2018-2019学年第二学期期末考试《计算机组成原理》大作业参考答案

吉林大学网络教育学院2018-2019学年第二学期期末考试《计算机组成原理》大作业

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年月日

一、简答题（每题6分，共36分）

1.简述中断的响应过程。

答：（1）微处理器现行状态 PSW 、CS、IP 压入栈，清除 IF 和 TF、查找中断源（ IP、CS）。

（2）保护现场即保护中断程序中需要使用的以及中断处理程序中要使用的寄存器，使之入栈。

（3）转入中断服务程序处理。

（4）恢复现场，即是弹出保护现场入栈的各个寄存器。

（5）开中断。

（6）中断返回、执行 IRET 指令。

2.计算机要完成的基本功能有哪些？

⑴数据处理功能

计算机数据处理的功能主要完成数据的组织、加工、检索及其运算等任务。这些数据能够以多种形式得到，处理的需求也非常广泛。

⑵数据存储功能

计算机存储数据的功能主要实现将所有需要计算机加工的数据都保存在计算机的存储介质上，包括计算机运行所需的系统文件数据。

⑶数据传输功能

计算机必须能够在其内部和外部之间传送数据。计算机的操作环境是由充当数据源或目的的各种设备组成。当数据由某个设备发送到其它外部设备时，都与计算机有直接的联系，此过程就是输入－输出过程。当数据从本地向远端设备或从远端设备向本地设备传输时，就形成了传送过程，也就是数据通信过程。

⑷控制功能

在计算机系统内部，由控制单元管理计算机的资源并且协调其功能部分的运行以响应指令的要求，其处理数据功能、数据存储功能、数据传输功能是由计算机指令提供控制的。

3.控制器的输入信息哪些？

4.有哪些磁记录编码方式？

答：归零制（RZ）

不归零制NRZ

见“1”就翻的不归零制NRZ1

调相制(PM)

调频制（fm）

改进调频制（MFM）

5.说明计算机有哪些基本组成部分和各部分的基本功能。

1. 控制器(Control)：是整个计算机的中枢神经，其功能是对程序规定的控制信息进行解释，根据其要求进行控制，调度程序、数据、地址，协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。

2. 运算器(Datapath)：运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理。

3. 存储器(Memory)：存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要时提供这些信息。

4. 输入(Input system)：输入设备是计算机的重要组成部分，输入设备与输出设备合称为外部设备，简称外设，输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。

5. 输出(Output system)：输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分，它把外算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。

6.浮点加减运算过程。

二、说明原码两位乘法操作步骤。（15分）

1、原码两位乘法和原码一位乘法一样：符号位不参加运算 Pf =xf ⊕yf。

2、部分积和被乘数x均采用三位符号位，乘数y末位每次要加一个c，c一开始是零。

3、乘数y用双符号还是单符号表示得根据乘数y的数值的奇偶性判断，而且最后一步移位

与否也与乘数y的数值的奇偶性有关：

·如果乘数y的尾数n中1的位数为偶数，则乘数y用双符号表示，最后一步不移位

·如果乘数y的尾数n中1的位数为奇数，则乘数y用单符号表示，最后一步要移一位

原码两位乘法运算法则

只需记一张图注意这里的右移，为算术右移。

三、说明单通道DMA控制器连接方式的基本工作原理和构成。（15分）

四、假设一个CPU设有如下寄存器：一个内存地址寄存器（memory address register--MAR），一个内存缓冲寄存器（memory buffer register--MBR），一个程序计数器（program counter--PC），一个指令寄存器（instruction register--IR）。不考虑中断。设计出指令ADD AC, X 的微操作序列，说明需要多少个时钟周期完成这些微操作。（其中，ADD AC, X 的功能是把地址为X的存储器单元中的内容与累加器AC相加，结果存回到AC）（19分）五、给出一个IO接口模块的基本结构，并简要说明各个构成部分的基本功能。(15分)

作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word 文档内，最终word文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word 文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。