1、計算機組成原理試題一、單項選擇題（從下列各題四個備選答案中選出一個正確答案，并將其代號寫在題干前面的括號內(nèi)。 ）1.為了縮短指令中某個地址段的位數(shù)，有效的方法是采取（C）。A 、立即尋址B、變址尋址C、間接尋址D、寄存器尋址2.某計算機字長是16 位它的存儲容量是64KB, 按字編址 ,它們尋址范圍是（A 64KB 32KBC 32KD 16KBC ） 。3.某一RAM芯片其容量為512*8位 ,除電源和接地端外該芯片引線的最少數(shù)目是（C ） 。A.21B.17C.19D.204.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是( C)。A. 實現(xiàn)存儲程序和程序控制C.縮短指令長度， 擴大尋址空間， 提

2、高編程靈活性B.可以直接訪問外存D.提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度5.寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在A. 通用寄存器B.貯存單元(B )。C.程序計數(shù)器D.堆棧6.RISC是 (A)的簡稱。A. 精簡指令系統(tǒng)計算機C. 復雜指令計算機B.大規(guī)模集成電路D. 超大規(guī)模集成電路7 CPU響應中斷的時間是_ C _。A 中斷源提出請求；B取指周期結(jié)束；C執(zhí)行周期結(jié)束 ； D間址周期結(jié)束。8常用的虛擬存儲器尋址系統(tǒng)由_A_兩級存儲器組成。A 主存輔存 ； B Cache主存； C Cache輔存； D主存硬盤。9 DMA 訪問主存時，讓CPU 處于等待狀態(tài)，等DMA 的一批數(shù)據(jù)訪問結(jié)束后，C

3、PU 再恢復工作，這種情況稱作_A_。A 停止 CPU 訪問主存 ； B 周期挪用； CDMA 與 CPU 交替訪問； D DMA 。10浮點數(shù)的表示范圍和精度取決于_C_ 。A 階碼的位數(shù)和尾數(shù)的機器數(shù)形式；B 階碼的機器數(shù)形式和尾數(shù)的位數(shù)；C階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)；D階碼的機器數(shù)形式和尾數(shù)的機器數(shù)形式。11中斷向量可提供_C_。A 被選中設備的地址；B傳送數(shù)據(jù)的起始地址；C中斷服務程序入口地址；D主程序的斷點地址。12加法器采用先行進位的目的是_C_ 。A 優(yōu)化加法器的結(jié)構(gòu)；B 節(jié)省器材； C加速傳遞進位信號；D 增強加法器結(jié)構(gòu)。13在獨立請求方式下，若有N 個設備，則 _B_。A 有一個

4、總線請求信號和一個總線響應信號；B有 N 個總線請求信號和N 個總線響應信號；C有一個總線請求信號和N 個總線響應信號；D 有N 個總線請求信號和一個總線響應信號。14主存和CPU 之間增加高速緩沖存儲器的目的是_A_ 。A 解決 CPU 和主存之間的速度匹配問題；B擴大主存容量；C既擴大主存容量，又提高了存取速度；D 擴大輔存容量。15在計數(shù)器定時查詢方式下，若計數(shù)從0 開始，則 _A_ 。A 設備號小的優(yōu)先級高；B每個設備使用總線的機會相等；C設備號大的優(yōu)先級高。16 Cache 的地址映象中，若主存中的任一塊均可映射到Cache 內(nèi)的任一塊的位置上，稱作B。A 直接映象；B全相聯(lián)映象；C

5、組相聯(lián)映象。17直接尋址的無條件轉(zhuǎn)移指令功能是將指令中的地址碼送入A_ 。A PC； B 地址寄存器；C累加器； D ACC 。18響應中斷請求的條件是_B_。A 外設提出中斷；B 外設工作完成和系統(tǒng)允許時；C外設工作完成和中斷標記觸發(fā)器為“1”時。D CPU 提出中斷。19主機與設備傳送數(shù)據(jù)時，采用_A_ ，主機與設備是串行工作的。A 程序查詢方式；B中斷方式；C DMA 方式； D通道。20一個節(jié)拍信號的寬度是指_C_。A 指令周期；B機器周期；C時鐘周期；D 存儲周期。二、填空題（共20 分，每空1 分）1在 DMA 方式中， CPU 和 DMA 控制器通常采用三種方法來分時使用主存，它

