计算机组成原理期末试题和答案.pdf

《计算机组成原理期末试题和答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机组成原理期末试题和答案.pdf（45页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计 算 机 组 成 原 理 期 末 试 题 一、选 择 题（每 题 1分，共 2 0分）1.某 机 字 长 8 位，采 用 补 码 形 式（其 中 1位 为 符 号 位），则 机 器 数 所 能 表 示 的 范 围 是 一 A.-127 127 B.-128+128C.-128+127 D.-128+1282.在 的 计 算 机 系 统 中，外 设 可 以 和 主 存 储 器 单 元 统 一 编 址，因 此 可 以 不 使 用 I/O指 令。A.单 总 线 B.双 总 线 C.三 总 线 D.以 上 三 种 总 线 3.某 计 算 机 字 长 是 3 2位，它 的 存 储 容 量 是 6 4

2、K B.按 字 编 址，它 的 寻 址 范 围 是 一。A.16KB B.16K4.中 断 向 量 可 提 供 oA.被 选 中 设 备 的 地 址 C.中 断 服 务 程 序 入 口 地 址 5.C ache的 地 址 映 象 中 储 器 来 实 现。C.32K D.32KBB.传 送 数 据 的 起 始 地 址 D.主 程 序 的 断 点 地 址 比 较 多 的 采 用“按 内 容 寻 址”的 相 联 存 A.直 接 映 象 B.全 相 联 映 象 C.组 相 联 映 象 D.以 上 都 有 6.总 线 的 异 步 通 信 方 式 oA.不 采 用 时 钟 信 号，只 采 用 握 手 信

3、号 B.既 采 用 时 钟 信 号，又 采 用 握 手 信 号 C.既 不 采 用 时 钟 信 号，又 不 采 用 握 手 信 号D.采 用 时 钟 信 号，不 采 用 握 手 信 号 7.在 磁 盘 存 储 器 中，查 找 时 间 是 oA.使 磁 头 移 动 到 要 找 的 柱 面 上 所 需 的 时 间 B.在 磁 道 上 找 到 要 找 的 扇 区 所 需 的 时 间 C.在 扇 区 中 找 到 要 找 的 数 据 所 需 的 时 间 D.以 上 都 不 对 8.在 控 制 器 的 控 制 信 号 中，相 容 的 信 号 是 的 信 号。A.可 以 相 互 替 代 B.可 以 相 继

4、出 现 C.可 以 同 时 出 现 D.不 可 以 同 时 出 现 9.计 算 机 操 作 的 最 小 单 位 时 间 是 一 一 oA.时 钟 周 期 B.指 令 周 期 C.CPU周 期 D.执 行 周 期 10.CPU不 包 括 oA.地 址 寄 存 器 B.指 令 寄 存 器 IRC.地 址 译 码 器 D.通 用 寄 存 器 11.寻 址 便 于 处 理 数 组 问 题。A.间 接 寻 址 B.变 址 寻 址 C.相 对 寻 址 D.立 即 寻 址 12.设 寄 存 器 内 容 为 10000000,若 它 等 于 0,则 为 oA.原 码 B.补 码 C.反 码 D.移 码 13.

5、若 一 个 8 比 特 组 成 的 字 符 至 少 需 10个 比 特 来 传 送，这 是 一 传 送 方 式。A.同 步 B.异 步 C.并 联 D.混 合 14.设 机 器 字 长 为 3 2位，存 储 容 量 为 16M B,若 按 双 字 编 址，其 寻址 范 围 是 oA.8MB B.2M C.4M D.16M15.寻 址 对 于 实 现 程 序 浮 动 提 供 了 较 好 的 支 持。A.间 接 寻 址 B.变 址 寻 址 C.相 对 寻 址 D.直 接 寻 址 16.超 标 量 技 术 是 oA.缩 短 原 来 流 水 线 的 处 理 器 周 期 B.在 每 个 时 钟 周 期

6、内 同 时 并 发 多 条 指 令 C.把 多 条 能 并 行 操 作 的 指 令 组 合 成 一 条 具 有 多 个 操 作 码 字 段 的 指 令 D.以 上 都 不 对 17.在 控 制 器 的 控 制 方 式 中，机 器 周 期 内 的 时 钟 周 期 个 数 可 以 不 相 同,这 属 于 OA.同 步 控 制 B.异 步 控 制 C.联 合 控 制 D.局 部 控 制 18.I/O与 主 机 交 换 信 息 的 方 式 中，中 断 方 式 的 特 点 是 oA.CPU与 设 备 串 行 工 作，传 送 与 主 程 序 串 行 工 作 B.CPU与 设 备 并 行 工 作，传 送 与

