2008级 计算机组成原理 试卷A

 试题纸 A卷 课程名称： 计算机组成原理 适用专业年级： 2008级 考生学号： 考生姓名： ……………………………………………………………………………………………………… 一 填空题 （每空1分，共10分） 1. 三级存储系统是由（ cache）（主存）和辅存组成，分级的目的是（解决容量、速度、价格三者之间的矛盾）。 2. 流水CPU中的主要问题是（资源）相关，（ 数据）相关和（控制）相关，为此需要采用相应 的技术对策，才能保证流水畅通而不（断流 ）。 指令周期是指（ CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间 ）。 3. 如果显示工作方式采用分辨率为1024×768，颜色深度为3B，帧频为72Hz，则刷新存储器带宽（162MB/S）。 4. 单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明一个操作数外，另一个数常需采用（隐含） 寻址方式。 二 单项选择题(本大题共5小空，每小题1分，共5分) 1. 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（D）实现。 A.原码运算的二进制减法器 B.补码运算的二进制减法器 C.补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器 2. 三种集中式总线仲裁中，（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 3. 在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是(B )。 A.每一条机器指令由一条微指令来解释执行 B.每一条机器指令由一段(或一个)微程序来解释执行 C.一段机器指令组成的工作程序可由一条微指令来解释执行 D.一条微指令由若干条机器指令组成 4. 程序计数器的位数和下列哪个寄存器相同（D）。 A. 指令寄存器 B. 数据缓冲寄存器 C. 状态字寄存器 D. 主存地址寄存器 5. 假定一个十进制数为-66，按补码形式存放在一个8位寄存器中，该寄存器的内容用十六进制表示为（B） A.C2H B.BEH C.BDH D.42H 三 名词解释 （每题2分，共10分） 1 指令寄存器 2 数据缓冲寄存器 3 DRAM刷新周期 4 相斥性微操作 5 相对寻址 1 指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。 2 数据缓冲寄存器用来暂时保存从主存中读取的一条指令字或数据字。 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。

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3 刷新周期是指上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍之间的时间。 4 相斥性微操作是指在同时或不能在同一个CPU周期内并行执行的操作。 5 相对寻址是程序计数器的内容加上指令格式中的形式地址而形成操作数的有效地址。 四 简答题 （每题5分，共25分） 1 说明单级中断的处理流程。 2 说明 JMP （无条件转移到（PC）+Disp）指令的执行过程。 3 说明DMA方式的工作原理。 4 在浮点数加法运算中，在阶码运算时，如果产生溢出，计算机将如何处理。 1 cpu执行完一条指令后，判断是否有中断请求，如果有就响应中断。首先关中断，找出中断源，保存cpu现场，然后执行中断服务程序，恢复现场，开中断，返回主程序。 2 （1）计算转移地址 PC →ALU, Disp →ALU, 然后ALU作加运算 （2）转移 ALU→PC 3 DMA是直接内存访问，是一种完全由硬件执行i/o交换的工作方式。在这种方式中，DMA控制器从cpu完全接管对总线的控制，数据交换不经过cpu，而直接在内存和i/o设备之间进行。DMA方式一般用于高速传送成组数据。DMA控制器将向内存发出地址和控制信号，修改地址，对传送的字的个数计数，并且以中断的方式向cpu报告传送操作的结束。 4 若是下溢，计算机将作机器零处理，将尾数和阶码都置为零。若是上溢，计算机将发出中断请求。 5 a为数据缓冲寄存器（DR），b为指令寄存器（IR），c为主存地址寄存器（AR），d为程序计数器（PC）。通路为主存—>数据缓冲寄存器—>指令寄存器—>操作控制器 5 CPU结构如下图所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示传送方向。 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。

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说明图中四个寄存器的名称，并简述指令从主存取到控制器的数据通路。 五 计算和设计题 （每题10分，共50分） 1 用8k*2位的RAM构成32k*8位的存储器，需要多少片，说明原因，画出组成的逻辑框图。 2用变形补码计算 X-Y ，X+Y，并判别结果的正确性。设：X=0.11011，Y=-0.10010 3 存储器容量为32字，字长64位，模块数为8，用交叉方式进行组织，存储周期为200ns，数据总线宽度为64位，总线传输周期为50ns，问该存储器的带宽是多少？ 4 已知某机采用微程序控制，其控制存储器容量为512×48位。微程序可在控制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共4个。微指令采用水平型格式，微命令采用直接控制，后继微指令地址采用断定方式，问微指令格式中三个字段分别应为多少位？ 5已知 x= 0.10101, y=–0.11001，计算[x*y]补和其真值（要求有补码直接乘法的算式） 五 计算题 1 (32k*8)/(8k*2)=4*4=16 4片为一组，共需要4组。 2:4 2 [X]补=0011011 [Y]补=1101110 [-Y]补=0010010 [X]补+[-Y]补=0101101 溢出 [X]补+[Y]补=0001001 无溢出 X+Y = 0.01001 3 连续读出8个字的信息量是64位×8=512位 连续读出8个字所需的时间是200+7×50=5.5×10-7s 交叉存储器的带宽是 512位/5.5×10-7s=93×107位/s 4 假设判别字段中每一位作为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位。由于控存容量为512单元，所以下地址字段为9位。故微命令字段字长为48-9-4=35位。 5 解：x= 0.10101, [x]补=0.10101 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。

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C P U y=–0.11001，[y]补=1.00111 (0).1 0 1 0 1 (1).0 0 1 1 1 (0) 1 0 1 0 1 (0) 1 0 1 0 1 (0) 1 0 1 0 1 0 (1)(0)(1)(0)(1) (1).0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 [x] 补*[y]补=1.0111110011 其值x*y=-0.1000001101=-(512+8+4+1)/1024=-525/1024. 其值x*y=-0.1000010101=-(512+8+4+1)/102 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。

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