完整版计算机组成原理期末考试试题及答案Word文件下载.docx
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B.毫微程序；
C.动态微程序；
D.微程序。
11.隐指令是指___D___。
A.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A.阶码取B.阶码取
C.阶码取
D.阶码取
C_。
A__控制器。
4位
5位
8位
6位
含阶符
1位），尾数取
12位（含数符
11位（含数符
8位（含数符
B_种最好。
1位）；
1位）。
B。
13．DMA方式
A.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__将允许中断触发器置“0”。
D.内无中断机制。
14．在中断周期中，由
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。
A.某一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.链式查询；
B.计数器定时查询；
C.独立请求；
17.
D。
一个16KX8位的存储器，其地址线和数据线的总和是
A.48；
B.46;
C.17;
D.22.
18.在间址周期中，__C。
A.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_是正确的。
EPROM
EPROM
EPROM
是可改写的，因而也是随机存储器的一种；
是可改写的，但它不能用作为随机存储器用；
只能改写一次，故不能作为随机存储器用；
是可改写的，但它能用作为随机存储器用。
_C。
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.点阵式打印机和活字式打印机；
D•激光打印机和喷墨打印机。
二、填空（共20分，每空1分）
一种是—顺序—寻址方式，其指令地址由—程序计寻址方式，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T1=60ns
90ns_。
如果采用同
280ns。
、T2=50ns、T3=90ns、T4=80ns。
则加法器流水线的时钟周期至少为
样的逻辑电路，但不是流水线方式，则浮点加法所需的时间为
—增加―。
尾数右移1位,
一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须阶码_加1_。
5.
存储器由m（m=1,2,4,8…）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m编址，存储器带宽可增加到原来的_倍。
三、名词解释（共10分，每题2分）
1.微操作命令和微操作
微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。
答：
微操作命令是控制完成微操作的命令;
2.快速缓冲存储器
快速缓冲存储器是为了提高访存速度，在CPU和主存之间增设的高速存储器，
它对用户是透明的。
只要将CPU最近期需用的信息从主存调入缓存，这样CPU每次只须访
问快速缓存就可达到访问主存的目的，从而提高了访存速度。
3.基址寻址
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
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
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A=—,B=兰，计算［AB］补，并还原成真值。
6432
计算题答：
［A+B］补=1.1011110,A+B=（-17/64）
［A-B］补=1.1000110,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）
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CPU相连？
接口有哪些功能？
（6分）答：
外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有:
，通过接口可实现对设
（1）一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号（地址）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
（3）式转换。
缓冲，达到速度匹配。
I/O设备可能串行传送数据，而CPU—般并行传送，通过接口可实现数据串并格
（4）
I/O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同，通过接口可实现电平转换。
CPU启动I/O设备工作，要向外设发各种控制信号，通过接口可传送控制命令。
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CPU,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。
可见归纳起来，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
六、问答题（共15分）
W是写控制标志，R是读控
1.设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。
图中制标志，R1和R2是暂存器。
（8分）
（1）假设要求在取指周期由ALU完成（PC）+17PC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。
由于（PC）+17PC需由ALU完成，因此PC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：
To
Ti
T2
T3
P3MAR,IF
M（MAR尸MDR,（PC）+1^R2
MDR>
IR,OP（IR）T微操作命令形成部件
R27pc
（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。
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：
T0Ad（IR）TR1;
立即数TR1
T1（R1）+（ACC）TR2；
ACC通过总线送ALU
T2R2TACC;
结果TACC
2.
DMA
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
工作过程的流程图（不包括预处理和后处理）
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、
（1）向CPU
（3）向存储器向存储器发读/写等控制信号，进行数据传送；
DMA传送是否结束；
（6）发DMA结束信号，DMA工作过程流程如图所示。
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:
提出总线请求信号；
（2）当CPU发出总线响应信号后，接管对总线的控制；
发地址信号（并能自动修改地址指针）；
（5）修改字计数器，并根据传送字数，判断
向CPU申请程序中断，报告一组数据传送完毕。
七、设计题（10分）
并用MREQ作访存控制信号（低电平有效）
。
现有下列芯片及各种门电路（门电路
设CPU共有16根地址线，8根数据线，用WR作读写控制信号（高电平为读，低电平为写）自定），如图所示。
画出CPU与存储器的连接图，要求：
（1）存储芯片地址空间分配为：
最大4K地址空间为系统程序区，相邻的4K地址空间
为系统程序工作区，最小16K地址空间为用户程序区；
（2）指出选用的存储芯片类型及数量；
（3）详细画出片选逻辑。
o
74138译码器
O
DnD0
ROM:
2KX8位
8K8位
32K8位X
RAM:
1KX4位
2K
8K
16K
4K
8位8位1位
X
Gl,G2A，G2B为控制端
C,B,a为变量控制端
Y7……y0为输出端
（1）主存地址空间分配：
6000H〜67FFH为系统程序区；
6800H〜6BFFH为用户程序区。
（1）主存地址空间分配。
Ai5
a11
（2分）
A7
Ao
1
最大
2KX8位ROM
相邻
4KX4位ram
最小
8KX8位ram
合理选用上述存储芯片，说明各选几片?