7、 主 程 序 串 行 工 作 C.CPU与 设 备 并 行 工 作，传 送 与 主 程 序 并 行 工 作 D.CPU与 设 备 串 行 工 作，传 送 与 主 程 序 并 行 工 作 19.当 定 点 运 算 发 生 溢 出 时 一，应 oA.向 左 规 格 化 B.向 右 规 格 化 C.发 出 出 错 信 息 D.舍 入 处 理 20.在 一 地 址 格 式 的 指 令 中，下 列 是 正 确 的。A.仅 有 一 个 操 作 数，其 地 址 由 指 令 的 地 址 码 提 供B.可 能 有 一 个 操 作 数，也 可 能 有 两 个 操 作 数 C.一 定 有 两 个 操 作 数，另 一

8、 个 是 隐 含 的 D.指 令 的 地 址 码 字 段 存 放 的 一 定 是 操 作 码 二、填 空 题（每 空 1分，共 2 0分）1.设 浮 点 数 阶 码 为 8 位（含 1位 阶 符），尾 数 为 2 4位（含 1位 数 符）,则 3 2位 二 进 制 补 码 浮 点 规 格 化 数 对 应 的 十 进 制 真 值 范 围 是：最 大 正 数 为 A,最 小 正 数 为 B,最 大 负 数 为 C,最 小 负 数 为 P O2.在 总 线 复 用 的 C PU中，A 和 B 共 用 一 组 总 线,必 须 采 用 控 制 的 方 法，先 给 D 信 号,并 用 E 信 号 将 其

9、保 存。3.微 指 令 格 式 可 分 为 A 型 和 B 翌 两 类,其 中 上 型 微 指 令 用 较 长 的 微 程 序 结 构 换 取 较 短 的 微 指 令 结 构。4.如 果 Cache的 容 量 为 128块，在 直 接 映 象 下，主 存 中 第 i块 映 象 到 缓 存 第 A 块。5.I/O和 CPU之 间 不 论 是 采 用 串 行 传 送 还 是 并 行 传 送，它 们 之 间 的 联 络 方 式（定 时 方 式）可 分 为 A、B、C 三 种。6.设 n=4 位（不 包 括 符 号 位 在 内），原 码 两 位 乘 需 做 次 移 位，最 多 做 B 次 加 法:补

10、码 B ooth算 法 需 做 C 次 移 位,最 多 做 D 次 加 法。三、名 词 解 释（共 10分，每 题 2 分）1.异 步 控 制 方 式 2.向 量 地 址 3.直 接 寻 址 4.字 段 直 接 编 码 5.多 重 中 断四、计 算 题（5 分）设 浮 点 数 字 长 为 3 2位，欲 表 示 6 万 的 十 进 制 数，在 保 证 数 的 最 大 精 度 条 件 下，除 阶 符、数 符 各 取 1位 外，阶 码 和 尾 数 各 取 几 位？按 这 样 分 配，该 浮 点 数 溢 出 的 条 件 是 什 么？五、简 答 题（1 5分）1.某 机 主 存 容 量 为 4M xi6

11、 位，且 存 储 字 长 等 于 指 令 字 长，若 该 机 的 指 令 系 统 具 备 8 5种 操 作。操 作 码 位 数 固 定，且 具 有 直 接、间 接、立 即、相 对、基 址、变 址 六 种 寻 址 方 式。（5 分）（1）画 出 一 地 址 指 令 格 式 并 指 出 各 字 段 的 作 用；（2）该 指 令 直 接 寻 址 的 最 大 范 围（十 进 制 表 示）；（3）一 次 间 址 的 寻 址 范 围（十 进 制 表 示）；（4）相 对 寻 址 的 位 移 量（十 进 制 表 示）。2.程 序 查 询 方 式 和 程 序 中 断 方 式 都 要 由 程 序 实 现 外 围

12、设 备 的 输 入/输 出，它 们 有 何 不 同？（5 分）3.某 机 有 五 个 中 断 源，按 中 断 响 应 的 优 先 顺 序 由 高 到 低 为 LO,L1,L2,L3,L4,现 要 求 优 先 顺 序 改 为 L4,L3,L2,L1,LO,写 出 各 中 断 源 的 屏 蔽 字。（5 分）六、问 答 题（2 0分）（1）画 出 主 机 框 图（要 求 画 到 寄 存 器 级）；屏 蔽 字 中 断 源 0 1 2 3 4L0L1L2L3L4（2）若 存 储 器 容 量 为 64Kx3 2位，指 出 图 中 各 寄 存 器 的 位 数；（3）写 出 组 合 逻 辑 控 制 器 完 成

