2014年广工计算机组成原理期末考试A卷及答案

（2）取指令的数据通路：PC→MAR→MM→MDR→IR
（3）指令LDA X的数据通路：X→MAR→MM→MDR→ALU→AC
（4）指令ADD Y的数据通路：Y→MAR→MM→MDR↘ALU→AC
AC↗
（5）指令STA Z的数据通路：Z→MAR，AC→MDR→MM
3(10分)
解：（1）中断服务程序屏蔽码如表所示。
5算术下溢也称为浮点数下溢，指的是________。
[A]运算结果很接近零，使得计算结果的大小小于浮点数可以表示的最小数字
[B]运算结果小于பைடு நூலகம்理器所能表示的最小正数；
[C]运算结果小于处理器所能表示的最小负数；
[D]运算结果大于处理器所能表示的最大正数。
6寄存器间接寻址方式中，真实操作数是存放在_________。
[C]不同的CPU周期中，互斥性微操作可以串行执行；
[D]不同的CPU周期中，相容性微操作可以串行执行。
10关于组合逻辑控制器与微程序控制器的比较，正确的是________。
[A]从性能上来比较，在同样的半导体工艺条件下，组合逻辑控制方式比微程序控制的速度快；
[B]组合逻辑控制器的结构比较规整，大大减少了控制器的复杂性和非标准化程度；
六
1、D
2、C
3、A
4、B
5、A
6、D
7、B
8、C
9、A
10、A
七
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
V
x
x
x
V
V
x
V
x
V
八
1(5
2(5
九
1
解:
（1）［X］补＝0.1010，［Y］补＝0.1100
00. 1010［X］补
＋00. 1100［Y］补
01. 0110［X＋Y］补
运算结果正溢出。
(4分)
（2）［X］补＝11.0101，［Y］补＝00.1001
五
1(15分)现有如下存储芯片：2K×1的ROM、4K×1的RAM、8K×1的ROM。若用它们组成容量为16KB的存储器，前4KB为ROM，后12KB为RAM，CPU的地址总线16位。
(1)各种存储芯片分别用多少片？
(2)正确选用译码器及门电路，并画出相应的逻辑结构图。
(3)指出有无地址重叠现象。
2(15分)CPU结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC、一个状态条件寄存器和其他4个寄存器，各部件之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
[C]微程序控制器的控制信号首先用逻辑表达式列出，经过简化后用门电路或门阵列器件实现，因而显得较为复杂，当修改指令或增加指令时非常麻烦；
[D]在超高速计算机的设计中，往往采用微程序控制器方法。
二
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
三
11
12
四
1已知X和Y为定点小数，用双符号位补码运算方法计算X+Y的值及运算结果的特征。
[A]图灵[B]查尔斯·巴贝奇[C]东尼·霍尔[D]摩尔
2对于8位二进制整数，下列说法中正确的是_______。
[A]−127的补码为10000000 [B]−127的反码为10000001
[C]+1的原码等于其反码[D]−1的原码等于其反码
3假设机器字长为16位，定点表示，尾数15位，数符1位，如果用原码定点整数表示，最大正数是________。
最低位密度D２＝每道信息量÷外圈圆周长＝12288÷（π×最大磁道直径）=12288÷(π×(230 + 2x(275/5) ))≈11.5B／mm。
（３）磁盘数据传输率C＝(5400/60)x12288 = 90 x 12288＝1105920 B／s
3(每问2分)
解:
(1)缓存采用随机存储器,其中存放的内容是字符的ASCII码,容量至少为1600字节(不含显示属性)。
(1)标明4个寄存器的名称。
(2)简述取指令的数据通路。
(3)简述完成指令LDA X的数据通路(X为主存地址，LDA的功能为(X)→AC)。
(4)简述完成指令ADD Y的数据通路(Y为主存地址，ADD的功能为(AC) + (Y)→AC)。
(5)简述完成指令STA Z的数据通路(Z为主存地址，STA的功能为(AC)→Z)。
(2)屏幕上最多可显示80*20=1600个字符,缓存地址与屏幕显示位置的排号和列号具有对应关系。若要将缓存243号单元存放的内容显示出来,其屏幕上X和Y的坐标均为3(从0开始计) ,即在屏幕的第4行第4列上有字符显示。(80*3+3=243)
(3)字符点阵存放在字库中,根据字符的ASCII码逐行读出点阵显示。
