电子技大学1992-99年研究生入学考试试题与答案（组成原理）

电子技大学1992年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 带*号者，可供在职人员考生选择(在第一大题中选作8道小题，在第二、三、

四、五大题中选作3大题) 一、简答题(40分)

1、分别说明:在补码一位乘法(比较法)中，对应于不同乘数组合，应执行何种操作？ 2、说明补码除法中确定商值的规则。

3、指出四种在指令格式中使用隐指令的方式。

4、任举一种系统总线为例(也可自行拟定)，说明其主要信号组成。 5、指明同步控制与异步控制的适用场合，并各举一例。 6、简述微程序控制的含义。

7、简述在DMA初始化阶段(程序准备阶段)应做哪些基本操作。 8、简述循环校验研的产生方法。

*9、调用磁盘时，一般应给出哪些寻址信息。

*10、主机与外围设备交换，一般有哪几种控制方式(传送方式)？请说明他们各自的适用场合。

二、（20分）某CRT显示器有两种方式与规格：①字符方式：80列×25行，字符点阵7

×9 ,字符区间9×15 ②图形方式:800×600。问： 1、基本缓存（不考虑属性信息）容量？ 2、缓存中存放何种信息？地址如何安排？ 3、同频计数器及其分频关系？

三、（20分）

1、设计一种CPU内部数据通路结构，画出寄存器级框图。

2、针对上述结构，拟定微指令格式，说明各字段功能含义。该微指令应能分别按指令操作码、源寻址方式、目的寻址方式，实现微程序分支。 四、（20分）某机（主站）挂接4台通讯设备（从站），主站可以直接程序控制方式向从站发送数据、命令，调回设备状态信息；而从站需以中断方式与主站通讯，但四台从站共用一个中断向量类型码。

1、 设计中断接口，画出寄存器级粗框图。 2、 说明地址分配与设备选择方法。

3、 拟定命令/状态字格式，使之能满足下述要求：

①主站能向从站发启动、清除、屏蔽、选择等命令；

②能反映出从站忙或空闲、申请中断、故障等状态。 4、说明中断申请、响应、判中断源的过程。 五、（20分）某存储器0000H∽0FFFH为ROM区，1000H∽2FFFH为RAM区，按字节编址，地址总线A15∽A0(低)，双向数据总线D7∽D0(低)，R/W 控制读或写，MREQ为低时允许存储器芯片EPROM2KB/片，RAM4K×4/片，试画出存储器逻辑图，标注出地址分配与片选逻辑。

电子技大学1993年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 应届生作一、二、四(1~12)等题，在职生从一、二、三中选作两题，四中选作12题。

一、（20分）某CPU内含一个ALU，四个通用寄存器R0~R3,二个暂存器C，D,三个用于控制的寄存器PC、IR、PSW，二个与主存接口的寄存器MAR、MBR。 1. 画出一种寄存器级数据通路框图。

2. 用寄存器传送语句形式(如R0→R1),描述指令ADD(R0),(R1)的读取与执行流程。 3. 拟定微指令格式。 二、（20分）

1. 以寄存器级粗框图形式，画出中断接口的一般结构。 2. 说明中断接口中各部件的作用。

3. 针对上述接口逻辑，说明中断过程(含申请、屏蔽、响应、判中断源等过程)

*三、（20分）

以某种常用微机系统为背景：

1. 画出硬件系统的逻辑粗框图(设备与插件级). 2. 举例说明常用设备的主要规格。

3. 系统总线上有哪些主要信号（控制信号部分应细分为几个方面）。 四．（60分）简要回答下述问题

1. 某加法器采用分组并行进位结构：四位一组组内并行，组间并行，初始进位C0,请写出

进行信号C6的逻辑式。

2. 在补码除法中，对应于什么情况商值为0？下一步如何操作？什么情况商值为1？下一

步如何操作？

3. 试比较CPU内部总线与系统总线的异同（功能、信息、时序控制方式等）。 4. 何谓同步控制？何谓异步捕控制？

5. 何谓向量中断？试说明中断向量的产生方法.

