2024年9月份考试计算机组成原理第三次作业

2013年9月份考试计算机组成原理第三次作业

一、填空题（本大题共30分，共 15 小题，每小题 2 分）

1. Cache与主存的地址映射方式有三种： ______ 、 ______ 和 ______ 。 2. 一个完整的指令系统应满足四个方面的要求，它们是 ______ ； ______ ； ______ 和 ______ 。

3. 堆栈是一种特殊的数据寻址方式,它采用 ______ 原理.按结构不同,分为 ______ 堆栈和 ______ 堆栈.

4. 若浮点数格式中阶码的基数已定，且尾数采用规格化表示法，则浮点数的表示范围取决于 ______ 的位数，而精度取决于 ______ 的位数。

5. 从操作数的物理位置来说，可将指令归结为三种类型：存储器-存储器型，A. ______ ，B. ______ 。

6. 指令格式是指令用 ______ 表示的结构形式,通常格式中由操作码字段和 ______ 字段组成.

7. 根据地址格式不同，虚拟存储器可分为 ______ 、 ______ 和 ______ 。 8. 字符信息处理属于 ______ 数据领域的问题.国际上采用的字符系统是七单位的 ______ 码.

9. CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器是 ______ ，保存下一条指令地址的寄存器是 ______ 。

10. 在进行浮点数的加减运算时，需要完成 ______ 、 ______ 、 ______ 、 ______ 、 ______ 等步骤。

11. 半导体SRAM靠A. ______ 存储信息，半导体DRAM靠B. ______ 存储信息。

12. 对存储器的要求是 ______ ， ______ ， ______ 。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。

13. 不同的CRT显示标准所支持的最大 ______ 和 ______ 数目是不同的. 14. 要组成容量为4K×8位的存储器，需要 ______ 片4K×1位的静态RAM芯片并联，或者需要 ______ 片1K×8位的静态RAM芯片串联。

15. 为了解决多个 ______ 同时竞争总线 ______ ,必须具有 ______ 部件。

二、简答题（本大题共30分，共 6 小题，每小题 5 分） 1. 集中式仲裁有几种方式？

2. 请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？

3. 按补码运算规则，计算[X+Y]补及[X-Y]补，并判断结果是否溢出。 X=0.1100111，Y= －0.0011111 4. 说明计数器定时查询工作原理

5. 动态随机存储器的刷新方式有哪一些？各自有什么特点？

6. 简要说明程序中断接口中IM、IR、EI、RD、BS五个触发器的作用.

三、问答题（本大题共40分，共 5 小题，每小题 8 分）

1. 程序查询方式和程序中断方式都要由程序实现外围设备的输入/输出，它们有何不同？

2. 试问控制器的功能是什么？它由哪些基本部件组成？

3. 用64×1位的SRAM芯片设计一个总容量为1024字节的16位存储器，画出

逻辑图并指出所需的所有输入和输出信号，要求该存储器既能以字节方式访问，又能以16位的字方式访问。

4. 已知[X]补=0.10100,[Y]补=1.00100,求[X/2]补,[-X]补,[Y/2]补,[-Y]补. 5. 在计算机中一般如何控制微程序的执行顺序？

答案：

一、填空题（30分，共 15 题，每小题 2 分） 1.

参考答案：

直接映射，全相联映射，组相联映射 解题方案：

CACHE地址映射及变换 评分标准： 2.

参考答案：

完备性；有效性；规整性；兼容性。 解题方案： 指令系统 评分标准： 3.

参考答案：

先进后出 寄存器 存储器 解题方案： 堆栈

评分标准： 4.

参考答案： 阶码，尾数 解题方案： 浮点数

评分标准： 5.

参考答案：

A.寄存器—寄存器型 B.寄存器—存储器型 解题方案：

操作数的物理位置 评分标准： 6.

参考答案：

二进制代码 地址码 解题方案： 指令格式 评分标准： 7.

参考答案：

段式、页式、段页式 解题方案： 虚拟存储器 评分标准： 8.

参考答案： 非数值 ASCII 解题方案： 字符信息 评分标准： 9.

参考答案：

指令寄存器，程序计数器 解题方案： CPU

评分标准： 10.

参考答案：

对阶、尾数求和/差、规格化、舍入、判断溢出 解题方案：

浮点数的加减运算 评分标准： 11.

参考答案：

A.触发器 B.电容 解题方案： 存储信息 评分标准：

12.

参考答案：

容量大 速度快 成本低 解题方案： 存储器概述 评分标准： 13.

参考答案： 分辨率 颜色 解题方案： CRT显示标准 评分标准： 14.

参考答案： 8 4

解题方案：

存储器容量的扩展 评分标准： 15.

参考答案：

主设备 控制权 总线仲裁 解题方案： 总线仲裁 评分标准：

二、简答题（30分，共 6 题，每小题 5 分） 1.

参考答案：

三种方式:链式查询方式,计数器定时查询方式,独立请求方式. 解题方案： 总线的仲裁 评分标准： 2.

参考答案：

SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。 解题方案：

SRAM和DRAM 评分标准： 3.

参考答案：

X=0.1100111，Y= －0.0011111 [X]补＝00.1100111， [Y]补＝11.1100001 [－Y]补＝00.0011111 [X+Y]补＝[X]补＋[Y]补＝00.1100111+11.1100001=00.1001000（没有溢出） [X－Y]补＝[X]补＋[－Y]补＝00.1100111+00.0011111=01.0000110 （溢出） 解题方案： 补码

评分标准： 4.

参考答案：

计数器定时查询方式工作原理:总线上的任一设备要求使用总线时,通过BR线发出总线请求.总线控制器接到请求信号以后,在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数,计数值通过一组地址线发向各设备.每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上的计数值与请求总线的设备相一致时,该设备置“1”BS线,获得总线使用权,此时中止计数查询. 解题方案： 计数器定时查询 评分标准： 5.

参考答案：

(1)、集中刷新方式。刷新控制器每隔一固定时间，安排一次刷新。 (2)、分散刷新方式。把系统周期分为两段，前段用来进行读/写操作，后段为刷新时间，每次刷新一行。 (3)、异步刷新方式。1、2结合起来就是异步刷新方式。 (4)、透明刷新方式。利用CPU在指令译码阶段而存储器空闲时插入刷新操作，则不占用CPU时间，对CPU透明，称为透明刷新方式。 解题方案： 刷新方式 评分标准： 6.

参考答案：

它们的作用是: 中断屏蔽触发器（IM）:CPU是否受理中断或批准中断的标志.IM标志为“0”时,CPU可受理外界中断请求. 中断请求触发器（IR）:暂存中断请求线上由设备发出的中断请求信号.IR标志为“1”时表示设备发出了中断请求. 允许中断触发器（EI）:用程序指令来置位,控制是否允许某设备发出中断请求.EI为“1”时,某设备可以向CPU发出中断请求. 准备就绪的标志（RD）:一旦设备做好一次数据的接受或发送,便发出一个设备动作完毕信号,使RD标志为“1”. 工作触发器:（BS）:设备“忙”的标志,表示设备正在工作

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