（8） 大多数采用微程序控制器
4. 从时间上讲,取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲，从内存读出指令流流向控制器（指令寄存器）。从内存读出数据流流向运算器（通用寄存器）。
四．应用题
1. 证明：
-i
因为 X = -X0 + Xi2
-I-i
所以 X/2 = -X0/2 + 1/2 Xi2 = -X0 + X0/2 + 1/2 Xi2
= -X0 + Xi2由于X/2= -X0 + Xi2
-（i+1）
-（i+1）
根据补码与真值的关系便有：[X/2]补 = X0.X0X1X2…Xn 2. 串行方式：C1 = G1 + P1C0 C2 = G1 + P2C1 C3 = G3 + P3C2 C4 = G4 + P4C3
其中 G1 = A1B1 P1 = A1⊕B1 G2 = A2B2 P2 = A2⊕B2 G3 = A3B3 P3 = A3⊕B3 G4 = A4B4 P4 = A4⊕B4
3. 解：连续读出 m=8 个字的信息量是：q = 64位×8 = 512位
连续读出 8 个字所需的时间是：t = T + （m – 1）τ = 200 + 7×50 = 5.5×10s
交叉存储器的带宽是: W = q/t = 512/（5.5×10s） ≈ 93×10 位/s
4.（1）OP字段指定16种操作 （2）单字长二地址指令
（3）每个操作数可以指定8种寻址方式 （4）操作数可以是RR型、RS型、SS型
5. 解：时空图法：假设指令周期包含四个子过程：取指令（IF）、指令译码（ID）、 执行
运算（EX）、结果写回（WB），每个子过程称为过程段（Si），这样，一个流水线由一系列串连的过程段组成。在统一时钟信号控制下，数据从一个过程段流向相邻的过程段。
S1 S2 S3 S4
-7
7
-7
入→ IF ID EX (a) 指令周期流程
WB (b) 非流水CPU时空图
(c) 流水CPU时空图
图C5.1
图C5.1（b）表示非流水CPU的时空图。由于上一条指令的四个子过程全部执行完毕后才能开始下一条指令，因此每隔4个单位时间才有一个输出结果，即一条指令执行结束。
图C5.1（c）表示流水CPU的时空图。由于上一条指令与下一条指令的四个过程在时间上可以重叠执行，因此，当流水线满载时，每一个单位时间就可以输出一个结果，即执行一条指令。
比较后发现：流水CPU在八个单位时间中执行了5条指令，而非流水CPU仅执行2条指令，因此流水CPU具有更强大的数据吞吐能力。
6. 解：设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个周期传送的数据量用D表示，根据总线带宽定义，有：
Dr = D/T = D×f = 4B×33×10/s = 132MB/s
7. 答：应当包括：内存地址计数器 字计数器 数据缓冲寄存器
“DMA请求”标志 “控制/状态”逻辑 中断机构 等逻辑构件 8. 解：刷存总带宽 160MB/S × 100/50 = 320MB/S 可采用如下技术措施：
（1）使用高速的DRAM芯片组成刷存 （2）刷存采用多体交叉结构
（3）加大刷存至显示控制器的内部总线宽度
（4）刷存采用双端口存储器结构，将刷新端口与更新端口分开
6
期末试卷六
一．选择题（每小题1分，共20分）
1. 我国在______年研制成功了第一台电子数字计算机，第一台晶体管数字计算机于______年完成。
A. 1946，1958 B. 1950，1968 C. 1958，1961 D. 1959，1965
2. 目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为______。 A. 单晶硅 B. 非晶硅 C. 锑化钼 D. 硫化镉 3. 下列数中最大的数是______。
A. （100110001）2 B. （227）8 C. （98）16 D. （152）10
4. ______表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码
5. 用32位字长（其中1位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围是______。
-32 -31
A. 0≤│N|≤1-2B. 0≤│N|≤1-2
-30 -29
C. 0≤│N|≤1-2 D. 0≤│N|≤1-2 6. 定点运算器用来进行______。
A. 十进制数加法运算 B. 定点数运算
