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说明：请在答题纸上答题一选择题（每题1分，共6分）1在下述存储器中，允许随机访问的存储器是（ ）。 磁带 磁盘 磁鼓 半导体存储器2在下面的结论中，（ ）正确。 主存是主机的一部分，不能通过单总线被访问 主存可以和外围设备一样地，通过单总线被访问 主存是主机的一部分，必须通过专用总线进行访问 主存是主机的一部分，必须通过内总线进行访问3下列设备中，哪种适于通过DMA方式与主机进行信息交换（ ）。 键盘 电传输入机 针式打印机 磁盘4下列存储器中，（ ）存取时间的长短与信息所在的位置有关。 主存 调整缓存 磁带 固存5磁表面存储器所记录的信息（ ）。 能长期保存 不能长期保存 读出后，原存信息即被破坏读出若干次后要重写6在调频制记录方式中，记录0时，写电流（ ）变化一次。在只在本位单元中间位置处只在本位单元起始位置处本位单元起始位置处负向在本位单元起始位置和中间位置处各二填空题（每空1分，共20分）1 计算机主机是由 和 两部分组成。2 有一个(7，4)码，其生成多项式G(x)=1011，则数据1010的CRC码为 。3 某机字长4位，若x补=1110，则-x补= ，-x移= 。4 在存储系统的层次结构中，CPU可直接访问的存储器是 。5 时序控制有 、 和 三种方式。6 浮点数字长16位，其中阶码含阶符共4位，移码表示，尾数含一位数符共12位，补码表示，规格化。则真值（-250.375）10浮点数代码应为 。7 直接寻址方式，指令中的地址码部分给出的是操作数的 。8 设置高速缓冲存储器的目的是 ，其实现依据是 。9动态RAM刷新有4种方式，分别为 、 、 、 。10总线优先权控制有 、 及 三种实现方法。三、判断题（正确打“”错误打“”，每题3分，共18分）1 CPU同时接受到外部中断请求和DMA请求时，CPU优先响应外部中断请求。（ ）2 当Cache的各个块都被占用后，CPU就将无法再使用它。（ ）3 中断向量和向量中断含义相同。（ ）4 74181只能完成加减运算。（ ）5 微程序由用户编制，存放于主存中。（ ）6大多数微型机的总线由地址总线，数据总线和控制总线组成，因此，它们是三总线结构的。（ ）四、简述题（每题5分，共25分）1 磁盘存储器的地址格式如何？为什么要采用这种格式？2 简述中断处理的一般过程。3 水平型微指令，微命令字段的编码方法有哪些？每种方法的基本思想如何？4 简述浮点加减法的运算步骤。5 简述控制器的组成，并说明各部分功能。五、计算题（请写出详细步骤）（第12题每题6分，第3题5分，共17分）1 用Booth 算法计算， 已知 x= - 0.1001 , y=+0.1011 求 xy，写出分步运算过程。2设数的阶码为3位，尾数为6位（均不包括符号位），已知x=2-0110.01011, y=2-0015(- 0.01010), 用补码形式计算x+y。3一个磁盘组有8面，每一面的存储区的内径20cm，外径30cm，磁盘的最大位密度为1600bps，磁道间最小间隔为0.25mm，转速为3600rpm，问（1） 该磁盘组可以存储的最大位数为多少？（2） 对该磁盘的平均存取时间（设平均找道时间为20ms）与数据传输率。六、编写微程序（8分）已知一CPU内部的数据通路如下图所示。部件U的输入/输出分别用Ui和Uo表示，1R，1W，Add分别表示读主存、写主存、ALU加法控制信号。 请写出指令 ADD A, X (设该指令为单字节, X为立即数) 的微操作序列。 指令功能：（A）+X A七、现有8K8位的ROM和8K4位的RAM芯片若干，程序存储器地址空间为6000H9FFFH，用ROM芯片构成，数据存储器地址空间为0000H5FFFH，用RAM芯片构成，请选用上述芯片构造这样的存储器，画出逻辑连接图。（6分）、选择题（每题1分，共6分）1 2 3 4 5 6二、填空题（每空1分，共20分）1CPU 主存（或： 主存 CPU） 2101001130010 1010 4主存5同步、异步、联合 61（阶符） 100 1（数符）010000000007有效地址 8提高CPU的利用率，程序的局部性访问原理9集中、分散、异步、透明 10链式查询、计数器定时查询、独立请求方式三、判断题（正确打“”错误打“”，每题3分，共18分）1 X 2 X 3X 4X 5X 6X四、简述题（每题5分，共25分）1 驱动器号柱面号（磁道号）-记录面号扇区号减少找道时间，提高读写效率。