6、們是停止 CPU 訪問主、周期挪用和DMA 和 CPU 交替訪問主存。2設浮點數(shù)階碼為8 位（含 1 位階符），尾數(shù)為 24 位（含 1 位數(shù)符），則32 位二進制補碼浮點規(guī)格化數(shù)對應的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為1272127(1- 223 129 1281 23。)，最小正數(shù)為 2，最大負數(shù)為2(- 2- 2 )，最小負數(shù)為 - 23、虛擬存儲器中常用的存儲管理方式有_頁式虛擬存儲 _，_段式虛擬存儲 _，_段頁式虛擬存儲 _。4在一個有四個過程段的浮點加法器流水線中，假設四個過程段的時間分別是 T1 = 60ns T2 = 50nsT3 = 90nsT4 = 80ns。則加法器流水線的時

7、鐘周期至少為 90ns 。如果采用同樣的邏輯電路，但不是流水線方式，則浮點加法所需的時間為280ns。5. 系統(tǒng)總線按傳輸信息的不同分為地址總線、 _數(shù)據(jù) _、_控制 _三大類。6. 半導體 SRAM 靠_觸發(fā)器 _存儲信息，半導體 DRAM 靠 _電容 _存儲信息。7. 動態(tài) RAM 的刷新方式通常有 _、_、_集中 分散 異步三種。8. CPU能直接訪問 cache_ 和主存 _ ，但不能直接訪問磁盤和光盤。二、判斷題（判斷下列各題的正誤。對的打“”，錯的打“×” 。每題 1 分，計 10 分）1、存儲單元是存放一個二進制信息的存貯元。×2、主程序運行時何時轉(zhuǎn)向為外設服

8、務的中斷服務程序是預先安排好的。×3、時序電路用來產(chǎn)生各種時序信號，以保證整個計算機協(xié)調(diào)地工作。4、引入虛擬存儲系統(tǒng)的目的是提高存儲速度。×5、方式進行外設與主機交換信息時，不需要向主機發(fā)出中斷請求。6、 CPU 以外的設備都稱外部設備。××7、奇偶校驗可以糾正代碼中出現(xiàn)的錯誤。×8、用微指令的分段譯碼法設計微指令時，需將具有相斥性的微命令組合在同一字段內(nèi)。9、CPU 訪問存儲器的時間是由存儲器的容量決定的，存儲容量與越大，訪問存儲器所需的時間越長。 ×10、一個更高級的中斷請求一定可以中斷另一個中斷處理程序的執(zhí)行。×四、名

9、詞解釋（每題2 分，共 10 分）1、存儲程序的工作方式：將計算機需進行的工作事先編寫成程序，存入計算機中，運行程序時計算機自動進行工作。2、高速緩沖存儲器：介于 CPU 與主存之間，速度較快、容量較小、價格較貴的存儲器，引入 CACHE 的目的是提高存儲系統(tǒng)的速度。3、程序中斷的工作方式：在CPU 運行主程序時，接受到非預期的中斷請求，CPU 暫停現(xiàn)行工作轉(zhuǎn)向為中斷請求服務，待服務完畢后回到住程序繼續(xù)執(zhí)行。4、系統(tǒng)總線：連接機器內(nèi)部各大部件的信息公共通道。5、微程序：用于解釋機器指令的若干條微指令的有序集合。6、（磁盤的）數(shù)據(jù)傳輸率：單位時間傳送的二進制信息的字節(jié)數(shù)。7、 DMA 方式：單位

10、時間傳送的二進制信息的字節(jié)數(shù)。8、隨機存取方式：一定的硬件和一定的軟件組成的有機整體。五、簡答題（每小題5 分，共 30 分）1、說你認為計算機系統(tǒng)中的硬件和軟件在邏輯功能等價嗎？為什么?答：軟件與硬件的邏輯功能是等效的，但性能不相同。2、什么是運算器？它的主要由哪幾個功能部件組成？答：運算器是進行算術邏輯運算的部件。 它主要由加法器、通用寄存器、標志寄存器等部件組成。3、與RAM相比ROM有何特點？答： ROM掉電后信息不會丟失，但其中的信息只能讀不能隨便寫。4、與程序中斷控制方式相比DMA 控制方式有何特點？答：速度快。響應快、優(yōu)先級高、處理快、無須現(xiàn)場保護和現(xiàn)場的恢復。但是應用范圍沒有程

