二十套计算机组成原理期末试卷及答案.pdf

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1、期末试卷一.选择题(每小题1分，共20分)1 .目前我们所说的个人台式商用机属于_ _ _。A.巨型机 B.中型机 C.小型机 D.微型机2 .(2 0 0 0)I。化成十六进制数是 oA.(7CD)1 6 B.(7D0)1 6 C.(7E0)体 D.(7F0)1 63 .下 列 数 中 最 大 的 数 是。A.(1 0 0 1 1 0 0 1)2 B.(2 2 7)8 C.(98),6 D.(1 5 2).4 .表示法主要用于表示浮点数中的阶码。A.原码 B.补码 C.反码 D.移码5 .在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 oA.BCD码 B.1 6 进制 C.格雷码 D.A S C

2、I【码6 .下列有关运算器的描述中，_ _ _ _ 是正确的。A.只做算术运算，不做逻辑运算C.能暂时存放运算结果7.EP R O M 是指。A.读写存储器C.可编程的只读存储器B.只做加法D.既做算术运算，乂做逻辑运算B.只读存储器D.光擦除可编程的只读存储器8.I n t e l 80 4 86 是 3 2 位微处理器，P e n t i u m 是_ _ _ _ 位微处理器。A.1 6 B.3 2 C.4 8 D.6 49.设 X 朴=1.X1X2X3X.当满足 时，X T/2成立。A .X i必须为1,X2X:;X至少有一 个为1 B .X i必须为1,X2X3X4任意C .x i必须

3、为0,X2X3X4至少有一个 为1 D .x i必须为0,xzx：ix.i任意1 0 .CP U 主要包括。A.控制器 B.控制器、运算器、c a c h eC.运算器和主存 D.控制器、A L U 和主存1 1 .信息只用一条传输线，且 采 用 脉 冲 传 输 的 方 式 称 为。A.串行传输 B.并行传输 C.并串行传输 D.分时传输1 2 .以下四种类型指令中，执 行 时 间 最 长 的 是。A.R R 型 B.R S 型 C.S S 型 D.程序控制指令1 3 .下列_ _ _ _ 属于应用软件。A.操作系统 B.编译系统 C.连接程序 D.文本处理1 4 .在主存和CP U 之间增加

4、c a c h e 存 储 器 的 目 的 是。A.增加内存容量 B.提高内存可靠性C.解决CP U 和主存之间的速度匹配问题 D.增加内存容量，同时加快存取速度1 5.某单片机的系统程序，不允许用户在执行时改变，则可以选用 作为存储芯片。A.S R A M B.闪速存储器 C.c a c h e D.辅助存储器1 6 .设变址寄存器为X,形式地址为D,(X)表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为A.EA=(X)+D B.EA=(X)+(D)C.EA=(X)+D)D.EA=(X)+(D)1 7.在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为一A.隐含寻址 B.立即寻址 C.寄存器

5、寻址 D.直接寻址18 .下述I/O 控制方式中，主要由程序实现的是 oA.P P U （外围处理机）方式 B.中断方式 C.D M A 方式 D.通道方式19 .系 统 总 线 中 地 址 线 的 功 能 是。A.用于选择主存单元地址 B.用于选择进行信息传输的设备C.用于选择外存地址 D.用于指定主存和I/O 设备接口电路的地址20 .采用D M A 方式传送数据时，每传送一个数据要占用 的时间。A.一个指令周期 B.一个机器周期 C.一个时钟周期 D.一个存储周期二.填 空 题（每空1分，共20分）1.数控机床是计算机在A.口 方面的应用,邮局把信件自动分拣是在计算机氏_方面的应用。2.

6、汉 字 的 A.、B.、C.是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。3.闪速存储器特别适合于A._ _ _微型计算机系统，被 誉 为 B._ _ _ _ _ _ _ 而成为代替磁盘的一种理想工具。4 .主存储器的性能指标主要是A.、B.、存储周期和存储器带宽。5 .条件转移、无条件转移、转子程序、返主程序、中断返回指令都属于A._ _ _ _ 类指令,这类指令在指令格式中所表示的地址不是B.的地址，而是C.的地址。6 .从操作数的物理位置来说，可将指令归结为三种类型：存储器-存储器型，A.,B.o7 .运算器的两个主要功能是：A._ _ _ _,B._ _ _ _ _ _。8

