2024年春江蘇開放大學計算機組成原理第3次作業(yè)答案

2024年春江蘇開放大學計算機組成原理第3次作業(yè)答案一、2024年春江蘇開放大學計算機組成原理第3次作業(yè)單選題答案1、由于CPU內(nèi)部的操作速度較快，而CPU訪問一次主存所花的時間較長，因此機器周期通常用______來規(guī)定。A、主存中讀取一個數(shù)據(jù)字的最長時間B、主存中讀取一個指令字的最短時間C、主存中寫人一個數(shù)據(jù)字的平均時間D、主存中讀取一個數(shù)據(jù)字的平均時間學生答案：B2、中央處理器是指_____。A、運算器、控制器、cacheB、控制器C、運算器D、運算器、控制器、主存學生答案：A3、異步控制常用于作為其主要控制方式。A、微程序控制器中B、微型機的CPU控制器中C、在單總線結構計算機中訪問主存與外圍設備時D、硬聯(lián)線控制的CPU中學生答案：C4、為了確定下一條微指令的地址，通常采用斷定方式.其基本思想是_____。A、通過指令中指定一個專門字段來控制產(chǎn)生后繼微指令地址B、用微程序計數(shù)器uPC來產(chǎn)生后繼微指令地址C、通過微指令控制字段由設計者指定或者由設計者指定的判別字段控制產(chǎn)生后繼微指令地址D、用程序計數(shù)器PC來產(chǎn)生后繼續(xù)微指令地址學生答案：C5、微程序控制器中，機器指令與微指令的關系是_____。A、一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行B、每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行C、—條微指令由若干條機器指令組成D、每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行學生答案：D6、同步控制是______。A、只適用于外圍設備控制的方式B、由統(tǒng)一時序信號控制的方式C、只適用于CPU控制的方式D、所有指令執(zhí)行時間都相同的方式學生答案：B7、就微命令的編碼方式而言，若微操作命令的個數(shù)已確定，則_____。A、編碼表示法比直接表示法的微指令字短B、編碼表示法與直接表示法的微指令字長大小關系不確C、直接表示法比編碼表示法的微指令字長短D、編碼表示法與直接表示法的微指令字長相等學生答案：D8、在CPU中跟蹤指令后繼地址的寄存器是______。A、指令寄存器B、狀態(tài)條件寄存器C、主存地址寄存器D、程序計數(shù)器學生答案：D9、指令周期是指____。A、CPU執(zhí)行一條指令的時間B、時鐘周期時間C、CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時間D、CPU從主存取出一條指令的時間學生答案：C10、操作控制器的功能是_____。A、從主存取出一條指令B、完成指令操作碼譯碼C、產(chǎn)生時序信號D、從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，產(chǎn)生有關的操作控制信號學生答案：D11、下列說法中正確的是____。A、控制存儲器可以用掩模ROM、E2PROM或閃速存儲器實現(xiàn)B、指令周期也稱為CPU周期C、微程序控制方式和硬聯(lián)線控制方式相比較，前者可以使指令的執(zhí)行速度更快D、若采用微程序控制方式，則可用uPC取代PC學生答案：A12、下列部件中不屬于控制器的部件是______。A、狀態(tài)條件寄存器B、程序計數(shù)器C、操作控制器D、指令寄存器學生答案：A二、2024年春江蘇開放大學計算機組成原理第3次作業(yè)簡答題答案1、設有如圖所示雙總線結構的模型機，IR為指令寄存器，PC為程序計數(shù)器(具有自增功能），M為主存(受R/-W信號控制），AR為主存地址寄存器，DR為數(shù)據(jù)緩沖寄存器，ALU由+、-控制信號決定可完成何種操作，控制信號G控制的是一個門電路。另外，線上標注有控制信號，例如Yi表示Y寄存器的輸入控制信號，R1o為寄存器R1的輸出控制信號。未標字符的線為直通線，不受控制。根據(jù)模型機，完成下面兩條指令的分析。（1）“ADDR1，R3”指令完成(R3）+(R1）一>R3的功能操作，畫出其指令周期流程圖，并列出相應的微操作控制信號序列。（2）”MOVR2,R3″指令完成將寄存器R3的內(nèi)容傳送到R2中，畫出其指令周期流程圖，列出相應的微操作控制信號序列。學生答案：（1）ADD

