浙江大学计算机组成原理05A答案

A
一、基础知识(50分)
1.名词解释
机器字长：计算机一次能处理数据的为数,通常与CPU的寄存器位数有关。

SRAM ：静态随机存储器。

EPROM ：可编程可改写只读存储器。

指令系统：一台计算机所有指令的集合。

微指令：在CPU周期使计算机实现一定操作功能的一组微命令的集合。

2．选择题：C；B；A；C；D
3．填空题：
程序，地址，内容，直接映像，全相联映像，组相联映像，操作码字段，
全互锁，半互锁，非互锁。

4．1）为了缓解主存储器读写速度慢，不能满足CPU运行速度需要的矛盾，另一方面又要解决主存储器容量小，存不下更多的程序和数据的难题，当前计算机系统中，广泛采用了多级结构的存储器系统。

2）CPU的主要功能：（1）指令控制（2）操作控制（3）时间控制（4）数据加工3）(1) 水平型微指令比垂直型微指令，并行操作能力强，灵活性强（2）水平型微指令执行一条机器指令所要的微指令数目少，速度快（3）水平型微指令用较短的微程序结构换取较长的微指令结构（4）水平型微指令与机器指令差别大
4）链式查询方式，计数器定时查询方式，独立请求方式
二、1．解：[X]补=11.0011,[-X]补=00.1101 [Y]补=0.1011
部分积乘数YnYn+1 说明
00.0000 0.10110
+00.1101 YnYn+1=10,加[-X]补
00.1101
00.0110 1 1.1011 右移一位得P1
00.0011 01 0.101 YnYn+1=11,右移一位得P2
+11.0011 001 0.10 右移一位得P3
11.0110 YnYn+1=10,加[-X]补
11.1011 001
+00.1101 0001 0.1 右移一位得P4
00.1000 YnYn+1=01,加[X]补
00.0100
+11.0011 YnYn+1=01,加[X]补
11.0111 0001 最后一步不移位
∴[X×Y]补=1.01110001 ；X×Y=-0.10001111
2．解: （1）操作码字段OP为16位，可指定26 = 64
（2）双字长（32位）二地址指令，用于访问存储器。

（3）一个操作数在源寄存器（共32个），另一个操作数在存储器中（由基值寄存
器和偏移量决定）。

所以是RS型指令。

控制存储器器的容量为:28×29 = 256
×29位 4．解:主存地址空间分配如下:
根据给定条件,选用:ROM:8K ×8位芯片1片；RAM:8K ×8位芯片3片；
2K ×8位芯片1片；3:8译码器仅用Y0Y1Y2Y3和Y7的输出端,且对最后的2K ×8位选片还需加门电路译码
11.0111 + 00.1011 X 和Y 异号，[Y]补+[X]补 00.0010 ←00.0100 + 11.0101 1 1
余数与Y 同号，商上1
R 和Q 左移一位 减除数，加[-Y]补 11.1001 ←11.0010 +00.1011 1.0 1.0 余数与Y 异号，商上0 R 和Q 左移一位 加上除数，加[Y|补 11.1101 ←11.1010 +00.1011
1.00 1.00
余数与Y 异号，商上0 R 和Q 左移一位 加上除数，加[Y|补 00.0101 ←00.1010 + 11.0101 1.001
1.001 余数与Y 同号，商上1 R 和Q 左移一位 减除数，加[-Y]补 11.1111
1.0010
余数与Y 异号，商上0
B 卷参考答案
基础知识
1．选择题：B ；A ；D ；C ；B 2．填空题：
（1） -27 （2） +27-1 （3）10000000 （4）01111111 （5）浮点数（6）阶码（7）单地址译码（8）双地址译码（9）操作（10）操作数地址（11）指令周期（12）机器周期（13）时钟周期（14）指令（15）操作（16）时序（17）数据（18）链式查询方式（19）计数器定时查询方式（20）独立请求方式 3．问答题：
1）程序计数器PC ：保存下一条指令的地址；地址寄存器MAR ：保存当前的访存地址 指令寄存器IR: 保存当前正在执行的指令；ALU:实现各种算术逻辑运算
2) (1) 水平型微指令比垂直型微指令，并行操作能力强，灵活性强（2）水平型微指令执行一条机器指令所要的微指令数目少，速度快（3）水平型微指令 用较短的微程序结构换取较长的微指令结构（4）水平型微指令与机器指令 差别大 3) 直接映像，全相联映像，组相联映像
4)异步通信是指在总线通信时没有统一的始终标准,采用应答方式完成. 异步通信方式有全互锁，半互锁，非互锁等三种。

二、综合应用
解：[X]补=11.0111,[Y]补=00.1011，[-Y]补=11.0101 被除数X/余数R 商数Q 说明
不能除尽，商为负，则商加2-4，即[X ÷Y]补
=1.0010+0.0001=1.0011
余数与被除数符号同为负，故：[R]补=1.1111×2-4
2.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位）二地址指令
(3)一个操作数在源寄存器(共有16位),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。

3.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。

4.解：1、16根地址线，16根数据线2、8片。