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1、 1 2000 年 计算机组成原理 考题 答案 一 、 单项选择题 （ 将唯一正确答案的编号填入题干的括号内 。 每小题 2 分 ，共 20 分 ） 1.在浮点运算中 ， 当尾数绝对值 （ ） 进行左移规格化 。 大于 1/2 时 小于 1/2 时 大于 1 时 小于 1 时 2.在补码加减交替除法中 ，（ ）。 余数为正商 1 余数为正商 0 余数与除数同号商 1 余数与除数同号商 0 3.在向量中断方式中 ， 向量地址是 （ ）。 由硬件提供 通过软件查询产生 由中断总服务程序统一产生 由处理程序直接查表获得 4 . 采用隐式 I/O 指令 ， 是指用 （ ） 实现 I/O 操作 。 I/
2、O 指令 传送指令 通道指令 硬件自动 5 . 微程序存放在 （ ）。 堆栈中 主存中 控制存储器中 磁盘中 6 . 为了禁止某个设备申请中断 ,CPU 应该 （ ）。 关中断 送屏蔽字 送中断类型码 设置优先级字段 7 . 动态 RAM 的特点是 （ ）。 工作中存储内容会发生变化 工作中需动态改变访存地址 每次读出后 ， 需重写一次 每隔一定时间 ， 需按行读一遍 8 . 总线主设备是指 （ ）。 CPU 掌握总线权的设备 发送信息的设备 接收信息的设备 9 . CPU 响应中断请求 （ ）。 可在任一时钟周期结束时 可在任一总线周期结束时 可在一条指令结束时 必须在一段程序结束时 10
3、. 扩展同步总线 （ ）。 无时钟周期划分 无总线周期划分 允许 时钟周期长度可变 允许 总线周期长度可变 2 二 、 填空题 （ 每空 1 分 ， 共 10 分 ） 1 . 在浮点加减运算中 ， 对阶操作是将小阶 增大 ， 尾数 右移 。 2 . 静态存储器靠 触发器 存储信息 ， 动态存储器靠 电容电荷 存储信息 。 3 . 磁盘的速度指标包括数据传输率 、 平均寻道时间 、 平均旋转时间 。 4 . 串行接口是指接口与系统总线之间按 并行 格式传送数据 ， 接口与外设之间按 串行 格式传送数据 。 5 . DMA 方式是指直接通过硬件在 主存 与 I/O 之间传送信息的方式 。 三 、
4、简答题 （ 每小题 5 分 ， 共 20 分 ） 1. 什么是组合逻辑控制方式 ？ 它有哪些主要的优点和缺点 ？ 组合逻辑控制方式 ： 综合化简产生微命令的条件 ， 形成逻辑式 ， 用组 合逻辑电路实现 ； 执行指令时 ， 由组合逻辑电路发出所需微命令 ， 控制相应操作 。 主要优 、 缺点 ： 速度快 ， 设计不规整 、 不易扩展指令系统功能 。 2 . 在 DMA 方式的程序准备阶段 ， CPU 需送出哪些初始化信息 ？ 为什么要送出这些信息 ？ 传送方向 、 主存缓冲区首址 、 交换量 、 外设寻址信息 。 将初始化信息送往 DMA 控制器后 ， CPU 不再干预 ， 由 DMA 控制器
5、根据初始化信息控制传送 。 2. 什么是随机存取方式 ？ 什么是直接存取方式 ？ 下列存储器中 ， 哪些属于随机存取存储器 ？ 哪些属于直接存取存储器 ？ 堆栈 、 磁带 、 RAM 、 磁盘 、 ROM 、 光盘 随机存取 ： 可按地址访问存储器中的任一单元 ， 访问时间与单元地址无关 。 直接存取 ： 读写部件首先直接指向存储器中的一个小区域 ， 再在该区域内顺序查找 。 RAM 、 ROM 属于随机存取存储器 。 磁盘 、 光盘属于直接存取存储器 。 4 . 试比较 CPU 内总线和系统总线在互连对象 、 信号组成 、 时序控制等方面的不同之处 。 CPU 内总线 ： 连接 CPU 芯片
6、内的寄存器和运算部件 ， 通常为单组信号线 ， 同步控制 ； 系统总线 ： 连接计算机系统内的各个功能部件 ， 分为地址 、 数据 、 控制三种信号线 ， 同步 、 异步 、 扩展同步 。 3 四 、 拟定指令流程与微命令序列 （ 20 分 ） 根据模型机数据通路结构 ， 用寄存器传送语言 （ 如 PC MAR ） 分别拟出下述两条指令的流程 ， 并列出这两条指令执行周期的操作时间表 。 考虑时序转换 ， 并假定执行周期结束后将转入取指周期 。 1 . 传送指令 MOV X （ R0 ）， - （ SP ）； 源采用变址 ， 目的采用自减型寄存器间址 。 2 . 转移指令 JMP X （ PC