13、 ADD X（X 为 主 存 地 址）指 令 发 出 的 全 部 微 操 作 命 令 及 节 拍 安 排。（4）若 采 用 微 程 序 控 制，还 需 增 加 哪 些 微 操 作？七、设 计 题（10分）设 CPU共 有 16根 地 址 线，8 根 数 据 线，并 用 漏 作 访 存 控 制 信 号（低 电 平 有 效）用 和 作 读 写 控 制 信 号（高 电 平 为 读，低 电 平 为 写）。现 有 下 列 存 储 芯 片：1K X 4位 RAM,4K义 8 位 RAM,2K X 8位 ROM,以 及 74138译 码 器 和 各 种 门 电 路，如 图 所 示。画 出 CPU与 存 储

14、器 连 接 图，要 求：（1）主 存 地 址 空 间 分 配：A000H A7FFH为 系 统 程 序 区；A800H-AFFFH为 用 户 程 序 区。（2）合 理 选 用 上 述 存 储 芯 片，说 明 各 选 几 片，并 写 出 每 片 存 储 芯 片的 二 进 制 地 址 范 围。(3)详 细 画 出 存 储 芯 片 的 片 选 逻 辑。Gi，司，工 为 控 制 端 C,B,A为 变 量 控 制 端 Y；为 输 出 端 CC&D-参 考 答 案 一、选 择 题(共 2 0分，每 题 1分)1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.A7.A 8.C 9.A 10.C 11.B 12.D

15、 13.B 14.B15.C 16.B 17.A 18.B 19.C 20.B二、填 空 题（共 2 0分，每 空 1分）1.A.2127（1-2-23）B.2-129C.2 T 28（2-1-2-23）D.-21272.A.地 址 线 B.数 据 线 C.分 时 D.地 址 E.地 址 锁 存 3.A.垂 直 B.水 平 C.垂 直 4.A.i mod 1285.A.立 即 响 应 B.异 步 定 时 C.同 步 定 时6.A.2 B.3 C.4 D.5三、名 词 解 释（共 1 0每 题 2 分）1.异 步 控 制 方 式 答：异 步 控 制 不 存 在 基 准 时 标 信 号，微 操 作

16、 的 时 序 是 由 专 用 的 应 答 线 路 控 制 的，即 控 制 器 发 出 某 一 个 微 操 作 控 制 信 号 后，等 待 执 行 部 件 完 成 该 操 作 时 所 发 回 的“回 答”或“终 了”信 号，再 开 始 下 一 个 微 操 作。2.向 量 地 址 答：向 量 地 址 是 存 放 服 务 程 序 入 口 地 址 的 存 储 单 元 地 址，它 由 硬 件 形 成 3.双 重 分 组 跳 跃 进 位 答：n 位 全 加 器 分 成 若 干 大 组，大 组 内 又 分 成 若 干 小 组，大 组 中 小 组 的 最 高 进 位 同 时 产 生，大 组 与 大 组 间 的

17、 进 位 串 行 传 送。4.字 段 直 接 编 码 答：字 段 直 接 编 码 就 是 将 微 指 令 的 操 作 控 制 字 段 分 成 若 干 段，将 一 组 互 斥 的 微 命 令 放 在 一 个 字 段 内，通 过 对 这 个 字 段 译 码，便 可 对 应 每 一 个 微 命 令，这 种 方 式 因 靠 字 段 直 接 译 码 发 出 微 命 令，故 又 有 显 式 编 码 之 称。5.多 重 中 断 答：多 重 中 断 即 指 C PU在 处 理 中 断 的 过 程 中，又 出 现 了 新 的 中 断 请 求，此 时 若 C PU暂 停 现 行 的 中 断 处 理，转 去 处 理

18、 新 的 中 断 请 求，即 多 重 中 断。四、计 算 题（共 5 分）解：因 为 2房=65536则 6 万 的 十 进 制 数 需 16位 二 进 制 数 表 示。对 于 尾 数 为 16位 的 浮 点 数，因 16需 用 5 位 二 进 制 数 表 示，即（16）+=（10000）-,故 除 阶 符 外，阶 码 至 少 取 5 位。为 了 保 证 数 的 最 大 精 度，最 终 阶 码 取 5 位，尾 数 取 32 T-1-5=2 5位。按 这 样 分 配，当 阶 码 大 于+31时-，浮 点 数 溢 出，需 中 断 处 理。五、简 答 题（共 15分）1.（5 分）答：（1）一 地

19、址 指 令 格 式 为（1分）OP M AO P 操 作 码 字 段，共 7 位，可 反 映 85种 操 作；M 寻 址 方 式 特 征 字 段，共 3位，可 反 映 6 种 寻 址 方 式；A 形 式 地 址 字 段，共 1 6-7-3=6 位（1分）（2）直 接 寻 址 的 最 大 范 围 为 26=64（1分）（3）由 于 存 储 字 长 为 3 2位，故 一 次 间 址 的 寻 址 范 围 为 2脂=65536（1 分）（4）相 对 寻 址 的 位 移 量 为-3 2+31（1分）2.（5 分）答：程 序 查 询 方 式 是 用 户 在 程 序 中 安 排 一 段 输 入 输 出 程