7、.P C I 总线采用A._ _ _ _ 仲裁方式，每一个P C I 设备都有独立的总线请求利总线授权两条信号线与B.相连。9 .直接内存访问（D M A）方式中，D M A 控制器从C P U 完全接管对A.的控制，数据交换不经过C P U,而直接在内存和B.之间进行。三.简 答 题（每小题5分，共20分）1.说明计算机系统的层次结构。2.请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。3.请说明S R A M 的组成结构，与 S R A M 相比，D R A M 在电路组成上有什么不同之处？4 .请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。四.应 用 题（每小题5分，共40分）1.机器数字长为8

8、位（含 1 位符号位），当 X=-127 （十进制）时，其对应的二进制表示,（X）底 表示，（X）反 表示，（X）朴 表示，（X）稼表示分别是多少？2 .已知 x=0.1 0 1 1,y=-0.0 1 0 1,求 x+y=?,x-y=?3 .用 1 6 k x 8位 的 S R A M 芯片构成6 4 K X 1 6 位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框图。4 .提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。5 .若机器字长3 6 位，采用三地址格式访存指令，共完成5 4 种操作，操作数可在1 K 地址范围内寻找，画出该机器的指令格式。6 .举例说明存储器堆栈的原理及入栈、出栈的过程。

9、7 .试画出三总线系统的结构图。8 .若显示工作方式采用分辨率为1 0 2 4 X 7 6 8,颜色深度为3 B,桢频为7 2 H z,计算刷新存储器带宽应是多少？期末试卷一答案一.选择题1.D8.D1 5.B2.B9.A1 6.A3.A1 0.B1 7.B4.D1 1.A1 8.B5.D1 2.C1 9.D6.D1 3.D2 0.D7.D1 4.C二.填空题1.A.自动控制 B.人工智能2.A.输入编码（或输入码）B.内 码（或机内码）C.字模码3.A.便携式 B.固态盘4.A.存储容量 B.存取时间5.A.程序控制类 B.操作数 C.下一条指令6.A.寄存器一寄存器型 B.寄存器一存储器型

10、7.A.算术运算 B.逻辑运算8.A.集中式 B.中央仲裁器9.A.总线 B.I/O 设 备（或输入输出设备）三.简答题1 .计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。2 .指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个C P U 周期数来表示,C P U 周期也称为机器周期，而 一 个 C P U 周期又包含若干个时钟周期（也称为节拍脉冲或 T周期）。3 .S R A M 存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，D R A M 还需要有动态刷新电路。4 .程序查询方式，数 据 在 C P U 和外围设备之间的传

11、送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺 点 是 C P U 效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通 知 C P U,准备输入输出的一种方法，它节省了 C P U时间，但硬件结构相对复杂些。四.应用题1.二进制表示为-01111111 X K-11111111 X j g =10000000 X*=10000001 X =000000012.x?卜=00.1011 x f r=00.1011+y?F l l.1011+b y 产00.010100.0110 01.0000 x+y=+0.0110 x-y 产生溢出3.存储器容量为64Kx i 6 位，其地址线为16位（Ai s A。

12、），数据线也是16位（加一D。）S R AM芯片容量为16Kx 8 位，其地址线为14位,数据线为8 位，因此组成存储器时须字位同时扩展。字扩展采用2：4 译码器，以 16K为一个模块，共 4 个模块。位扩展采用两片串接。图C L 14.措施有：采用高速器件，采 用 ca ch e （高速缓冲存储器），采用多体交叉存储器,采用双端口存储器，加长存储器的字长。5.操作码需用6 位，操作数地址码需用10位。格式如卜6-6P101010DID26.7.0P:操作码6 位D.：第一操作数地址，10位D,：第二操作数地址，10位D3：第三操作数地址，10位所谓存储器堆栈，是把存储器的一部分用作堆栈区，用

13、 SP表示堆栈指示器，MSP表示堆栈指示器指定的存储器的单元，A 表示通用寄存器。入栈操作可描述为（A）-MS P,（S P T）f S P出栈操作可描述为（S P+1）-S P,（M Q f A三总线结构如下图所示：系统总线图 C l.28.解：刷存所需带宽=分辨率X每个像素点颜色深度X刷新速率，故刷存带宽为:1024 X 768 X 3B X 72/s=165888KB/s=162MB/s.期末试卷二.选择题(每空1分，共20分)1.将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有利用价值的信息，我们称其为A.数值计算 B.辅助设计 C.数据处理 D.实时控制2.目前的计算机，从原理上讲 oA.指