6. 何谓DMA方式？它与中断方式的适用场合有何不同？

7. 某存储器容量14KB，其中EPROM 8KB/片，RAM 4KB/片，RAM 2K/片。试写出几个

片选信号逻辑式。

8. 键盘操作常先用软件扫描法产生位置码，然后转换为按键编码。简述一种扫描方法。 9. 某CRT显示器采用图形方法，规格为800×600,问应设置哪几级同步计数器？其分频关

系？

10. 调用磁盘时，一般需进行两次中断处理，请说明他们的作用。 11. 磁盘工作速度指标一般包括哪几项？ 12. 磁带、磁盘一般采用哪些记录方式？ 13. 请举出三种常用校验码。

14. 简要说明：静态存储器靠什么原理存储信息？动态存储器又靠什么原理存储信息？

电子技大学1994年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 应届生作一、二、四(1~10)题，在职生从一、二、三中选作两题，四(1~12)题中选作10小题。

一、（20分）某CPU内含：一个ALU，四个可编程寄存器R0~R3,二个非编程暂存器C，D,三个用于控制的寄存器PC、IR、PSW，二个与主存接口的寄存器MAR、MBR。 1.画出CPU内部寄存器级数据通路框图。

2.拟定微指令格式，并说明各字段所含微命令与代码分配。

二、(20分)用计算机控制磁带机，CPU可通过接口传送读/写数据；发出命令：暂停、正向走带、反向走带、读出、写入、正向越过n个数据块（n<4）、反向越过n个数据块；获得状态信息；磁带运转故障、校验错、数据迟到、中断请求、DMA请求。 1. 画出能满足上述要求的接口粗框图（寄存器级）。 2. 说明命令字格式。 3. 说明状态字格式。

三、设计一半导体存储器，并画出逻辑图。存储容量4KB，地址线A15~A0(低)，双向数据线D7~D0,R/W控制读写，可选存储芯片2K×4片。

四、简答题（共60分）

1. 某加法器进位链小组C4C3C2C1,低位来的进位信号C0，请分别按下述两种方式写出

C4C3C2C1的逻辑式。

(1)串行进位方式。(2)并行进位方式。

2. 补码一位（比较）乘法的乘数判断位YnYn+1，试说明各种乘数组合所分别对应的操作

是什么？

3. 简述浮点加减法的运算步骤。 4. 何谓同步控制？常用在什么地方？

5. 何谓组合逻辑控制器（硬连逻辑控制器）？试给出一种时序划分方案（只需说明有哪几

级不必画出波形图）。

6. 在阐述中断与常规转子的区别时，常强调中断方式的随机性质，请举出二种说明这种随

机性质的例子。

7. 比较中断方式与DMA方式的异同，说明它们各自的适用场合 8. 简述微指令中微操作控制段的常用编码方式。

9. 苛CRT显示器作字符显示时，规格为80列×25行，字符点阵7×9，横向间隔2点，

纵向行距5点。问应该设置哪几级同步计数器？其分频关系如何？ 10. 何谓RISC技术？

11. 何谓串行接口？何谓并行接口？

12. 调用磁盘时，一般需给出哪些寻址信息。

电子技大学1995年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 应届生作1~9题，在职生任选作满100分题。

1、（20分）某CPU内含：一个ALU，四个通用寄存器R0~R3,堆栈指针SP，二个暂存器C，D,程序计数器PC、指令计数器IR，二个与主存接口的寄存器MAR、MBR。 (1) 画出一种CPU内部寄存器级数据通路框图。

(2) 用寄存器传送级语句形式（如：R0?R1）描述指令MOV X(R0),一(SP)；的读取与执行流程。（按变址方式读取源操作数，压入堆栈）。 (3) 拟定CPU适用的微指令格式，说明各段含义。 2、（15分）某存储器容量11KB，其中ROM区8KB，可选芯片EPROM8K×8/片；RAM区3KB，由二种苡片构成；2K×4/片。地址线A15~A0(低)，双向数据线D7~ D0(低)，R/W控制读写。请设计并画出逻辑框图，说明各芯片的地址分配与片选逻辑式。 3、（15分）某机用于控制9层电梯系统，启动时有一加速阶段，停止前有一减速阶段，需为此设计一中断接口，可传送控制命令、工作状态。位置数据、电机转速数据等。 （1）画出中断接口粗框图（寄存器级）。 （2）简述各部分的作用与大致的工作过程。

（3）根据电梯工作方式，分别拟定命令字与状态字格式。 4、（5分）试比较同步总线与异步总线的异同，常用PC总线属于哪种控制方式？ 5、（5分）试比较程序中断方式与DMA方式的异同，并说明它们各自的适用场合。 6、（10分）某机采用向量中断方式，请举例说明一种中断向量表的组成与工作方式（中断向量表在主存中的位置，表中存放的内容、每个中断类型占几个字节单元，如何由中断请求信号找到服务程序入口等）。 7、（10分）为某炉温控制系统设计一个专用小键盘，其中，数据码键0~9,功能键：启动、停止、温度、时间、设置、打印。采用软件逐行扫描法产生按键编码。 （1）拟定各键的扫描码的分配方案。