2 中断请求中断响应-中断识别-中断服务(保护现场、中断服务、恢复现场)-中断返回3 编码方法：直接编码、字段直接编码、字段间接编码、混合编码等。基本思想：4 对阶-尾数相加减-结果规格化5 IR：寄存正在执行的指令； PC：程序计数器；时序逻辑指令译码器、操作信号形成部件、中断控制逻辑、总线控制逻辑 五、计算题（第12题每题6分，第3题5分，共17分）1x补=1.0111 -x补=0.1001 y补=0.1011 00000 01011 0 +01001 0100100100 1 0101 1 +00000 00100 00010 0 1 010 1 [phone] 1 0 1 01 0 +01001 00101 00010 1101 0 1 [phone] x*y补=1.10011101 x*y= -0.011000112X补= 1 101 0 010110 Y补= 1 111 1 101100 先规格化：X补= 1 100 0 101100 Y补= 1 110 1 011000对阶： X补= 1 110 0 001011尾数加： 11 011000 +00 001011 11 100011结果规格化： 1 101 1 000110 X+Y补 = 1 101 1 000110 X+Y = 2 011 （-0. 111010）3（1）磁道数 = （30-20）*10 /0.25 /2= 200 每道位数 1600 * 3.14 * 20 = 100480 存储空间 = 8 * 200 * 100480 = 160768000 位 = 20096000 字节 （2）转半圈时间 = 1/（3600/60）/2 *1000 = 8.33 ms平均存取时间 = 20 + 8.333 = 28.333 ms六、编写微程序（8分）PCMAR1-RM（MAR）-MDRMDRIR（PC）+1PCAO，YIXO，ALUIADDZO，AI七、（6分）程序存储器空间： 6000H9FFFH，即16KX8，需二片8KX8的ROM芯片数据存储器空间： 0000H5FFFH，即24KX8，需六片8KX4的RAM芯片其中（1）（6）是RAM，（7）和（8）是ROM计算机科学与技术专业（本科） 计算机组成原理 课程（考试）试卷（编号：B ）学分: 4.5 课程编号:133102 考试形式(闭卷) 笔试 考试时间 120 分钟拟卷人(签字): 拟卷日期: 2002.12.20 审定人(签字): 审批： 得分统计表:题号一二三四五六七八九十总分得分姓名_班级_学号_说明：请在答题纸上答题一、选择题（每题1分，共6分） 1减少指令中地址数的办法是采用（ ）。隐地址寄存器寻址寄存器间址变址寻址 2在不同速度的设备之间传送数据（ ）。必须用同步控制方式必须用异步控制方式可以选用同步控制方式，也可选用异步控制方式必须采用应答方式 3动态RAM的特点是（ ）。工作中存储内容会产生变化工作中需要动态地改变访存地址每次读出后，需根据原存内容重写一遍每隔一定时间，需根据原夏天内容重写一遍 4响应中断（ ）。可在任一时钟周期结束时可在任一工作周期结束时必须在一条指令执行完毕时必须在执行完当前程序段时 5原码乘法是（ ）。操作数用原码表示，然后相乘被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘被乘数取绝对值，乘数用原码表示，然后相乘先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 6采用单总线结构的目的是（ ）。增加数据传送能力 便于实现同步控制便于扩充个围设备 提高信息交换速度二、填空题（每空1分，共20分）9 计算机硬件系统是由主机及 和 组成。10 有一个(7，4)码，其生成多项式G(x)=1011，则数据1011的CRC码为 。11 1011010.101 B = D = H。