1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x R0 R1 R2 R3 不读出 选择 R0 R1 R2 R3 不写入 写控制
W WA0 WA1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x 要求：（1）设计微指令格式。
（2）画出ADD，SUB两条微指令程序流程图。 5. （11分）画出单机系统中采用的三种总线结构。
6. （11分）试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
本科生期末试卷 三
一． 选择题（每小题1分，共10分）
1．冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是______。 A 多指令流单数据流
B 按地址访问并顺序执行指令 C 堆栈操作
D 存贮器按内容选择地址
2．在机器数______中，零的表示形式是唯一的。
A 原码 B 补码 C 移码 D 反码
3．在定点二进制运算器中，减法运算一般通过______来实现。 A 原码运算的二进制减法器 B 补码运算的二进制减法器 C 原码运算的十进制加法器 D 补码运算的二进制加法器
4. 某计算机字长32位，其存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是______。 A 0—4MB B 0—2MB C 0—2M D 0—1M 5． 主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。
A 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B 扩大主存贮器容量
C 扩大CPU中通用寄存器的数量
D 既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量
6． 单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需
采用______。
A 堆栈寻址方式 B 立即寻址方式 C 隐含寻址方式 D 间接寻址方式 7． 同步控制是______。
A 只适用于CPU控制的方式
6
B 只适用于外围设备控制的方式 C 由统一时序信号控制的方式
D 所有指令执行时间都相同的方式
8．描述 PCI 总线中基本概念不正确的句子是______。 A. PCI 总线是一个与处理器无关的高速外围设备 B. PCI总线的基本传输机制是猝发或传送 C. PCI 设备一定是主设备
D. 系统中只允许有一条PCI总线 9． CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量为______。
A 512KB B 1MB C 256KB D 2MB
10．为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存
二． 填空题（每小题3分，共24分）
1． 在计算机术语中，将运算器和控制器合在一起称为A. ______，而将B. ______和存储器 合在一起称为C. ______。 2． 数的真值变成机器码可采用A. ______表示法，B. ______表示法，C.______表示法，移 码表示法。 3． 广泛使用的A. ______和B. ______都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快， 但C. ______不如后者高。 4． 形式指令地址的方式，称为A.______方式，有B. ______寻址和C. ______寻址。
5. CPU从A. ______取出一条指令并执行这条指令的时间和称为B. ______。由于各种指 令的操作功能不同，各种指令的指令周期是C. ______。 6. 微型机算计机的标准总线从16位的A. ______总线，发展到32位的B. ______总线和C. ______总线，又进一步发展到64位的PCI总线。
7．VESA标准是一个可扩展的标准，它除兼容传统的A. ______等显示方式外，还支持B. ______像素光栅，每像素点C. ______颜色深度。
8．中断处理过程可以A. ______进行。B. ______的设备可以中断C. _____的中断服务程序。
三.应用题
1. （11分）已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001，
求 [ x ]补 ，[ -x ]补 ，[ y ]补 ，[ -y ]补 ，x + y = ？ ，x – y = ？ 2. （11分）假设机器字长16位，主存容量为128K字节，指令字长度为16位或32位，
共有128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。
3. （11分）某机字长32位，常规设计的存储空间≤32M ，若将存储空间扩至256M，请
提出一种可能方案。
4. (11分)图B3.1所示的处理机逻辑框图中，有两条独立的总线和两个独立的存贮器。已
知指令存贮器IM最大容量为16384字（字长18位），数据存贮器DM最大容量是65536字（字长16位）。各寄存器均有“打入”（Rin）和“送出”（Rout）控制命令，但图中未标出。
7
图B3.1
设处理机格式为：
17 10 9 0 OP X 加法指令可写为“ADD X（R1）”。其功能是（AC0） + （（Ri） + X）→AC1，其中（（Ri）+ X）部分通过寻址方式指向数据存贮器，现取Ri为R1。试画出ADD指令从取指令开始到执行结束的操作序列图，写明基本操作步骤和相应的微操作控制信号。 5．（11分）总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步定时协议，请画出 读数据的时序图来说明。 6．（11分）图B3.2是从实时角度观察到的中断嵌套。试问，这个中断系统可以实行几重 中断？并分析图B3.2的中断过程。
图B3.2
本科生期末试卷 四