7、 ）； 转移地址采用相对寻址 。 1. FT: M IR （ 12 分 ） PC+1 PC ST: PC MAR M MBR C R0+C MAR M MBR C PC+1 PC DT: SP - 1 SP 、 MAR ET: C MBR C A ， 输出 A ， DM ， CPMBR ， T+1 ， CPT （ P ） MBR M EMAR ， W ， T+1 ， CPT （ P ） PC MAR P C A ， 输出 A ， DM ， CPMAR ， 1 FT ， CPT （ P ）， CPFT （ P ） 2. FT: M IR （ 8 分 ） PC+1 PC ET: PC MAR P
8、C A ， 输出 A ， DM ， CPMAR ， T+1 ， CPT （ P ） M MBR C EMAR ， R ， SMBR ， MBR B ， 输出 B ， DM ， CPC ， T+1 ， CPT （ P ）， PC+C PC 、 MAR P C A ， C B ， 输出 A+B ， DM ， CPPC ， CPMAR ， 1 FT ， CPT （ P ）， CPFT （ P ） CPET （ P ） 五 、 存储器设计 （ 12 分 ） 地址总线 A15 A0 （ 低 ）， 存储器地址空间为 2000H 37FFH ， 按字节编址 。其中 2000H 2FFFH 为 ROM 区 ，
9、 选用 EPROM 芯片 （ 4K 4 位 / 片 ）； 3000H 37FFH为 RAM 区 ， 选用 DRAM 芯片 （ 2K 1 位 / 片 ）。 1. 根据存储器 容量 ， EPROM 芯片和 DRAM 芯片各需多少片 ？ EPROM ： 2 片 ， DRAM ： 8 片 (4 分 ) 2. 各芯片应分别连入哪几根地址线 ？ EPROM ： A11 A0 ， DRAM ： A10 A0 （ 2 分 ） 3. 设置几个片选信号 ？ 写出各片选信号的逻辑式 。 2 个片选信号 ， CS0 = A15A14A13A12 ， CS1 = A15A14A13A12A11 ，（ 4 分 ） 4.
10、采用异步刷新方式 ， 若每块 DRAM 芯片按 64 行 32 列排列 ， 各 DRAM 芯片同时刷新 ， 则刷新各行的间隔时间为多少微秒 ？ 2 ms /64=31 .25 微秒 （ 2 分 ） 六 、 显示器设置 （ 10 分 ） 4 某 CRT 图形显示器 ， 其分辨率为 720 点 360 线 。 1. 显存 VRAM 的内容是什么 ？ 单色显示时容量有多少字节 ？ 4 色显示时容量有多少字节 ？ VRAM 的内容是图形的点代码 。 单色显示时容量为 720 360/8=32400 字节 。 4 色显示时容量为 720 360/4=64800 字节 。（ 4 分 ） 2. 需设置几个同
11、步计数器 ？ 单色显示时各计数器分频关系如何安排 （ 可以不考虑回扫及屏幕边缘过量扫描所需的时间 ）？ 3 个计数器 。 点计数器 8 ： 1 分频 ， 字节计数器 90 ： 1 分频 ， 线计数器 360 ： 1分频 。（ 3 分 ） 3 . 何时访问 VR AM ？ 何时发一次水平同步信号 ？ 何时发一次垂直同步信号 ？ 点计数器一个计数循环访问 VRAM ， 字节计数器一个计数循环发水平同步信号 ，线计数器一个计数循环发垂直同步信号 。（ 3 分 ） 七 、 接口设计 （ 8 分 ） 某键盘按键后产生串行扫描码 ， 并用中断方式通知 CPU 接收并行扫描码 。 为此需设计一个串行中断接口
12、 。 1. 画出该接口寄存器级粗框图 。（ 3 分 ） 略 。 2. 说明接口各部分功能 。 （ 3 分 ） 寄存器选择器 ： 选择接口中的寄存器供 CPU 访问 。 命令寄存器 ： 接收 CPU 发向外设的命令 。 状态寄存器 ： 反映外设工作状态 。 数据寄存器 ： 暂存 交换的数据 。 其他控制逻辑 ： 包括中断请求逻辑 、 串 - 并转换逻辑等 。 中断控制器 ： 接收外设中断请求 ， 屏蔽 、 判优 ， 向 CPU 送出公共请求及相应中断号 。 3. 描述从接口提出中断请求 ， 到转入键盘服务程序的过程 。（ 2 分 ） 接口提出中断请求 ， CPU 响应 ， 向接口发出批准信号 。 接口送出中断号 ， CPU 将中断号转换为向量地址 ， 查向量表 ， 取出中断服务程序入口地址 ， 转入键盘服务程序 。
