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计算机组成原理试题及答案全套.doc
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计算机组成原理试题及答案
一、填空(12 分)
1. 某浮点数基值为 2,阶符 1 位,阶码 3 位,数符 1 位,尾数 7 位,阶码
和尾数均用补码表示,尾数采用规格化形式,用十进制数写出它所能
表示的最大正数 ,非 0 最小正数 ,最大负
数 ,最小负数 。
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 ,
指令提供 ; 而在变址寻址中,变址寄存器提供 ,
指令提供 。
3. 影响流水线性能的因素主要反映在 和
两个方面。
4. 设机器数字长为 16 位(含 1 位符号位)。若 1 次移位需 10ns,一次加
法需 10ns,则补码除法需 时间,补码 BOOTH 算法最
多需要 时间。
5. CPU 从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫 ,
它通常包含若干个 ,而后者又包含若干个 。
组成多级时序系统。
二、名词解释(8 分)
1. 微程序控制
2. 存储器带宽
3. RISC
4. 中断隐指令及功能
三、简答(18 分)
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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。
2. 设主存容量为 1MB,Cache 容量为 16KB,每字块有 16 个字,每字 32 位。
(1)若 Cache 采用直接相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。
(2)若 Cache 采用四路组相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。
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。
中断源
屏蔽字
0 1 2 3 4
L0
L1
L2
L3
L4
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
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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。
(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;
(3)一次间址的寻址范围;
(4)相对寻址的寻址范围。
四、(6 分)
设阶码取 3 位,尾数取 6 位(均不包括符号位),按浮点补码运算规则
计算 [2
5
16
9
�
] + [2
4
)
16
11
(��
]
五、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)。(8 分)
六、(10 分)设 CPU 共有 16 根地址线,8 根数据线,并用
MREQ
作访存控制
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OE
允许输出
WE
允许写
信号,用
WR /
作读写控制信号,现有下列存储芯片:
RAM:1K×8 位、2K×4 位、4K×8 位
ROM:2K×8 位、4K×8 位
以及 74138 译码器和各种门电路(自定),画出 CPU 与存储器连接图。要
求:
(1)最大 4K 地址空间为系统程序区,与其相邻 2K 地址空间为用户
程序区。
(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片?写出每片存储芯片的地址
范围。
(3)详细画出存储芯片的片选逻辑。
ROM
Ai A0
CS
Dn D0
PD/Progr
RAM
Ai A0
CS
Dn D0
OE
WE
G1
G2A
G2B
C
B
A
Y7
Y6
Y0
74138
七、假设 CPU 在中断周期用堆栈保存程序断点,且进栈时栈指针减一,出栈
时栈指针加一。试写出中断返回指令(中断服务程序的最后一条指令),在取
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指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。若采用微程序控制,则
还需要增加哪些微操作。(10 分)
八、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
提高整机速度的措施。(8 分)
计算机组成原理试题答案
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