11、序中斷控制方式廣。5、微程序控制的基本思想是：把指令執(zhí)行所需要的所有控制信號存放在控制存儲器中，需要時從這個存儲器中讀取，即把操作控制信號編成微指令，存放在控制存儲器中。一條機器指令的功能通常用許多條微指令組成的序列來實現(xiàn)，這個微指令序列稱為微程序。微指令在控制存儲器中的存儲位置稱為微地址。6、同種類的外設部設備接入計算機系統(tǒng)時，應解決哪些主要問題？答：數(shù)據(jù)格式、地址譯碼、控制信息的組織和狀態(tài)信息的反饋。7、中斷接口一般包含哪些基本組成？簡要說明它們的作用。答：地址譯碼。選取接口中有關寄存器，也就是選擇了I/O 設備；命令字 /狀態(tài)字寄存器。供 CPU 輸出控制命令，調(diào)回接口與設備的狀態(tài)信息；

12、數(shù)據(jù)緩存。提供數(shù)據(jù)緩沖，實現(xiàn)速度匹配；控制邏輯。如中斷控制邏輯、與設備特性相關的控制邏輯等。8、加快中央處理器與主存之間傳輸信息的措施有哪些？六、綜合題1、設 X=26/32 ， Y=-15/32, 采用二進制變形補碼計算X+Y 補=? 并討論計算結(jié)果。解：設 X=26/32 ，Y=-15/32, 采用二進制變形補碼計算X+Y 補=? 并討論計算結(jié)果。解 :X=0.11010Y= - 0.01111X+Y 補=0.010111無溢出2、 00110011， 10011110，求？解 : 00010010 101111113、設有一個具有12 位地址和4 位字長的存儲器，問：（ 1）該存儲器能存

13、儲多少字節(jié)信息？（ 2）如果存儲器由 1K×1 位 RAM 芯片組成 .需要多少片 ?（ 3）需要地址多少位作為芯片選擇?（ 4）試畫出該存儲器的結(jié)構(gòu)圖。解：設有一個具有12 位地址和4 位字長的存儲器，（ 1）該存儲器能存儲 2K 字節(jié)信息。（ 2）如果存儲器由 1K×1 位 RAM 芯片組成 .需要 16 片。（ 3）需要地址 2 位作為芯片選擇。（ 4） （圖略）4. 某機字長 16 位，內(nèi)存總?cè)萘繛?256KW ，其中 ROM 占地址范圍為 00000HOFFFFH ，其余地址空間為 RAM 。請用如下存貯芯片為該機設計一個存儲器：(1) ROM 、RAM 的容量各

14、為多少？(2)該主存的地址線、數(shù)據(jù)線各為多少根？(3)用容量為 32K*16 的 ROM 芯片和 64K*16的 RAM 芯片構(gòu)成該存儲器，需要RAM 和ROM 芯片各幾片？(4) 畫出存儲器結(jié)構(gòu)及其與 CPU 連接的邏輯框圖解：(1) ROM 64KRAM192K(2) 數(shù)據(jù)線有 16 根，地址線有 18 根。(3) 需 ROM2 片，需RAM 3 片。(4) （圖略）5什么是CPU？ CPU 主要由哪些寄存器級的部件組成？CPU 是計算機中進行算術邏輯運算和指揮協(xié)調(diào)機器各大部件工作的部件。IR 、 PSW、 GR、ALU 、PC 等。（圖略）6 畫出單總線CPU內(nèi)部框圖（寄存器級），擬出加

15、法指令ADD R1，（ R2）的讀取與執(zhí)行流程。源尋址方式采用寄存器間址方式。解:計算機組成原理試題（一）一、選擇題（共20 分，每題1 分）1零地址運算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，它的操作數(shù)來自_。A 立即數(shù)和棧頂；B暫存器；C棧頂和次棧頂；D累加器。2 _可區(qū)分存儲單元中存放的是指令還是數(shù)據(jù)。A 存儲器；B運算器；C控制器；D用戶。3所謂三總線結(jié)構(gòu)的計算機是指_。A 地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。B I/O 總線、主存總統(tǒng)和DMA 總線三組傳輸線；C I/O 總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線；D設備總線、主存總線和控制總線三組傳輸線。4某計算機字長是32 位，它的存儲容量是25