（2）说明按键码的产生方法（数码键用ASCII码）。 8、（10分）以调用磁盘为例，说明 （1）DMA初始化后做的基本操作。 （2）磁盘的速度指标有哪些。 9、（10分）如果CRT显示器分辨率1024×768,问（1）基本缓存容量至少需多大？ （2）缓存中存放什么内容。（3）设置哪几级同步计数器？其分频关系？ *10、（5分）简述微程序控制方式的基本思想，并指出它的适用范围。 *11、（5分）在字符显示器与针式打印机中都有字符发生器，请比较它们工作的异同。 *12、（5分）磁盘一般常用哪几种磁记录编码方式？常用哪几中校验码？ *13、（5分）何谓直接程序传送方式（或称为程序查询方式）？指出它的适用场合。 *14、（5分）简要说明：静态半导体存储器靠什么原理存储信息？动态半导体存储器又靠什么原理存储信息？何谓动态刷新？

*15（5分）如果采用软件建栈，通过PUSH，POP子程序实现压栈、弹出操作，它们应分别采用何种寻址方式？

电子技大学1996年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 应届生作一、二、三、四、五(1~8)题，在职生必做一、二、三、四题，对第五题任选8题（不得超过）。

1、（20分）某CPU内含：用SN74181构成的一个ALU，四个通用寄存器R0~R3,堆栈指针SP，二个暂存器C，D,程序计数器PC、指令计数器IR，二个与主存接口的寄存器MAR、MBR。

(1) 画出一种CPU内部寄存器级数据通路框图。

(2) 拟定CPU适用的微指令格式，简述各字段的功能。

(3) 用寄存器传送级语句形式（如：R0?R1）描述下述指令的读取与执行流程：ADD （SP）+,X(R0)；源操作数采用变址方式；目的操作数采用变址方式，变址寄存器R0形式地址紧跟指令存放。 二、（20分）用一台PC机控制4台加热炉，为此设置一个共用的中断接口，占用一个中断源。CPU能分别向4台加热炉发出命令、关闭、加热，定时采集加热炉温值，以调节控制。加热炉能分别向CPU提供状态信息：工作、空闲、故障、温度正常、温度越限。 （1）画出中断接口粗框图（寄存器级）。 （2）简述上图中各部件的作用

（3）拟定出命令字与状态字的格式。

（4）所设计的接口如何实现中断排优与中断屏蔽。 三、填空题（每小题1分，共10分）

1、在补码一位乘中，若判断位YnYn+1=10,则应执行的操作是： 2、在原码加减交替除法中，当余数为 时商0，下一步执行 操作。 3、在补码加减交替除法中，当 时商0。 4、在浮点加减的对阶操作中，是将 的阶码调整到与 的阶码一致。 5、静态半导体存储器依靠 存储信息。 6、动态半导体存储器依靠 存储信息。

7、半导体存储器的速度指标一般是 。

8、磁盘的速度指标一般有三项： 、 、 。 9、若CRT图形显示分壮辨率为1024×768,则一般应设置下列同步计数器： 、 、 。

10、同上题，显示缓存容量（不考虑彩色及显示属性），至少应为 字节。

四、改错题（每小题2分，共10分）

请按下列各题的命题，更正其错误或补充其不足。

1、原码乘法是指：用原码表示操作数据，然后直接相乘。 2、随机存取方式是指：可在任何时间随意地进行读出或写入。 3、同步控制方式的基本特征是：所有指令的执行时间相同。 4、在异步控制方式中，主设备是指发送信息的一方。

5、串行接口是指：接口与总线之间采取串行传送，接口与设备之间也采取串行传送。

五、简答题（每小题5分，满分40分。应届生作1~8题，在职生可任选8题） 1、某半导体存储器容量7KB,可选芯片三种：4KB/片，2KB/片，1KB/片。地址总线A15~A0(低)。 ①分别写出加到三块存储芯片中的地址是哪几位。 ②分别写出加到三块存储芯片上的片选信号逻辑式。

