一、选择题（共20分,每题１分)

1.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来自______。

A．立即数和栈顶；

B．暂存器;

Ｃ.栈顶和次栈顶；

D.累加器。

2.＿_____可区分存储单元中存放的是指令还是数据.

Ａ.存储器;

B.运算器；

C．控制器；

D.用户。

３．所谓三总线结构的计算机是指______。

Ａ．地址线、数据线和控制线三组传输线。

B.I/O总线、主存总统和ＤMA总线三组传输线;

C.I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线；

D．设备总线、主存总线和控制总线三组传输线．。

４．某计算机字长是32位,它的存储容量是２5６KB,按字编址，它的寻址范围是__＿_＿_。

A.1２8K;

Ｂ.６４K;

C.６4KＢ；

D．1２8ＫB。

5．主机与设备传送数据时,采用＿_＿___，主机与设备是串行工作的。

Ａ．程序查询方式；

B．中断方式;

C．ＤMA方式;

D.通道.

６．在整数定点机中，下述第______种说法是正确的.

Ａ.原码和反码不能表示 —1，补码可以表示 —1；

B.三种机器数均可表示 —1；

C．三种机器数均可表示　—1,且三种机器数的表示范围相同；

D．三种机器数均不可表示 —1。

７.变址寻址方式中,操作数的有效地址是___＿_＿.

A.基址寄存器内容加上形式地址（位移量）;

B.程序计数器内容加上形式地址；

C.变址寄存器内容加上形式地址;

D．以上都不对.

8．向量中断是＿_____。

Ａ．外设提出中断；

Ｂ．由硬件形成中断服务程序入口地址;

C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址

D.以上都不对。

9.一个节拍信号的宽度是指_＿____。

A．指令周期;

Ｂ．机器周期；

C.时钟周期；

Ｄ．存储周期。

1０．将微程序存储在EPＲOM中的控制器是__＿＿_＿控制器.

Ａ.静态微程序；

Ｂ．毫微程序;

C．动态微程序；

Ｄ．微程序。

11.隐指令是指_＿＿__＿。

A.操作数隐含在操作码中的指令;

B．在一个机器周期里完成全部操作的指令;

C.指令系统中已有的指令;

Ｄ.指令系统中没有的指令。

12．当用一个1６位的二进制数表示浮点数时，下列方案中第＿＿___种最好。

Ａ．阶码取4位（含阶符１位）,尾数取12位(含数符1位）；

Ｂ.阶码取5位（含阶符１位），尾数取11位(含数符1 位)；

Ｃ．阶码取8位(含阶符1位），尾数取8位（含数符1位);

　       Ｄ．阶码取６位(含阶符１位),尾数取12位(含数符1位)。

13．DＭA方式___＿＿_.

Ａ.既然能用于高速外围设备的信息传送,也就能代替中断方式；

Ｂ.不能取代中断方式;

Ｃ．也能向CＰU请求中断处理数据传送;

D.内无中断机制。

１4.在中断周期中,由__＿___将允许中断触发器置“０”.

A.关中断指令;

Ｂ.机器指令;

Ｃ．开中断指令；

D．中断隐指令.

15．在单总线结构的CＰU中,连接在总线上的多个部件______。

Ａ．某一时刻只有一个可以向总线发送数据,并且只有一个可以从总线接收数据;

B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据，但可以有多个同时从总线接收数据；

C．可以有多个同时向总线发送数据,并且可以有多个同时从总线接收数据;

D.可以有多个同时向总线发送数据,但可以有一个同时从总线接收数据。

16．三种集中式总线控制中,_＿____方式对电路故障最敏感。

A.链式查询；

B．计数器定时查询；

C.请求;

Ｄ.以上都不对。

17．一个１6Ｋ×8位的存储器,其地址线和数据线的总和是＿＿____。

A.48；

B.4６；

C．17;

Ｄ．２2．

18．在间址周期中,＿_＿＿＿_。

A．所有指令的间址操作都是相同的；

B.凡是存储器间接寻址的指令，它们的操作都是相同的;

C.对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令，它们的操作是不同的；

D.以上都不对。

1９．下述说法中＿_____是正确的.

A.ＥPRＯＭ是可改写的，因而也是随机存储器的一种;

B．ＥPRＯM是可改写的,但它不能用作为随机存储器用;

C.EＰＲＯM只能改写一次，故不能作为随机存储器用；

Ｄ．EPROM是可改写的,但它能用作为随机存储器用.

２0.打印机的分类方法很多，若按能否打印汉字来区分，可分为_____＿.