16、6KB ，按字編址， 它的尋址范圍是_。A128K；B 64K ；C 64KB ；D 128KB 。5主機與設備傳送數(shù)據(jù)時，采用_ ，主機與設備是串行工作的。A 程序查詢方式；B中斷方式；C DMA方式；D通道。6在整數(shù)定點機中，下述第 A 原碼和反碼不能表示_種說法是正確的。- 1，補碼可以表示- 1；B三種機器數(shù)均可表示C三種機器數(shù)均可表示- 1；- 1，且三種機器數(shù)的表示范圍相同；D三種機器數(shù)均不可表示- 1。7變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是_。A 基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）；B程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址；C變址寄存器內(nèi)容加上形式地址；D以上都不對。8向量中斷是_。A 外設

17、提出中斷；B由硬件形成中斷服務程序入口地址；C由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中斷服務程序入口地址D以上都不對。9一個節(jié)拍信號的寬度是指_。A 指令周期；B機器周期；C時鐘周期；D存儲周期。10將微程序存儲在EPROM 中的控制器是_控制器。A 靜態(tài)微程序；B毫微程序；C動態(tài)微程序；D微程序。11隱指令是指_。A 操作數(shù)隱含在操作碼中的指令；B在一個機器周期里完成全部操作的指令；C指令系統(tǒng)中已有的指令；D指令系統(tǒng)中沒有的指令。12當用一個 16 位的二進制數(shù)表示浮點數(shù)時，下列方案中第_種最好。A 階碼取 4 位（含階符1位），尾數(shù)取12 位（含數(shù)符1 位）；B階碼取 5 位（含階符1位），

18、尾數(shù)取11 位（含數(shù)符1 位）；C階碼取 8 位（含階符1位），尾數(shù)取8 位（含數(shù)符1 位）；D階碼取 6 位（含階符1 位），尾數(shù)取12 位（含數(shù)符1 位）。13 DMA 方式 _。A 既然能用于高速外圍設備的信息傳送，也就能代替中斷方式；B不能取代中斷方式；C也能向CPU 請求中斷處理數(shù)據(jù)傳送；D內(nèi)無中斷機制。14在中斷周期中，由_將允許中斷觸發(fā)器置“0”。A 關中斷指令；B機器指令；C開中斷指令；D中斷隱指令。15在單總線結(jié)構(gòu)的CPU 中，連接在總線上的多個部件_。A 某一時刻只有一個可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且只有一個可以從總線接收數(shù)據(jù)；B 某一時刻只有一個可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有多個

19、同時從總線接收數(shù)據(jù)；C可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以有多個同時從總線接收數(shù)據(jù)；D可以有多個同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有一個同時從總線接收數(shù)據(jù)。16三種集中式總線控制中，_方式對電路故障最敏感。A 鏈式查詢；B計數(shù)器定時查詢；C獨立請求；D以上都不對。17一個 16K×8 位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是_。A 48；B 46；C 17；D 2218在間址周期中，_。A 所有指令的間址操作都是相同的；B 凡是存儲器間接尋址的指令，它們的操作都是相同的；D 以上都不對。19下述說法中 _是正確的。A EPROM 是可改寫的，因而也是隨機存儲器的一種；B EPROM 是可改寫的

20、，但它不能用作為隨機存儲器用；C EPROM 只能改寫一次，故不能作為隨機存儲器用；D EPROM 是可改寫的，但它能用作為隨機存儲器用。20打印機的分類方法很多，若按能否打印漢字來區(qū)分，可分為_。A 并行式打印機和串行式打印機；B擊打式打印機和非擊打式打印機；C點陣式打印機和活字式打印機；D激光打印機和噴墨打印機。二、填空（共20 分，每空1 分）1設浮點數(shù)階碼為8 位（含1 位階符），尾數(shù)為24 位（含1 位數(shù)符），則32 位二進制補碼浮點規(guī)格化數(shù)對應的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為，最小正數(shù)為，最大負數(shù)為，最小負數(shù)為。2指令尋址的基本方式有兩種，一種是尋址方式，其指令地址由給出，另一種是尋