12 CPU对接口的寻址方式有两种，分别是 、 。13 时序控制有 、 和 三种方式。14 中断服务程序由 、 和 三部分组成。15 若操作数由指令中的地址码部分直接给出，则寻址方式是 。16 定点小数的补码表示范围是 。17 主机与外设之间需要交换的信息主要有状态信息、 、_和_ 。18 浮点数由 、 两部分组成。三、 判断题（正确打“”错误打“”，每题3分，共18分）1在静态MOS存储器、动态MOS存储器、双极型存储器中，速度最快的是动态MOS存储器。（ ）2在寄存器间接寻址中，指令指定的寄存器中存放的是：操作数的间接地址。（ ）3采用虚拟存储器的目的是为了提高访存速度。（ ）4中断隐指令是指令系统中一条专用于中断处理的机器指令。（ ）5调频制之所以又叫做倍频制，是因为记录0时，电流频率比记录1时的电流频率高一倍。（ ）6控制存储器是用来存放微程序的存储器，它应该比主存储器速度快。（ ）四、简述题（每题5分，共25分）6 简述判断补码加减运算溢出的方法，列举三种。7 比较多重中断处理与单级中断处理过程，有何不同？ 8 简述程序与微程序，指令与微指令的异同，并简述微程序控制方式的优点。9 I/O有几种控制方式，简述每种方式的特点。10 简述为何存储器芯片片选信号的作用及一般形成方法。五、计算题（请写出详细步骤）（第12题每题6分，第3题5分，共17分）1某机器字长为10位，浮点数据表示格式如下： 012345 6 7 8 9数符阶符阶码尾数已知X补=1000001011 Y补=0111111100，按浮点运算步骤计算XY补 2已知 x= - 0.1101 , y= - 0.1001 求 xy，用Booth 算法计算，写出分步运算过程。3磁盘组有6面，每一面的存储区的内径10cm，外径24cm，磁盘的最大位密度为1600bps，磁道间最小间隔为0.25mm，转速为3600rpm，问：（1）该磁盘组可以存储的最大位数为多少？（2）对该磁盘的平均存取时间（设平均找道时间为10ms）与数据传输率。六、编写微程序（8分）已知一CPU内部的数据通路如下图所示。部件U的输入/输出分别用Ui和Uo表示，1R，1W，Add分别表示读主存、写主存、ALU加法控制信号。 请写出指令 MOV A, X (设该指令为单字节, X为存储单元地址) 的微操作序列。 指令功能：将A中的数据送到X存储单元中。七、 用芯片2732（4K8B），构造一个12K16B的存储器， 要求：（1）画出存储系统的逻辑结构图。 （2）根据逻辑图，给出每片2732的地址范围。（6分）计算机组成原理考试试卷答案（编号：B ）姓名_班级_学号_一、选择题（每题1分，共6分） 1 2 3 4 5 6 二、填空题（每空1分，共20分）19 计算机硬件系统是由主机及 I 和 O 组成。20 有一个(7，4)码，其生成多项式G(x)=1011，则数据1011的CRC码为 1011000 。21 1011010.101 B = 90.625 D = 5a.a H。22 CPU对接口的寻址方式有两种，分别是 统一 、 独立 。23 时序控制有 同步 、 异步 和 联合 三种方式。24 中断服务程序由 保护现场 、 中断服务 和 恢复现场 三部分组成。25 若操作数由指令中的地址码部分直接给出，则寻址方式是 立即寻址 。26 定点小数的补码表示范围是 -2n-+2n-1 。27 主机与外设之间需要交换的信息主要有、 数据 、_控制信息_和_状态信息_ 。10.浮点数由 阶码 、 尾数 两部分组成。四、 判断题（正确打“”错误打“”，每题3分，共18分）（ ） （ ） （ ） 4（ ）5（ ）6（ ）四、简述题（每题5分，共25分）11 同号加减得异号（减法转换成加法）；对于双符号数结果符号为01或10;进位位和次进位位不同。12 多重中断服务程序首先要开中断，以便响应高级中断请求；高级中断请求可以打断正在进行的低级中断服务，转而执行高级中断服务。13 程序是指令的序列；微程序是微指令的序列；指令是代表机器的功能，微指令代表一组可以同时执行的微操作；一组微指令序列可以实现一条指令。微程序控制方式的优点：设计简便便于指令的调试、修改、甚至增删指令。