A 存储器，是为了解决C PU 和主存之间B 不匹配而采用的一项重要的硬件技术。现发展为C 体系。2.一个较完善的指令系统应包含A 类指令，B 类指令,C 类指令，程序控制类指令,1/O 类指令，字符串类指令，系统控制类指令。3.并行解决技术已经成为计算机发展的主流。它可贯穿于信息加工的各个环节和阶段概括起来，重要有三种形式：A 并行；B 并行;C 并行.4.为了解决多个A 同时竞争总线,B 必须具有C 部件。5.磁表面存储器重要技术指标有:A,B,C 和数据传输速率。三、（1 0 分）设 凶 产 0 1111,Y 补=1 11 0 1,用带求补器的补码阵列乘法器求出乘积X Y=?并用十进制数乘法验证。四、（9 分）指令格式如下所示。O P为操作码字段，试分析指令格式的特点。3 1 2 6 22 1 8 17 1 6 1 5OP源寄存器变址寄存器偏移量五、（9分）如图B15.1（A）是某SRAM的写入时序图，其中R/W是读写命令控制线,R/W线为低电平时，存贮器按给定地址把数据线上的数据写入存贮器。请指出图中写入时图 B15.1序的错误，并画出对的的写入时序图。六、（1 0分）如图B15.2是从实时角度观测到的中断嵌套。试问,这个中断系统可以实-时间图 B 1 5.2行几重？并分析图中的中断过程。七、（9分）证明:一个m段流水线解决器和具有m个并行部件的解决器同样具有同等水平的吞吐能力。（10分）软盘驱动器使用双面双密度软盘,每面有80道，每 道15扇区，每个扇区存储 512B。已知磁盘转速为360转/分，假设找道时间为1 0-40m s,今写入3804 0 B,平均需要多少时间?最长时间是多少？九、（9分）试分析图B 15.3 所示写电流波形属于何种记录方式。十（1 0分）硬布线控制器的指令周期，流程图如图B1 5.4 所示。请写出RD、WE、LDAR、LD D R、LDAC、（+）、L D PC 各控制信号逻辑表达式。（其中W 1W 6为节拍电位信号，每个节拍电位包含Tl T 4 四个时钟周期信号。）本再生一、选择题 DR(OP)-IR3.A.时间 B.空间 C.W 图 B15.44 .A.主设备 B.控制权 C.总线仲裁5.A.存储密度 B.存储容量 C.平均存取时间三、解：设最高位为符号位，输入数据为X*卜=01111 y 卑=1110 1yb=10011算前求补器输出后：x=1 1 11 y=1 1 011 1 1 1X 1 1 0 111110 000 乘积符号位运算：1 1 1 1 x(i y0=01 =1+1 1 1 11 1 0 0 0 0 1 1算后求补级输出为0 0 111101,加上乘积符号位1,最后得补码乘积值为100 111 0 1 。运用补码与真值的换算公式，补码二进制数的真值是：x Xy=-1 X 2 8+1 X 25+1 X24+1 X23+1 X 22+1 X2=-195十进制数乘法验证：xX y=(4-15)X(-1 3)=-19 5四、解：(1)操作码字段为6位,可指定26=6 4种操作，即6 4条指令。(2)单字长(3 2)二地址指令。(3)一个操作数在源寄存器(共有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R S型指令。(4 )这种指令结构用于访问存储器。五、解：写入存贮器时时序信号必须同步。通常，当R/评 线加负脉冲时，地址和数据线的电平必须是稳定的。当年诃线一达成逻辑。电平时，数据立即被存贮。因此，当R/诃 线处在低态时，假如数据线改变了数值，那么存贮器将存贮新的数据。同样，当R/诃 处在低态时地址线发生了变化,那么同样的数据将存贮到新的地址(或)。对的的写入如下图图 B15.3六、解:该中断系统可以实行5 重中断，中断优先级的顺序是，优先权1 最高，主程序运营于最低优先权(优先权为6)。图 B15.2中出现了 4 重中断。图 B 15.2中中断过程如下：主程序运营到 时刻，响应优先权4 的中断源的中断请求并进行中断服务;到T 3时刻,优先权4 的中断服务尚未结束，但又出现了优先权3 的中断源的中断请求;暂停优先权4的中断服务，而响应优先权3 的中断。到 T4时刻，又被优先权2 的中断源所中断，直到T6时刻，返回优先权3 的服务程序，到T7时刻，又被优先权1 的中断源所中断，到 T8时刻,优先权1 的中断服务完毕，返回优先权3 的服务程序，直到 优先权3 的中断服务结束，返回优先权4 的服务程序，优先权4 的服务程序到T”结束，最后返回主程序。图中，优先权3 的服务程序被中断2 次，而优先权5 的中断又产生。七、解：设 P i是有总延迟时间L 的非流水线解决器，故其最大吞吐量(数据带宽)为l/t又 设 Pm是相称于P i的 m 段流水线解决器。其中每一段解决线路具有同样的延迟时间卜,和缓 冲 寄 存 器 延 迟 时 间 故 Pm 的带宽为Wm=l/(tc+tr)假如Pm是将P l划提成延迟相同的若干段形成的，则t c,因此P l的带宽为W 1=1/(m t c)o由此可得出结论:条件mte(tc+tr)满足时,WmW|,即 Pm比P I有更强的吞吐能力。1 1、解:每道存储容量为：15X512B=76 8 0 B磁盘转速为：3 6 0 转/分=6转/秒访存时间为：1/6 X I 0 0 0 m s X I/2 =8 3.3 m s写入一道数据需用(平均)：(1 0 +4 0)/2 +8 3.3 =1 0 8.3 m s写入一道数据需用(最多)：4 0 +8 3.3 =1 2 3.3 m s写入数据所用道数：3 8 0 4 0 +7 6 8 0 =5(道)平均所需时间：1 0 8.3 m s X 5 =5 4 1.5 m s最 长 时 间:1 2 3 .3 m s X 5 =6 1 6.5 m s力解：(1)是调频制(F M)；(2)是改善调频制(M F M)；(3)是调相制(PE);(4)是调频制(F M)；(5)是不归零制(N R Z);(6)是“见 1 就 翻 制 (N R Z 1)。十、解：R D=WI+W5(L D A+A D D);电位控制信号W E=W6 S T A T3 .；脉冲控制信号L D A R=W1 T.i+W.t(LDA+STA+ADD)TL;脉冲控制信号L D D R=W2TI+W5(LDA+STA+ADD)T,.；脉冲控制信号L D A C =WBL D A T d+W j A D D g 脉冲控制信号L D P C=W：j T,脉冲控制信号(+)=W/ADDM叼电位控制信号