21、址方式，其指令地址由給出。3在一個有四個過程段的浮點加法器流水線中，假設四個過程段的時間分別是T1 = 60nsT2 = 50nsT3 = 90nsT4 = 80ns。則加法器流水線的時鐘周期至少為。如果采用同樣的邏輯電路，但不是流水線方式，則浮點加法所需的時間為。4一個浮點數(shù)，當其尾數(shù)右移時，欲使其值不變，階碼必須。尾數(shù)右移1位，階碼。5存儲器由m（ m 1， 2， 4， 8 ）個模塊組成，每個模塊有自己的和寄存器，若存儲器采用編址，存儲器帶寬可增加到原來的_倍。6按序?qū)懗龆嘀刂袛嗟闹袛喾粘绦虬ā⑷⒚~解釋(共和中斷返回幾部分。10 分，每題2 分)1微操作命令和微操作2快速緩沖存儲器

22、3基址尋址4流水線中的多發(fā)技術5指令字長四、計算題（ 5 分）設機器數(shù)字長為8 位（含 1 位符號位），設 A 9 ，B13 ，計算 A B補，并還原成6432真值。五、簡答題（共 20分）1異步通信與同步通信的主要區(qū)別是什么，說明通信雙方如何聯(lián)絡。（4 分）2為什么外圍設備要通過接口與CPU 相連？接口有哪些功能？（6 分）六、問答題（共 15分）1設 CPU 中各部件及其相互連接關系如下圖所示。圖中W 是寫控制標志， R 是讀控制標志， R1 和 R2 是暫存器。（ 8 分）W微操作命令形成部件CPUR存儲器MARIRPC內(nèi)部總線 BusMDRACCR1ALUR2（ 1）假設要求在取指周期

23、由 ALU 完成 (PC) + 1 PC 的操作（即 ALU 可以對它的一個源操作數(shù)完成加 1 的運算）。要求以最少的節(jié)拍寫出取指周期全部微操作命令及節(jié)拍安排。（ 2）寫出指令ADD# （#為立即尋址特征，隱含的操作數(shù)在ACC 中）在執(zhí)行階段所需的微操作命令及節(jié)拍安排。2DMA 接口主要由哪些部件組成？在數(shù)據(jù)交換過程中它應完成哪些功能？畫出DMA工作過程的流程圖（不包括預處理和后處理）七、設計題（ 10 分）設 CPU 共有 16 根地址線， 8 根數(shù)據(jù)線，并用GYGG，G為控制端GYGC, B, A為變量控制端作訪存控制信號（低電平有效），&&為輸出端YYAY74138譯碼器

24、用 WR 作讀寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫） 。現(xiàn)有下列芯片及各種門電路（門電路自定），如圖所示。畫出 CPU 與存儲器的連接圖，要求：（ 1）存儲芯片地址空間分配為： 最大 4K 地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)， 相鄰的 4K 地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，最小 16K 地址空間為用戶程序區(qū)；（ 2）指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量；（ 3）詳細畫出片選邏輯。A mA 0A kA 0G1Y7G2AY6CSROMPD/ProgrDnD0ROM: 2K×8位8K8位×32K 8位 ×CSRAMWED nD 0RAM: 1K×4位2K8位×8K8位×

25、16K 1位 ×4K4位×G 2BCBA Y074138譯碼器，為控制端G1 G2AG2BC, B, A 為變量控制端Y7Y0 為輸出端（ 1）主存地址空間分配：6000H 67FFH 為系統(tǒng)程序區(qū)；6800H 6BFFH 為用戶程序區(qū)。（ 2）合理選用上述存儲芯片，說明各選幾片？（ 3）詳細畫出存儲芯片的片選邏輯圖。計算機組成原理試題答案（一）一、選擇題（共20 分，每題1 分）1 C2 C3 B4 B5 A6 B7C8 C9 C10 A11 D12 B13 B14 D15 B16 A17 D18 C19 B20 C二、填空（共 20分，每空1 分）C 2128(- 21