14 程序查询：CPU效率较低，中断方式，DMA方式，通道方式15 片选信号有效使该芯片与系统总线连接，若无效则该芯片与总线处于高阻形态。一般来说片选信号由高位地址线直接选择或译码获得。五、计算题（请写出详细步骤）（第12题每题6分，第3题5分，共17分）1 X=1.010112+0 Y=0.111002-1Y对阶得0.011102+0 -Y补=1.10010X+Y=1.01011 +0.01110 1.11001规格化：1.001002-2X-Y=11.01011 +11.10010 11.11101规格化：1.010002-32X补=11.0011，Y补=1.0111，-X补=00.1101被乘数1101 进位C 部分积 乘数 00 0000 1.01110尾=10加-X补 00 1101 00 1101右移一位 00 0110 110111尾=11加0 右移一位 00 0011 011011尾=11加0右移一位 00 0001 101101尾=01加X补 11 0011 11 0100右移一位 11 1010 010110尾=10加-X补 00 1101 00 0111X补Y补=0.01110101xy=0.011101013 （1）6*（24-10）/2/0.025*1600=1344000（2）60/3600*1000=16.7ms， 平均存取时间=10+16.7/2=18.4ms数据传输率=1600*3600=5760000位/秒六、编写微程序（8分） PCMAR，1-RM（MAR）-MDRMDRIR，（PC）+1PCA（IR）OUT，MARIN1RMDROUT，AIN八、 （6分）D0-D7D8-D15D0-D7D8-D15A0-A11A0-A11A0-A11A0-A11CSCSCSCSA12-A131#2#3#4#Y0Y1Y2D0-D7A0-A11CS5#D8-D15A0-A11CS6#74LS1391#，2# 0000H0FFFH3#，4# 1000H1FFFH5#，6# 2000H2FFFH计算机科学与技术专业（本 科） 计算机组成原理 课程（考试）试卷（编号：C ）学分: 4.5 课程编号:133102 考试形式(闭卷) 笔试 考试时间 120 分钟拟卷人(签字): 拟卷日期: 2002.12.20 审定人(签字): 审批： 得分统计表:题号一二三四五六七八九十总分得分姓名_班级_学号_说明：请在答题纸上答题一、选择题（每题1分，共6分）1单地址指令（ ）。只能对单操作数进行处理也可以处理双操作数只能处理寄存器中的操作数只能处理堆栈中的操作数 2采用单总线结构的目的是（ ）。增加数据传送能力 便于实现同步控制便于扩充个围设备 提高信息交换速度 3在异步控制方式的总线传送中（ ）。由CPU发出定时信号由系统总线发出定时信号由发送方发出定时信号采取应答方式 4微程序控制器中（ ）。必须采用同步控制必须采用异步控制既可以采用同步控制，也可以采用异步控制读取微指令时采用同步控制，执行时则采用异步控制 5外围设备与主存单元统一编址是指（ ）。为每台外围设备分配一个总线地址为每个接口分配一个总线地址为接口中有关寄存器分配总线地址为接口中有关寄存器分配输入输出端口地址 6串行接口是指（ ）。CPU与系统总线之间采用串行传送系统总线与接口之间采用串行传送接口与外围设备之间采用串行传送接口与外围设备之间、接口与系统总线之间都采用串行传送 二填空题（每空1分，共20分）28 计算机系统包含 和 两部分组成。29 有效数据1001101的海明校验码码为 。30 96.68D= B = H。31 动态MOS存储器利用 存储信息，为保持存储信息不变，需经常进行 操作。32 根据总线控制部件的位置，总线控制方式可分为 和 两类。33 微地址的确定的方法有 和 。34 若操作数由指令中指定的寄存器给出，则寻址方式是 。35 端口是指 。36 某机字长16位含一位数符，补码表示，其定点整数所能表示的最小负数是_。10计算机中，浮点数由 和 两部分组成，浮点数运算，溢出判断依据是 。浮点数加减运算可分为 、 及 三步。三、判断题（正确打“”错误打“”，每题3分，共18分）6 CPU访问主存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储容量越大，访问存储器所需的时间越长。