2．设指令字长等于存储字长，均为24位，若某指令系统可完成108种操作，操作码长度固定，且．．
具有直接、间接（一次间址）、变址、基址、相对、立即等寻址方式，则在保证最大范围内直接寻址的前提下，指令字中操作码占 A 位，寻址特征位占 B 位，可直接寻址的范围是 C ，一次间址的范围是 D 。
3．微指令格式可分为 A 型和 B 型两类，其中 C 型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。
4．在写操作时，对Cache与主存单元同时修改的方法称作 A ，若每次只暂时写入Cache，直到替换时才写入主存的方法称作 B 。
5．I/O与主机交换信息的方式中， 程序查询方式 和 中断方式 都需通过程序实现数据传送，其中 C 体现CPU与设备是串行工作的。
6．在小数定点机中，采用1位符号位，若寄存器内容为10000000，当它分别表示为原码、补码和反码时，其对应的真值分别为 A 、 B 和 C （均用十进制表示）。 三、名词解释（共10分，每题2分）
1．时钟周期 2．向量地址 3．系统总线 4．机器指令 5．超流水线
四、计算题（5分）
设机器数字长为8位（含一位符号位在内），若A = +15，B = +24，求 [A-B]补并还原成真值。 五、简答题（共15分）
1．指出零的表示是唯一形式的机器数，并写出其二进制代码（机器数字长自定）。（2分） 2．除了采用高速芯片外，分别指出存储器、运算器、控制器和I/O系统各自可采用什么方法提高机器速度，各举一例简要说明。（4分）
3．总线通信控制有几种方式，简要说明各自的特点。（4分）
4．以I/O设备的中断处理过程为例，说明一次程序中断的全过程。（5分） 六、问答题（共20分）
1．已知带返转指令的含义如下图所示，写出机器在完成带返转指令时，取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。如果采用微程序控制，需增加哪些微操作命令？（8分）
主程序KK+1M带返转KM+1JMPIK间址特征子程序
3．（6分）设某机有四个中断源A、B、C、D，其硬件排队优先次序为A > B > C > D，现要求将中断处理次序改为D > A > C > B。
（1）写出每个中断源对应的屏蔽字。
（2）按下图时间轴给出的四个中断源的请求时刻，画出CPU执行程序的轨迹。设每个中断源的中断服务程序时间均为20?s。
程序 5 10 15 20 B D 30 A 40 50 60 C 70 80 90 t (?s) 2．（6分）一条双字长的取数指令（LDA）存于存储器的100和101单元，其中第一个字为操作码
5
和寻址特征M，第二个字为形式地址。假设PC当前值为100，变址寄存器XR的内容为100，基址寄存器的内容为200，存储器各单元的内容如下图所示。写出在下列寻址方式中，取数指令执行结束后，累加器AC的内容。
寻址方式 AC内容 100 LDA M
300 101 （1） 直接寻址
102
┇ （2） 立即寻址
300 800
┇ （3） 间接寻址
400 700
401 400 （4） 相对寻址
402 500
┇ （5） 变址寻址 500 200
┇（6） 基址寻址 800 600
七、设计题（10分）
设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ（低电平有效）作访存控制信号，WR作读写命令信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：
ROM（2K?8位，4K?4位，8K?8位）， RAM（1K?4位，2K?8位，4K?8位）
及74138译码器和其他门电路（门电路自定）。
试从上述规格中选用合适芯片，画出CPU和存储芯片的连接图。要求： （1）最小4K地址为系统程序区，4096~16383地址范围为用户程序区； （2）指出选用的存储芯片类型及数量； （3）详细画出片选逻辑。
G1G2AG2BCBAY0Y7Y6G1, G2A, G2B,为控制端C,B,A为变量输入端Y0?Y7为变量输出端74 138译码器1&&
计算机组成原理试题3
一、选择题（共20分，每题1分）
1．直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是___C___。
6
A．直接、立即、间接； B．直接、间接、立即； C．立即、直接、间接； D．立即、间接、直接。 2．存放欲执行指令的寄存器是___D___。
A．MAR； B．PC； C．MDR； D．IR。 3．在独立请求方式下，若有N个设备，则____B__。
A．有一个总线请求信号和一个总线响应信号；B．有N个总线请求信号和N个总线响应信号； C．有一个总线请求信号和N个总线响应信号；D．有N个总线请求信号和一个总线响应信号。 4．下述说法中__C____是正确的。
A．半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆；
B．半导体RAM是易失性RAM，而静态RAM中的存储信息是不易失的；
C．半导体RAM是易失性RAM，而静态RAM只有在电源不掉时，所存信息是不易失的。 5．DMA访问主存时，向CPU发出请求，获得总线使用权时再进行访存，这种情况称作_B___。
A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。 6．计算机中表示地址时，采用__D___ 。
