级计算机组成原理本科期末试题A带答案

东北大学考试试卷（A卷）总分—一=四五七7\-年第1学期课程名称计算机组成原理M2

一、（10分）填空题（答案请勿直接写在每小题的

二、（10分）判断题（在每小题后的括号括号里，请答在该小题下面空白处每个空1分）内答对“或“错:每小题1分）

1.为130种状态编码至少需要（）个二进制位

1.在取指令操作完成后，程序计数器PC中存放的是下一条实际执行的指令的地址（错）

82.Cache-主存-辅存的三级存储系统中，CPU能够直接访问的只

2.CPU的主要功能有指令控制、操作控制、（）和数据加工有Cache o（错）处理等四个方面

3.不一定每条指令的第一个机器周期都是取指令机器周期（错）时序控制

4.在I/O独立编址的情况下，一个具体的地址既可能对应内存

3.在4模块（M0~M3）低位交叉的主存系统中，若CPU访问主存的地址单元，也可能对应外设端口（对）码

5.一个16Kx32bil的SRAM芯片，除了电源和接地端外，其引是136AH,则访问的模块是（）出线至少应该有48条（对）A中断口向应时徨护断占（PC内秀）是经时拈行压栉格令完成

4.半导体动态存储器的刷新方式一般有集中刷新、分散刷新和（）三种方式异步刷新

5.某计算机的字长为16位，数据采用单符号位补码定点整数表示,则该机所能表示的最大正整数是（第七题图双总线结构的模型机数据通路

三、（20分）简要回答下列问题

1.（5分）试用全加器逻辑表示式分析影响并行加法器速度的主要因素

3.（5分）如何理解”向量中断是一种间接寻址方式”的说法？答全加器逻辑表示式为一一答向量中断的实质是由中断机构硬件在中断响应周期S，i=AiBi+BiCiWiAi自动产生一个能引导CPU找到该中断服务程序入口地址Ci*i=AiBi+（Ai®Bi）Ci的编码---------------般称为向量地址或向量编码这个编由N个全加器即可构成一个并行的N位加法器；码相当于（服务程序人口即向量）地址的地址，故形容

2.（5分）列举你所了解的提高存储系统性能的主要技术手段（不需详细向量中断为一种间接寻址方式展开）答能够从以下几方面考虑提高存储系统性能——

4.（5分）简要比较组合逻辑控制器和微程序控制器的主

（1）采用高速半导体存储器件（开发高速芯片）；要优缺点

（2）从芯片结构着手如双端口乃至多端口存储器、相联存储器、多体交答微程序控制器在设计的规整性和可修改性上优于组合叉存储器等技术的采用；逻辑控制器，成本也低于后者；可是组合逻辑控制器的最

（3）从体系结构入手，如采用多层次的存大优势是速度快于微程序控制器

四、（12分）有一按字节编址的主存-Cache层次存储器，其主存容量为16MB,Cache容量为128KB,每块容量为8KB,若采用直接映射方式，试问

（1）主存和Cache的地址格式各是怎样的？

五、（15分）设有两种SRAM芯片,其规格和数量为128KX8位8片，512Kx8位2片，试用这些芯片构成512Kx32位的存储器，能够给出简单明了的文字设计方案，也能够用画扩展图的方法表示你的设计方案，无论给出哪种方案，均须说明地址线、数据线和片选端的连接情况若需要辅助器件如译码器等能够自定解答512KX32位存储器数据线32条为1）31—DO,地址线19条为A18—AOo

（1）用2片512Kx8的芯片经并联即位扩展构成该存储器的高16位（512Kxi6位）；各片地h卜纬百■将诧A18—A0

六、（15分）在一个5级中断系统中，硬件中断响应从高到低的优先顺序是L1-L2-L3-L4fL5,用改变屏蔽字的方式将中断处理顺序由高到低改为Ll-L2fL4fL3-L5;当CPU执行用户程序到tl时刻有L

2、L

3、L4和L5级共4个中断请求同时到达，CPU按优先顺序处理到L3级中断的过程中的t2时刻又有1个L1级中断请求到来要求第六题表请填写按题意改变处理次序的各级中断处理程序的屏蔽字程序L5一中断屏蔽字程序L4一L1L2L3L4L5L3—H-L111111L201111L2-------------------------L300101Li-rL400111I00001L5I用户程序00000用户程序-----M|Itl时刻t2时刻第六题图请画出CPU运行程序的轨迹并标示出tl、t2时刻点

七、（18分）某机CPU结构如下图a所示A、B、C均为8位寄存器，它们的数据输入需要的微操作控制信号分别为1刈、以、IN,，它们的数据输出需要的微操作控制信号分别为OUTA、OUTBOUTc；A.C能够串联右移（即A右移出去的最低位进入C的最高位），其串联移位的微操作控制信号为SHLc；A的清空（置0）微操作控制信号为CLRA；D为计数器，具有置数和减1计数的功能，其置数微操作控制信号为SETD,减1计数微操作控制信号为DEG）;Z为状态信号，当1）=0时，S为C寄存器的最低位，也作Z=l;\|、|-1―/士源QdaRH木ewru用俏15….

54...3210微命令字段（直接控制）测试判别字段P下址字段第七题图b该机的微指令格式第七题表请按此格式填写微程序各条代码等有关内容—AAA c\c\c\m1c\c\c\c\八八1riD CUT:主A印ra.i-cc/zxz\ccczxz\CYC-T-mn nnnnnn nnnmnn1\\0U■ArOil1101001000000010OUTA,OUTB,A+B-A;i.将变1nn c\c\c\c\c\c\C\\C\1c\c\c\1m nrr1010000000000001110测试iin nnn八八八八八八c\c\八八工rit:7db11110000100000XX XXXOUTA INZ=1则结B,解答12位P字段设计如下00一一顺序执行下址01——根据Z值转移10一一根据S值转移11-

1.1A DO..ADI设微地址寄存器uAR七位分别为uAR

2、uARl和uARO,则按乘法流程有沙下标策址产改转移逻辑注意该逻辑与2的微程序匚b的Q。