A．并行式打印机和串行式打印机;

Ｂ．击打式打印机和非击打式打印机;

C.点阵式打印机和活字式打印机;

D.激光打印机和喷墨打印机。

二、填空（共２0分，每空１分)

１．设浮点数阶码为8位(含1位阶符)，尾数为24位(含1位数符）,则３２位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是:最大正数为        Ａ 　      ,最小正数为

       B  　  ，最大负数为 　 　   C 　　　　 ,最小负数为　  　    Ｄ  .

２.指令寻址的基本方式有两种，一种是Ａ寻址方式，其指令地址由  B  给出，另一种是 　　C 　 寻址方式,其指令地址由D给出。

3.在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中，假设四个过程段的时间分别是Ｔ１ =　6０nｓ﹑T2 = 50ns﹑T3 =　９0ns﹑T4 =　80ｎs。则加法器流水线的时钟周期至少为  Ａ  。如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,则浮点加法所需的时间为  B 　.

4.一个浮点数,当其尾数右移时,欲使其值不变,阶码必须   　  Ａ　    。尾数右移1位，阶码　  　 B   　 。

5．存储器由m（m=1,２,4，8…）个模块组成,每个模块有自己的Ａ和

 B  　　 寄存器,若存储器采用　    C    编址,存储器带宽可增加到原来的       Ｄ　 　  　倍.

6.按序写出多重中断的中断服务程序包括　    A     、B 　　　 、　 　  C 　 　  、

 　　　  D  　  　　　和中断返回几部分。

三、名词解释（共1０分,每题2分)

１.微操作命令和微操作

2．快速缓冲存储器

3.基址寻址

4．流水线中的多发技术

5．指令字长  　

四、计算题（5分）

设机器数字长为8位（含１位符号位）,设Ａ＝，B=，计算[AB］补,并还原成真值。

五、简答题(共２0分)

1.异步通信与同步通信的主要区别是什么，说明通信双方如何联络。（4分)

２.为什么外围设备要通过接口与CPＵ相连？接口有哪些功能?（6分)

六、问答题(共1５分)

1．设ＣPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。图中W是写控制标志,R是读控制标志,Ｒ1和R2是暂存器。(8分）

（1）假设要求在取指周期由AＬＵ完成 (PＣ)+1→ＰＣ的操作（即AＬU可以对它的一个源操作数完成加1的运算)。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。

（2)写出指令AＤD#α（#为立即寻址特征,隐含的操作数在ACC中)在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。

２．DMA接口主要由哪些部件组成？在数据交换过程中它应完成哪些功能？画出ＤMA工作过程的流程图(不包括预处理和后处理）

七、设计题(10分）

设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用作访存控制信号（低电平有效)，用作读写控制信号（高电平为读，低电平为写)。现有下列芯片及各种门电路(门电路自定），如图所示。画出CＰU与存储器的连接图,要求：

（1)存储芯片地址空间分配为:最大４K地址空间为系统程序区,相邻的4Ｋ地址空间为系统程序工作区，最小16K地址空间为用户程序区;

(2)指出选用的存储芯片类型及数量;

（3)详细画出片选逻辑。

(1）主存地址空间分配:

6000H~６7FFH为系统程序区；

68００H~６BFＦH为用户程序区。

（2)合理选用上述存储芯片，说明各选几片？

(3）详细画出存储芯片的片选逻辑图。

答案:

一、选择题(共20分,每题1分)

１．C　　    2.Ｃ　      ３.B   ﻩ4．B  　　    5.A  　 　ﻩ6．B　 　　    7.Ｃ

８．Ｃ    9．Ｃ    １0.A    11.Ｄﻩ1２.B    13.B    1４．Ｄ

１５．Bﻩ16．Ａ    17．D    １8．Ｃﻩ１9．Bﻩ20．Ｃ

二、填空(共２0分,每空1分)

１.A．Ａ.２１2７(1-2－2３）    Ｂ.2－１2９ﻩC．2-１２8(—2－１-2-23)        D．-2１2７

２．Ａ. 顺序       Ｂ.程序计数器ﻩC．跳跃ﻩ 　　  　  　　  D. 指令本身

3.A.90ns    B．28０ns

4.A.A.增加    B．加1

5.A.地址ﻩＢ．数据ﻩＣ．模mﻩD．m

6.A.保护现场   Ｂ．开中断    C．设备服务ﻩD．恢复现场

三、名词解释（共１０分，每题2分)

１．微操作命令和微操作

答：微操作命令是控制完成微操作的命令；微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。

2.快速缓冲存储器

答:快速缓冲存储器是为了提高访存速度，在CPＵ和主存之间增设的高速存储器,它对用户是透明的。只要将ＣPＵ最近期需用的信息从主存调入缓存,这样CPU每次只须访问快速缓存就可达到访问主存的目的,从而提高了访存速度。