20、序，它 由 I/O指 令、测 试 指 令 和 转 移 指 令 等 组 成。CPU 一 旦 启 动 I/O后，就 进 入 这 段 程 序，时 刻 查 询 I/O准 备 的 情 况，若 未 准 备 就 绪 就 踏步 等 待；若 准 备 就 绪 就 实 现 传 送。在 输 入 输 出 的 全 部 过 程 中，CPU停 止 自 身 的 操 作。程 序 中 断 方 式 虽 也 要 用 程 序 实 现 外 部 设 备 的 输 入、输 出，但 它 只 是 以 中 断 服 务 程 序 的 形 式 插 入 到 用 户 现 行 程 序 中。即 C P U启 动 I/O后，继 续 自 身 的 工 作，不 必 查 询

21、 I/O的 状 态。而 I/O被 启 动 后，便 进 入 自 身 的 准 备 阶 段，当 其 准 备 就 绪 时，向 C PU提 出 中 断 请 求，此 时 若 满 足 条 件，C P U暂 停 现 行 程 序，转 入 该 设 备 的 中 断 服 务 程 序，在 服 务 程 序 中 实 现 数 据 的 传 送。3.（5 分）答：（每 写 对 一 个 屏 蔽 字 1分）设 屏 蔽 位 为 力”时 表 示 对 应 的 中 断 源 被 屏 蔽，屏 蔽 字 排 列 如 下：中 断 源 0屏 蔽 字 1 2 3 4L0 1 0 0 0 0L1 1 1 0 0 0L2 1 1 1 0 0L3 1 1 1

22、1 0L4 1 1 1 1 1六、问 答 题（共 2 0分）（1）（5 分）主 存 储 器 MAR存 储 体 MDR(2)(5 分)ACC MQ ALU X IR MDRPC MAR32 32 32 32 32 32 16 16(3)(5 分)1-R TO PCMART1T2 M DR-IR(PC)+1-PCOP(IR)-*IDM(MAR)f MDRTO Ad(IR)-*MAR 1-*RT1 M(MAR)-*MDRT2(AC)+(MDR)f AC(4)(5 分)取 指 Ad(CMDR)-CMAROP(IR)一 微 地 址 形 成 部 件 CMAR执 行 Ad(CMDR)CMAR七、设 计 题（

23、共 10分）(1)根 据 主 存 地 址 空 间 分 配 为:（2 分）A15An A7oo000000000000111101001101010I010101010101010101010101010101010101010101010101、3 Ao,2K8 位 ROM)1 K X 4 位 RAM1KX4 位 RAMi1片 2 片 2 片(2)选 出 所 用 芯 片 类 型 及 数 量 对 应 A000H-A7FFH系 统 程 序 区，选 用 一 片 2K义 8位 ROM芯 片;（1分）对 应 A800H AFFFH用 户 程 序 区，选 用 4 片 1KX4位 RAM芯 片。（1分）（3

24、）CPU与 存 储 芯 片 的 连 接 图 如 图 所 示（6 分）WR一、选 择 题（共 2 0分，每 题 1分）1.零 地 址 运 算 指 令 在 指 令 格 式 中 不 给 出 操 作 数 地 址，它 的 操 作 数 来 S-c _ oA.立 即 数 和 栈 顶 B.暂 存 器 C.栈 顶 和 次 栈 顶 D.累 加 器 2.C 可 区 分 存 储 单 元 中 存 放 的 是 指 令 还 是 数 据。A.存 储 器 B.运 算 器 C.控 制 器 D.用 户 3.所 谓 三 总 线 结 构 的 计 算 机 是 指 一 一 B _ _。A.地 址 线、数 据 线 和 控 制 线 三 组 传

25、 输 线 B.I/O总 线、主 存 总 统 和 DMA总 线 三 组 传 输 线 C.I/O总 线、主 存 总 线 和 系 统 总 线 三 组 传 输 线 D.设 备 总 线、主 存 总 线 和 控 制 总 线 三 组 传 输 线 4.某 计 算 机 字 长 是 32位，它 的 存 储 容 量 是 256K B,按 字 编 址，它 的 寻 址 范 围 是 B_。A.128K B.64K C.64KB D.128KB5.主 机 与 设 备 传 送 数 据 时，采 用 A _,主 机 与 设 备 是 串 行 工 作 的。A.程 序 查 询 方 式 B.中 断 方 式 C.DMA方 式 D.通 道