2、何谓微程序控制方式？

3、试比较组合逻辑控制方式与微程序控制方式的优缺点与应用场合。 4、何谓DMA方式？应用于何种场合。

5、何谓向量中断？举例说明其获得服务程序入口地址的方法。

6、系统总线一般分为：地址、数据、控制三组，简要说明控制信号一般包含哪些？ 7、简述一种软件扫描产生按键编码的方法。

8、某CRT字符显示器，分辨率80列×25行，字符点阵7(横) ×9(纵)，字符区间9×14,问：应设置哪几级同步计数器？分频关系如何？

9、举例画出一种微机系统的部件级框图，并说明其配置规格。

1996<计算机组成原理>参考答案、评分要点 一、（20分） 1、（5分）框图

2、（5分）微指令

AI：A输入选择； BI：B输入选择；SM：ALU 功能选择；C：初始进位选择；R：移位功能选择；ZO 输出分配；EMAR：地址使能；

：M读/写； SP 辅助操作控制； JP 顺

序控制。 3、（10分）指令流程

① M?MBR?IR PC+1?PC

② SP?MAR M?MBR?C SP+1?SP

③ PC?MAR M?MBR?D PC+1?PC

R0+D?MAR M?MBR?D

④ C+D?MBR MBR?M PC?MAR 二、(20分)

1、接口框图（5分） 2、各部件的作用(5分)

①地址译码：选择接口有关寄存器 ②命令字：向设备发命令 ③状态字：反映外设及接口状态 ④数据缓冲：采集温度值 ⑤控制逻辑：产生中断请求 ⑥中断控制：汇集请求INTR,产生INT,接受INTA,产生向量地址

3、（5分） 命令字：

加热/关

状态字： 3 加热/关 2 加热/关 1 加热/关 0

1—加热 0—关闭

工作 空闲 故障 正常/越限 3 2 1 0 4、(5分)中断排优。中断屏蔽

在中断控制器设置中断请求寄存器，寄存各请求信号； 在中断控制器设置中断排优逻辑，决定优先者； 在中断控制器设置屏蔽寄存器，决定是否屏蔽；

三、填空题（每小题1分，共10分） 1、原部分积—X补，然后右移一位

2、1，2Ri+|Y| 3、RY同号 4、较小 较大 5、双稳态电路 6、电容存储电荷 7、存取周期 8、平均寻道（定位）时间，平均旋转延迟(等待)时间，数据传输率 9、点计数器、字节计数器、线计数器 10、98304B

四、改错题（每小题2分，共10分）

1、原码乘法是指：取绝对值相乘，符号位按“同号为正异号为负”单独处理。 2、随机存取方式是指：①可按地址直接访问任一单元。②存取时间与地址无关。 3、同步控制的基本特征是：有严格的时钟周期划分。

4、 在异步控制方式中，主设备是申请控制系统总线的一方。

5、 串行接口与系统总线之间一般采取并行传送，接口与设备之间采取串行传送。

四、简答题（每小题5分，满分40分） 1、

2、①将微命令以微码形式编成微指令，并存入ROM中。②一条微指令所包含的微命令控制实现一步操作，若干条微指令构成的微程序段解释执行一条机器指令。

3、组合逻辑控制方式的优点是速度快。缺点是：繁琐、零乱，设计效率低，不易检查调试，不易修改扩充，应用于高速计算机及小规模控制器。

电子技大学1997年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 应届考生作一、二、三、四、五(1~8)题。在职考生作一、二、三、四、五（1~14中选作8题）。

一、(15分)某机数据通路结构如图所示，其中含有：ALU，通用寄存器R0~R3，堆栈指针，暂存器C、D，程序计数器PC，指令寄存器IR，地址寄存器MAR，数据缓冲寄存器MBR，选择器A、B等。

1、拟定一种微指令格式，简要说明各字段的功能含意。

2、欲读取并执行一条转子指令JSR(R1)，入口地址采用寄存器间址方式，返回地址压栈保存，请以寄存器传送语句形式（如R0?R1）描述其指令流程。

3、欲读并执行一条加法指令ADD (R0),X(R1)；源寻址为寄存器间址方式，目的寻址方式为变址方式；请描述其指令流程。 二、(15分)

1、画出一种打印机中断接口功能模型(寄存器级框图)

2、若采用中断控制器8259，请说明打印机的中断过程（何时提出中断请求、如何排优、如何获得中断处理程序入口等）

3、拟定接口中的命令字格式与状态字格式。 三、（10分）某异步总线上有应答信号：总线请求、总线批准、主同步、从同步，请设计一种操作时序Σn 1、画出波形图。

2、说明异步控制方式的含意（应答关系、时间安排）

四、改错题：下述结论是否有错或不确切之处，若有，请改之。 1、同步控制方式的特点是：所有指令的执行时间相同。

2、在异步控制方式的数据传送中，发送数据的一方是主设备。

3、动态存储器是指：在工作中存储内容随需要需动态地改变。 4、随机存取方式是指：既可读出，也可写入。

5、在补码不恢复余数除法中，如余数为正，则商1。

6、在浮点加减运算的对阶中，是将加数的阶码调整到与被加数的阶码一致，尾数相应移位。 7、仅当一条指令结束时，CPU才能响应DMA请求。

8、串行接口是指：接口与总线之间、接口与设备之间均采用串行传送。 10、CPU与I/O设备常分别采用不同的序系统与时钟频率，因此它们之间的信息传送属于异步控制方式。 五、（40分）简答题。应届生作第1~8题，在职生任选8题(限选8题)