14、令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放3.根据国标规定，每个汉字在计算机内占用 存储。A.一个字节 B.二个字节 C.三个字节 D.四个字节4.下 列 数 中 最 小 的 数 为。A.(101001)2 B.(52)8 C.(2B)16 D.(4 4)105.存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于。A.存放程序 B.存放软件 C.存 放 微 程 序 D.存放程序和数据6.设 X=-0.1011,则 X 卜为。A.1.1011 B.1.0100 C.1.0101 D.1.10017.下

15、 列 数 中 最 大 的 数 是。A.(10010101)2 B.(227)8 C.(96)16 D.(14 3)108 .计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎样更新，依然保有“存储程序”的概念，最 早 提 出 这 种 概 念 的 是。A.巴贝奇 B.冯 诺 依 曼 C.帕斯卡 D.贝尔9.在 C P U 中，跟 踪 后 继 指 令 地 指 的 寄 存 器 是。A.指令寄存器 B.程序计数器C.地址寄存器D.状态条件寄存器10.P en ti um-3 是一种。A.64 位处理器 B.16位 处 理 器 C.准 16位处理器D.32位处理器11.三种集中式总线控制中，方式对电路故障最敏

16、感。A.链式查询 B.计数器定时查询 C.独立请求12.外存储器与内存储器相比，外存储器.A.速度快，容量大，成本高 B.速度慢，容量大，成本低C.速度快，容量小，成本高 D.速度慢，容量大，成本高13.一个256K x 8 的存储器，其 地 址 线 和 数 据 线 总 和 为。A.16 B.18 C.26 D.2014 .堆栈寻址方式中，设 A为累加器，S P 为堆栈指示器，MSP为 SP 指示的栈顶单元。如果进栈操作的动作顺序是(A)-MSP，(SP)-1-SP 那么出栈操作的动作顺序应为A.(M sp)fA,(SP)+l fSP B.(SP)+1-SP,(M sp)fAC.(SP-I)-

17、SP,(M sp)fA D.(MSP)-A,(SP)-1-SP15.当采用.对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O 指令组。A.统一编址法 B.单独编址法 C.两者都是 D.两者都不是16.下面有关“中断”的叙述，是不正确的。A.一旦有中断请求出现，C P U 立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求B.C P U 响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序C.中断方式一般适用于随机出现的服务D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，必须进行现场保存操作17.下面叙述中，_ _ _ _ 是正确的。A.总线一定要和接口相连 B.接口一定要和总线相连C

18、.通道可以替代接口 1).总线始终由CPU 控制和管理1 8 .在下述指令中，I 为间接寻址，指令包含的CPU 周期数最多。A.CL A B.AD D 3 0 C.S T A I 3 1 D.J M P 2 11 9 .设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式(含一位符号位)。对应于十进制数-2 7,寄 存 器 内 为。A.2 7 H B.9 BH C.E 5 H D.5 AH2 0 .某存储器芯片的存储容量为8 K X1 2 位，则它的地址线为 oA.1 1 B.1 2 C.1 3 D.1 4二.填空题(每空1分，共2 0分)1 .计算机软件一般分为两大类：一类叫A.另一类叫B._ _ _ _

19、o操作系统属于 C.类。2 .一位十进制数，用 BCD 码表示需A.位二进制码，用 AS CI I 码表示需B.位二进制码。3 .主存储器容量通常以K B表示，其中K=A.;硬盘容量通常以G B表示，其中G=B.o4 .R I S C的中文含义是A.,CI S C的中文含义是B.o5 .主存储器的性能指标主要是存储容量、A.、氏 和 C.。6 .由于存储器芯片的容量有限，所以往往需要在A.和 B.两方面进行扩充才能满足实际需求。7 .指令寻址的基本方式有两种，A.方式和B._ _ _ _ 方式。8 .存储器和CPU 连接时，要完成A.的连接；B.的连接和C.的连接，方能正常工作。9 .操作控制

20、器的功能是根据指令操作码和A._ _ _,产生各种操作控制信号，从而完成B._ _ _ _ _和执行指令的控制。三.简答题(每题5分，共2 0分)1 .指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。2 .什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？3 .简要描述外设进行D M A操作的过程及D M A方式的主要优点。4 .在寄存器一寄存器型，寄存器一存储器型和存储器一存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？四.应用题(每题5分，共4 0分)1 .求十进制数T13的原码表示，反码表示，补码表示和移码表示(用8