（ ）7 在同步控制方式中，所有指令的执行时间相同。（ ）8 响应中断后，主机必须保护断点与现场，而响应请求之后，不需要保护断点现场。（ ）9 高速度缓冲存储器是主存的特殊部分，用户程序可直接访问它。（ ）10 在磁盘中，各扇区的容量相同。 （ ）11 不同的机器系统，只要机器指令的功能相同，对应的微程序一定相同。（ ）四、简述题（每题5分，共25分）16 何谓同步控制方式？何谓异步控制方式？ 17 简述中断与调用子程序的差异。18 何谓DMA？DMA操作可以分几个主要步骤？每步主要工作是什么？19 简述磁盘存储器的主要性能指标及含义。20 简述微程序控制的基本思想及微程序控制器的基本组成。五、计算题（请写出详细步骤）（第12题每题6分，第3题5分，共17分）2 X=0.1110, Y=-0.1011，用原码一位乘法求XY=？并写出分步运算过程及运算结果。2设数的阶码为3位，尾数为6位（均不包括符号位），已知x=2-0110.10110, y=2-0105(- 0.01010), 用补码形式计算x+y。3 磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录盘面，每道记录信息为2048字节，共256道，问：磁盘存储器的存储容量是多少？磁盘数据传输率是多少？平均等待时间是多少？六、编写微程序（8分）已知一CPU内部的数据通路如下图所示。部件U的输入/输出分别用Ui和Uo表示，1R，1W，Add分别表示读主存、写主存、ALU加法控制信号。 请写出指令 ADD A, （R0）(设该指令为单字节) 的微操作序列。 指令功能：（A）+（R0） A七、用8K8位的RAM和2K8位的ROM芯片设计一个10K8位的存储器，ROM的首地址为0000H，RAM的末地址为3FFFH，问：（1） ROM存储器地址空间和RAM存储器地址空间分别是多少？（2） 画出逻辑连接图。（6分）计算机组成原理考试试卷答案（编号：C ）姓名_班级_学号_一、选择题（每题1分，共6分）1() 2（ ） 3（ ） 4（ ）5（）6（）二填空题（每空1分，共20分）37 计算机系统包含软件系统 和 硬件系统 两部分组成。38 有效数据1001101的海明校验码码为 01110010101 。39 96.68D= 1100000.1011 B = 60.b H。40 动态MOS存储器利用 电容充放电 存储信息，为保持存储信息不变，需经常进行 刷新 操作。41 根据总线控制部件的位置，总线控制方式可分为 内 和 外 两类。42 微地址的确定的方法有 计数器 和 下地址段 。43 若操作数由指令中指定的寄存器给出，则寻址方式是 寄存器寻址 。44 端口是指 接口电路中一组CPU可寻址的寄存器 。45 某机字长16位含一位数符，补码表示，其定点整数所能表示的最小负数是-32768_。10计算机中，浮点数由 尾数 和 阶码 两部分组成，浮点数运算，溢出判断依据是 进位位 。浮点数加减运算可分为对阶 、 加减 及 规格化 三步。三、判断题（正确打“”错误打“”，每题3分，共18分）12 （ ） 2（ ）3（ ）4（ ）5（ ）6（ ）四、简述题（每题5分，共25分）21 任何一条指令或指令中任何一个微操作的执行都由事先确定且有统一基准时标的时序信号所控制的方式，叫同步控制方式。异步控制方式不存在基准时标的时序信号，执行任何指令或指令中一个微操作都根据需要多少时间就占用多少时间，这种方式的微操作的时序由专门的应答线路控制。22 中断断点由中断源决定，入口地址由硬件确定；调用子程序断点由主程序决定，入口地址由主程序确定。23 DMA直接存储器存取DMA操作可以分预处理、数据传送、后处理三个部分预处理：给DMA指出数据传送方向；向DMA设备地址寄存器送入设备号并启动设备；向DMA主存地址寄存器送入交换数据的主存起始地址；对字计数器赋予交换数据的个数。数据传送：准备数据；设备向DMA接口发请求；DMA接口向CPU申请总线控制权；CPU交总线控制权；进行DMA数据传送；后处理：数据校验停止DMA传送。24 容量：所有盘片所能记录的最大二进制信息平均寻址时间：包含平均磁道定位时间和平均旋转时间之和数据传输率：单位时间内磁盘存储器所能传送的数据量存储密度：25 简述微程序控制的基本思想及微程序控制器的基本组成。