一． 选择题（每小题1分，共 10分）
8
1. 现代计算机内部一般采用二进制形式，我国历史上的______即反映了二值逻辑的
思想，它最早记载在______上，距今以有约______千年。 A. 八卦图、论衡、二 B. 算筹、周脾算经、二 C. 算筹、九章算术、一 D.八卦图、周易、三
2. 定点字长的字，采用2的补码表示时，一个字所能表示的整数范围是______。 A .–128 ~ +127 B. –127 ~ +127 C. –129 ~ +128 D.-128 ~ +128 3.下面浮点运算器的描述中正确的句子是：______。 A. 浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现 B. 阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 C. 阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作 D. 尾数部件只进行乘法和减法运算 4. 某计算机字长6位，它的存贮容量是64K，若按字编址，那么它的寻址范围是______ A. 0 ~ 64K B. 0 ~32K C. 0~64KB D. 0 ~32k 5. 双端口存储器在______情况下会发生读/写冲突。 A. 左端口与右端口的地址码不同 B. 左端口与右端口的地址码相同 C. 左端口与右端口的数据码不同 D. 左端口与右端口的数据码相同
6. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。
A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈 7. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。 A. 每一条机器指令由一条微指令来执行
B. 每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 C. 每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D. 一条微指令由若干条机器指令组成
8. 描述 PCI 总线中基本概念不正确的句子是______。 A. PCI 总线是一个与处理器无关的高速外围设备 B. PCI总线的基本传输机制是猝发或传送 C. PCI 设备一定是主设备
D. 系统中只允许有一条PCI总线
9. 一张3.5寸软盘的存储容量为______MB，每个扇区存储的固定数据是______。 A. 1.44MB ，512B B. 1MB，1024B C .2MB， 256B D .1.44MB，512KB 10. 发生中断请求的条件是______。
A. 一条指令执行结束 B. 一次 I/O 操作结束 C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA 操作结束
二 填空题（每小题3分，共24分）
1. 2000年超级计算机浮点最高运算速度达到每秒A.______次。我国的B. ______号计
算机的运算速度达到C. ______次，使我国成为美国、日本后第三个拥有高速计算机的国家。
2. 一个定点数由A. ______和B. ______两部分组成。根据小数点位置不同，定点数
有
9
C. ______和纯整数之分。
3. 对存储器的要求是A. ______，B. ______，C. ______。为了解决这三方面的矛盾 计算机采用多级存储体系结构。
4. 指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，它的A. ______和B. ______不仅影 响到机器的硬件结构，而且也影响到C. ______。
5. 当今的CPU 芯片除了包括定点运算器和控制器外，还包括A. ______，B. ______ 运算器和C. ______管理等部件。
6. 总线是构成计算机系统的A. ______，是多个B. ______部件之间进行数据传送的
C. ______通道
7. 每一种外设都是在它自己的A。______控制下进行工作，而A则通过B. ______和
C. ______相连并受C 控制。
8. 在计算机系统中，CPU对外围设备的管理处程序查询方式、程序中断方式外，还 有A. ______方式，B. ______方式，和C. ______方式。
三. 应用题
1．（11分）设[x]补 =x0.x1x2?xn 。 求证：x = -x0 +
?i?1nxi2
-i
2．（11分）指令格式如下所示，其中OP 为操作码，试分析指令格式特点。
18 12 10 9 5 4
0
OP ——— 源寄存器 目标寄存器 3．（11分）以知cache 命中率 H=0.98，主存比cache 慢四倍，以知主存存取周期为200ns，
求cache/主存的效率和平均访问时间。
4．（11分）某计算机有8条微指令I1—I8，每条微指令所包含的微命令控制信号见下表 ，a—j 分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段仅
限8位，请安排微指令的控制字段格式。
5．（11分） （1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周
期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHZ ，求总线带宽是多少？（2）如果一个总线中并行传送64位数据，总线频率升为66MHZ，求总线带宽是多少？
6．（11分） 磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作。磁盘以20μs的间隔发DMA请求，磁带以30μs的间隔发DMA请求，打印机以120μs的间隔发DMA请求，假设DMA控制器每完成一次DMA传输所需时间为2μs，画出多路DMA控制器工作时空图。
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