罗克露老师-组成原理样题试卷

### 知识点解析 #### 一、单项选择题知识点解析 **1. 补码不恢复余数除法** - **知识点概述**：补码不恢复余数除法是一种常用的计算机算术运算方法，主要用于处理带符号数的除法问题。在此方法中，根据余数与除数的关系来决定商的值。 - **解析**：在补码不恢复余数除法中，当余数与除数同号时，意味着它们都是正数或者都是负数，此时商为1（选项③）。这是因为同号情况下，可以继续进行正常的减法操作而不改变结果的符号。 **2. 浮点运算中的左规操作** - **知识点概述**：浮点运算中，左规操作通常涉及到尾数和阶码的调整，用于保持数值的有效位数不变而改变其表示形式。 - **解析**：在浮点运算中，左规操作是将尾数增大而阶码减小（选项②）。这意味着在保持数值大小不变的前提下，增加尾数的有效位数同时减少阶码，从而确保数值的精度。 **3. 隐式I/O指令** - **知识点概述**：隐式I/O指令是一种特殊的输入/输出指令，它通过特定的数据传输机制而非明确的I/O指令来实现I/O操作。 - **解析**：采用隐式I/O指令是指利用传送指令（选项②）来实现I/O操作。这种方式避免了使用专门的I/O指令，简化了程序设计。 **4. 减少指令地址的方法** - **知识点概述**：在指令集中，减少指令中地址的数量可以提高指令编码效率，降低指令长度。 - **解析**：为了减少指令中的地址个数，采用隐地址的方式是最有效的（选项④）。隐地址是指在指令编码中不直接给出地址信息，而是通过某种方式隐含地确定地址。 **5. 同步控制方式** - **知识点概述**：同步控制方式是计算机系统中常见的控制策略之一，通过时钟信号统一控制各个部件的动作。 - **解析**：在同步控制方式中，每个时钟周期长度固定（选项①）。这意味着所有操作都必须在一个固定的时钟周期内完成，以确保系统的稳定性和可预测性。 **6. 微程序存放位置** - **知识点概述**：微程序是一系列微指令的集合，用于实现复杂指令的解码和执行。 - **解析**：微程序存放在控制存储器中（选项③）。控制存储器是专门用于存放微程序的高速存储器，以便快速读取微指令并执行相应的操作。 **7. 动态RAM的信息存储** - **知识点概述**：动态RAM（Dynamic Random Access Memory）是一种需要定期刷新以维持存储信息的内存类型。 - **解析**：动态RAM依靠电容电荷存储信息（选项②）。电容会在一段时间后逐渐失去电荷，因此需要定期刷新以维持数据的稳定性。 **8. 半导体存储器的存取方式** - **知识点概述**：半导体存储器根据其存取方式的不同，可以分为多种类型，如直接存取、顺序存取等。 - **解析**：半导体存储器常采用随机存取方式（选项④）。这意味着存储器中的任意位置都可以被随机访问，无需按照顺序逐个访问。 **9. CPU响应DMA请求时机** - **知识点概述**：DMA（Direct Memory Access）是一种允许外设直接访问内存的技术，无需CPU干预。 - **解析**：CPU响应DMA请求是在一个总线周期结束时（选项②）。这是因为总线周期是CPU与其他设备进行数据交换的基本单位时间。 **10. 写磁盘过程中的DMA请求时机** - **知识点概述**：在写磁盘的过程中，适配器会根据一定的条件向主机发出DMA请求。 - **解析**：在写磁盘过程中，适配器向主机发出DMA请求是在扇区缓冲器空时（选项③）。这是因为当扇区缓冲器为空时，表示磁盘已经准备好接收新的数据块。 #### 二、简答题知识点解析 **1. 微程序控制方式的基本思想** - **基本思想**：微程序控制方式的基本思想是将复杂的指令分解成一系列简单的微指令，并预先将这些微指令存储在控制存储器中。每条微指令控制完成一个简单的操作步骤，多条微指令组成的微程序则对应于一条机器指令的执行过程。 **2. 同步控制方式的变化实例** - **实例1**：不同指令可能需要不同数量的时钟周期才能完成。例如，加法指令可能只需要一个周期，而乘法指令可能需要多个周期。 - **实例2**：在总线周期中可以根据需要插入等待周期，以适应不同速度的外部设备或内存。 **3. DMA方式的初始化信息** - **初始化信息**：在DMA方式的初始化阶段，CPU需要通过程序传送的信息包括：DMA控制器的地址、数据传输方向（读或写）、数据传输的起始地址、传输的数据量等。 **4. 中断方式的特点** - **主要特点**：与转子（即轮询方式）相比，中断方式的主要特点是更加高效和灵活。例如，它可以及时响应外部事件，减少CPU对I/O设备的查询时间；并且可以支持多重中断，提高系统的并发能力。 **5. 堆栈的存取方式** - **存取方式**：堆栈虽然位于主存储器内，但访问堆栈通常不是采用随机存取方式。这是因为堆栈的操作遵循“先进后出”（LIFO）的原则，每次访问都是在栈顶进行，因此更适合顺序存取方式。 **6. 单级中断的服务内容** - **服务内容**：在单级中断方式下，中断服务程序的主要任务包括：保存被中断程序的现场信息（如寄存器值等）、执行中断处理程序、恢复被中断程序的现场信息并返回到中断点继续执行。 #### 三、存储器设计知识点解析 **1. 存储器芯片的选择与配置** - **芯片选择**：题目中提到的存储器容量为9KB，分为4KB ROM和5KB RAM。ROM区使用EPROM芯片（4K×8位/片），RAM区使用SRAM芯片（4K×4位/片和1K×8位/片）。 - **配置**：对于ROM区，需要4KB存储空间，使用1片4K×8位的EPROM芯片即可满足需求。对于RAM区，5KB存储空间可以通过3片4K×4位的SRAM芯片和1片1K×8位的SRAM芯片组合实现。 **2. 地址线的分配** - **地址线分配**：对于EPROM芯片，需要使用12根地址线（A11-A0）来覆盖4K的地址空间；对于SRAM芯片（4K×4位/片），同样需要12根地址线（A11-A0）；而对于1K×8位的SRAM芯片，则只需10根地址线（A9-A0）。 **3. 片选信号逻辑式** - **逻辑式**：为了选择不同的存储器芯片，需要设计合适的片选信号。例如，对于EPROM芯片，可以使用地址线的高位进行片选；对于SRAM芯片，同样可以使用地址线的高位或者其他逻辑方式进行选择。 **4. 存储器框图设计** - **框图设计**：框图中应包括存储芯片、片选逻辑电路以及地址线、数据线、片选线和读/写线的连接。具体来说，EPROM芯片和SRAM芯片之间需要通过地址译码器进行选择，以实现对不同存储区域的访问。 #### 四、拟定指令流程与微命令序列知识点解析 **1. 指令流程拟定** - **指令流程**：对于JSR-（R1）指令，其指令流程可能包括以下步骤： - 将PC内容送入MAR（PC→MAR）； - 读取指令地址单元的内容到MDR（R/M）； - 将MDR的内容送入IR（MDR→IR）； - 根据IR的内容进行相应操作，比如进行子程序调用。 **2. 微命令序列** - **微命令序列**：根据指令流程，可以列出该指令在各周期所需的微命令序列，例如： - PC→MAR - R/M - MDR→IR - IR分析 - 执行子程序调用操作 #### 五、显示器设置知识点解析 **1. 显存VRAM的内容与容量** - **内容与容量**：题目中提到的CRT字符显示器分辨率为20行×40列字符，每个字符由8×12的点阵构成。显存VRAM的内容是每个字符的点阵信息，考虑到一个点阵只占据一位信息，故每个字符需要12字节（8×12÷8=12B）的存储空间。因此，整个VRAM的容量为20×40×12=9600字节。 **2. 同步计数器的设计** - **计数器设计**：需要设置两个同步计数器，一个是水平同步计数器，另一个是垂直同步计数器。水平同步计数器的分频关系可以设置为每发送完一行字符后计数一次，垂直同步计数器则在每发送完20行字符后计数一次。 **3. 访问VRAM与同步信号的发送** - **访问与同步**：访问VRAM的时间应该是在显示每一行字符之前，以便加载当前行需要显示的内容。水平同步信号应该在每行字符发送完成后发送一次，而垂直同步信号则在每20行字符发送完成后发送一次。