计算机组成原理2010-2011(A)参考答案 - 图文

课程名称 计算机组成原理参考答案 试卷 卷别 A ? B □ 10 B 20 B 一、 选择题：（本题共20小题，每题1.5分，共30分） 1 B 11 D 2 B 12 D 3 C 13 C 4 D 14 C 5 C 15 B 6 D 16 C 7 8 9 C 19 C C/D B 17 D 18 B 二、简答题(本题共3小题，每题5分，共15分) 1. 指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？ 答：通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出；在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样，虽然指令和数据都为0、1代码形式存在存储器中，但CPU可以判断出在取指阶段访问存储器取出的0、1代码 是指令；在执行阶段访存取出的0、1代码是数据。例如，完成ADD M指令需两次访存：第一次访存是取指阶段，CPU根据PC给出的地址取出指令；第二次访存是执行阶段，CPU根据IR的指令中M给出的地址取出操作数。可见，CPU就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来区分指令和数据的。 2. 提高访存速度可采取哪些措施？简要说明之。 答：提高访存速度可从寻找高速元件和采用层次结构外，还可调整主存的结构也可提高访存的速度，如单体多字系统和多体并行系统。 3. 遵循冯诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？ 第 1 页 共 6 页

三、计算题一（本题10分） 1．（10分）使用原码一位乘法计算X×Y。X=0.11101,Y=0.01111 X补=0.11101 Y补=0.01111 (2分) Xf ⊕ Yf=0 (1分) 0.00000 0.01111 (1分) 0.11101 0.11101 0.01110 1 0.0111 (1分) 0.11101 1.01011 1 (1分) 0.10101 11 0.011 0.11101 1.10010 11 0.11001 011 0.01 (1分) 0.11101 1.10110 011 0.11011 0011 0.0 (1分) 0.00000 0.11011 0011 0.01101 10011 0. (1分) X*Y=0.0110110011 (1分) 四、计算题二（本题8分） 假设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码和寻址方式，第二个字节是相对偏移量，用补码表示。若当前转移指令的第一个字节所在地址为0019H，且CPU每取出一个字节指令便会自动执行（PC）+1?PC操作。试问：若转移的目标地址分别为0006H和00025H时，转移指令第二个字节的内容是什么？ 答：当转移目标地址为0006H时，第二字节的内容是 0006H—（0019H+0002H）=—15H补码为EBH （4分，如果没有转化为补码扣2分） 当转移目标地址为0025H时，第二字节的内容是 0025H—（0019H+0002H）=0AH补码为0AH （4分如果没有转化为补码扣2分） 第 2 页 共 6 页

五、计算题三（本题9分） 有一个64K×16位的存储器，由16K×1位的DRAM芯片（芯片内是128×128结构）构成，存储器读/写周期为500ns。试问： （1）（3分）需要多少DRAM芯片？ （2）（3分）采用异步刷新方式，如果单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？ （3）（3分）如果采用集中式刷新，存储器刷新一遍最少要用多少时间？ 答：（1）64K×16/16K×1=64片（3分） （2）2ms/128=15.625us（3分） (3)128*500ns=64us（3分） 六、分析题一（本题12分） 设某机型寄存器字长16位，用十六进制方式表示，已知：变址寄存器的内容为0004H,PC的内容为0003H，内存中部分单元的内容如下： 地址 0002H 0003H 0004H 0005H 0006H 内容 000AH 0002H 0007H 0004H 0005H 地址 0007H 0008H 0009H 000AH 000BH 内容 000AH 0002H 0003H 0009H 0008H 指令为双字长指令，格式如下： 若当前指令分别为下列寻址方式时，试求出操作数。（请写出详细计算过程，否则不给分） （1）（3分）直接寻址 000AH（3分） （2）（3分）间接寻址 0009H（3分） （3）（3分）立即寻址 0002H（3分） （4）（3分）变址寻址 0005H（3分） 操作码 寻址方式码 寄存器号（16位） 直接地址/间接地址/立即数/相对位移量/形式地址（16位） 七、分析题二（本题10分） 如图所示的模型机结构和数据通路，指令格式如下： Opcode(4位) 寻址方式（2位） 寄存器编号（2位） A地址（8位） 请用指令方框图写出指令SUB R1，R0 （指令完成（R1）—(R0)?R1），从取址到执行的全部微操作序列，说明该指令需要几个机器周期，需要访问内存几次及完成什么操作。PC用于存放当前指令的地址或下一条指令的地址，AR第 3 页 共 6 页

用于存放要访问存储器的地址，ALU为算术逻辑运算单元，用于进行算术运算和逻辑运算。DA1和DA2为两个暂存器，用于存放要送给ALU运算的数据，R0~Rn为通用寄存器，可存放中间数据或结果；IR用于存放当前要运行的指令。 存储器指令或数据............地址......地址寄存器AR中断部件输入设备......地址总线AB8数据总线DB8DA1DA2R0R1ALU指令寄存器IR程序计数器PC指令译码器PC+1操作控制信号形成部件时序信号产生器输出设备R2Rn 第 4 页 共 6 页

八、分析题三（本题8分） 在一个8级中断系统中，硬件中断响应从高到代优先顺序是：I1?I2?I3?I4?I5?I6?I7?I8，设置中断屏蔽寄存器后，中断响应的优先顺序变为I1?I5?I8?I3?I2?I4?I6?I7。问： （1）（4分）应当如何设置屏蔽码？屏蔽码为1时表示可以屏蔽，为0时表示不可屏蔽。 （2）（4分）如果CPU在执行一个应用程序时有I5、I6、I7级3个中断按次序到达，I8到I6没有处理完以前到达，在处理I8时I2中断请求又到达CPU，试画出CPU响应这些中断的顺序示意图。 屏蔽码 I1 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 1 0 0 0 0 0 0 0 I2 1 1 1 0 1 0 0 1 I3 1 0 1 0 1 0 0 1 I4 1 1 1 1 1 0 0 1 I5 1 0 0 0 1 0 0 0 I6 1 1 1 1 1 1 0 1 I7 1 1 1 1 1 1 1 1 I8 1 0 0 1 0 0 1 线 订 装

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