26、- 223)D-21271A A 2127(1- 223)B 21292A 順序B 程序計數(shù)器C跳躍D 指令本身3 A 90nsB 280ns4 A A 增加B加 15 A 地址B 數(shù)據(jù)C模 m6 A 保護現(xiàn)場B開中斷C設備服務三、名詞解釋 (共 10 分，每題2 分)D mD恢復現(xiàn)場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實現(xiàn)的最基本操作。2快速緩沖存儲器答：快速緩沖存儲器是為了提高訪存速度，在 CPU 和主存之間增設的高速存儲器，它對用戶是透明的。 只要將 CPU 最近期需用的信息從主存調(diào)入緩存， 這樣 CPU 每次只須訪問快速緩存就可達到訪問主存

27、的目的，從而提高了訪存速度。3基址尋址答：基址尋址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的內(nèi)容。4流水線中的多發(fā)技術答：為了提高流水線的性能，設法在一個時鐘周期結(jié)果，這就是流水線中的多發(fā)技術。（機器主頻的倒數(shù)）內(nèi)產(chǎn)生更多條指令的5指令字長答：指令字長是指機器指令中二進制代碼的總位數(shù)。四、（共 5 分）計算題答： A+B 補 1.1011110， A+B （ - 17/64）A- B 補 1.1000110， A- B （ 35/64）五、簡答題（共20 分）1（ 4 分）答：同步通信和異步通信的主要區(qū)別是前者有公共時鐘，總線上的所有設備按統(tǒng)一的時序，統(tǒng)一的傳輸周期進行信息傳輸，通信雙方按約定好的時

28、序聯(lián)絡。后者沒有公共時鐘，沒有固定的傳輸周期， 采用應答方式通信，具體的聯(lián)絡方式有不互鎖、半互鎖和全互鎖三種。不互鎖方式通信雙方?jīng)]有相互制約關系； 半互鎖方式通信雙方有簡單的制約關系； 全互鎖方式通信雙方有完全的制約關系。其中全互鎖通信可靠性最高。2（ 6 分，每寫出一種給1 分，最多6 分）答：外圍設備要通過接口與CPU 相連的原因主要有：（ 1）一臺機器通常配有多臺外設，它們各自有其設備號（地址） ，通過接口可實現(xiàn)對設備的選擇。（ 2）I/O 設備種類繁多，速度不一，與 CPU 速度相差可能很大，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，達到速度匹配。（ 3） I/O 設備可能串行傳送數(shù)據(jù)，而 CPU 一般

29、并行傳送，通過接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù)串并格式轉(zhuǎn)換。（ 4） I/O 設備的入 / 出電平可能與 CPU 的入 / 出電平不同，通過接口可實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。（ 5）CPU 啟動 I/O 設備工作，要向外設發(fā)各種控制信號，通過接口可傳送控制命令。（ 6）I/O 設備需將其工作狀況 （“忙”、“就緒”、“錯誤”、“中斷請求” 等）及時報告 CPU，通過接口可監(jiān)視設備的工作狀態(tài)，并保存狀態(tài)信息，供CPU 查詢。可見歸納起來， 接口應具有選址的功能、傳送命令的功能、反映設備狀態(tài)的功能以及傳送數(shù)據(jù)的功能（包括緩沖、數(shù)據(jù)格式及電平的轉(zhuǎn)換）。4（ 5 分）答：（ 1）根據(jù) IR 和 MDR 均為 16 位，且采用單字長指

30、令，得出指令字長16 位。根據(jù)105種操作，取操作碼7 位。因允許直接尋址和間接尋址，且有變址寄存器和基址寄存器，因此取 2 位尋址特征，能反映四種尋址方式。最后得指令格式為：727OPMAD其中OP操作碼，可完成105 種操作；M 尋址特征，可反映四種尋址方式；AD 形式地址。27 = 128，一次間址的尋址范圍是 216 = 65536。這種格式指令可直接尋址（ 2）雙字長指令格式如下：727OPMAD 1AD 2其中OP、 M 的含義同上；AD 1 AD 2 為 23 位形式地址。這種格式指令可直接尋址的范圍為223=8M。（ 3）容量為 8MB 的存儲器， MDR 為 16 位，即對應