C. 浮点数运算 D. 即进行定点数运算也进行浮点数运算
7. 某SRAM芯片，其存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为____。
A. 64，16 B. 16，64 C. 64，8 D. 16，16 8. 闪速存储器称为______。
A. 光盘 B. 固态盘 C. 硬盘 D. 软盘
9. 二地址指令中，操作数的物理位置不可能安排在______。 A. 栈顶和次栈顶 B. 两个主存单元 C. 一个主存和一个寄存器 D. 两个寄存器
10. 堆栈寻址方式中，设A为累加寄存器，SP为堆栈指示器，Msp为SP 指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：（A）→Msp，（SP）－1→SP，那么出栈操作的动作为： A. （Msp）→A，（SP）+1→SP B. （SP）+1→SP，（Msp）→A C. （SP）－1→SP，（Msp）→A D. （Msp）→A，（SP）－1→SP 11. 中央处理器（CPU）是包含______。 A. 运算器 B. 控制器
C. 运算器. 控制器和cache D. 运算器、控制器和主存储器 12. 指令寄存器的作用是______。
A. 保存当前指令的地址 B. 保存当前正在执行的指令 C. 保存下一条指令 D. 保存上一条指令
13. 下面描述的RISC机器基本概念中正确的表达是______。 A. RISC机器不一定是流水CPU B. RISC机器一定是流水CPU
C. RISC机器有复杂的指令系统 D. CPU配备很少的通用寄存器
14. 在______的微型计算机中，外设可以和主存储器单元统一编址，因此可以不使用I/O指令。
A. 单总线 B. 双总线 C. 三总线 D. 多总线
15. 描述当代流行总线结构中基本概念不正确的句子是______。
A. 当代流行总线结构是标准总线
B. 当代总线结构中，CPU和它私有的cache一起作为一个模块与总线相连 C. 系统中只允许有一个这样的模块
D. PCI总线体系中有三种桥，它们都是PCI 设备
16. 磁盘驱动器向盘片磁层记录时采用______方式写入。 A. 并行 B. 串行 C. 并—串行 D. 串—并行
17. 一台计算机对n个数据源进行分时采集，送入主存，然后分时处理。采集数据 时最好方案是使用______。
A. 堆栈缓冲区 B. 一个指针的缓冲区
C. 两个指针的单缓冲区 D. n个指针的n个缓冲区
18. 为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用______。 A. 通用寄存器 B. 堆栈 C. 存储器 D. 外存 19. 下述I/O控制方式中，_____主要由程序实现。 A. PPU（外围处理机） B. 中断方式 C. DMA 方式 D. 通道方式
20. 在下述指令中，______指令包含的周期数最多。
A. RR型 B. RS型 C. SS型 D. 零地址指令
二．填空题（每空1分，共20分）
1. 计算机软件一般分为两大类：一类叫A.______，另一类叫B.______。操作系统属于C.______类。
2. 一位十进制数，用BCD码表示需要A.______位二进制码，用ASCⅡ码表示需要B.______位二进制码。
3. 虚拟存储器指的是A.______层次，它给用户提供了一个比实际B.______空间大的多C.______空间。
4. 不同机器有不同的A.______，RISC指令系统是B.______指令系统的改进。 5. 流水CPU中的主要问题是A.______相关、B.______相关和C.______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。
6. 总线同步定时协议中，事件出现在总线的时刻由A.______信号确定，总线周期的长度是B.______的。
7. 不同的CRT显示标准所支持的最大A.______和B.______数目是不同的。 8. 数组多路通道允许A.______个设备进行B.______型操作，数据传送单位是C.______。
三．简答题（每小题5分，共20分）
1. 主存储器的性能指标有哪些？含义是什么？ 2. 集中式仲裁有哪几种方式？
3. 在计算机中，CPU管理外围设备有几种方式？
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