1、欲构成32KB存储器，其中ROM区16KB，RAM区16KB；可用存储芯片：EPROM16×8KB/片、RAM芯片4K×8/片；地址总线A19~A0(低)。 (1)分别写出加到各芯片上的地址是哪几位。 (2)分别写出几个片选信号的逻辑式。 2、简述同步系统总线的主要信号组成。

3、在微机系统中常采取DMA控制器与I/O接口相分离的模式，请简述它们各自的基本功能，在DMA初始化时CPU应向它们分别送出哪些信息？

4、在调用磁盘时，驱动程序应向接口送出哪些寻址信息？读盘时，在什么情况下提出DMA请求？写盘时，在什么情况下提出DMA请求？

5、在系统总线中，什么情况宜采取同步控制方式？什么情况宜采取异步控制方式？ 6、画出一种键盘矩阵逻辑，并阐明用逐行扫描法产生键码(ASCII)的过程。

7、在字符显示器中，何时访问VRAM(显示缓存)？地址如何形成？何时访问字符发生器？地址如何形成？何时发出水平同步信号？何时发出垂直同步信号？ 8、简述RISC技述的要点。

9、某加法器Σn~Σ1(低)采用分组并行进位链结构，4位一组，请写出进位信号C7的产生逻辑式。

10、写出补码一位乘的运算规则(针对乘数YnYn+1的操作)

11、动态存储器有哪几种刷新周期安排方式（刷新方式）？简述其适用场合。 12、试比较磁盘与磁带存储器的特点，及它们的应用场合。 13、中断屏蔽技术用何用途？请举二例。

14、何谓同步控制方式？何谓同步扩展方式？何谓异步控制方式？

电子技大学1998年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 应届考生作一、二、三、四(1~5)、五(1~8)题。在职考生作一、二、三题，从四中选作5题，从五（1~12）中选作8题。

一、(20分)某CPU包含算逻运算部件ALU，输入选择器A、B，输出移位器，通用寄存器R0~R3，暂存器C、D，堆栈指针SP，程序计数器PC，指令寄存器IR，与主存储器接口的地址寄存器MAR和数据缓冲寄存器MBR等。 1、画出CPU内部寄存器级数据通路框图。

2、拟定该CPU的微指令格式，并简要说明各字段功能含义。

3、在下述指令中选择一条指令，实现将寄存器R2的内容压入堆栈，并以寄存器传送语句形式(如R0?R1)描述该指令从读取到执行的流程。

① MOV (R3),(SP)+;源寻址方式为寄存器间址，目的寻址方式为堆栈寻址。 ② MOV R2,-(SP)；源寻址方式为寄存器寻址，目的寻址方式为堆栈寻址。 ③ MOV (SP)+,R2；源寻址方式为堆栈寻址，目的寻址方式为寄存器寻址。 ④ MOV -(SP),（R2）；源寻址方式为堆栈寻址，目的寻址方式为寄存器间址。 二、（15分）某半导体存储器容量为14KB,其中0000H~1FFFFH为ROM区，2000H~37FFH为RAM区，地址总线A15~A0（低）双向数据总线D7~D0(低)，读/写控制线R/W 。可选用的存储芯片有EPROM4KB/片，RAM2K×4/片。

1、画出该存储芯片级逻辑图，包括地址总线、数据线、片选信号线（低电平有效）及读/写信号线的连接。

2、说明加到各芯片的地址值。 3、写出各片选信号的逻辑式。 三、（15分）某PC机需扩展4台I/O设备，主机与设备之间以中断方式交换数据。4台设备共用一个中断接口，占用一个中断类型码。CPU能分别向4台设备发出启动、清除、屏蔽等命令。各设备能分别向CPU提供工作、空闲、中断请求、故障等状态信息。 1、画出该中断接口寄存器级粗框图。 2、拟定命令字格式和状态字格式。

3、根据所设计的接口中，说明主机与其中某一设备交换一次数据的全过程：主机如何启动设备？设备何时申请中断？中断请求如何传送？CPU如何响应？如何查询提出请求的设备，并实现与该设备的数据交换？ 四、（10分）

下述结论或有错误，或不确切，请改正。

1、补码不恢复除法中，够减商0，不够减商1.