A．原码；B．补码；C．反码；D．无符号数。 7．采用变址寻址可扩大寻址范围，且__C____。 A．变址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中不可变； B．变址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程中可变； C．变址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中可变；
D．变址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程不中可变；
8．由编译程序将多条指令组合成一条指令，这种技术称做__C____。
A．超标量技术；B．超流水线技术；C．超长指令字技术；D．超字长。
9．计算机执行乘法指令时，由于其操作较复杂，需要更多的时间，通常采用__C____控制方式。
A．延长机器周期内节拍数的；B．异步；C．中央与局部控制相结合的；D．同步； 10．微程序放在_B___中。
A．存储器控制器；B．控制存储器；C．主存储器；D．Cache。 11．在CPU的寄存器中，B_____对用户是完全透明的。 A．程序计数器； B．指令寄存器； C．状态寄存器；D．通用寄存器。 12．运算器由许多部件组成，其核心部分是__B____。
A．数据总线； B．算术逻辑运算单元； C．累加寄存器； D．多路开关。
13．DMA接口__B___。
A．可以用于主存与主存之间的数据交换；B．内有中断机制； C．内有中断机制，可以处理异常情况；D．内无中断机制 14．CPU响应中断的时间是___C___。
A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。 15．直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入_A_____。
A．PC；B．地址寄存器；C．累加器；D．ALU。
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；D．以上都不对。 17．一个16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是__B____。
A．48；B．46；C．36；D．32． 18．以下叙述中错误的是___B___。
A．指令周期的第一个操作是取指令；B．为了进行取指令操作，控制器需要得到相应的指令； C．取指令操作是控制器自动进行的；D．指令第一字节含操作码。 19．主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是___A___。
A．解决CPU和主存之间的速度匹配问题；B．扩大主存容量； C．既扩大主存容量，又提高了存取速度；D．扩大辅存容量。 20．以下叙述__A___是错误的。
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A．一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行； B．DMA和CPU必须分时使用总线；
C．DMA的数据传送不需CPU控制； D．DMA中有中断机制。
二、填空（共20分，每空1分）
1．设24位长的浮点数，其中阶符1位，阶码5位，数符1位，尾数17位，阶码和尾数均用补码表示，且尾数采用规格化形式，则它能表示最大正数真值是 A ，非零最小正数真值是 B ，绝对值最大的负数真值是 C ，绝对值最小的负数真值是 D （均用十进制表示）。
2．变址寻址和基址寻址的区别是：在基址寻址中，基址寄存器提供 A ， 指令提供 B ； 而在变址寻址中，变址寄存器提供 C ，指令提供 D 。
3．影响流水线性能的因素主要反映在 A 和 B 两个方面。 4．运算器的技术指标一般用 A 和 B 表示。
5． 缓存是设在 A 和 B 之间的一种存储器，其速度 C 匹配，其容量与 D 有关。
6．CPU响应中断时要保护现场，包括对 A 和 B 的保护，前者通过
C 实现，后者可通过 D 实现。 三、名词解释(共10分，每题2分)
1．微程序控制 2．存储器带宽 3．RISC 4．中断隐指令及功能 5．机器字长 四、计算题（5分）
已知：两浮点数x = 0.1101×210，y = 0.1011×201 求：x + y 五、简答题（共20分）
1．完整的总线传输周期包括哪几个阶段？简要叙述每个阶段的工作。（4分）
2．除了采用高速芯片外，从计算机的各个子系统的角度分析，指出6种以上（含6种）提高整机速度的措施。（6分）
3．某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1，写出各中断源的屏蔽字。（5分）
中断源 L0 L1 L2 L3 L4 屏蔽字 0 1 2 3 4 4．某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。（5分） （1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用； （2）该指令直接寻址的最大范围（十进制表示）； （3）一次间址的寻址范围（十进制表示）； （4）相对寻址的位移量（十进制表示）。 六、问答题（共15分）
1．假设CPU在中断周期用堆栈保存程序断点，而且进栈时指针减1，出栈时指针加1。分别写出组合逻辑控制和微程序控制在完成中断返回指令时，取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。（8分）
2．画出DMA方式接口电路的基本组成框图，并说明其工作过程（以输入设备为例）。（7分） 七、设计题（10分）
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