26、6.在 整 数 定 点 机 中，下 述 第 B 种 说 法 是 正 确 的。A.原 码 和 反 码 不 能 表 示 T,补 码 可 以 表 示-1B.三 种 机 器 数 均 可 表 示-1C.三 种 机 器 数 均 可 表 示 T,且 三 种 机 器 数 的 表 示 范 围 相 同 D.三 种 机 器 数 均 不 可 表 示-17.变 址 寻 址 方 式 中，操 作 数 的 有 效 地 址 是 C oA.基 址 寄 存 器 内 容 加 上 形 式 地 址（位 移 量）B.程 序 计 数 器 内 容 加 上 形 式 地 址 C.变 址 寄 存 器 内 容 加 上 形 式 地 址 D.以 上 都

27、不 对 8.向 量 中 断 是 _C_。A.外 设 提 出 中 断 B.由 硬 件 形 成 中 断 服 务 程 序 入 口 地 址 C.由 硬 件 形 成 向 量 地 址，再 由 向 量 地 址 找 到 中 断 服 务 程 序 入 口 地 址 D.以 上 都 不 对 9.一 个 节 拍 信 号 的 宽 度 是 指 C_。A.指 令 周 期 B.机 器 周 期 C.时 钟 周 期 D.存 储 周 期 10.将 微 程 序 存 储 在 EPROM中 的 控 制 器 是 _A_控 制 器。A.静 态 微 程 序 B.毫 微 程 序 C.动 态 微 程 序 D.微 程 序 11.隐 指 令 是 指 D

28、 oA.操 作 数 隐 含 在 操 作 码 中 的 指 令 B.在 一 个 机 器 周 期 里 完 成 全 部 操 作 的 指 令 C.指 令 系 统 中 已 有 的 指 令 D.指 令 系 统 中 没 有 的 指 令 12.当 用 一 个 16位 的 二 进 制 数 表 示 浮 点 数 时，下 列 方 案 中 第 _B_种 最 好。A.阶 码 取 4 位（含 阶 符 1位），尾 数 取 12位（含 数 符 1位）B.阶 码 取 5 位（含 阶 符 1位），尾 数 取 11位（含 数 符 1 位）C.阶 码 取 8位（含 阶 符 1位），尾 数 取 8位（含 数 符 1位）D.阶 码 取 6

29、位（含 阶 符 1位），尾 数 取 12位（含 数 符 1位）13.DMA 方 式 _ B oA.既 然 能 用 于 高 速 外 围 设 备 的 信 息 传 送，也 就 能 代 替 中 断 方 式 B.不 能 取 代 中 断 方 式 C.也 能 向 CPU请 求 中 断 处 理 数 据 传 送 D.内 无 中 断 机 制 14.在 中 断 周 期 中，由 D_将 允 许 中 断 触 发 器 置“0”。A.关 中 断 指 令 B.机 器 指 令 C.开 中 断 指 令 D.中 断 隐 指 令 15.在 单 总 线 结 构 的 CPU中，连 接 在 总 线 上 的 多 个 部 件 B oA.某 一

30、 时 刻 只 有 一 个 可 以 向 总 线 发 送 数 据，并 且 只 有 一 个 可 以 从 总 线 接 收 数 据 B.某 一 时 刻 只 有 一 个 可 以 向 总 线 发 送 数 据，但 可 以 有 多 个 同 时 从 总 线 接 收 数 据 C.可 以 有 多 个 同 时 向 总 线 发 送 数 据，并 且 可 以 有 多 个 同 时 从 总 线 接 收 数 据 D.可 以 有 多 个 同 时 向 总 线 发 送 数 据，但 可 以 有 一 个 同 时 从 总 线 接 收 数 据 16.三 种 集 中 式 总 线 控 制 中，A 方 式 对 电 路 故 障 最 敏 感。A.链 式

31、查 询 B.计 数 器 定 时 查 询 C.独 立 请 求 D.以 上 都 不 对 17.一 个 16Kx8位 的 存 储 器，其 地 址 线 和 数 据 线 的 总 和 是 _ D oA.48 B.46 C.17 D.221 8.在 间 址 周 期 中，_C oA.所 有 指 令 的 间 址 操 作 都 是 相 同 的 B.凡 是 存 储 器 间 接 寻 址 的 指 令，它 们 的 操 作 都 是 相 同 的 C.对 于 存 储 器 间 接 寻 址 或 寄 存 器 间 接 寻 址 的 指 令，它 们 的 操 作 是 不 同 的 D.以 上 都 不 对 19.下 述 说 法 中 B _ 是 正