2、在浮点加减运算中的对除操作中，若除码增大则尾数右移；若阶码减小，则尾数左移。 3、简化地址结构的基本方法是尽量采用寄存器寻址。 4、总线的数据通咱宽度是指该总线的寻址空间大小。

5、动态存储器需定期刷新的原因是读出后原来存储的内容被破坏。 6、程序状态字PSW反映设备和接口的工作状态。

7、外围设备与主存统一编址是指为每台外设分配一个总线地址。 8、在常用磁盘中，外圈容量比内圈容量大。 五、（40分）

1、什么是随机存取方式？在下列存储器中，哪些采用随机存取方式？ SRAM、DRAM、ROM、EPROM、磁带、磁盘、光盘

2、什么是同步控制方式？什么是异步控制方式？试举两例说明同步控制方式在实际应用中的变化。

3、什么是中断方式？它与转子方式有何异同点？

4、某CRT显示器工作于字符显示方式，显示规格为25行×80列字符。能显示64种字符，每个字符由横向7个点，纵向9个点组成。试问显示缓存VRAM和字符发生器ROM的内容分别是什么？容量各为多少了节（不考虑字符属性）？

5、磁盘工作的速度指标有哪几项？各项速度指标分别描述磁盘的何种操作？ 6、试比较微程序控制方式与组合逻辑控制方式的优缺点及应用场合。 7、什么是DMA方式？在其程序准备阶段通常给出哪些初始化信息？

8、简要说明CPU内总线与系统总线在功能、信号组成以及时序控制方式等方面的特点。 9、请分别解释向量中断，中断向量、向量地址等三个概念。

10、什么是磁记录方式？常规磁带机、数据流式磁带机和磁盘机各采用哪些磁记录方式？ 11、试从数据传送格式和接口组成方面说明并行接口与串行接口的区别。

12、当主机挂接多种外设时，如何用通用I/O指令扩展I/O功能?试举一例说明。

1998年《计算机组成原理》参考答案及评分标准 一、（20分） 1、（5分）框图

2、（5分）微指令

AI：A输入选择； BI：B输入选择；SM：ALU 功能选择；C：初始进位选择；R：移位功能选择；ZO 输出分配；EMAR：地址使能；

：M读/写； SP 辅助操作控制； JP 顺

序控制。 3、（10分）

①(4分)选择指令 MOV R2，-（SP）; ②(6分)指令流程：

M?IR(或M?MBR?IR) PC+1?PC

SP-1?SP、MAR R2?MBR MBR?M PC?MAR 二、（15分） 1、逻辑图

芯片数 3分、数据线2分、地址线1分、片选线1分、R/W线1分

三、（15分） 1、（5分）框图

2.(5分) 命令字：（12位）

状态字：（16位）

各位为1信息有效，为0信息无效 3、（5分）过程：

①主机将命令字送往接口中的命令字寄存器，发相应启动命令，启动该设备。 ②设备完成一次操作，置相应中断请求位为1，申请中断。

③该中断请求送接口中的控制逻辑，产生4台设备的公共请求INTRi，送中断控制器。经中断控制器判优，送公共请求INT至系统总线。

④CPU响应后，发国顺批准INTA至中断控制器，由中断控制器送出INTRi中断类型码至系统总线。

⑤CPU将中断类型转换为向量地址，访问向量表，取出INTRi服务程序入口，转相应中断服务程序。

⑥CPU执行该服务程序，查询状态字，判哪台设备提出了请求，并转入该设备服务程序，实现与该设备的数据交换。 四、（10分）改错

1.补码不恢复余数除法中，异号相除时，够减商0，不够减商1。 2.在浮点加减运算的对阶操作中，若阶码增大，则尾数右移。

3.简化地址结构的基本方法是尽量采用隐地址。

4.总线的数据通路宽度是指该总线可以同时传送的数据位数。

5.动态存储器需定时刷新的原因是电容上所存储的电荷会逐渐泄漏。 6.程序状态字PSW反映程序的运行结果，指示程序工作方式。 7.外围设备与主存统一编址是指为接口中的寄存器分配总线地址。 8.在常用磁盘中，外圈磁盘容量与内圈磁道容量相同。 五.（40分）简答