31、4M× 16 位的存儲器。可采用雙字長指令，直接訪問 4M 存儲空間，此時MAR 取 22 位；也可采用單字長指令，但RX和 RB取 22 位，用變址或基址尋址訪問4M存儲空間。六、 （共 15 分）問答題1（ 8 分）答：（ 1）由于 (PC) + 1PC 需由 ALU 完成，因此 PC 的值可作為 ALU 的一個源操作數(shù)，靠控制 ALU 做 1 運算得到 (PC) + 1，結(jié)果送至與 ALU 輸出端相連的 R2，然后再送至 PC。此題的關鍵是要考慮總線沖突的問題，故取指周期的微操作命令及節(jié)拍安排如下：T0PC MAR ， 1RT1M(MAR) MDR， (PC) + 1R2T2M

32、DR IR， OP(IR) 微操作命令形成部件T3R2 PC（ 2）立即尋址的加法指令執(zhí)行周期的微操作命令及節(jié)拍安排如下：T0Ad(IR) R1；立即數(shù) R1T1(R 1) + (ACC) R2；ACC 通過總線送 ALUT2R2 ACC；結(jié)果 ACC2（ 7 分）答： DMA接口主要由數(shù)據(jù)緩沖寄存器、主存地址計數(shù)器、字計數(shù)器、設備地址寄存器、 中斷機構(gòu)和DMA 控制邏輯等組成。在數(shù)據(jù)交換過程中，DMA 接口的功能有：（ 1）向 CPU 提出總線請求信號； （ 2）當 CPU 發(fā)出總線響應信號后，接管對總線的控制；（ 3）向存儲器發(fā)地址信號（并能自動修改地址指針）；（ 4）向存儲器發(fā)讀 / 寫

33、等控制信號，進行數(shù)據(jù)傳送； （ 5）修改字計數(shù)器，并根據(jù)傳送字數(shù)，判斷 DMA 傳送是否結(jié)束； （ 6）發(fā)結(jié)束信號，向 CPU 申請程序中斷，報告一組數(shù)據(jù)傳送完畢。 DMA 工作過程流程如圖 DMA所示。DMA 請求DMA 響應發(fā)送主存地址傳送一個字修改地址指針和字計數(shù)器測試傳送是否結(jié)束？否是DMA 結(jié)束七、設計題（共10 分）答：（1）主存地址空間分配。 （ 2 分）A 15A 11A 7A011111111111111111111100000000000最大 4K2K×8 位 ROM2 片1111011111111111111100000000000011101111111111

34、11相鄰 4K4K×4 位 RAM2 片111000000000000000000000000000000001111111111111最小 16K8K×8 位 RAM2 片（ 2）根據(jù)00100000000000000011111111111111主存地址空間分配最大 4K 地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，選用2 片 2K×8 位 ROM 芯片；（1 分）相鄰的 4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)，選用2片 4K×4 位 RAM 芯片；（ 1分）最小 16K 地址空間為用戶程序區(qū)，選用2 片 8K×8 位 RAM芯片。（1 分）（3）存儲芯片的片選邏輯圖（5

35、 分）+5VG1Y 7&G 2A&G 2BMREQ&A 15C&A 14BY 11A 13AY 0&A 12A 11A 10A 0CPU8K×8位8K×8位4K×4位4K×4位2K×8 位2K×8位RAMRAMRAMRAMROMROMD 7D 4D 3D0WRA 14G1Y 5&A 15G2AMREQA 13G2BY 4CA 12BA 11AA 10A 9A 0A 10A 0A 9A 0A9A02K8 位1K 4位1K 4位ROMRAMRAMD7D0D7D4D3D0D7D4D3D0WR計

36、算機組成原理試題（二）一、選擇題（共 20 題，每題1 分， 共 20 分）1. 在下列機器數(shù) _B_ 中，零的表示形式是唯一的。A 原碼B 補碼C 反碼D 原碼和反碼2. CRT 的分辨率為1024× 1024 ，顏色深度為8 位，則刷新存儲器的存儲容量是_B_ 。A2MBB 1MBC 8MBD 1024B3. 在定點二進制運算器中，減法運算一般通過_D_來實現(xiàn)。A 原碼運算的二進制減法器B補碼運算的二進制減法器C補碼運算的十進制加法器D 補碼運算的二進制加法器4. 在指令的地址字段中，直接指出操作數(shù)本身的尋址方式，稱為A. 隱含尋址B. 立即尋址C. 寄存器尋址D. 直接尋址_B

