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1、 本科生期末试卷 一 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 2-32) B +(1 2-31) C 2-32 D 2-313 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C 存放一个
2、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,
3、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。AN / (NX + Y) B. N / (X + Y)N C .mi
4、n1 / X ,1 / Y D. max1 / 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3
5、2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(9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 = 50ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少?五(9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源寄存器变址寄存器偏移量 六(9分)已知某机采用微程序控制方式,其控制存储器容量为51248(位),微程序在
6、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(9分)画出PCI总线结构图,说明三种桥的功能。八(9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
7、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。 图B1.1九(10分)机动题十(10分)机动题 本科生期末试卷一答案 一 选择题 1. D 2. B 3. C 4. B 5. C 6. C 7. A、D 8. C 9. A 10. A二 填空题1. A.程序 B.地址 C.冯诺依曼2. A.浮点 B.指数 C.对阶3. A. 瞬时启动 B.存储器 C.固态盘4. A.软件 B.操作控制 C.灵活性
8、5. A.总线带宽 B.传输速率 C.264MB / S三 解:(1)定点原码整数表示:0 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111 最大正数: 数值 = (231 1)101 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111 最小负数: 数值 = -(231 1)10 (2)定点原码小数表示: 最大正数值 = (1 2-31 )10 最小负数值 = -(1 2-31 )10四 解:信息总量: q = 64位 4 =256位 顺序存储器和交叉存储器读出4个字的时间分别是: t2 = m T = 4200ns =810 7
9、(s) t1 = T + (m 1) = 200 + 350 = 3.5 10 7 (s) 顺序存储器带宽是: W1 = q / t2 = 32 107 (位/ S) 交叉存储器带宽是: W2 = q / t1 = 73 107 (位/ S)五 解:(1)操作码字段为6位,可指定 26 = 64种操作,即64条指令。 (2)单字长(32)二地址指令。 (3)一个操作数在源寄存器(共16个),另一个操作数在存储器中(由变址寄 存器内容 + 偏移量决定),所以是RS型指令。 (4)这种指令结构用于访问存储器。六 解:(1)假设判别测试字段中每一位为一个判别标志,那么由于有4个转移条件, 故该字段为
10、4位(如采用字段译码只需3位),下地址字段为9位,因此控制存储器容量为512个单元,微命令字段是( 48 4 - 9 )= 35 位。(2)对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如B1.2如下:其中微地址寄存器对应下地址字段,P字段即为判别测试字段,控制字段即为微命令子段,后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码,各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志(某一位为1),转移逻辑输出修改微地址寄存器的适当位数,从而实现微程序的分支转移。 图B1.2七 解:PCI总线结构框图如图B1.3所示: 图.B1.3PCI总线有三种桥,即HOST / PCI桥(简称HOST桥),PC
11、I / PCI桥,PCI / LAGACY桥。在PCI总线体系结构中,桥起着重要作用:(1) 它连接两条总线,使总线间相互通信。(2) 桥是一个总线转换部件,可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上,从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。(3) 利用桥可以实现总线间的猝发式传送。八 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B1.4九十