发布时间 : 星期日 文章计算机组成原理练习(1)更新完毕开始阅读
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1. 已知：两浮点数x = 0.1101×210，y = 0.1011×201 求：x + y
2. 设机器字长为8位(含1位符号位)，已知X＝－11／64，Y＝13／128，用补码运算
规则计算X＋Y、X－Y的值(写出计算过程)。 3．已知接收到的海明码（按配偶原则配置）为1100100，检查该代码是否出错？第几位
出错？ 四、问答题
1．某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具备97种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对、基址五种寻址方式。 （1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用； （2）该指令直接寻址的最大范围（十进制表示）； （3）一次间址的寻址范围（十进制表示）； （4）相对寻址的位移量（十进制表示）。
2. 以单总线的CPU数据通路结构为背景，写出完成加法指令ADD @R3,R1,R2的操作过程(包括取指过程)。本指令功能是将寄存器R1和R2中的数相加，结果送入地址为R3的主存储器中。
控制器 指令译码器 R1 R2 R3 Y IR
主 存 M ABUS DBUS PC MAR MDR 内部总线ALU Z
3.某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先
顺序改为L3,L2,L4,L0,L1，写出各中断源的屏蔽字。
中断源 L0 L1 L2 L3 L4 屏蔽字 0 1 2 3 4 4．“在计算机中，原码和反码不能表示 -1。”这种说法是否正确，为什么？
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5．异步通信与同步通信的主要区别是什么，说明通信双方如何联络。
在数据交换过程中，DMA接口有哪些功能？
6．
7．某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周
期为200ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，求：
（1）Cache的命中率是多少？
（2）CPU访问内存的平均访问时间是多少？ 五、设计题
设CPU有16根地址线，8根数据线，并用MREQ作访存控制信号（低电平有效），用WR作读/写控制信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：1K×4位RAM；4K×8位RAM；8K×8位RAM；2K×8位ROM；4K×8位ROM；8K×8位ROM及74LS138译码器和各种门电路，如图所示。画出CPU与存储器的连接图，要求： （1）主存地址空间分配：
6000H～67FFH为系统程序区； 6800H～6BFFH为用户程序区。 （2）合理选用上述存储芯片，说明各选
几片？
（3）详细画出存储芯片的片选逻辑图。
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1、）计算题 答：x、y在机器中以补码表示为）
[x]补 = 00,10; 00.1101 [y]补 = 00,01; 00.1011 ① 对阶）
[△j]补 = [jx]补- [jy]补 = 00,10 + 11,11 = 00,01
即△j = 1，表示y的阶码比x的阶码小1，因此将y的尾数向右移1位，阶码相应加1,即 [y]?补= 00,10; 00.0101
这时[y]?补的阶码与[x]补的阶码相等，阶差为0，表示对阶完毕。 ② 求和）
00.1101 + 11.010101.0010[Sx]?补[Sy]?补[Sx ? Sy]?补即[x+y]补 = 00,10; 01.0010
③ 右规（分）
运算结果两符号位不等，表示尾数之和绝对值大于1，需右规，即将尾数之和向右移1位，阶码加1，故得
[x+y]补 = 00,11; 00.1001 则 x+y = 0.1001×211 2、） (1) （
X = 1.001011 [X]补 = 1.110101 Y = 0.0001101 [Y]补 = 0.0001101 [-Y]补 = 1.1110011 ) [X+Y]补 = 1.110101 + 0.0001101 = 1.1110111 X+Y = -0.0001001 ) （2） [X-Y]补 = [X]补 + [-Y]补 = 1.110101 + 1.1110011 = 1.1011101
X-Y = 0.0100011 3、
∵ b4b3b2b1 = 1100
则C1 = b4⊕b3⊕b1 = 1⊕1⊕0 = 0 C2 = b4⊕b2⊕b1 = 1⊕0⊕0 = 1
C4 = b3⊕b2⊕b1 = 1⊕0⊕0 = 1 ∴ 1100的海明码是 C1C2b4C4b3b2b1 = 0111100
四、问答题）
1、
(1) ∵ 操作码为6位， ∴ 操作种类有26 = 64种 ） (2) ∵ 寻址方式位为2位， ∴ 寻址方式 4种 （） (3) 采用立即寻址，操作数的数值范围是–128 ～ +127 ） (4) 采用直接寻址，可寻址的内存空间是 256 (0 ～ 255) （）
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2、)
取指周期 PC→MAR 1→R M(MAR)→MDR MDR→IR (PC)+1→PC 执行周期 R1→Y (R2)+(Y)→Z 间址周期 R3→MAR Z→MDR 1→W MDR→M(MAR) 3、（每写对一个屏蔽字）
设屏蔽位为“1”时表示对应的中断源被屏蔽，屏蔽字排列如下：
中断源 L0 L1 L2 L3 L4 屏蔽字 0 1 2 3 4 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 4． 答：“在计算机中，原码和反码不能表示 -1。”这种说法是错误的。因为对于整数而言，
这种说法不成立。假设机器字长为8位（含1位符号位），在整数定点机中，[-1]原 = 1,0000001 [-1]补 = 1,1111111 [-1]反 = 1,1111110。在小数定点机中，-1的原码和反码不能表示，而 [-1]补 = 1.0000000。 5．
答：同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟，总线上的所有设备按统一的时序，统一的传输周期进行信息传输，通信双方按约定好的时序联络。后者没有公共时钟，没有固定的传输周期，采用应答方式通信，具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系；半互锁方式通信双方有简单的制约关系；全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。
答：在数据交换过程中，DMA接口的功能有： (1)向CPU提出总线请求信号。
(2)当CPU发出总线响应信号后，接管对总线的控制。 (3)向存储器发地址信号，并能自动修改地址指针。 (4)向存储器发读/写控制信号，进行数据传送。
(5)修改字计数器，并根据传送字数判断DMA传送是否结束。 (6)发DMA结束信号，向CPU申请程序中断，报告一组数据传送完毕。
五、设计题
答：（1）将16进制地址范围写成二进制地址码，并确定其总容量。
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