发布时间 : 星期二 文章计算机组成原理试题库(含答案)--更新完毕开始阅读
1．微操作命令和微操作 2．快速缓冲存储器 3．基址寻址 4．流水线中的多发技术 5．指令字长 四、计算题（5分）
设机器数字长为8位（含1位符号位），设A＝
139，B＝?，计算[A?B]补，并还原成
3264真值。
五、简答题（共20分）
1．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。（4分） 2．为什么外围设备要通过接口与CPU相连？接口有哪些功能？（6分） 六、问答题（共15分）
1．设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。图中W是写控制标志，R是读控制标志，R1和R2是暂存器。（8分）
WR存储器MARIRPC内部总线Bus微操作命令形成部件CPUMDRACCR1ALUR2 （1）假设要求在取指周期由ALU完成 (PC) + 1→PC的操作（即ALU可以对它的一个源操作数完成加1的运算）。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。
（2）写出指令ADD # α（#为立即寻址特征，隐含的操作数在ACC中）在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。
2．DMA接口主要由哪些部件组成？在数据交换过程中它应完成哪些功能？画出DMA工作过程的流程图（不包括预处理和后处理） 七、设计题（10分）
设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用GGGAYYG，， 为控制端G GC, B, A为变量控制端YY为输出端 …… Y74138译码器&&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）。现有下列芯片及各种门电路（门电路
自定），如图所示。画出CPU与存储器的连接图，要求：
（1）存储芯片地址空间分配为：最大4K地址空间为系统程序区，相邻的4K地址空间为系统程序工作区，最小16K地址空间为用户程序区；
（2）指出选用的存储芯片类型及数量； （3）详细画出片选逻辑。
AmA0AkA0CSCSROMRAMPD/ProgrWEDnD0DnD0ROM: 2K×8位RAM: 1K×4位 8K×8位 2K×8位 32K×8位 8K×8位 16K×1位 4K×4位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。
G1Y7G2AY6G2BCBAY074138译码器G1，G 2A，G 2B为控制端C, B, A为变量控制端Y 7…… Y0为输出端
（（ （
计算机组成原理试题答案（一）
一、选择题（共20分，每题1分）
1．C 2．C 3．B 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．C 10．A 11．D 12．B 13．B 14．D 15．B 16．A 17．D 18．C 19．B 20．C 二、填空（共20分，每空1分）
－－－－－
1．A．A．2127(1-223) B．2129 C．2128(-21-223) D．-2127 2．A． 顺序 B．程序计数器 C．跳跃 D． 指令本身 3．A．90ns B．280ns 4．A．A．增加 B．加1 5．A．地址 B．数据 C．模m D．m 6．A．保护现场 B．开中断 C．设备服务 D．恢复现场 三、名词解释(共10分，每题2分) 1．微操作命令和微操作
答：微操作命令是控制完成微操作的命令；微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。 2．快速缓冲存储器
答：快速缓冲存储器是为了提高访存速度，在CPU和主存之间增设的高速存储器，它对用户是透明的。只要将CPU最近期需用的信息从主存调入缓存，这样CPU每次只须访问快速缓存就可达到访问主存的目的，从而提高了访存速度。 3．基址寻址
答：基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。 4．流水线中的多发技术
答：为了提高流水线的性能，设法在一个时钟周期（机器主频的倒数）内产生更多条指令的结果，这就是流水线中的多发技术。 5．指令字长
答：指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。 四、（共5分）
计算题 答：[A+B]补＝1.1011110， A+B ＝（-17/64）
[A-B]补＝1.1000110， A-B ＝（35/64）
五、简答题（共20分） 1．（4分）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。 2．（6分，每写出一种给1分，最多6分）
答：外围设备要通过接口与CPU相连的原因主要有：
（1）一台机器通常配有多台外设，它们各自有其设备号（地址），通过接口可实现对设备的选择。
（2）I/O设备种类繁多，速度不一，与 CPU速度相差可能很大，通过接口可实现数据缓冲，达到速度匹配。
（3）I/O设备可能串行传送数据，而CPU一般并行传送，通过接口可实现数据串并格式转换。
（4）I/O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同，通过接口可实现电平转换。 （5）CPU启动I/O设备工作，要向外设发各种控制信号，通过接口可传送控制命令。 （6）I/O设备需将其工作状况（“忙”、“就绪”、“错误”、“中断请求”等）及时报告CPU，通过接口可监视设备的工作状态，并保存状态信息，供CPU查询。
可见归纳起来，接口应具有选址的功能、传送命令的功能、反映设备状态的功能以及传送数据的功能（包括缓冲、数据格式及电平的转换）。 4．（5分）答：
（1）根据IR和MDR均为16位，且采用单字长指令，得出指令字长16位。根据105种操作，取操作码7位。因允许直接寻址和间接寻址，且有变址寄存器和基址寄存器，因此取2位寻址特征，能反映四种寻址方式。最后得指令格式为：
7 OP 2 M 7 AD 其中 OP 操作码，可完成105种操作；
M 寻址特征，可反映四种寻址方式； AD形式地址。
这种格式指令可直接寻址27 = 128，一次间址的寻址范围是216 = 65536。 （2）双字长指令格式如下：
7 OP 2 M AD2 7 AD1 其中 OP、M的含义同上；
AD1∥AD2为23位形式地址。
这种格式指令可直接寻址的范围为223 = 8M。
（3）容量为8MB的存储器，MDR为16位，即对应4M×16位的存储器。可采用双字长指令，直接访问4M存储空间，此时MAR取22位；也可采用单字长指令，但RX和RB取22位，用变址或基址寻址访问4M存储空间。 六、 （共15分）问答题 1．（8分）答：
（1）由于 (PC) + 1→PC需由ALU完成，因此PC的值可作为ALU的一个源操作数，靠控制ALU做＋1运算得到 (PC) + 1，结果送至与ALU输出端相连的R2，然后再送至PC。
此题的关键是要考虑总线冲突的问题，故取指周期的微操作命令及节拍安排如下：
T0 PC→MAR，1→R
T1 M(MAR)→MDR，(PC) + 1→R2
T2 MDR→IR，OP(IR)→微操作命令形成部件 T3 R2→PC
（2）立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下：
T0 Ad(IR)→R1 ；立即数→R1
T1 (R1) + (ACC)→R2 ；ACC通过总线送ALU