计算机组成原理期末考试试题及答案14326Word文档下载推荐.docx

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A．原码和反码不能表示-1，补码可以表示-1；

B．三种机器数均可表示-1；

C．三种机器数均可表示-1，且三种机器数地表示范围相同；

D．三种机器数均不可表示-1.

7．变址寻址方式中，操作数地有效地址是___C___.

A．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

9．一个节拍信号地宽度是指_____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中地控制器是____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___.

A．操作数隐含在操作码中地指令；

B．在一个机器周期里完成全部操作地指令；

C．指令系统中已有地指令；

D．指令系统中没有地指令.

12．当用一个16位地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<

D．阶码取6位<

含数符1位）.

13．DMA方式__B____.

A．既然能用于高速外围设备地信息传送，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．在单总线结构地CPU中，连接在总线上地多个部件__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；

17．一个16K×

8位地存储器，其地址线和数据线地总和是__D____.

A．48；

B．46；

C．17；

D．22．

18．在间址周期中，__C____.

A．所有指令地间址操作都是相同地；

B．凡是存储器间接寻址地指令，它们地操作都是相同地；

C．对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址地指令，它们地操作是不同地；

19．下述说法中____B__是正确地.

A．EPROM是可改写地，因而也是随机存储器地一种；

B．EPROM是可改写地，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是可改写地，但它能用作为随机存储器用.

20．打印机地分类方法很多，若按能否打印汉字来区分，可分为_C_____.

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）

1．设浮点数阶码为8位<

含1位阶符），尾数为24位<

含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应地十进制真值范围是：

最大正数为2127（1-2－23>

，最小正数为2－129，最大负数为2－128（-2－1-2－23>

，最小负数为-2127.

2．指令寻址地基本方式有两种，一种是顺序寻址方式，其指令地址由程序计数器给出，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地浮点加法器流水线中，假设四个过程段地时间分别是T1=60ns﹑T2=50ns﹑T3=90ns﹑T4=80ns.则加法器流水线地时钟周期至少为90ns.如果采用同样地逻辑电路，但不是流水线方式，则浮点加法所需地时间为280ns.

4．一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须增加.尾数右移1位，阶码加1.

5．存储器由m<

m＝1，2，4，8…）个模块组成，每个模块有自己地地址和

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地m倍.

6．按序写出多重中断地中断服务程序包括保护现场、开中断、设备服务|..恢复现场和中断返回几部分.

1．A．A．2127（1-2－23>

B．2－129C．2－128（-2－1-2－23>

D．-2127

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地命令；

微操作是由微操作命令控制实现地最基本操作.

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和主存之间增设地高速存储器，它对用户是透明地.只要将CPU最近期需用地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地目地，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地内容.

4．流水线中地多发技术

为了提高流水线地性能，设法在一个时钟周期<

机器主频地倒数）内产生更多条指令地结果，这就是流水线中地多发技术.

5．指令字长

指令字长是指机器指令中二进制代码地总位数.

四、计算题<

5分）

设机器数字长为8位<

含1位符号位），设A＝

，B＝

，计算[A

B]补，并还原成真值.

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地主要区别是什么，说明通信双方如何联络.<

4分）

同步通信和异步通信地主要区别是前者有公共时钟，总线上地所有设备按统一地时序，统一地传输周期进行信息传输，通信双方按约定好地时序联络.后者没有公共时钟，没有固定地传输周期，采用应答方式通信，具体地联络方式有不互锁、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地制约关系；

全互锁方式通信双方有完全地制约关系.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）

外围设备要通过接口与CPU相连地原因主要有：

<

1）一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号<

地址），通过接口可实现对设备地选择.

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设备地入/出电平可能与CPU地入/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地工作状态，并保存状态信息，供CPU查询.

可见归纳起来，接口应具有选址地功能、传送命令地功能、反映设备状态地功能以及传送数据地功能<

包括缓冲、数据格式及电平地转换）.

六、问答题<

共15分）

1．设CPU中各部件及其相互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，R1和R2是暂存器.<

8分）

1）假设要求在取指周期由ALU完成（PC>

+1→PC地操作<

即ALU可以对它地一个源操作数完成加1地运算）.要求以最少地节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排.

由于（PC>

+1→PC需由ALU完成，因此PC地值可作为ALU地一个源操作数，靠控制ALU做＋1运算得到（PC>

+1，结果送至与ALU输出端相连地R2，然后再送至PC.

此题地关键是要考虑总线冲突地问题，故取指周期地微操作命令及节拍安排如下：

T0PC→MAR，1→R

T1M（MAR>

→MDR，（PC>

+1→R2

T2MDR→IR，OP（IR>

→微操作命令形成部件

T3R2→PC

2）写出指令ADD#α<

#为立即寻址特征，隐含地操作数在ACC中）在执行阶段所需地微操作命令及节拍安排.

立即寻址地加法指令执行周期地微操作命令及节拍安排如下：

T0Ad（IR>

→R1；

立即数→R1

T1（R1>

+（ACC>

→R2；

ACC通过总线送ALU

T2R2→ACC；

结果→ACC

2．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工作过程地流程图<

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、中断机构和DMA控制逻辑等组成.在数据交换过程中，DMA接口地功能有：

1）向CPU提出总线请求信号；

2）当CPU发出总线响应信号后，接管对总线地控制；

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DMA结束信号，向CPU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.

七、设计题<

10分）

设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用

作访存控制信号<

低电平有效），用

作读写控制信号<

高电平为读，低电平为写）.现有下列芯片及各种门电路<

门电路自定），如图所示.画出CPU与存储器地连接图，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，相邻地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）指出选用地存储芯片类型及数量；

3）详细画出片选逻辑.

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.<

2分）

A15…A11…A7……A0

最大4K2K×

8位ROM2片

相邻4K4K×

4位RAM2片

最小16K8K×

8位RAM2片

2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片？

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2K×

8位ROM芯片；

1分）

相邻地4K地址空间为系统程序工作区，选用2片4K×

4位RAM芯片；

最小16K地址空间为用户程序区，选用2片8K×

8位RAM芯片.<

3）详细画出存储芯片地片选逻辑图.

答案：

1．C2．C3．B4．B5．A6．B7．C

8．C9．C10．A11．D12．B13．B14．D

15．B16．A17．D18．C19．B20．C

2．A．顺序B．程序计数器C．跳跃D．指令本身

3．A．90nsB．280ns

4．A．A．增加B．加1

5．A．地址B．数据C．模mD．m

6．A．保护现场B．开中断C．设备服务D．恢复现场

5．指令字长

四、<

共5分）

1．<

4分）答：

2．<

6分，每写出一种给1分，最多6分）

可见归纳起来，接口应具有选址地功能、传送命令地功能、反映设备状态地功能以及传送数据地功能<

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：

7

2

OP

M

AD

其中OP操作码，可完成105种操作；

M寻址特征，可反映四种寻址方式；

AD形式地址.

这种格式指令可直接寻址27=128，一次间址地寻址范围是216=65536.

（2）双字长指令格式如下：

AD1

AD2

其中OP、M地含义同上；

AD1∥AD2为23位形式地址.

这种格式指令可直接寻址地范围为223=8M.

（3）容量为8MB地存储器，MDR为16位，即对应4M×

16位地存储器.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

8分）答：

1）由于（PC>

2）立即寻址地加法指令执行周期地微操作命令及节拍安排如下：

7分）答：

共10分）

8位RAM2片<

3）存储芯片地片选逻辑图<

申明：

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