32、 确 的。A.EPROM是 可 改 写 的，因 而 也 是 随 机 存 储 器 的 一 种 B.EPROM是 可 改 写 的，但 它 不 能 用 作 为 随 机 存 储 器 用 C.EPROM只 能 改 写 一 次，故 不 能 作 为 随 机 存 储 器 用 D.EPROM是 可 改 写 的，但 它 能 用 作 为 随 机 存 储 器 用 20.打 印 机 的 分 类 方 法 很 多，若 按 能 否 打 印 汉 字 来 区 分，可 分 为/_ _。A.并 行 式 打 印 机 和 串 行 式 打 印 机 B.击 打 式 打 印 机 和 非 击 打 式 打 印 机 C.点 阵 式 打 印 机 和

33、活 字 式 打 印 机 D.激 光 打 印 机 和 喷 墨 打 印 机 二、填 空（共 2 0分，每 空 1分）1.设 浮 点 数 阶 码 为 8 位（含 1位 阶 符），尾 数 为 2 4位（含 1位 数 符）,则 3 2位 二 进 制 补 码 浮 点 规 格 化 数 对 应 的 十 进 制 真 值 范 围 是：最 大 正 数 为 2127（1-2-23）,最 小 正 数 为 2T 2 9,最 大 负 数 为 2 7 2 8（一 2 7-2-2 3）_,最 小 负 数 为-2,27 O2.指 令 寻 址 的 基 本 方 式 有 两 种，一 种 是 顺 序 寻 址 方 式，其 指 令 地 址

34、由 程 序 计 数 器 给 出，另 一 种 是 跳 跃 寻 址 方 式，其 指 令 地 址 由 指 令 本 身 给 出。3.在 一 个 有 四 个 过 程 段 的 浮 点 加 法 器 流 水 线 中，假 设 四 个 过 程 段 的 时 间 分 别 是 7=60ns、T2=50ns,T3=90ns,T4=80nso 则 加 法 器 流水 线 的 时 钟 周 期 至 少 为 _90ns_。如 果 采 用 同 样 的 逻 辑 电 路，但 不 是 流 水 线 方 式，则 浮 点 加 法 所 需 扇 时 间 为 280ns_。4.一 个 浮 点 数，当 其 尾 数 右 移 时 一，欲 使 其 值 不 变

35、，阶 码 必 须 增 加 尾 数 右 移 1位，阶 码 一 加 1_5.存 储 器 由 m（m=l,2,4,8）个 模 块 组 成，每 个 模 块 有 自 己 的 地 址 和 数 据 寄 存 器，若 存 储 器 采 用 模 2_编 址，存 储 器 带 宽 可 增 加 到 原 柒 的 m 倍。6.按 序 写 出 多 重 中 断 的 中 断 服 务 程 序 包 括 保 护 现 场 _、开 中 断、设 备 服 务 3 恢 复 现 场 和 中 断 返 回 几 部 分。1.A.A.2（1一 2一 23）B.2-129C.2728（-2-2-23）D.-2127三、名 词 解 释（共 10分，每 题 2

36、分）1.微 操 作 命 令 和 微 操 作 答：微 操 作 命 令 是 控 制 完 成 微 操 作 的 命 令；微 操 作 是 由 微 操 作 命 令 控 制 实 现 的 最 基 本 操 作。2.快 速 缓 冲 存 储 器 答：快 速 缓 冲 存 储 器 是 为 了 提 高 访 存 速 度，在 C P U 和 主 存 之 间 增 设 的 高 速 存 储 器，它 对 用 户 是 透 明 的。只 要 将 C P U 最 近 期 需 用 的 信 息 从 主 存 调 入 缓 存，这 样 C P U 每 次 只 须 访 问 快 速 缓 存 就 可 达 到 访 问 主 存 的 目 的，从 而 提 高 了

37、访 存 速 度。3.基 址 寻 址 答：基 址 寻 址 有 效 地 址 等 于 形 式 地 址 加 上 基 址 寄 存 器 的 内 容。4.流 水 线 中 的 多 发 技 术 答：为 了 提 高 流 水 线 的 性 能，设 法 在 一 个 时 钟 周 期（机 器 主 频 的 倒 数）内 产 生 更 多 条 指 令 的 结 果，这 就 是 流 水 线 中 的 多 发 技 术。5.指 令 字 长 答：指 令 字 长 是 指 机 器 指 令 中 二 进 制 代 码 的 总 位 数。四、计 算 题（5 分）设 机 器 数 字 长 为 8 位（含 1位 符 号 位），设=看，8=4 1，计 算 A8补，

38、并 还 原 成 真 值。答：4+3补=1.1011110,A+B=（-17/64）A-B,=l.1000110,A-B=（35/64）五、简 答 题（共 20分）1.异 步 通 信 与 同 步 通 信 的 主 要 区 别 是 什 么，说 明 通 信 双 方 如 何 联 络。（4 分）答：同 步 通 信 和 异 步 通 信 的 主 要 区 别 是 前 者 有 公 共 时 钟，总 线 上 的 所 有 设 备 按 统 一 的 时 序，统 一 的 传 输 周 期 进 行 信 息 传 输，通 信 双 方 按 约 定 好 的 时 序 联 络。后 者 没 有 公 共 时 钟，没 有 固 定 的 传 输 周