21、 位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7 位。2 .某机指令格式如图所示：0 PXD1 5 1 0 9 8 7 0图中X 为寻址特征位，且 X=0 时，不变址：X=1 时，用变址寄存器h进行变址；X=2 时，用变址寄存器X?进行变址；X=3 时，相对寻址。设(PC)=1 2 3 4 1 1,(X,)=0 0 3 7 1 1,(XD =1 1 2 2 H,请确定下列指令的有效地址(均用十六进制表示，H表示十六进制)(D 4 4 2 0 H (2)2 2 4 4 H (3)1 3 2 2 H (4)3 5 2 1 H (5)6 7 2 3 H3 .将十进制数3 5 4 转换成二进制数、八进制数

22、、十六进制数和BCD 数。4 .浮点数格式如下：1 位阶符，6 位阶码，1 位数符，8 位尾数，请写出浮点数所能表示的范围(只考虑正数值)。5 .现有一 6 4 K x 2位的存储器芯片，欲设计具有同样存储容量的存储器，应如何安排地址线和数据线引脚的数目，使两者之和最小。并说明有几种解答。6 .异步通信方式传送A S C H 码，数据位8 位，奇校验1位，停止位1位。计算当波特率为4 8 00时，字符传送的速率是多少？每个数据位的时间长度是多少？数据位的传送速率是多少？7 .已知某8 位机的主存采用半导体存储器，地址码为18 位，采用4 K X 4 位的S RA M芯片组成该机所允许的最大主存

23、空间，并选用模块条形式，问：(1)若每个模块条为3 2K x 8 位，共需几个模块条？(2)每个模块条内有多少片RA M 芯片？(3)主存共需多少RA M 芯片？CP U 需使用几根地址线来选择各模块？使用何种译码器？8.画出中断处理过程流程图。期末试卷二答案一.选择题：l .C 2.C 3.B 4.A 5.D 6.C 7.B8 .B 9.B 10.A l l.A 12.B 13.C 14.B15.A 16.A 17.B 18.C I 9,C 20C二.填空题：1.A.系统软件B.应用软件C.系统软件2.A.4 B.73.A.2 B.23 04.A.精简指令系统计算机 B.复杂指令系统计算机5

24、.A.存取时间 B.存 储 周 期 C.存储器带宽6.A.字向 B.位向7.A.顺序寻址方式 B.跳跃寻址方式8.A.地 址 线 B.数 据 线 C.控制线9.A.时 序 信 号 B.取指令三 .简答题：1 .时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器(指令寄存器)。从内存读出的数据流流向运算器(通用寄存器)。2.指令周期是完成一条指令所需的时间。包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间(或访存时间)。时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为

25、节拍脉冲或T 周期，是处理操作的最基本单位。一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。3.(1)外设发出DMA请求；(2)CPU响应请求，DMA控制器从CPU接管总线的控制；(3)由DMA控制器执行数据传送操作；(4)向CPU报告DMA操作结束。主要优点是数据数据速度快4.寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。四.应 用 题1 .原码 1 1 1 1 0001反码 1 0001 1 1 0补码 1 0001 1 1 1移码 00001 1

26、1 12.(1)0020H(2)1 1 66H(3)1 256H(4)0058H(5)1 257H3.(1)(354 矍)io=(1 62.A),6(2)(354 导)io=(1 01 1 0001 0.1 01 0)2(3)(354 导)1 0=(542.5)8(4)(354-1-)io=(001 1 01 01 01 00.01 1 0001 001 01)B C D4.最小值 00000001最大值 2”x0.1 1 1 1 1 1 1 15.设地址线x 根，数据线y 根，则2x-y=64Kx2若 y=l x=1 7y=2 x=1 6y=4 x=1 5y=8 x=1 4因此，当数据线为1

27、 或 2 时，引脚之和为1 8共有2 种解答6.每个字符格式包含十个位，因此字符传送速率4800波特/1 0=480字符/秒每个数据位时间长度T=l/4800=0.208ms数据位传送速率8x480=3840位/秒1 07.(2 x8)/(32kx8)=8,故需 8 个模块(32kx8)/(4kx4)=1 6,故需 1 6 片芯片共需8x1 6=1 28片芯片为了选择各模块，需使用3:8 译码器即 3 根地址线选择模条。8.中断处理过程流程图如图C2.1所示。中断周期转移到中断服务子程序不中断服务子程序I图 C2.1设备服务保存CPU现场恢复CPU现场开中断，即“中断屏蔽”复位期末试卷三.选择

