3、 已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为512×48（位），微程序可在整个控制存储器中实现转移，
可控制微程序转移条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示：
微命令字段 判别测试字段 下地址字段 ←操作控制→ ←—————— 顺序控制 ————————→ (1)微指令中的三个字段分别应多少位？
(2)画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。
4.某机器指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点，主要从指令条数、操作数个数、操作数类型等方面分析。
31 26 22 18 17 16 15 0
----OP 源寄存器 变址寄存器 偏移量 - 5、假设某计算机的运算器框图如图所示，其中ALU为16位的加法器，SA 、SB为16位暂存器，4个通用寄存器由D触发器组成，Q端输出， 其读写控制如下表所示：
读控制 写控制 R RA0 RA1 选择 W WA0 WA1 选择 1 0 0 R0 1 0 0 R0 1 0 1 R1 1 0 1 R1 1 1 0 R2 1 1 0 R2 1 1 1 R3 1 1 1 R3 0 x x 不读出 0 x x 不写入 要求：（1）设计微指令格式。 （2）画出ADD，SUB两条指令微程序流程图。
6、已知某16位机的主存采用半导体存贮器，地址码为18位，若使用8K×8位SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空
间，并选用模块板结构形式。问：
（1）若每个模板为32K×16位，共需几个模块板? （2）每个模块内共有多少片RAM芯片?
（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择模块板？ 7、课本399页例题10.2 8、课本383页例题9.2
8.5. 中断周期前是什么阶段？中断周期后又是什么阶段？在中断周期CPU应完成什么操作？
答：中断周期前是执行周期，中断周期后是取指周期。在中断周期，CPU应完成保存断点、将中断向量送PC和关中断等工作。
9.3. 什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？ 答：CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间叫指令周期；
机器周期是在同步控制的机器中，执行指令周期中一步相对完整的操作（指令步）所需时间，通常安排机器周期长度等于主存周期；
时钟周期是指计算机主时钟的周期时间，它是计算机运行时最基本的时序单位，对应完成一个微操作所需时间，通常时钟周期等于计算机主频的倒数。
10.15. 设控制存储器的容量为512×48位，微程序可在整个控存空间实现转移，而控制微程序转移的条件共有4个（采用直接控制），微指令格式如下：
9
解：因为控制存储器共有512*48=2*48
所以，下址字段应有9位，微指令字长48位
3
又因为控制微程序转移的条件有4个，4+1<=2 所以判断测试字段占3位
因此控制字段位数为：48-9-3=36 微指令格式为： 48 13 12 10 9 1 控制字段 测试字段 下址字段
山东科技大学20 —20 学年第 学期 《计算机组成原理》考试试卷（I卷）
一. 选择题 (每小题1分，共10分) 1．计算机系统中的存贮器系统是指______。
A RAM存贮器 B ROM存贮器 C 主存贮器 D cache、主存贮器和外存贮器 2．某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为______。 A +（1 – 2） B +（1 – 2） C 2 D 2 3．算术 / 逻辑运算单元74181ALU可完成______。
A 16种算术运算功能 B 16种逻辑运算功能
C 16种算术运算功能和16种逻辑运算功能 D 4位乘法运算和除法运算功能 4．存储单元是指______。
A 存放一个二进制信息位的存贮元 B 存放一个机器字的所有存贮元集合
-32
-31
-32
-31
C 存放一个字节的所有存贮元集合 D 存放两个字节的所有存贮元集合； 5．相联存贮器是按______进行寻址的存贮器。
A 地址方式 B 堆栈方式 C 内容指定方式 D 地址方式与堆栈方式 6．变址寻址方式中，操作数的有效地址等于______。 A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量） B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量） C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量） D 程序记数器内容加上形式地址（位移量） 7．以下叙述中正确描述的句子是：______。
A 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作 B 同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作 C 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作 D 同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微操作 8．计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时______。 A 减少了信息传输量 B 提高了信息传输的速度 C 减少了信息传输线的条数 D 加重了CPU的工作量 9．带有处理器的设备一般称为______设备。