五、计算题（请写出详细步骤）（第12题每题6分，第3题5分，共17分）被乘数1110 进位C 部分积 乘数 0 0000 1011Y4=1加X 1110 0 1110右移一位 0 0111 0101Y3=1加X 1110 1 0101右移一位 0 1010 1010Y2=1加0 0000 0 1010 1010右移一位 0 0101 0101Y3=1加X 1110 1 0011右移一位 0 1001 1010xy=-0.100110102 y=2-0015(- 0. 10100)X对阶00.00101 Y补=11.0110000.0010111.0110011.10001格式化1.000102-0104 4*2048*256=2097152字节3000*2048=6144000字节/秒 60/3000/2=0.01秒六、编写微程序（8分）PCMAR1-RM（MAR）-MDRMDRIR（PC）+1PCAO，YIR0O，ALUIADDZO，AI七、 （6分）D0-D7D0-D7A0-A10A0-A10CSCS A11ROMRAMA11-A12 A12 A13ROM 0000H0FFFHRAM 2000H3FFFH计算机科学与技术专业（本 科） 计算机组成原理 课程（考试）试卷（编号：D ）学分: 4.5 课程编号:133102 考试形式(闭卷) 笔试 考试时间 120 分钟拟卷人(签字): 拟卷日期: 2002.12.20 审定人(签字): 审批： 得分统计表:题号一二三四五六七八九十总分得分说明：请在答题纸上答题一 填空题（每空1分）46 对数据1001000奇校验位值为（1），偶校验位值为（2）。47 96.68D= (3) 8421BCD =（4）H。48 CPU对接口的寻址方式有两种，分别是（5）、（6）。49 时序控制有 （7） 、（8） 和 （9） 三种方式。50 微地址的确定的方法有（10） 、 （11）。51 现用1K4b的存储器芯片构成8K16b的存储系统，则共需（12）块芯片，片选信号共需（13）根。52 74181进行逻辑运算时，M端接（14）电平，74LS244处于高阻状态时，1G,2G为（15）电平。53 微指令可分为垂直型和（16）型，其中（17）型微指令可同时执行多个微操作，所以执行指令的速度比（18）快。54 浮点数由（19）、（20）两部分组成。二 判断题（正确打“”错误打“”，并简要说明理由，每题4分）13 CPU同时接受到外部中断请求和DMA 中断请求，则CPU优先响应外部中断请求。（）14 当Cache的各个块都被占用后，CPU将无法再使用它了。（）15 中断向量和向量中断含义相同。（）16 74181只能完成加减运算。（）17 微指令由用户编制，存放于内存中。（）三 简述题（每题5分）26 简述微机系统为何需要复位。27 简述中断与调用子程序的差异。28 简述程序与微程序，指令与微指令的异同。29 简述为何存储器芯片设有片选信号引脚 。四 计算题（请写出详细步骤）（每题10分）3 用Booth 算法计算 已知 x= - 0.1101 , y=0.1011 求 xy4 一个磁盘组有9面，每一面的存储区的内径20cm，外径30cm,磁盘的最大位密度为1600bps，磁道间最小间隔为0.25mm，转速为3600rpm,问（3） 该磁盘组可以存储的最大位数为多少？（4） 对该磁盘的平均存取时间（设平均找道时间为20ms）五 编写微程序（10分） 已知一CPU内部的数据通路如下图所示。 请写出指令 ADD A, X (设该指令为单字节, X为立即数) 的微操作序列。 指令功能：（A）+X A六 现有芯片2732（4K8b）,欲构造一个12K16b的存储器， 要求：（1）画出存储系统的逻辑结构图。 （2）根据逻辑图，给出每片2732的地址范围。（10分）填空题（每空1分）55 对数据1001000奇校验位值为11001000，偶校验位值为01001000。56 96.68D= 10010110.01101000 8421BCD =60.bH。57 CPU对接口的寻址方式有两种，分别是独立寻址、存储器印