28、题（每小题1分，共 20分）1.完 整 的 计 算 机 系 统 应 包 括。A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统2.下列数中最小的数为 oA.(1 0 1 0 0 1)2 B.(5 2)8C.(1 0 1 0 0 1)BCD D.(2 3 3)163 .设 X=-Q 1 0 1 1,则(X )补为 oA.1.1 0 1 1 B.1.0 1 0 0C.1.0 1 0 1 D.1.1 0 0 14 .机器数 中，零的表示形式是唯一的。A.原码 B.补码C.移码 D.反码5 .在计算机中，普 遍 采 用 的 字 符 编 码 是。A.B C D 码

29、 B.1 6 进制C.格雷码 D.A S C I I 码6 .运 算 器 的 主 要 功 能 是 进 行。A.逻辑运算 B.算术运算C.逻辑运算和算术运算 D.只作加法7,存储器是计算机系统中的记忆设备，它 主 要 用 来。A,存放数据 B.存放程序C.存放数据和程序 D.存放微程序8 .某计算机的字长1 6 位，它的存储容量是6 4 K B,若按字编址,那么它的寻址范围是A.6 4 K B.3 2 KC.6 4 K B D.3 2 K B9 .用 3 2 位 字 长(其 中 1 位符号位)表示定点小数时，所能表示的数值范围是A.0|N|1-2 M B.0 I N|1-2 3 1C,0|N|1

30、-2 3 0 D,0|N|=0.1 0 1 1 X/2 =0.0 1 0 1 1 X/4f h=0.0 0 1 0 1 1 -X =1.0 1 0 1 Y =1.1 0 1 1 Y/2?|.=1.1 1 0 1 1 Y/4?t.=1.1 1 1 0 1 1 -Y j f r =0.0 1 0 12 .原码：-1,补码：-1 2 7,反码：-1 2 6,移码：+l o3 .所需芯片总数(6 4KX 3 2)+(1 6 KX 1 6)=8片因此存储器可分为4 个模块，每个模块 1 6 Kx 3 2 位，各模块通过A 1 5、A 1 4进行2：4 译码图 C 3.24.解（1）操作数字段0 P 可以

31、指定6 4种基本操作（2）单 字 长（1 6 位）二地址指令（3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器（各 指 定 1 6 个），所以是R R 型指令，两个操作数均在通用寄存器中（4）这种指令结构常用于算术/逻辑运算类运算指令，执行速度最快。5.答（1）a为数据缓冲寄存器D R,b为指令寄存器I R,c为主存地址寄存器AR,d为程序计数器P C；（2）P C-AR一 主 存 一 缓冲寄存器D R-指令寄存器I R 一 操作控制器（3）存储器读：M f D R f AL U -AC 存储器写：AC -D R-M6.分五个阶段：总线请求，总线仲裁，寻 址（目的地址），信息传送，状 态 返 回（或错误

32、报告）。时序图：总线时钟启动信号读命令 TLJ-L T L T I _I _地址线 地 址）-数据线-数据）认 可-j图 C 3.37 .（1）由编码电路实现，直接产生。（2）由硬件产生一个“位移量”，再加上C P U 某寄存器里存放的基地址（3）向量地址转移法：由优先级编码电路产生对应的固定地址码，其地址中存放的是转移指令，通过转移指令可以转入设备各自的中断服务程序入口。8.解：扇区总数-60 X 60 X 75=270000模式2存放声音、图像等多媒体数据，其存储容量为270000 X 2336/1024/1024=601MB期末试卷四一、填空题，每空一分，本题共1 5分1.若仅 卜 卜=

33、11101100（单符号位），则x/2卜 尸 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,x,卜的模为2.动 态 存 储 器 的 刷 新 是 按（填行或列）进行；若存储单体的容量为6 4 K,采用双译码且地址线平均送到两个译码器中，则 刷 新 地 址 计 数 器 的 模 为。3.设 指 令 中 形 式 地 址 为D,基 址 寄 存 器 为B X,则 基 址 寻 址 方 式 时，有效地址E=o4.若被传送的数据为11011011,假设采用偶校验技术，则校验位C=。5.“地址线单双向传输”这句话描述了总线的 特性。6.冯偌依曼计算机的基本原理包括 和 o7.磁盘的平均存取时间由_ _ _ _ _