39、期，采 用 应 答 方 式 通 信，具 体 的 联 络 方 式 有 不 互 锁、半 互 锁 和 全 互 锁 三 种。不 互 锁 方 式 通 信 双 方 没 有 相 互 制 约 关 系；半 互 锁 方 式 通 信 双 方 有 简 单 的 制 约 关 系；全 互 锁 方 式 通 信 双 方 有 完 全 的 制 约 关 系。其 中 全 互 锁 通 信 可 靠 性 最 高。2.为 什 么 外 围 设 备 要 通 过 接 口 与 C P U 相 连？接 口 有 哪 些 功 能？（6分）答：外 围 设 备 要 通 过 接 口 与 C P U 相 连 的 原 因 主 要 有：（1）一 台 机 器 通 常 配

40、 有 多 台 外 设，它 们 各 自 有 其 设 备 号（地 址），通过 接 口 可 实 现 对 设 备 的 选 择。（2）I/O设 备 种 类 繁 多，速 度 不 一，与 CPU速 度 相 差 可 能 很 大，通 过 接 口 可 实 现 数 据 缓 冲，达 到 速 度 匹 配。（3）I/O设 备 可 能 串 行 传 送 数 据，而 CPU 一 般 并 行 传 送，通 过 接 口 可 实 现 数 据 串 并 格 式 转 换。（4）I/O设 备 的 入/出 电 平 可 能 与 C PU的 入/出 电 平 不 同，通 过 接 口 可 实 现 电 平 转 换。（5）CPU启 动 I/O设 备 工 作

41、，要 向 外 设 发 各 种 控 制 信 号，通 过 接 口 可 传 送 控 制 命 令。（6）I/O设 备 需 将 其 工 作 状 况（“忙”、“就 绪”、“错 误”、“中 断 请 求”等）及 时 报 告 C P U,通 过 接 口 可 监 视 设 备 的 工 作 状 态，并 保 存 状 态 信 息，供 CPU查 询。即，接 口 应 具 有 选 址 的 功 能、传 送 命 令 的 功 能、反 映 设 备 状 态 的 功 能 以 及 传 送 数 据 的 功 能（包 括 缓 冲、数 据 格 式 及 电 平 的 转 换）。六、问 答 题（共 15分）1.设 C PU中 各 部 件 及 其 相 互

42、连 接 关 系 如 下 图 所 示。图 中 W 是 写 控 制 标 志，R 是 读 控 制 标 志，R 和 R2是 暂 存 器。（8 分）(1)假 设 要 求 在 取 指 周 期 由 ALU完 成(PC)+1-P C的 操 作(即 ALU可 以 对 它 的 一 个 源 操 作 数 完 成 加 1 的 运 算)。要 求 以 最 少 的 节 拍 写 出 取 指 周 期 全 部 微 操 作 命 令 及 节 拍 安 排。答：由 于(PC)+1-P C需 由 ALU完 成，因 此 P C的 值 可 作 为 ALU的 一 个 源 操 作 数，靠 控 制 ALU做+1运 算 得 到(PC)+1,结 果 送

43、至 与 ALU输 出 端 相 连 的 R2，然 后 再 送 至 PC。此 题 的 关 键 是 要 考 虑 总 线 冲 突 的 问 题，故 取 指 周 期 的 微 操 作 命 令 及 节 拍 安 排 如 下：T o PCMAR,1-R?1 M(MAR)fMDR,(PC)+I-R2T2 MDRT IR,OP(IR)一 微 操 作 命 令 形 成 部 件 K R2Tpe(2)写 出 指 令 ADD#a(#为 立 即 寻 址 特 征，隐 含 的 操 作 数 在 ACC中)在 执 行 阶 段 所 需 的 微 操 作 命 令 及 节 拍 安 排。答：立 即 寻 址 的 加 法 指 令 执 行 周 期 的

44、微 操 作 命 令 及 节 拍 安 排 如 下：To Ad(IR)-Ri；立 即 数-R7(RD+(ACC)T R2；ACC 通 过 总 线 送 ALUT2 R2一 ACC；结 果 一 ACC2.DMA接 口 主 要 由 哪 些 部 件 组 成？在 数 据 交 换 过 程 中 它 应 完 成 哪 些 功 能？画 出 DMA工 作 过 程 的 流 程 图（不 包 括 预 处 理 和 后 处 理）答:DMA接 口 主 要 由 数 据 缓 冲 寄 存 器、主 存 地 址 计 数 器、字 计 数 器、设 备 地 址 寄 存 器、中 断 机 构 和 DMA控 制 逻 辑 等 组 成。在 数 据 交 换

