計算機組成原理試卷及答案

計算機組成原理試題一、選擇題（共20分，每題1分）某機字長8位，采用補碼形式（其中1位為符號位），則機器數(shù)所能表示的范圍是A.-127?127；B.-128?+128；C.-128?+127；D.-128?+128。在的計算機系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲器單元統(tǒng)一編址，因此可以不使用I/O指令。單總線；B-雙總線；三總線；以上三種總線。某計算機字長是32位，它的存儲容量是64KB.按字編址，它的尋址范圍是。16KB；16K；32K；32KB。中斷向量可提供。被選中設(shè)備的地址；B?傳送數(shù)據(jù)的起始地址；中斷服務(wù)程序入口地址；主程序的斷點地址。Cache的地址映象中比較多的采用“按內(nèi)容尋址”的相聯(lián)存儲器來實現(xiàn)。直接映象；全相聯(lián)映象；組相聯(lián)映象；以上都有?？偩€的異步通信方。不采用時鐘信號，只采用握手信號；既采用時鐘信號，又采用握手信號；既不采用時鐘信號，又不采用握手信號；采用時鐘信號，不采用握手信號。在磁盤存儲器中，查找時間是。使磁頭移動到要找的柱面上所需的時間；在磁道上找到要找的扇區(qū)所需的時間；在扇區(qū)中找到要找的數(shù)據(jù)所需的時間。以上都不對。在控制器的控制信號中，相容的信號是的信號?？梢韵嗷ヌ娲豢梢韵嗬^出現(xiàn)；可以同時出現(xiàn)；不可以同時出現(xiàn)。計算機操作的最小單位時間是。時鐘周期；指令周期；CPU周期；執(zhí)行周期。CPU不包括。地址寄存器；B.指令寄存器IR；地址譯碼器；通用寄存器。尋址便于處理數(shù)組問題。間接尋址；變址尋址；相對尋址；立即尋址。設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000，若它等于0,則為。原碼；補碼；反碼；移碼。若一個8比特組成的字符至少需10個比特來傳送，這是傳送方式。同步；異步；并聯(lián)；D?混合。設(shè)機器字長為32位，存儲容量為16MB，若按雙字編址，其尋址范圍是_。TOC\o"1-5"\h\z8MB；2M；4M；16M。尋址對于實現(xiàn)程序浮動提供了較好的支持。間接尋址；變址尋址；相對尋址；直接尋址。超標(biāo)量技術(shù)?？s短原來流水線的處理器周期；在每個時鐘周期內(nèi)同時并發(fā)多條指令；把多條能并行操作的指令組合成一條具有多個操作碼字段的指令；以上都不對。在控制器的控制方式中，機器周期內(nèi)的時鐘周期個數(shù)可以不相同，這屬同步控制；異步控制；聯(lián)合控制；局部控制。I/O與主機交換信息的方式中，中斷方式的特點。CPU與設(shè)備串行工作，傳送與主程序串行工作；CPU與設(shè)備并行工作，傳送與主程序串行工作；CPU與設(shè)備并行工作，傳送與主程序并行工作；CPU與設(shè)備串行工作，傳送與主程序并行工作。當(dāng)定點運算發(fā)生溢出時，。向左規(guī)格化；向右規(guī)格化；發(fā)出出錯信息；D.舍入處理。在一地址格式的指令中，下列是正確的。僅有一個操作數(shù)，其地址由指令的地址碼提供；可能有一個操作數(shù)，也可能有兩個操作數(shù)；一定有兩個操作數(shù)，另一個是隱含的；D.指令的地址碼字段存放的一定是操作碼。二、填空題（共20分，每空1分）設(shè)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(yīng)的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為A，最小正數(shù)為B，最大負(fù)數(shù)為C，最小負(fù)數(shù)為D。在總線復(fù)用的CPU中，A和B共用一組總線，必須采用C控制的方法，先給D信號，并用E信號將其保存。微指令格式可分為—A—型和—B—型兩類，其中—C—型微指令用較長的微程序結(jié)構(gòu)換取較短的微指令結(jié)構(gòu)。如果Cache的容量為128塊，在直接映象下，主存中第i塊映象到緩存第A塊。I/O和CPU之間不論是采用串行傳送還是并行傳送，它們之間的聯(lián)絡(luò)方式（定時方式）可分為ABC三種。設(shè)n=4位（不包括符號位在內(nèi)），原碼兩位乘需做―A—次移位，最多做—B—次加法;補碼Booth算法需做—C—次移位，最多做D—次加法。三、名詞解釋（共10分，每題2分）異步控制方式向量地址直接尋址字段直接編碼多重中斷四、計算題（5分）設(shè)浮點數(shù)字長為32位，欲表示±6萬的十進制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除階符、數(shù)符各取1位外，階碼和尾數(shù)各取幾位？按這樣分配，該浮點數(shù)溢出的條件是什么？五、簡答題（15分）1.某機主存容量為4MX16位，且存儲字長等于指令字長，若該機的指令系統(tǒng)具備85種操作。操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、立即、相對、基址、變址六種尋址方式。（5分）（1）畫出一地址指令格式并指出各字段的作用；（2）該指令直接尋址的最大范圍（十進制表示）；（3）一次間址的尋址范圍（十進制表示）；（4）相對尋址的位移量（十進制表示）。程序查詢方式和程序中斷方式都要由程序?qū)崿F(xiàn)外圍設(shè)備的輸入/輸出，它們有何不同？（5分）某機有五個中斷源，按中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序由高到低為L0,L1,L2,L3,L4，現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L4,L3,L2,L1,L0，寫出各中斷源的屏蔽字。