34、_ _ _ _时间和平均等待时间组成，对 于7200转的磁盘而言,其平均等到时间约为 ms（取整数）。8、在微指令格式设计过程中，有8个互斥型的微命令被分配到一组，当该组采用编码方法表示时，微指令格式的相关字段至少需要 位。9.设计一个64位全并行的A L U需要 片先行进位部件74182o1 0.片选信号为101时，选 定 一 个128Kx8位的存储芯片，则该芯片的所在存储单元空间的首地址为，末地址为o二、名词解释，每题2 分，共 1 0 分1、中断2、组相联映射3、指令系统4、规格化5、水平型微指令三、简答与论述题，本题共3 4 分1 .简要说明采用层次结构存储系统的目的和原理；目前存储系

35、统分哪几个层次?它们在存储系统中所起的作用分别是什么?（8 分）2 .什么是总线？总线的仲裁方式解决什么问题？简述常见的控制方式及其特点。（8 分）3 .什么是寻址方式？计算机系统为什么需要采用多种寻址方式？画出间接寻址方式的寻址示意图。（8 分）4 .简述微程序控制器的设计思想。（1 0 分）四、判断正误并改正你认为错误的命题（只能修改画线部分）（1*5 =5 分）1、C ac h e 对系统程序员透明（）2、浮点数的精确度由阶码的位数决定（）3、控存中存放解释指令执行的微程序和数据（）4、指令操作码字段的位数决定了指令系统中指令的数量（）5、多操作数指令可以是单字长指令)五、计算题，本题共

36、21 分1、设 X=27X（2 9/3 2）,Y =25x （5/8）,阶码为3位，尾数为5 位（均不包含符号位），用变形补码计算X+Y,要求按照计算机中浮点数的运算方法写出详细运算步骤。（8 分）2、设 x =-0.0 1 0 1 1,y =0.0 1 0 1 1,用变形补码计算 2 x-y （5 分）3、已知X=+0.1 1 0 1 Y=+0.1 0 1 1 用补码一位乘法求X x Y ,要求写出详细过程（8 分）六、已知CPU结构如下图所示，其中包括一个累加器AC、一个状态寄存器和其他几个寄存器。各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。试完成以下工作：写出图中四个寄存器A、B

37、、C、D的名称和作用；简述完成指令ADD Y的数据通路（Y为存储单元地址,本指令功能为（AC）+（Y）f （AC）.（15分）期末试卷四答案一、填 空（每空1 分，共 1 5分）（数据部分按照参考答案,文字部分意思符合即可）I）1 1 1 1 0 1 1（）,28 2）行，28 3）（B X）+D 4）.0 5.功能和电气6）存储程序，程序控制 7）寻道,4 8）4 9）.5 1 0）.0 A 0 0 0 H,0 B F F F F H二、名词解释（每 小 题2分，共10分）（评分要求：按照与所给参考答案的符合度给分）1、中断是一种I/O 方式,是指发生外部或异常时间后,暂时停止C P U 执

38、行的程序,并在保护断点后执行处理外部或异常时间的程序,并在该程序执行完毕后又返回被终止的程序的过程.2、组相联映射是一种主存与C A C HE 之间数据映射的方法,该方法中主存和C A C HE 都分组,且C HA C HE 组内还分行,映射时,数据块所在主存的组和C HA C HE 的组之间按照直接映射方式进行,C A C HE 的组确定后,主存的该数据块则可以被映射到在该组的任意行.3、指令系统任何计算机所包含的全部指令的集合.指令系统与计算机的硬件结构和性能紧密相关.4、规格化就是对浮点数尾数进行处理的一种方法,该方法规定，当浮点数的尾数双符号位与最高数据位不一致时候,采用左移或右移尾数