R3,R1取指令：PC-AR,M-DR-IR執(zhí)行指令：R1-X,R3-Y,X+Y-R3微操作控制信號：執(zhí)行指令：R0o,G,Xi;R3o,G,YI;+,ALUo,G,R3I(2)”MOV

R2,R3″指令完成將寄存器R3的內(nèi)容傳送到R2中取指令：PC-AR,M-DR-IR執(zhí)行指令：R3-+R2執(zhí)行指令微操作控制信號：R3o,G,R2i2、此題用于身份驗證，請上傳本人親自參加作業(yè)三直播輔導的截屏，必須包含有效個人信息，否則整個作業(yè)無效。偽造身份，盜用別人截屏，失去成績，后果自負。（現(xiàn)場參加直播的得滿分，看回放扣2分）學生答案：自行觀看直播截圖3、根據(jù)模型機，詳細描述指令ADDR1,R2，從取指令到執(zhí)行完畢的過程，且說明R1,R2和PC內(nèi)容的變化。學生答案：（1）操作控制器OC送出控制命令到通用寄存器，選擇R1做源寄存器，R2做目標寄存器；（2）OC送出控制命令到ALU，指定ALU做R1（100)和R2(20)的加法操作；（3）OC送出控制命令，打開ALU輸出三態(tài)門，運算結果120放到DBUS上；（4）OC送出控制命令，將DBUS上數(shù)據(jù)打人緩沖寄存器DR;ALU產(chǎn)生的進位信號保存狀態(tài)字寄存器在PSW中；（5）OC送出控制命令，將DR（120）裝入R2,R2中原來的內(nèi)容20被沖掉。至此，ADD指令執(zhí)行周期結束。4、設有模型機如圖所示，已知它含有一個累加寄存器AC、一個狀態(tài)條件寄存器和其他四個寄存器，各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳送方向。(1)根據(jù)數(shù)據(jù)流向和位置寫出圖中四個寄存器a，b，c和d的名稱。(2)簡述從主存取出兩個數(shù)據(jù)到運算器計算，并將結果寫入到主存的數(shù)據(jù)通路。(3)簡述指令從主存取到控制器的數(shù)據(jù)通路。學生答案：（1）a為數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR,b為指令寄存器IR,c為主存地址寄存器,d為程序計數(shù)器PC。（2）存儲器讀：AR先置數(shù)據(jù)地址，M→DR→ALU→AC存儲器寫：AR先置數(shù)據(jù)地址，AG→DR→M)（3）主存M→緩沖寄存器DR→指令寄存器IR→操作控制器。5、根據(jù)微程序控制器組成原理圖描述一條指令采用微程序控制器的執(zhí)行過程。主要說明控制存儲器、地址轉移邏輯和微指令（命令）寄存器的作用。學生答案：（1）控制存儲器控制存儲器用來存放實現(xiàn)全部指令系統(tǒng)的微程序，它是一種只讀型存儲器。一旦微程序固化，機器運行時則只讀不寫。其工作過程是：每讀出一條微指令，則執(zhí)行這條微指令；接著又讀出下一條微指令，又執(zhí)行這一條微指令……讀出一條微指令并執(zhí)行微指令的時間總和稱為一個微指令周期。通常，在串行方式的微程序控制器中，微指令周期就是只讀存儲器的工作周期?？刂拼鎯ζ鞯淖珠L就是微指令字的長度，其存儲容量視機器指令系統(tǒng)而定，即取決于微程序的數(shù)量。對控制存儲器的要求是速度快，讀出周期要短。（2）微指令寄存器微指令寄存器用來存放由控制存儲器讀出的一條微指令信息。其中微地址寄存器決定將要訪問的下一條微指令的地址，而微命令寄存器則保存一條微指令的操作控制字段和判別測試字段的信息。（3）地址轉移邏輯在一般情況下，微指令由控制存儲器讀出后直接給出下一條微指令的地址，通常我們簡稱微地址，這個微地址信息就存放在微地址寄存器中。如果微程序不出現(xiàn)分支，那么下一條微指令的地址就直接由微地址寄存器給出。當微程序出現(xiàn)分支時，意味著微程序出現(xiàn)條件轉移。在這種情況下，通過判別測試字段P和執(zhí)行部件的“狀態(tài)條件”反饋信息，去修改微地址寄存器的內(nèi)容，并按改好的內(nèi)容去讀下一條微指令。地址轉移邏輯就承擔自動完成修改微地址的任務。6、根據(jù)下面的模型機，描述指令MOVR0,R1從取指令到執(zhí)行完畢的詳細過程，并說明寄存器R0,R1和程序計數(shù)器內(nèi)容的變化。