北邮考研计算机组成原理专业课试卷9

研究生入学试卷九

一．填空题（每小题3分，共1８分）

1.运算器不论复杂还是简单，均有条件码寄存器，条件码寄存器的一部分通常由各种

A.___触发器组成，利用触发器的信息，可以提供

B.___以实现程序的

C.___。

2.使用虚拟存储器是为了解决A.___问题，存储管理主要由B.___实现，CPUC.___

访问第二级存储器。

3.指令操作码字段表征指令的A.___，而地址码字段指示B.___，微小型机中多采用

C.___混合方式的指令格式。

4.硬布线控制器的设计方法是：先设计A.___流程图，再利用B.___写出综合逻辑表达式，然后用C.___等器件实现。

5.集中式仲裁方式必须有一个A.___，受理所有功能模块的B.___。

6.软磁盘和硬磁盘的A.___原理和B.___方式基本相同，但在C.___和性能上存在较

大差别。

二．（10分）求证：[x]补=[x]反+2-n

三．（10分）如图A9.1示出某机运算器的部分数据通路示意图。用微程序控制器控制，微

指令中用两位L1L2控制加法器的左输入，用两位R1R2控制加法器的右输入，用一位Lc控制加法器的左输入是否求反，用一位Rc控制加法器的右输入是否求反，用两位S1S2控制移位器左移，右移，半交换和直送。试将图中这三部分具体化（只画一位）

来自不同寄存器来自不同寄存器

图A9.1

四．（10分）设存储器容量为128M字，字长64位，模块数M=8，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，总线传送周期τ=50ns。问顺序存储器和交叉存储器带宽各是多少？

五．（10分）画图说明键存储保护方式原理。

六．（10分）某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址

寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器，指令汇编格式中的S(源)，D(目标)都是通用寄存器，m是主存的一个单元，三种指令的操作码分别是MOV(OP) =（A）H ,STA(OP)=(1B)H, LDA(OP)=(3C)H, MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。

15 10 9 8 7 4 3 0

OP —目标源MOV S,D

15 10 9 8 7 4 3 0

OP 基址源变址STA S,M

位移量

15 10 9 8 7 4 3 0

OP —目标LDA S,M

20位地址

要求（1）分析三种指令的指令格式和寻址方式特点

（2）处理机完成哪一种操作所花时间最短？那一种最长？第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗？

（3）下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作？其中有编码不正确时，如何改正才能成为合法指令？

① (F0F1)H (3CD2)H ② (2856)H ③ (6FD6)H ④ (1C2)H

七．（11分）现有四条机器指令，其操作码分别为MOV（OP）=00，ADD（OP）=01，COM

（OP）=10，ADT（OP）=11。根据数据通路部分设计的微程序流程图如A9.2所示：①第一条是“取指”微指令，功能是将一条机器指令从主存M取出后放到指令寄存器IR;②P1测试指令类型，测试条件是操作码;③P2测试第6条微指令执行求和结果，测试条件是进位标志Cj;④公操作中硬件自动执行，程序计数器PCàAR (主存地址寄存器)和PC+1动作。

现设定控制存储器EPROM容量最大为16个单元，其字长符合微指令格式要求。

（1）请给微程序流程图中每条微指令分配当前微地址与下一微地址（用二进制编码给出）。

（2）写出微地址转移逻辑表达式。

画出微地址转移逻辑图。

图A9.2

八．（10分）刷存的主要性能指标是它的带宽。实际工作时显示适配器的几个功能部分要

争用刷存的带宽。假定总带宽的50%用于刷新屏幕，保留50%带宽用于其他非刷新功能。

（1）若显示工作方式采用分辨率为1024×1024,颜色深度为3B，帧频（刷新速度）为72Hz，计算刷存总带宽应为多少？

（2）为达到这样高的刷存带宽，应采取何种技术措施？

九．（11分）用微处理器构成一个数据采集系统。输入设备数据准备好以后，就给出就绪

READY状态信号，并送出8位并行数据。请设计中断方式的输入接口电路，给出逻辑框图，并说明数据输入过程。

研究生入学试卷九答案

一．填空题

1.A.运算结果 B.判断条件 C.控制转移

2.A.扩大主存容量和地址分配 B.软件 C.不能直接

3.A.操作特性和功能 B.操作数的地址 C.二地址，单地址和零地址

4.A.指令周期 B.布尔代数 C.门电路和触发器

5.A.中央仲裁器 B.总线请求 C.优先原则或公平原则

6.A.存储 B.记录 C.结构

二．证：∵[x]反=2-2-n+x -1＜x≤0

[x]补=2+x -1＜x≤0

移项得x=[x]反-2+2-n

x=[x]补-2

∴[x]补-2=[x]反-2+2-n

故[x]补=[x]反+2-n

三．解：移位器电路可通过四选一多路开关来实现；加法器左输入和右输入也可分别通过四选一多路开关再加上异或门来实现，其具体电路如图A9.3所示

Qi+1 左移

S1Qi-1 右移

S2Qi+8 半字交换

Qi+1 Qi Qi-1 Qi+8

L C

L1R1

L2R2

01234567

L C=0,送原码L R=0,送原码

L C=1,送反码L R=1,送反码

图A9.3