39、，同时同步增大或减少阶码,直到将浮点数的尾数双符号位变化成最高数据位一致.5、水平型微指令一次能定义并执行多个微操作的微指令称为水平型微指令，一般有操作控制字段、判别测试字段和直接地址字段三部分组成，相对于垂直型微指令而言具有灵活、并行操作能力强等优点。三、简答与论述题L要点：1）目的:满足执行程序对高速度、大容量存储空间的需要（2 分）2）原理：局部性原理（2 分）3）目前分成C H C H E-主存一辅存三个层次（2 分）其中前者解决主存速度慢的问题，后者解决主存容量小的不足.（各 1 分，共 2 分）2.要点：1）总线是计算机各大部件之间的连接线，分为数据总线、地址总线利控制总线三类.（

40、1 分）2）总线的仲裁解决多部件争用总线的问题（1 分）3）常见的仲裁方式包括：串行连接查询、计数器定时查询和独立请求三种方式，（3 分）特点分别为系统容易扩展，但速度慢、优先级固定、单点故障明显；优先级灵活，没有单点故障，但速度慢；优先级灵活、响应速度快，没有单点故障。（3 分）3.要 点：1）寻找操作数据或指令地址的方法.（1 分）2）多种寻址方式的目标是为了解决指令中操作数字段位数不够,从而限制了寻址范围和操作数大小,另外，设置多种寻址方式也为程序设计提供了一定的灵活性.（4 分）3）间接寻址图（3 分）4.要点:在分析特定C P U 结构和相关硬件环境的基础上（这句话很重要,2分），仿

41、照程序设计的方法，画出在特定硬件环境下每条指令的指令周期流程图（2分），把完成每条指令所需要的操作控制信号进行优化和时间同步编写成微指令，然后存放到一个只读存储器（控存）中（3分）。每条机器指令对应一段微程序，当机器执行程序时依次读出每条指令所对应的微指令,执行每条微指令中规定的微操作,从而完成指令的功能,重复这一过程,直到该程序的所有指令完成（2 分）.微程序控制器的设计采用了存储技术和程序设计技术，使复杂的控制逻辑得到简化，从而推动了微程序控制器的广泛应用.（1 分）四、判断正误，（对错误命题只判断不改正或改正不正确均不得分每小题1分，共5分）1、72、X修改成：浮点数的精确度由尾数的位数

42、决定或：浮点数的范围由阶码的位数决定3,x修改成：控存中存放解释指令执行的微程序4、T5、7五、计算题（本题三道小题，共2 1分）1要点：1）设阶码和尾数均采用双符号位表示,则 X t t-0 0 1 1 1 0 0.1 1 1 0 1 Y 朴=0 0 1 0 1 0 0.1 0 1 （1 分）2）求出阶差：A E=X f W+卜丫 阶唳0 0 1 1 1 +1 1 0 1 1 =0 0 0 1 0,阶 差 为 2，移动Y的尾数与X对齐 Y 外=0 0 1 1 1 0 0.0 0 1 0 1 （1 分）3）求出尾数和 0 0.1 1 1 0 1 +0 0.0 0 1 0 1 =0 1.0 0

43、0 1 0 （2 分）4）规格化并判断结果溢出因为尾数运算的双符号位不同，因此,需要对结果进行左移规格化,并将阶码加1,则 X+Y =0 1 0 0 0,0 0.1 0 0 1 0 （2 分）由于阶码的双符号位不同，因此,该浮点运算结果发生溢出，且是正溢出（2分）2、要点：解；X h=1 1.1 0 1 0 1 ,=0 0.0 1 0 1 1 2 X h=1 1.0 1 0 1 0,-Y =1 1.1 0 1 0 1 （2 分）2 X +-Y t t=1 0.1 1 1 1 1 （2 分）结果的双符号位不同，故 运 算 结 果 溢 出（1分）3、要点：1）Xtt=0.1101,Yk=0.101

44、1,-X#=1.0011（1 分）2）按照补码一位乘法的运算过程正确，且得到 X Y 补=0.1 0 0 0 1 1 1 1 （6分）3）求出真值（1 分）六.设计综合题（1 5分）1）A：D R（数据缓冲寄存器，缓冲数据）B：I R（指令寄存器，存放指令）C：A R （地址寄存器，存放访问主存的地址）D：P C（程序计数器，用于表示指令地址）得分要点：指出了各代表的寄存器名称和相应的作用每项各1 分，共 8 分2）指令的数据通路：I R（B）-A R （C）-MM-D R（A）T A L U -A C 7 分得分要点：只要通路正确，其他表现形式也可给分,但如果只用了 A、B、C、D 等来表示