學生答案：1、操作控制器（OC）送出控制信號到通用寄存器，選擇R1（10）作源寄存器，選擇R0、作目標寄存器；2、OC送出控制信號到ALU,指定ALU做傳送操作；3、OC送出控制信號，打開ALU輸出三態(tài)門，將ALU輸出送到數(shù)據(jù)總線DBUS上。注意，任何時候DBUS上只能有一個數(shù)據(jù)。4、OC送出控制信號，將DBUS上的數(shù)據(jù)打人到數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR（10）;5、OC送出控制信號，將DR中的數(shù)據(jù)10打入到目標寄存器R0，R0的內(nèi)容由00變?yōu)?0。至此，MOV指令執(zhí)行結束。7、根據(jù)模型機，詳細描述指令LADR1,6，從取指令到執(zhí)行完畢的過程，且說明R1和PC內(nèi)容的變化。學生答案：1、操作控制器OC發(fā)出控制命令打開IR輸出三態(tài)門，將指令中的直接地址碼6放到數(shù)據(jù)總線DBUS上；2、OC發(fā)出操作命令，將地址碼6裝入數(shù)存地址寄存器AR;3、OC發(fā)出讀命令，將數(shù)存6號單元中的數(shù)100讀出到DBUS上；4、OC發(fā)出命令，將DBUS上的數(shù)據(jù)100裝入緩沖寄存器DR;5、OC發(fā)出命令，將DR中的數(shù)100裝入通用寄存器R1，原來R1中的數(shù)10被沖掉。至此，LAD指令執(zhí)行周期結束。8、根據(jù)模型機，詳細描述指令JMP101，從取指令到執(zhí)行完畢的過程，且說明PC內(nèi)容的變化。學生答案：(1)OC發(fā)生操作控制命令，打開指令寄存器IR的輸出三態(tài)門，將IR中的地址碼101發(fā)送到DBUS上；(2)CC發(fā)出操作控制命令，將DBUS上的地址碼101打入到程序計數(shù)器PC中，PC中的原先內(nèi)容106被更換。于是下一條指令不是從106號單元取出，而是轉移到101號單元取出。至此，JMP指令執(zhí)行周期結束。9、根據(jù)模型機，詳細描述指令STOR2,(R3)，從取指令到執(zhí)行完畢的過程，且說明R2,R3,PC和相關內(nèi)存單元內(nèi)容的變化。學生答案：1、操作控制器OC送出操作命令到通用寄存器，選擇(R3)=30做數(shù)據(jù)存儲器的地址單元；2、OC發(fā)出操作命令，打開通用寄存器輸出三態(tài)門（不經(jīng)ALU以節(jié)省時間），將地30放到DBUS上；3、OC發(fā)出操作命令，將地址30打入AR，并進行數(shù)存地址譯碼；4、OC發(fā)出操作命令到通用寄存器，選擇(R2)=120,作為數(shù)存的寫入數(shù)據(jù)；5、OC發(fā)出操作命令，打開通用寄存器輸出三態(tài)門，將數(shù)據(jù)120放到DBUS上；6、OC發(fā)出操作命令，將數(shù)據(jù)120寫入數(shù)存30號單元，它原先的數(shù)據(jù)40被沖掉。至此，STO指令執(zhí)行周期結束。10、基于本教材，寫出下列中文計算機專業(yè)術語的英文縮寫名稱，并作簡要說明。操作碼操作控制器傳送數(shù)據(jù)指令輸入輸出指令地址總線指令總線數(shù)據(jù)總線程序計數(shù)器學生答案：Opcode：操作碼，用于指示CPU執(zhí)行的具體操作。OperationControlUnit(OCU)：操作控制器，用于控制CPU執(zhí)行的操作。MOV(Move)Instruction：傳送數(shù)據(jù)指令，用于將數(shù)據(jù)從一個內(nèi)存位置傳送到另一個內(nèi)存位置。IO(InputOutput)：輸入輸出，用于指示計算機系統(tǒng)與外部設備之間的數(shù)據(jù)傳輸。IA(InstructionAddress)Bus：用于傳輸CPU發(fā)送的指令地址的總線。IB(Instruction)Bus：用于傳輸CPU發(fā)送的指令的總線。DB(Data)Bus：用于傳輸CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)的總線。PC：程序計數(shù)器的英文縮寫是，用于指示計算機在其指令序列中的位置，它存放當前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動計數(shù)形成下一條指令地址。11、寫出以下英