广东工业大学考试试卷( A )
课程名称:计算机组成原理试卷满分100分
考试时间:201 4年6月30日(第19周星期1)
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
评卷得分
评卷签名
复核得分
复核签名
一
1由英特尔公司创始人之一提出来的著名的___________定律，其核心内容为：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔24个月便会增加一倍。
8采用8K×8位的SRAM芯片设计一个64K×32位的存储器，需要SRAM芯片数目为_________片。
[A] 16 [B] 24 [C] 32 [D]48
9下列关于微操作的描述中，错误的是________。
[A]同一CPU周期中，互斥性微操作可以并行执行；
[B]同一CPU周期中，相容性微操作可以并行执行；
(3)磁盘的数据传送率是多少?(2分)
3某CRT字符显示器,每帧可显示80列×20行,每个字符是7×9点阵,字符窗口
9×14,场频为60Hz。试问:(1)缓存采用什么存储器,其中存放的内容是什么?容量应为多大?(2分)(2)缓存地址如何安排?若在243号单元存放的内容要显示出来,其屏幕上X和Y
的坐标应是多少?(2分)(3)字符点阵存放在何处?如何读出显示?(2分)
(1)X＝0.1010，Y＝0.1100 (4分)
(2)X＝-0.1011，Y＝0.1001 (4分)
2某磁盘存储器的转速为5400r/min，共有4个盘面，5道/mm，每道记录信息12288B，最小磁道直径为230mm，共有275道。试问：
(1)该磁盘存储器的存储容量是多少?(2分)
(2)最高位密度和最低位密度是多少?(2分)
[A](215-1)10[B](214-1)10[C](215-1)8[D](215)10
4浮点加(减)法运算过程需要如下4个操作步骤，正确的加(减)法操作流程组合应该是_________。①零操作数检查；②结果规格化及舍入处理；③尾数加(减)运算；④对阶操作；
[A]④③①②[B]①④③②[C]②①④③[D]①③④②
中断源
中断屏蔽码
A
B
C
D
A
1
1
0
1
B
0
1
0
0
C
1
1
1
1
D
0
1
0
1
（2）各级中断源发出的中断请求信号的时刻，画出CPU执行中断服务程序的序列，如图所示。
（3）8.75μs。
[A]硬盘[B]程序计数器[C]通用寄存器[D]内存
7某计算机字长为32位，主存储芯片的容量为256MB，若按单字编址（即4个字节构成一个访问单元），则该内存芯片的地址范围应该为________。
[A] 0000000H---0FFFFFFH [B] 0000000H---3FFFFFFH
[C] 0000000H---AFFFFFFH [D]0000000H---BFFFFFFH
11. 0101［X］补
＋00. 1001［Y］补
11. 1110［X＋Y］补
运算结果没有溢出，[x+y]补=1.1110, x+y=-0.0010
(4分)
2(每问2分)
解:
（１）磁盘存储器的容量＝4×275×12288 B＝12516800 B
（２）最高位密度D１＝每道信息量÷内圈圆周长＝12288÷（π×最小磁道直径）= 12288÷（π×230）≈17B／mm。
3(10分)设某计算机有4级中断A、B、C、D，其硬件排队优先级次序为A>B>C>D。
下表所示列出了执行每级中断服务程序所需的时间。
中断服务程序所需的时间
中断服务程序
所需时间
A
5μs
B
15μs
C
3μs
D
12μs
如果我们想以执行中断服务程序的时间作为确定中断优先级的尺度：时间越短优先级越高。
(1)请指出如何为各级中断服务程序设置屏蔽码？
(2)如果A、B、C、D分别在6μs、8μs、10μs、0μs时刻发出中断请求，请画出CPU执行中断服务程序的序列。
(3)基于(2)的结果，请计算上述4个中断服务程序的平均执行时间。
广东工业大学试卷参考答案及评分标准( A )
课程名称:计算机组成原理试卷满分100分
考试时间:201 4年6月30日(第19周星期1)
一十
1(15分)
解：（１）需要用２K×１的ROM芯片１６片，４K×１的RAM芯片２４片。不能使用８K×１的ROM芯片，因为它大于ROM应有的空间。
（２）各存储芯片的地址分配如下：
相应的逻辑结构图如图所示。
（３）有地址重叠现象。因为地址线A１５、A１４没有参加译码。
2(15分)
解：（1）这4个寄存器中，a为存储器数据寄存器MDR，b为指令寄存器IR，c为存储器地址寄存器MAR，d为程序计数器PC。