37、_ 。5. 信息只用一條傳輸線 ，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為 _A_ 。6. 和外存儲器相比，內(nèi)存儲器的特點是_C_。A 容量大、速度快、成本低B容量大、速度慢、成本高C容量小、速度快、成本高D 容量小、速度快、成本低7. CPU 響應中斷的時間是_C_。A 中斷源提出請求B取指周期結(jié)束C執(zhí)行周期結(jié)束。8. EPROM是指 _C_。A. 讀寫存儲器B. 只讀存儲器C. 可編程的只讀存儲器D. 光擦除可編程的只讀存儲器9. 下列數(shù)中最小的數(shù)是 _B_ 。10. 假定下列字符碼中有奇偶校驗位，但沒有數(shù)據(jù)錯誤，采用偶校驗的字符碼是_D_ 。 A 11001011B 11010110C 11000001

38、D 1100100111. 單地址指令中為了完成兩個數(shù)的算術運算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個數(shù)常需采用 _C_。A. 堆棧尋址方式 B. 立即尋址方式 C.隱含尋址方式 D. 間接尋址方式12. 用于對某個寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為_C_尋址。13. 中央處理器（ CPU）包含 _C_。A 運算器B控制器C運算器、控制器和cacheD運算器、控制器和主存儲器14. 在 CPU 中跟蹤指令后繼地址的寄存器是_B_ 。A 主存地址寄存器B程序計數(shù)器C指令寄存器D狀態(tài)條件寄存器15. 在集中式總線仲裁中， _C_方式響應時間最快。A 鏈式查詢 B. 計數(shù)器定時查詢 C.獨立請求 D.以上三

39、種相同16. PCI 總線的基本傳輸機制是 _D_ 。A 串行傳輸B并行傳輸C DMA 式傳輸D猝發(fā)式傳輸17. 中斷向量地址是 _B_。A 子程序入口地址B 中斷服務子程序入口地址 C 中斷服務子程序出口地址D中斷返回地址18. CD-ROM 是 _C_型光盤。A 一次B重寫C 只讀19. 某計算機字長是16 位，它的存儲容量是1MB ，按字編址，它的尋址范圍是 _A_ 。A 512KB 1MC 512KB20一個 16K× 32 位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是_B_ 。A48B 46C36D.40二、填空題（共7題，每空 1分，共20分）1. 計算機系統(tǒng)是由 _和軟件兩大部

40、分組成，軟件又分為_ 和_。2. 系統(tǒng)總線按傳輸信息的不同分為地址總線、_、 _三大類。3. 四位二進制補碼所能表示的十進制整數(shù)范圍是_至 _ 。 4. 半導體SRAM靠_存儲信息，半導體DRAM靠 _ 存儲信息。5. 動態(tài)RAM的刷新方式通常有_、_、_ 三種。 6. 完整的指令周期包括取指、_、_、 _四個子周期， 影響指令流水線性能的三種相關分別是_相關、_相關和控制相關。7. Cache 和主存地址的映射方式有_ 、 _、 _ 三種。三、簡答題（共2題，每題 5分，共10分）1什么叫指令？什么叫指令系統(tǒng)？2. 一次程序中斷大致可分為哪幾個階段？四、應用題（共5 題，每題 10 分， 共 50 分）1. 設某機主頻為8MHz ，每個機器周期平均含2 個時鐘周期，每條指令平均有2.5 個機器周期，試問該機的平均指令執(zhí)行速度為多少MIPS ？若機器主頻不變，但每個機器周期平均含4 個時鐘周期， 每條指令平均有5 個機器周期， 則該機的平均指令執(zhí)行速度又是多少MIPS ？由此可得出什么結(jié)論？2設某機有四個中斷源A 、 B 、C、 D，其硬件排隊優(yōu)先次序為A,B,C,D ，現(xiàn)要求將中斷處理次序改為D,A,C,B 。（ 1）寫出每個中斷源對應的屏蔽字。（2）按下圖時間軸給出的四個中斷源的請求時刻，畫出 CPU 執(zhí)行程序的軌跡。設每個中斷源的中