05級鄭州大學(xué)組成原理試卷A答案

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05級鄭州大學(xué)組成原理試卷A答案

一、填空（每空1分，20個空，共20分）

1．中小規(guī)模集成電路、162.移碼、補碼3．1

4.X15．低6.主狀態(tài)周期-節(jié)拍電位-節(jié)拍脈沖，節(jié)拍電位-節(jié)拍脈沖

7．強調(diào)對指令流水線的優(yōu)化8．繁雜指令集計算機、二進制編碼的十進制數(shù)、直接存儲器訪問、只讀存儲器9．?dāng)?shù)據(jù)加工，操作控制（或時間控制），時間控制（或操作控制）10.132MB/s11.NRZ112.768KB

二、單項選擇題（10個小題，每題2分，共20分）

1D2B3A4C5B6C7B8C9A10D

三、判斷題（每空1分，共10分）

1．正確2.錯誤3.錯誤4.錯誤5.正確6.錯誤7.正確8.錯誤9.正確10.錯誤

四、簡答題（每題5分，共20分）

1．答：

(1)采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令。指令由操作碼和地址碼組成；

(2)將程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，使計算機在工作時從存儲器取出指令

加以執(zhí)行，自動完成計算任務(wù)。這就是“存儲程序〞和“程序控制〞（簡稱存儲程序控制）的概念；

(3)指令的執(zhí)行是順序的，即一般依照指令在存儲器中存放的順序執(zhí)行，

程序分支由轉(zhuǎn)移指令實現(xiàn)。

(4)計算機由存儲器、運算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成，并規(guī)定了5部分的基本功能

（假使答出第(2)個要點，即“存儲程序〞和“程序控制〞，則給3分，其他狀況對一條加1分，最多總分值5分）

2.答：

（1）同步控制方式

含義：又稱為固定時序控制方式或無應(yīng)答控制方式。任何指令的執(zhí)行或指

令中每個微操作的執(zhí)行都受事先安排好的時序信號的控制。

特點：每個周期狀態(tài)中產(chǎn)生統(tǒng)一數(shù)目的節(jié)拍電位及時標(biāo)工作脈沖。以最復(fù)

雜指令的實現(xiàn)需要為基準(zhǔn)。

優(yōu)點：設(shè)計簡單，操作控制簡單實現(xiàn)。缺點：效率低。

（2）異步控制方式

含義：可變時序控制方式或應(yīng)答控制方式。執(zhí)行一條指令需要多少節(jié)拍，

不作統(tǒng)一的規(guī)定，而是根據(jù)每條指令的具體狀況而定，需要多少，控制器就產(chǎn)生多少時標(biāo)信號。

特點：每一條指令執(zhí)行完畢后都必需向控制時序部件發(fā)回一個回復(fù)信號，

控制器收到回復(fù)信號后，才開始下一條指令的執(zhí)行。

優(yōu)點：指令的運行效率高；缺點：控制線路比較繁雜。

（全對5分，含義、特點、優(yōu)缺點錯一條或少答一條扣0.5分）

1

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3.答：

（1）產(chǎn)生“溢出〞的原因：（1分）當(dāng)最高有效數(shù)值位的運算進位與符號位的運算進位不一致時，將產(chǎn)生運算“溢出〞。

當(dāng)最高有效位產(chǎn)生進位而符號位無進位時，產(chǎn)生上溢；

當(dāng)最高有效位無進位而符號位有進位時，產(chǎn)生下溢。

（2）“溢出〞檢測方法：

為了判斷“溢出〞是否發(fā)生,可采用兩種檢測的方法。

第一種方法：采用雙符號位法,稱為“變形補碼〞或“模4補碼〞，可使模2補碼所能表示的數(shù)的范圍擴大一倍（2分）其次種溢出檢測方法：采用“單符號位法〞。（2分）當(dāng)最高有效位產(chǎn)生進位而符號位無進位時，產(chǎn)生上溢；

4．答：

分為三類：

（1）選擇通道（1分）

（2）數(shù)組（或成組）多路通道（1分）

（3）字節(jié)多路通道（1分）主要的不同之處在于：

（1）DMA與通道的工作原理不同。DMA通過專門設(shè)計的硬件控制規(guī)律來控制數(shù)據(jù)交換的過程；而通道則是一個具有特別功能的處理器，它具有自己的指令和程序，通過執(zhí)行通道程序來控制數(shù)據(jù)交換的過程。（1分）

（2）DMA與通道所控制的外設(shè)類型不同。DMA只能控制速度較快，類型單一

的外設(shè)；而通道則可以支持多種類型的外設(shè)。（1分）

五、應(yīng)用題（3個小題，每題10分，共30分）

1．（10分）解：

解

①由于1M=220所以內(nèi)存地址20位（2分）內(nèi)存可以劃分1M/16=64K塊（2分）

②Cache可以劃分為64K/16=4K行（1分）

10分）⑤主存地址10161H被映射到Cache的第16H組或第22組（2分）

2．（10分）解：

（1）對階

（3分）2

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[Ex]補=110[Ey]補=001[-Ey]補=111

[Ex-Ey]補=[Ex]補+[-Ey]補=101所以ExEy則Sx右移3位，Sx右移3位后SX=0.0001001，經(jīng)過舍入后SX=0.0001，經(jīng)過對階、舍入后，

（）X=2+012（0.0001）2

（2）尾數(shù)求和（3分）

[Sx]補=0.0001[Sy]補=1.0101則[SX+SY]補

0．0001

+1．0101

1．0110

（3）結(jié)果為規(guī)格化（3分）

所以[x+y]補=1．01102023

X+Y=-0.10102(+01)2

（4）結(jié)果沒有溢出（1分）

3．（10分）解：

中斷過程描述：

（1）中斷請求（1分）

（2）中斷判優(yōu)（1分）

（3）中斷響應(yīng)（1分）

（4）中斷識別（1分）

（5）中斷服務(wù)（1分）

（6）中斷返回（1分）中斷與子程序調(diào)用異同：

（1）一致點：形式類似（1分）

正常程序：主程序

中斷服務(wù)程序：子程序

（2）子程序的執(zhí)行是程序員事先安排好的；

中斷服務(wù)程序的執(zhí)行則是由隨機的中斷事件引起的，譬如電源掉電、請求I/O數(shù)據(jù)傳送、現(xiàn)場報警等。（1分）

（3