45、，则不给分。期末试卷五选择题（每小题1分，共2 0分）1 .对计算机的产生有重要影响的是_ _ _ _。A.牛 顿 维 纳 图 灵 B.莱 布 尼 兹 布 尔 图 灵C.巴 贝 奇 维 纳 麦 克 斯 韦 D.莱 布 尼 兹 布 尔 克 雷2 .定 点 1 6 位字长的字，采 用 2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是一A.-21 5-2 -1 B.-21 5-1 2,5-1 C.-21 5+1 21 5 D.-21 521 53 .下 列 数 中 最 小 的 数 是。A.（1 0 1 0 0 1）2 B.（5 2）8 C.（2 B）归 D.（44），。4.已知X i=ln由于 X/2

46、=-X+Z-Z x i 2（i+1）i=l根据补码与真值的关系便有：X/2 补=X o.X o X R X n2.串行方式：Ci=Gi+PiCoC2=G 1 +P2clC3=G3+P3c2C4=G4+P4c3其中 Gi=AiBiPi=AiBG2=A2B2P2=A20B2G3=A3B3P3=A 3 B3G4=A4B4P4 A 4 3.解：连续读出m=8 个字的信息量是：q =64位 X 8=5 12位连 续 读 出 8 个字所需的时间是：t=T +（m-1）T=200+7X 5 0=5.5 X10 s-77交叉存储器的带宽是：w =q/t=5 12/（5.5 X 10 s）9 3 X 1 0 位

47、/s4.（1）0P 字段指定16种操作（2）单字长二地址指令（3）每个操作数可以指定8 种寻址方式（4）操作数可以是R R 型、R S 型、S S 型5 .解：时空图法：假设指令周期包含四个子过程：取 指 令（I F）、指令译码（I D）、执行运 算（E X）、结果写回（W B）,每个子过程称为过程段（S,）,这样，一个流水线由一系列串连的过程段组成。在 统 一时钟信号控制下，数据从一个过程段流向相邻的过程段。S S2 S3 S4入(c)流水C P U 时空图图 C 5.1图 C 5.1 (b)表示非流水C P U 的时空图。由于上一条指令的四个子过程全部执行完毕后才能开始下一条指令，因此每隔

48、4 个单位时间才有一个输出结果，即一条指令执行结束。图C 5.1(c)表示流水C P U 的时空图。由于上一条指令与下一条指令的四个过程在时间上可以重叠执行，因此，当流水线满载时，每一个单位时间就可以输出一个结果，即执行一条指令。比较后发现：流水C P U 在八个单位时间中执行了 5条指令，而非流水C P U 仅执行2 条指令，因此流水C P U 具有更强大的数据吞吐能力。6.解：设总线带宽用D r 表示，总线时钟周期用T=l/f表示，一个周期传送的数据量用D表示，根据总线带宽定义，有：D r=D/T =D X f=4BX 3 3 X 106/s=13 2M B/s7.答：应当包括：内存地址计

49、数器 字计数器 数据缓冲寄存器“D M A请求”标志“控制/状态”逻辑 中断机构等逻辑构件8.解：刷存总带宽 160M B/S X 100/5 0=3 20M B/S可采用如下技术措施：(1)使用高速的D R AM 芯片组成刷存(2)刷存采用多体交叉结构(3)加大刷存至显示控制器的内部总线宽度(4)刷存采用双端口存储器结构，将刷新端口与更新端口分开期末试卷六一.选择题(每小题1分，共20分)1 .我国在 年研制成功了第一台电子数字计算机，第一台晶体管数字计算机于年完成。A.1 946,1 958 B.1 950,1 968C.1 958,1 961 D.1 959,1 9652.目前大多数集成

50、电路生产中，所采用的基本材料为 oA.单晶硅 B.非晶硅C.睇化铜 D.硫化镉3.下 列 数 中 最 大 的 数 是。A.(1 001 1 0001)2 B.(227)8C.(98)16 D.(1 52)io4.表示法主要用于表示浮点数中的阶码。A.原码 B.补码 C.反码 D.移码5.用 32位 字 长(其 中 1 位符号位)表示定点小数时，所能表示的数值范围是A.0|N|l-2-32 B.0|N|1-2 31C.0|N)1-2 30 D.0|N|A,(SP)+1 SP B.(SP)+1 -SP,(Msp)-AC.(SP)一 1 SP,(Msp)-A D.(Msp)7 A,(SP)-1-S