45、过 程 中，DMA接 口 的 功 能 有：（1）向 CPU提 出 总 线 请 求 信 号；（2）当 C P U发 出 总 线 响 应 信 号 后，接 管 对 总 线 的 控 制；（3）向 存 储 器 发 地 址 信 号（并 能 自 动 修 改 地 址 指 针）；（4）向 存 储 器 发 读/写 等 控 制 信 号,进 行 数 据 传 送；（5）修 改 字 计 数 器，并 根 据 传 送 字 数，判 断 DMA传 送 是 否 结 束；（6）发 DM A结 束 信 号，向 C P U申 请 程 序 中 断，报 告 一 组 数 据 传 送 完 毕。DMA工 作 过 程 流 程 如 图 所 示。参 考

46、 答 案 一、选 择 题（共 2 0分，每 题 1分）1.C 2.C 3.B 4.B 5.A 6.B 7.C8.C 9.C 10.A 11.D 12.B 13.B 14.D15.B 16.A 17.D 18.C 19.B 20.C二、填 空（共 2 0分，每 空 1分）1.A.A.2（1一 2一 23）D.-2 B.2729 c.2一 磔（_27-22.A.顺 序 D.指 令 本 身 B.程 序 计 数 器 C.跳 跃 3.A.90ns B.280ns4.A.A.增 加 B.力 口 15.A.地 址 B.数 据 C.模 m D.m6.A.保 护 现 场 B.开 中 断 C.设 备 服 务 D.

47、恢 复 现 场 4.（5 分）答:（1）根 据 IR和 M DR均 为 16位，且 采 用 单 字 长 指 令，得 出 指 令 字 长 16位。根 据 105种 操 作，取 操 作 码 7 位。因 允 许 直 接 寻 址 和 间 接 寻 址，且 有 变 址 寄 存 器 和 基 址 寄 存 器，因 此 取 2 位 寻 址 特 征，能 反 映 四 种 寻 址 方 式。最 后 得 指 令 格 式 为：7 2 7OP M AD其 中 O P操 作 码，可 完 成 105种 操 作;M 寻 址 特 征，可 反 映 四 种 寻 址 方 式;A D形 式 地 址。这 种 格 式 指 令 可 直 接 寻 址

48、2=128,一 次 间 址 的 寻 址 范 围 是 2常 二 65536o(2)双 字 长 指 令 格 式 如 下：7 2 7OP M AD)AD2其 中 OP、M 的 含 义 同 上；AD I AD2为 2 3位 形 式 地 址。这 种 格 式 指 令 可 直 接 寻 址 的 范 围 为 223=8M O(3)容 量 为 8M B的 存 储 器，MDR为 16位，即 对 应 4Mxi6 位 的 存 储 器。可 采 用 双 字 长 指 令，直 接 访 问 4 M存 储 空 间，此 时 MAR取 22位；也 可 采 用 单 字 长 指 令，但 Rx和 RB取 22位，用 变 址 或 基 址 寻

49、址 访 问 4M存 储 空 间。六、(共 15分)问 答 题 1.(8 分)答：(1)由 于(PC)+1 P C需 由 ALU完 成，因 此 P C的 值 可 作 为 ALU的 一 个 源 操 作 数，靠 控 制 ALU做+1 运 算 得 到(PC)+1,结 果 送 至 与 ALU输 出 端 相 连 的 R 2,然 后 再 送 至 PC。此 题 的 关 键 是 要 考 虑 总 线 冲 突 的 问 题，故 取 指 周 期 的 微 操 作 命 令及 节 拍 安 排 如 下:公 PC-MAR,1 fR?1 M(MAR)一 MDR,(PC)+1R2T2 MDRIR,OP(IR)一 微 操 作 命 令

50、形 成 部 件 T3 R2-*PC(2)立 即 寻 址 的 加 法 指 令 执 行 周 期 的 微 操 作 命 令 及 节 拍 安 排 如 下：Ta Ad(IR)Ri；立 即 数 一 R|Tx(RD+(ACC)一 R2；ACC 通 过 总 线 送 ALUT2 R2-ACC；结 果 一 ACC2.(7 分)答：DMA接 口 主 要 由 数 据 缓 冲 寄 存 器、主 存 地 址 计 数 器、字 计 数 器、设 备 地 址 寄 存 器、中 断 机 构 和 DMA控 制 逻 辑 等 组 成。在 数 据 交 换 过 程 中，DMA接 口 的 功 能 有：(1)向 CPU提 出 总 线 请 求 信 号；