1.随机存取方式是指可按地址直接访问任一单元，访问时间与单元的地址无关。SRAM、DRAM、EPROM均采用随机存取方式。

2.同步控制方式是指各项操作由统一时序信号控制，有明显的时序时间划分。异步控制方式是指各项操作按不同需要安排时间，无统一时钟周期划分。

变化：例如①不同指令安排不同时钟周期数。②总线周期中插入延长周期。

3.中断方式是指CPU暂停现行程序的执行，转去执行一段中断服务程序以处理某些随机事态，处理完毕后自动恢复原程序的执行。 相同点：都是一种程序的切换过程。

不同点：转子无随机性，中断具有随机性。 4.①显示缓存的内容是一帧字符编码，容量为2KB。②字符发生器的内容是64种字符点阵代码，容量为576B。

5.磁盘工作的速度指标包括：

平均定位时间，寻找磁道；平均旋转时间，在磁道上查找起始扇区； 数据传输率，对扇区读/写。 6. ①微程序控制方式

优点：结构规整，性价比高、可靠性高、易于修改。缺点：速度慢，执行效率不高。应用：对速度要求不是很高的复杂机器，特别适合系列机。

②组合逻辑控制方式

优点：速度快。缺点：结构不规整，不易于修改。应用：高速、小规模机器。

7.DMA方式是指直接依靠硬件实现主存与高速外设之间的数据传送，在传送期间不需CPU程序干预。

程序准备阶段给出的初始化信息包括传送方式、主存首址、交换量及外设寻址信息。 8.CPU内总线实现CPU内各寄存器与算逻部件之间的信息传送，设置数据线，同步控制。 系统总线实现系统内各功能部件之间的信息传送，分为数据线、地址线、控制线，同步或异步控制。

9.向量中断：响应中断后，直接由硬件获得对应于中断源的服务程序入口地址。 中断向量：所有的中断服务程序的入口地址各中断服务程序的状态字。 向量地址：中断向量表的地址。

10.磁记录方式是指磁化电流波形的组成方式。常规磁带机采用调相制（PE），数据流式磁带机采用群码制（GCR）,磁盘机采用调频制(FM)或改进型调频制(M2F)

11.并行接口与系统总线和与外设之间并行传送数据，与外设之间串行传送数据，在接口中有串—并转换线路。

12.例如在外设接口中设置命令字寄存器和状态字寄存器，不同设备可以约定各自的命令字、状态字格式。CPU用通用I/O指令向接口送去命令字，向设备发有关命令；从接口取回状态字，分析外设有关状态，从而实现对设备的具体控制。

电子科技大学1999年研究生入学考试试题（组成原理）

注: 应届考生作一(1~5)、二(1~8)、三、四、五题。在职考生从一(1~8)中选作8题，从二(1~8)中选作8题，并作三、四、五题。

一、(10分)改正各题结论中的错误或补充其不足。

1、 在补码乘法（比较法）中，最后一步需要修正。

2、 主存采用随机存取方式，是因为可以向主存写入数据，或从主存读出数据。 3、 在微程序控制方式中，一条机器指令用一条微指令解释执行。 4、 采用隐式I/O指令是指用硬件实自动实现I/O操作。

5、 磁盘存储器与主存之间的数据传送既可以采用DMA方式，也可以采用中断方式。 6、 在硬盘中，通常将一个较长文件存放在同一盘面的相邻磁道上。 7、 打印机的字符发生器中存放的是字符的ASCII码。 8、 在主机内，CPU对主存的访问必须通过内总线进行。 二、（40分）简答题

1、 某加法器采用串行进行方式。写出第三进行C3的逻辑式（操作数Ai、Bi、初始进

位C0），并画出有关部分的逻辑电路图（门级）.

2、 在浮点运算中，什么情况下需对阶？为什么？如何操作？

3、 指令基本格式包括操作码和地址码两部分。采用哪些方式可以减少地址码部分的长

度？为什么？试举例说明。

4、 组合逻辑控制方式有哪两个主要缺点？微程序控制方式如何针对这些缺点进行改

进？

5、 为什么在同步控制方式中要划分周期、脉冲等时序信号，而在异步控制方式中则没

有明显的时序划分？

6、 在相同容量的静态存储苡片和动态存储芯片中，哪种芯片功耗较大？哪种功耗较

小？为什么？

7、 某图形显示器的分辩率为800×600线，其显卡上有缓冲存储器、同步计数器和其

他有关逻辑。若将分辩率提高到1024×768线，并保证帧频不变，在显卡应作哪些改进？

8、 为什么CPU可以在一个总线周期结束时响应DMA请求，而必须在一条指令结束时

才能响应中断请求？

9、 如何用变址寻址方式访问一段连续存储区中的各个单元？

10、为了实现多重中断在服务程序的起始部分应安排哪些操作？为什么？ 11、在系统总线操作中如何体现同步方式的扩展？请举例说明。

12、在原码除法和补码除法(均不恢复余数法)中，如何上商?如何下一步操作？ 三、（20分）

某机数据通路采用单向内总线结构，如下图所示。通路中包括选择器A和B、ALU、移位器、通用寄存器R0~R3、暂存器C和D、地址寄存器MAR、数据缓冲寄存器MBR、指令寄存器IR、指令计数器PC、堆栈指针SP等。