A 智能化 B 交互式 C 远程通信 D 过程控制
10.某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数 据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X秒。另一方面，缓冲区内每存储 N 个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每 秒______次中断请求。
A．N / （NX + Y） B. N / （X + Y）N C .min[1 / X ,1 / Y] D. max[1 / X ,1 / Y] 二. 填空题（每小题3分，共15分）
1．存储A.______并按B.______顺序执行，这是C.______型计算机的工作原理。 2．移码表示法主要用于表示A.______数的阶码E，以利于比较两个B.______的大小和 C.______操作。
3．闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性及A.______能力，为现有的B.______体 系结构带来巨大变化，因此作为C.______用于便携式电脑中。
4．微程序设计技术是利用A.______方法设计B.______的一门技术。具有规整性、可维护 性、C .______等一系列优点。
5．衡量总线性能的重要指标是A.______，它定义为总线本身所能达到的最高B.______。PCI 总线的带宽可达C.______。
三.（10分）设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问： （1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？ （2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？
四．（10分）设存储器容量为32字，字长64位，模块数m = 4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T = 200ns,数据总线宽度为64位，总线周期τ = 50ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？ 五．（10分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。
31 26 22 18 17 16 15 0
OP
六．（15分）已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为512×48（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示： 微命令字段 判别测试字段 下地址字段 ←操作控制→ ←—————— 顺序控制 ————————→
（1） 微指令中的三个字段分别应多少位？
（2） 画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。
七．（15分）某机用于生产过程中的温度数据采集， 每个采集器含有8位数据缓冲寄存器一个，比较器一个，能与
给定范围比较，可发出“温度过低”或“温度过高”的信号，如图B1.1所示。主机采用外设单独编址，四个采集器公用一个设备码，共用一个接口，允许采用两种方式访问： （1） 定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备中的某一采集器。
（2） 中断方式，当采集温度比给定范围过底或过高时能提出随机中断请求，主机应能判别是哪一个采集器请
求，是温度过低或过高。
请拟定该接口中有哪些主要部件（不要求画出完整的连线图），并概略说明在两 种方式下的工作原理。
源寄存器 变址寄存器 偏移量 图B1.1 一． 解：数据采集接口方案设计如图B1.4所示。
现结合两种工作方式说明上述部件的工作。
（1）定期巡检方式
主机定期以输出指令DOA、设备码；（或传送指令）送出控制字到A寄存器，其中用四位分别指定选中的缓冲寄存器（四个B寄存器分别与四个采集器相应）。然后，主机以输入指令DIA、设备码；（或传送指令）取走数据。
（2）中断方式
'
比较结果形成状态字A ，共8位，每二位表示一个采集器状态：00 正常 ，01 过低 ，10 过高。有任一处
'
不正常（A 中有一位以上为“1”）都将通过中断请求逻辑（内含请求触发器、屏蔽触发器）发出中断请求。中断响应后，服务程序以DIA、设备码；或传送指令）取走状态字。可判明有几处采集数据越限、是过高或过低，从而转入相应处理。
图B1.4
八.（15分）
利用SPARC指令系统写出下表左边部分指令的替代指令与实现方法（填入表中对应空白部分） 指令 MOV INC DEC NEG NOT CLR 答案： 编号 X415
适用专业（层次）：计算机各专业通用 使用学期：通用
山东科技大学20 —20 学年第 学期 《计算机组成原理》考试试卷（I卷）答案
二． 选择题
1. D 2. B 3. C 4. B 5. C 6. C 7. A、D 8. C 9. A 10. A 三． 填空题
1. A.程序 B.地址 C.冯·诺依曼
功能 替代指令 实现方法 寄存器间传送数据 寄存器内容加1 寄存器内容减1 取负数 取反码 清除寄存器