（2）
2）根据主存地址空间分配
最大4K地址空间为系统程序区，选用2片2KX8位ROM芯片；
（1分）
相邻的4K地址空间为系统程序工作区，选用2片4KX4位ram芯片；
最小16K地址空间为用户程序区，选用2片8KX8位ram芯片。
（3）详细画出存储芯片的片选逻辑图。
Gi
MREQ
A15
A
14
13
12
Aii
A10
A0
CPU
D7
D4
D3
Do
WR
RAM
Y7
G2A
G2B
C
B
Y；
Y0
8KX8位
4KX4位
&
2KX8位
4KX4位
2KX8位
ROM
答案:
一、选择题（共
20分,每题
1分）
1．C
2．C
3．B
4.B
5.A
6.B
7.C
8．C
9．C
10．A
11.D
12.B
13.B
14.D
15．B
16．A
17．D
18.C
19.B
20.C
二、填
空（共20
分,每空1
分）
1．A．
A．2127（1
-2－23）B．
2－129
C.2－
128（-2－1-2－23）
2．A．
顺序
B．
程序计数器C.跳
跃
3．A．
90ns
280ns
4．A．
A．增加
加1
5．A．
地址
B．数据
模m
D.m
6．A．
保护现场
B.开中断C.
设备服务
D.恢复现场
D．-2127
D．指令本身
三、名词解释（共10分，每题2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；
2．快速缓冲存储器
快速缓冲存储器是为了提高访存速度，在CPU和主存之间增设的高速存储器，它对用户是透明的。
只要将CPU最近期需用的信息从主存调入缓存，这样CPU每次只须访问快速
缓存就可达到访问主存的目的，从而提高了访存速度。
3．基址寻址答：
机器主频的倒数）内产生更多条指令的
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结果，这就是流水线中的多发技术。
5．指令字长答：
四、（共5分）
五、简答题（共
1．（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；
全互锁方式通信双方有完全的制约关系。
2．（6分,每写出一种给1分,最多6分）答：
外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有：
（1）一台机器通常配有多台外设,它们各自有其设备号（地址）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CPU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，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CPU，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。
可见归纳起来，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）
4.（5分）答：
（1）根据IR和MDR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：
AD
OP
其中OP
M
操作码，可完成105种操作；
寻址特征，可反映四种寻址方式；
形式地址。
这种格式指令可直接寻址27=128，—次间址的寻址范围是216=65536。
（2）双字长指令格式如下：
7
2
AD1
AD2
其中OP、M的含义同上；
AD1//AD2为23位形式地址。
这种格式指令可直接寻址的范围为223=8M。
（3）容量为8MB的存储器，MDR为16位，即对应4MX16位的存储器。
可采用双字长指令，直接访问4M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，用变址或基址寻址访问4M存储空间。
六、（共15分）问答题
1.（8分）答：
（1）由于（PC）+17PC需由ALU完成，因此PC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R2，然后再送至PC。
P3MAR,15M（MAR尸MDR,（PC）+152MDAIR,OP（IR）T微操作命令形成部件R27pc
T0
Ad（IR）TR1
；
立即数TR1
T1
（R1）+（ACC）T
■R2；
ACC通过总线送ALU
R2tACC
;
结果TACC
（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，
（1）向CPU提出总线请求信号；
DMA接口的功能有：
（2）当CPU发出总线响应信号后，接管对总线的控制；
（4）向存储器发读/写等控制信号，
（3）向存储器发地址信号（并能自动修改地址指针）
（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
进行数据传送；
相邻4K4KX4位RAM2片
相邻的4K地址空间为系统程序工作区，选用2片4KX4位RAM芯片；
最小16K地址空间为用户程序区，选用2片8KX8位RAM芯片。
（3）存储芯片的片选逻辑图（5分）
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