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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______。D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______。B+（1–2-31）3．算术/逻辑运算单元74181ALU可完成______。C16种算术运算功能和16种逻辑运算功能4．存储单元是指______。B存放一个机器字的所有存贮元集合5．相联存贮器是按______进行寻址的存贮器。C内容指定方式6．变址寻址方式中，操作数的有效地址等于______。C变址寄存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D同一个CPU周期中，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______。C减少了信息传输线的条数9．带有处理器的设备一般称为______设备。A智能化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。A．N/（NX+Y）二．填空题（每小题3分，共24分）1.1．存储A.______并按B.______顺序执行，这是C.______型计算机的工作原理。A.程序B.地址C.冯·诺依曼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。A.浮点B.指数C.对阶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。A.瞬时启动B.存储器C.固态盘4．寻址方式按操作数的A.______位置不同，多使用B.______和C.______型,前者比后者执行速度快。A.物理B.RRC.RS5．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。A.软件B.操作控制C.灵活性6．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.______。A.总线带宽B.传输速率C.264MB/S27．显示适配器作为CRT和CPU的接口，由A.______存储器，B.______控制器，C.______三部分组成。A.刷新B.显示C.ROMBIOS8．DMA技术的出现使得A.______可通过B.______直接访问C.______。A.外围设备B.DMA控制器C.内存三．应用题1.（11分）设机器字长32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？最大负数是多少？（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？2.（11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τ=50ns.问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？3.（11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。3126221817161504.（11分）已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为512×48（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共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：←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。5．（11分）画出PCI总线结构图，说明三种桥的功能。6．（11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B1.1OP————源寄存器变址寄存器偏移量微命令字段判别测试字段下地址字段3本科生期末试卷一答案一．选择题1.D2.B3.C4.B5.C6.C7.A、D8.C9.A10.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.物理B.RRC.RS5.A.软件B.操作控制C.灵活性6.A.总线带宽B.传输速率C.264MB/S7.A.刷新B.显示C.ROMBIOS8.A.外围设备B.DMA控制器C.内存三．应用题1.解：（1）定点原码整数表示：最大正数：数值=（231–1）10最大负数：数值=-（231–1）10（2）定点原码小数表示：最大正数值=（1–2-31）10最大负数值=-（1–2-31）102.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=mT=4×200ns=8×10–7(s)t1=T+(m–1)τ=200+3×50=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）3.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）一个操作数在原寄存器（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。4.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4位，（如采用字段译码只需3位），下地址字段为9位，因为控制容量为512单元，微命令字段是（48–4-9）=35位。01111111111111111111111111111111011111111111111111111111111111114（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图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），其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B1.25.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），PCI/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卒发式传送。6.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）定期检寻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5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