1、用寄存器传送语句(如：C?MBR形式)写出下述指令的流程。

(1) 加法指令 ADD R0,X(R1)；源采用寄存器寻址，目的采用变址。 (2) 返回指令RST (SP)+；返回地址采用自增型寄存器间址。

2、列出取指周期有关操作所需的微命令（不考虑时序转换），并将这些微命令加在图中相应部件上。

四、(15分)

地址总线A15~A0(低),存储空间(按字节编址)分配如下0000H~3FFFH为ROM区，4000H~7BFFH为RAM区，7C00H~7FFFH为I/O地址空间。用EPROM芯片(8KB/片、4KB/片)和RAM芯片(4K×4组成该存储器)。不画框图，请回答：

1、 三种存储芯片各需多少片？ 2、 每块芯片需分配哪几位地址？

3、 应设置几个片选信号？写出各片选信号的逻辑式，以实现对ROM区和RAM区的

访问。

五、（15分）

某输入设备按串行方式工作，以向量中断方式向主机传送数据，CPU发向设备的命令包括清除、屏蔽、启动，设备状态可抽象为空闲、忙、完成。试为该设备设计中断接口。

1、 画出接口模型图(寄存器级)。 2、 说明图中各组成部分的功能。

3、 拟定接口命令字格式和状态字格式。

4、 以设备向主机输入数据为例，描述微量中断过程，说明： ①主机如何启动设备？

②设备在什么情况下申请中断？ ③接口如何传送中断请求？

④CPU响应后如何转相应服务程序？

1999年《计算机组成原理》参考答案及评分标准 一、改错题（每小题2分，共10分）

1.在补码乘法中，若乘数符号位和最高有效位是10或01；则最后一步需修正。

2.主存采用随机存取方式，是因为可按地址访问主存任一单元，访问时间与地址无关。 3.在微程序控制方式中，一条机器指令用一段微程序解释执行。 4.采用隐式I/O指令，是指用传送指令实现I/O操作。

5.磁盘存储器与主存之间的数据传送一般采用DMA方式，批量传送结束时用中断方式作善后处理。

6.在硬盘中，通常将一个较长文件存放在同一圆柱面的相邻磁道上。 7.打印机的字符发生器中存放的是字符的点阵信息。 8.在主机内CPU对主存的访问应通过系统总线进行。 二、简答题（每小题5分，共40分）

1、C3=G3+P3C2；C2=G2+P2C1；C1=G1+P1C0

+Bi (3分) Gi=Ai+Bi Pi=Ai○

2、在浮点运算中，作加法或减法时，若两数阶码不等,需对阶。（2分）因阶码不同，其尾数据的权值不同，尾数不能直接加减。（1分）对阶时将小阶加1，其尾数右移1位，直至两数阶码相等。（2分）

3、①采用隐地址方式，以减少相应指令中的地址数。如隐含指定寄存器，将二地址指令简化为一地址指令。（2.5分）

②采用寄存器寻址，以减少相应地址的位数，如用寄存器寻址或寄存器间址，指令中只给出位数较少的寄存存器编号。（2.5分） 4、主要缺点：

①设计不规整，设计效率较低，不便于检查、调试。（1分） ②不易修改、扩展功能。（1分） 改进：

①将程序技术引入CPU构成级。将微命令编制成微指令，若干微指令组成一段微程序，解释执行一条机器指令，使设计规整。（1.5分）

②将存储逻辑引入CPU。微程序事先存入控制存储器，执行机器指令时再取出，译码产生相应微命令，控制有关操作，使指令功能易于修改、扩展（1.5分）

5、同步控制方式中，各项操作与统一时序信号同步，用周期控制操作时间，用脉冲对某些微操作同步定时。（2.5分）

异步控制方式中，各项操作按需要安排不同时间，不受统一时序控制。用异步应答方式实现各操作的衔接和数据传送。（2.5分）

6、静态存储器功耗较大。因为静态存储器依靠双稳态电路存储信息，需由电源电流维持一管导通、一管截止的状态。（2.5分）

动态存储器功耗较少。因为动态存储器依靠电容存储电荷来存放信息。对电容充电后可断开电源，大大降低芯片功耗。 7、改进：

①增大缓存容量（96KB）(1.5分)

②重新设置字节计数器、线计数器分频关系(字节计数器：（128+L）:1,线计数器：（768+m）。（2分）

③提高点频。（1.5分）

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