研究生入学试卷十二
一．填空题（每小题3分，共1８分）
1．字符信息是A.___数据，属于处理B.___领域的问题。国际上采用的字符系统是七单位的C.___码。
2．在磁盘的一个记录块中，所有数据字都存放在A.___存储元中，从而在读写整个记录块所需的时间中，只包括一次B.___和一次C.___时间。
3．指令格式是指指令用A.___表示的结构形式，通常格式中由B.___字段和C.___字段组成。
4．流水CPU是以A.___为原理构造的处理器，是一种非常经济而实用的技术。目前的B.___微处理器，几乎无一例外地使用了C.___技术。
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A可达C.___。
6．DMA控制器按其A.___结构，可分为B.___型和C.___型两种。
二．（10分）求证：[x]补-[y]补=[x]补+[-y]补
三．（11分）四位运算器框图如图A12.1所示。ALU为算术逻辑单元，A和B为三选一多
路开关，预先已通过多路开关A的SW门向寄存器R1、R2送入数据如下，R1=0101，R2=1010，寄存器BR输出端接四个发光二极管进行显示，其运算过程依次如下：显示灯
(1) R1（A）+ R2（B）? BR(1010)； （2）R1（A）+ R2（B）? BR(1111)； (3) R1（A）+ R2（B）? BR(1010)； （4）R1（A）+ R2（B）? BR(1111)； (5)R1（A）+ BR（B）? BR(1111)； （6）R1（A）+ BR（B）? BR(1010)； 试分析运算器的故障位置与故障性质（“1”故障还是“0”故障），说明理由。 显示灯
BR
LDBR BUS S3 S2 ALU M S1 74181 CS S0 A B
AS0 01 ADC BDC BS0 10 11 01 10 11 AS1 BS1
R1 R2 BR R1 R2 BR LDR1 R 1图A12.1
四．（10分）用定量分析方法证明模块交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。 五．（10分）一台处理机具有如下指令格式
２位 ６位 ３位 ３位 X OP 源寄存器 目标寄存器 地 址 格式表明有８个通用寄存器（长度16位），X指定寻址模式，主存实际容量为256k字。 （１） 假设不用通用寄存器也能直接访问主存中的每一个单元，并假设操作码域OP=6
位，请问地址码域应分配多少位？指令字长度应有多少位？
假设X=11时，指定的那个通用寄存器用做基值寄存器，请提出一个硬件设计 规划，使得被指定的通用寄存器能访问1M主存空间中的每一个单元
六．（11分）某机运算器框图如图A12.2所示，其ALU由通用函数发生器组成，M1-M3为多
路开关，采用微程序控制。若用微指令对该运算器要求的所有控制信号进行微指令编码格式设计，列出各控制字段的编码表。
判“0”逻辑 j
M3 LDR0 LDR1 i LDR2 LDR3 L R R0 R1 C R2 R3 移位门 S N A b c S0 g S1 ALU M d c f S2 +1 h S3 M1 A B M2
图A12.2
七．（10八．（10
分）集中式仲裁有几种方式？画出计数器定时查询方式的逻辑结构图，说明其工
作原理。
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位数据缓冲器存器
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”信号，如图A12.3所示。主机采用外设单独编制方式，四个采集器公用一个设备码，共用一个接口，允许用两种方式访问：
（1）定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备码中的某一采集器。
（2）中断方式，当采集数据比给定范围过低或过高时能提出随机中断请求，主机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（不要求画出完善的连线），并概略说明在两种方式下工作原理。
过高 过低
允许最低温度 缓冲寄存器 比较器 允许最高温度 温度数据 图A12.3
九．（10分）一盘组共11片，记录面为20面，每面上外道直径为14英寸，内道直径为10
英寸，分203道。数据传输率为983040字节/秒，磁盘组转速为3600转/分。假定每个记录块记录1024字节，且系统可挂多达16台这样的磁盘，请设计适当的磁盘地址格式，并计算 总存储容量。