计算机组成原理2010-2011(a)参考答案

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1、第 1 页 共 6 页课程名称计算机组成原理参考答案计算机组成原理参考答案试卷卷别A B 一、一、 选择题：（本题共选择题：（本题共 2020 小题，每题小题，每题 1.51.5 分，共分，共 3030 分）分）1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010B BB BC CD DC CD DC/DC/DB BC CB B1111121213131414151516161717181819192020D DD DC CC CB BC CD DB BC CB B二、简答题二、简答题( (本题共本题共 3 3 小题，每题小题，每题 5 5 分，共分，共 1515 分分) )1. 指

2、令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？答：通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出；在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样，虽然指令和数据都为0、1 代码形式存在存储器中，但 CPU 可以判断出在取指阶段访问存储器取出的 0、1代码是指令；在执行阶段访存取出的 0、1 代码是数据。例如，完成 ADD M 指令需两次访存：第一次访存是取指阶段，CPU 根据 PC 给出的地址取出指令；第二次访存是执行阶段，CPU 根据 IR 的指令中 M 给出的地址取出操作数。可见，CPU 就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来区分指令和数据的。2. 提高访存

3、速度可采取哪些措施？简要说明之。答：提高访存速度可从寻找高速元件和采用层次结构外，还可调整主存的结构也可提高访存的速度，如单体多字系统和多体并行系统。3. 遵循冯诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？第 2 页 共 6 页三、计算题一三、计算题一（本题（本题 1010 分）分）1 （10 分）使用原码一位乘法计算 XY。X=0.11101,Y=0.01111 X 补=0.11101 Y 补=0.01111 (2 分)Xf Yf=0 (1 分)0.00000 0.01111 (1 分)0.111010.111010.01110 1 0.0111 (1 分)0.111011.01011 1 (1

4、分)0.10101 11 0.0110.111011.10010 110.11001 011 0.01 (1 分)0.111011.10110 011 0.11011 0011 0.0 (1 分)0.000000.11011 00110.01101 10011 0. (1 分)X*Y=0.0110110011 (1 分)四、计算题二（本题四、计算题二（本题 8 8 分）分）假设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码和寻址方式，第二个字节是相对偏移量，用补码 表示。若当前转移指令的第一个字节所在地址为 0019H，且 CPU 每取出一个字节指令便会自动执行（PC） +1PC 操作。试问

5、：若转移的目标地址分别为 0006H 和 00025H 时，转移指令第二个字节的内容是什么？ 答：当转移目标地址为 0006H 时，第二字节的内容是 0006H（0019H+0002H）=15H 补码为 EBH （4 分，如果没有转化为补码扣 2 分） 当转移目标地址为 0025H 时，第二字节的内容是 0025H（0019H+0002H）=0AH 补码为 0AH （4 分如果没有转化为补码扣 2 分）第 3 页 共 6 页五、计算题三（本题五、计算题三（本题 9 9 分）分）有一个 64K16 位的存储器，由 16K1 位的 DRAM 芯片（芯片内是 128128 结构）构成，存储器读/写周

6、期为 500ns。试问： （1） （3 分）需要多少 DRAM 芯片？ （2） （3 分）采用异步刷新方式，如果单元刷新间隔不超过 2ms，则刷新信号周期是多少？ （3） （3 分）如果采用集中式刷新，存储器刷新一遍最少要用多少时间？ 答：（1）64K16/16K1=64 片（3 分） （2）2ms/128=15.625us（3 分） (3)128*500ns=64us（3 分）六、分析题一（本题六、分析题一（本题 1212 分）分）设某机型寄存器字长 16 位，用十六进制方式表示，已知：变址寄存器的内容为 0004H,PC 的内容为 0003H，内存中 部分单元的内容如下：地址内容地址内容0

7、002H000AH0007H000AH0003H0002H0008H0002H0004H0007H0009H0003H0005H0004H000AH0009H0006H0005H000BH0008H指令为双字长指令，格式如下：若当前指令分别为下列寻址方式时，试求出操作数。 （请写出详细计算过程，否则不给分） （1） （3 分）直接寻址 000AH（3 分） （2） （3 分）间接寻址 0009H（3 分） （3） （3 分）立即寻址 0002H（3 分） （4） （3 分）变址寻址 0005H（3 分）七、分析题二（本题七、分析题二（本题 1010 分）分）如图所示的模型机结构和数据通路，指令

8、格式如下：请用指令方框图写出指令 SUB R1，R0 （指令完成（R1）(R0)R1） ，从取址到执行的全部微操作序列，说明该 指令需要几个机器周期，需要访问内存几次及完成什么操作。PC 用于存放当前指令的地址或下一条指令的地址，操作码 寻址方式码 寄存器号（16 位）直接地址/间接地址/立即数/相对位移量/形式地址（16 位）Opcode(4 位) 寻址方式（2 位） 寄存器编号（2 位）A 地址（8 位）第 4 页 共 6 页AR 用于存放要访问存储器的地址，ALU 为算术逻辑运算单元，用于进行算术运算和逻辑运算。DA1 和 DA2 为两 个暂存器，用于存放要送给 ALU 运算的数据，R0

9、Rn 为通用寄存器，可存放中间数据或结果；IR 用于存放当前要 运行的指令。数数据据总总线线 DB8ALUR0R1RnDA2DA1R2地地址址寄寄存存器器 AR时时序序信信号号 产产生生器器操操作作控控制制信信号号 形形成成部部件件指指令令译译码码器器 PC+1程程序序计计数数器器 PC指指令令寄寄存存器器 IR地地址址总总线线 AB存存储储器器 地地址址指指令令或或数数据据8.中中断断部部件件输输入入设设备备输输出出设设备备第 5 页 共 6 页八、分析题三（本题八、分析题三（本题 8 8 分）分）在一个 8 级中断系统中，硬件中断响应从高到代优先顺序是：I1I2I3I4I5I6I7I8，

10、设置中断屏蔽寄存器后，中断响应的优先顺序变为 I1I5I8I3I2I4I6I7。问： （1） （4 分）应当如何设置屏蔽码？屏蔽码为 1 时表示可以屏蔽，为 0 时表示不可屏蔽。（2） （4 分）如果 CPU 在执行一个应用程序时有 I5、I6、I7 级 3 个中断按次序到达，I8 到 I6没有处理完以前到达，在处理 I8 时 I2 中断请求又到达 CPU，试画出 CPU 响应这些中断的顺序示意图。屏蔽码I1I2I3I4I5I6I7I8I111111111I201010110I301110110I400010110I501111111I600000110I700000010I801110111TI8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1线 订 装第 6 页 共 6 页