（5分）六、問答題（20分）（1）畫出主機框圖（要求畫到寄存器級）；（2）若存儲器容量為64KX32位，指出圖中各寄存器的位數(shù)；（3）寫出組合邏輯控制器完成ADDX（X為主存地址）指令發(fā)出的全部微操作命令及節(jié)拍安排。（4）若采用微程序控制，還需增加哪些微操作？七、設(shè)計題（10分）設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用MREQ作訪存控制信號（低電平有效）用WR作讀寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有下列存儲芯片：1KX4位RAM，4KX8位RAM，2KX8位ROM，以及74138譯碼器和各種門電路，如圖所示。畫出CPU與存儲器連接圖，要求：（1）主存地址空間分配：A000H?A7FFH為系統(tǒng)程序區(qū)；A800H?AFFFH為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲芯片，說明各選幾片，并寫出每片存儲芯片的二進制地址范圍。（3）詳細畫出存儲芯片的片選邏輯。

G］，G2A，G2為控制端C,B,A為變量控制端Y7……Y0為輸出端74138譯碼器計算機組成原理試題5答案G］，G2A，G2為控制端C,B,A為變量控制端Y7……Y0為輸出端74138譯碼器1.A.2127(1-2-23)B.2-129C.2-128(-2-1-2-23)D.-21272.A.地址線B.數(shù)據(jù)線C.分時D.地址E.地址鎖存3.A.垂直B.水平C.垂直1.C2.C3.B4.C5.B6.A7.A8.C9.A10.C11.B12.D13.B14.B15.C16.B17.A18.B19.C20.B、填空題（共20分，每空1分）A.iA.imod128A.立即響應(yīng)B.異步定時B.3C.同步定時C.4D.56.A.2三、名詞解釋（共10每題2分）D.5異步控制方式答：異步控制不存在基準(zhǔn)時標(biāo)信號，微操作的時序是由專用的應(yīng)答線路控制的，即控制器發(fā)出某一個微操作控制信號后，等待執(zhí)行部件完成該操作時所發(fā)回的“回答”或“終了”信號，再開始下一個微操作。向量地址答：向量地址是存放服務(wù)程序入口地址的存儲單元地址，它由硬件形成雙重分組跳躍進位答：n位全加器分成若干大組，大組內(nèi)又分成若干小組，大組中小組的最高進位同時產(chǎn)生，大組與大組間的進位串行傳送。字段直接編碼答：字段直接編碼就是將微指令的操作控制字段分成若干段，將一組互斥的微命令放在一個字段內(nèi)，通過對這個字段譯碼，便可對應(yīng)每一個微命令，這種方式因靠字段直接譯碼發(fā)出微命令，故又有顯式編碼之稱。多重中斷答：多重中斷即指CPU在處理中斷的過程中，又出現(xiàn)了新的中斷請求，此時若CPU暫?，F(xiàn)行的中斷處理，轉(zhuǎn)去處理新的中斷請求，即多重中斷。四、計算題（共5分）答：【解】因為216=65536則±6萬的十進制數(shù)需16位二進制數(shù)表示。對于尾數(shù)為16位的浮點數(shù)，因16需用5位二進制數(shù)表示，即（16）+=（10000）二，故除階符外，階碼至少取5位。為了保證數(shù)的最大精度，最終階碼取5位，尾數(shù)取32-1-1-5=25位。按這樣分配，當(dāng)階碼大于+31時，浮點數(shù)溢出，需中斷處理。］五、簡答題（共15分）（5分）答：（1）一地址指令格式為（1分）OPMAOP操作碼字段，共7位，可反映85種操作；M尋址方式特征字段，共3位，可反映6種尋址方式；TOC\o"1-5"\h\zA形式地址字段，共16-7-3=6位（1分）（2）直接尋址的最大范圍為26=64（1分）（3）由于存儲字長為32位，故一次間址的尋址范圍為216=65536（1分）（4）相對尋址的位移量為-32?+31（1分）（5分）答：程序查詢方式是用戶在程序中安排一段輸入輸出程序，它由I/O指令、測試指令和轉(zhuǎn)移指令等組成°CPU一旦啟動I/O后，就進入這段程序，時刻查詢I/O準(zhǔn)備的情況，若未準(zhǔn)備就緒就踏步等待；若準(zhǔn)備就緒就實現(xiàn)傳送。在輸入輸出的全部過程中，CPU停止自身的操作。程序中斷方式雖也要用程序?qū)崿F(xiàn)外部設(shè)備的輸入、輸出，但它只是以中斷服務(wù)程序的形式插入到用戶現(xiàn)行程序中。即CPU啟動I/O后，繼續(xù)自身的工作，不必查詢I/O的狀態(tài)。而I/O被啟動后，便進入自身的準(zhǔn)備階段，當(dāng)其準(zhǔn)備就緒時，向CPU提出中斷請求，此時若滿足條件，CPU暫?，F(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)入該設(shè)備的中斷服務(wù)程序，在服務(wù)程序中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。（5分）答：（每寫對一個屏蔽字1分）設(shè)屏蔽位為“1”時表示對應(yīng)的中斷源被屏蔽，屏蔽字排列如下：六、六、(1)(5分)MDRRRRRRRRrRr主存儲器(2)(5分)ACCMQALUXIRMDRPCMAR3232323232321616(3)(5分)1一R(PC)+1—PCOP(IR)—IDT0PC1一R(PC)+1—PCOP(IR)—IDT1M(MAR)一MDRT2MDR—IRT0Ad(IR)—MAR1—RT1M(MAR)—MDRT2(AC)+(MDR)—AC(1)根據(jù)主存地址空間分配為：（2分）A…A,,…Ar….(1)根據(jù)主存地址空間分配為：（2分）A…A,,…Ar….A…A1511731010000000000000'1010011111111111,1010100000000000'1010101111111111,1010110000000000'1010111111111