3．基址寻址

答:基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。

4．流水线中的多发技术

答:为了提高流水线的性能，设法在一个时钟周期（机器主频的倒数)内产生更多条指令的结果，这就是流水线中的多发技术。

5.指令字长

答：指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。

四、(共5分)

计算题 答:［A+Ｂ］补=1。1011110,    A+B =（—17/６４）

［A-B]补＝1。100０1１0,ﻩＡ－B =（35／６4）

五、简答题(共2０分)

1.(４分）答：

同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序,统一的传输周期进行信息传输，通信双方按约定好的时序联络．后者没有公共时钟，没有固定的传输周期，采用应答方式通信,具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系；全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。

2．(６分,每写出一种给１分,最多6分)

答:外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有:

    (１)一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号(地址），通过接口可实现对设备的选择.

 　  (2）I/O设备种类繁多,速度不一,与 ＣPU速度相差可能很大,通过接口可实现数据缓冲，达到速度匹配.

    (3)Ｉ/O设备可能串行传送数据,而ＣPU一般并行传送,通过接口可实现数据串并格式转换。

    （4)Ｉ／O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同,通过接口可实现电平转换．

    （５）CPU启动I/O设备工作,要向外设发各种控制信号,通过接口可传送控制命令。

 　 　(6）I/O设备需将其工作状况（“忙”、“就绪"、“错误”、“中断请求”等）及时报告CPU,通过接口可监视设备的工作状态,并保存状态信息，供ＣPU查询。

 　  可见归纳起来,接口应具有选址的功能、传送命令的功能、反映设备状态的功能以及传送数据的功能(包括缓冲、数据格式及电平的转换).

4.（5分）答:

（1）根据IR和ＭDR均为16位，且采用单字长指令，得出指令字长16位．根据10５种操作,取操作码7位。因允许直接寻址和间接寻址，且有变址寄存器和基址寄存器，因此取２位寻址特征,能反映四种寻址方式。最后得指令格式为：

M  寻址特征,可反映四种寻址方式；

AD形式地址。

这种格式指令可直接寻址27 = 128,一次间址的寻址范围是2１6 ＝　65536。

（2）双字长指令格式如下:

AD1∥AD2为2３位形式地址。

这种格式指令可直接寻址的范围为2２３ = 8M。

（3）容量为８MB的存储器，MDR为16位,即对应４M×１6位的存储器.可采用双字长指令,直接访问4M存储空间，此时MAＲ取22位;也可采用单字长指令，但RX和ＲB取２2位，用变址或基址寻址访问4M存储空间。

六、 （共１５分)问答题

1.（8分）答:

(1)由于(PC）+1→PC需由ＡLU完成，因此PC的值可作为ＡLU的一个源操作数,靠控制ALＵ做+1运算得到 （PC)＋１，结果送至与ＡＬＵ输出端相连的R2,然后再送至PC。

此题的关键是要考虑总线冲突的问题，故取指周期的微操作命令及节拍安排如下:

T０  ＰC→MＡR，１→R

Ｔ１  M(ＭAR)→MDR,(PC)+１→R2

T2  MDR→IR,OＰ(IＲ)→微操作命令形成部件

T3　 Ｒ2→PC

(2）立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下:

T0  Aｄ(IR)→R1　　;立即数→R1

T1  (R1）＋(ＡＣC）→R2；ACC通过总线送ALU

T2 　Ｒ2→ACC　　　　 　  ;结果→ACC

2.(7分)答:ＤMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存地址计数器、字计数器、设备地址寄存器、中断机构和DMA控制逻辑等组成.在数据交换过程中,ＤMA接口的功能有:（1）向CPU提出总线请求信号;（2）当ＣPＵ发出总线响应信号后,接管对总线的控制;（3)向存储器发地址信号（并能自动修改地址指针);(4)向存储器发读/写等控制信号,进行数据传送;(5）修改字计数器，并根据传送字数，判断ＤMＡ传送是否结束;(6)发DＭＡ结束信号，向ＣPＵ申请程序中断，报告一组数据传送完毕.DＭA工作过程流程如图所示。

七、设计题（共10分） 

答:

(１）主存地址空间分配．(2分)

A15　　  …　　A1１    …  A7　    ……   　A0

最大４K 2K×8位RＯM2片

相邻4K　４K×４位RＡM2片

最小１６K 8K×8位ＲAM2片(２)根据主存地址空间分配

最大4K地址空间为系统程序区,选用2片2K×8位ROM芯片；(1分)

相邻的４K地址空间为系统程序工作区，选用２片4K×4位RAM芯片；(1分）

最小1６K地址空间为用户程序区，选用2片８K×8位RAＭ芯片。（１分）

（3）存储芯片的片选逻辑图（5分)

下载本文