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计算机组成原理期末考试试卷（1）
一．选择题（下列每题有且仅有一个正确答案，每小题2分，共20分）
1．假设下列字符码中最后一位为校验码，如果数据没有错误，则采用偶校验的字符码的
是____。
A.11001011B.11010110C.11000001D.11001001
2．在定点二进制运算器中，减法运算一般通过______来实现。
A.补码运算的二进制加法器B.补码运算的二进制减法器 C.补码运算的十进制加法器D.原码运算的二进制减法器 3．下列关于虚拟存储器的说法，正确的是____。
A.提高了主存储器的存取速度
B.扩大了主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度 C.提高了外存储器的存取速度
D.程序执行时，利用硬件完成地址映射 4．下列说法正确的是____。
A.存储周期就是存储器读出或写入的时间
B.双端口存储器采用了两套相互的读写电路，实现并行存取 C.双端口存储器在左右端口地址码不同时会发生读/写冲突
D.在cache中，任意主存块均可映射到cache中任意一行，该方法称为直接映射方式 5．单地址指令中，为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个
操作数一般采用____寻址方式。 A.堆栈B.立即C.隐含D.间接
6．指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是______。
A．实现存储程序和程序控制B．提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 C．可以直接访问外存D．缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 7．下列说法中，不符合RISC指令系统特点的是____。
A.指令长度固定，指令种类少
B.寻址方式种类尽量少，指令功能尽可能强 C.增加寄存器的数目，以尽量减少访存的次数
D.选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令
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8．指令周期是指______。
A．CPU从主存取出一条指令的时间B．CPU执行一条指令的时间 C．CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D．时钟周期时间 9．假设微操作控制信号用Cn表示，指令操作码译码输出用Im表示，节拍电位信号用
M表示，节拍脉冲信号用Ti表示，状态反馈信息用Bi表示，则硬布线控制器的控制 k
信号
Cn可描述为____。
A.CnfIm,TiB.CnfIm,Bi
C.CnfMk,Ti,BiD.CnfIm,Mk,Ti,Bi
10．下列关于PCI总线的描述中，正确的是____。
A.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送
B.以桥连接实现的PCI总线结构不允许多条总线并行工作 C.PCI设备一定是主设备 D.系统中允许只有一条PCI总线
二．填空题（下列每空2分，共32分）
1．IEEE754标准的32位规格化浮点数，所能表达的最大正数为___________。
2．对存储器的要求是容量大，___速度快___，成本低。为了解决这方面的矛盾，计算机
采用多级存储体系结构。
3．DRAM存储器之所以需要刷新是因为____________。
4．有静态RAM与动态RAM可供选择，在构成大容量主存时，一般就选择_动态
RAM________。
5．在集中式总线仲裁中，_________方式响应最快，_________方式对电路故障最敏感。
6．某CRT的分辨率为10241024，灰度级为256，帧频为75Hz，则刷存总带宽应为
___________MB/s。
7．Pentium系统有两类中断源：由CPU外部的硬件信号引发的称为中断，它又可分为
___________和___________；由指令执行引发的称为_______，其中一种是执行异 常，另一种是______________。
8．中断接口电路中的EI触发器的作用是_______________________，RD触发器的作用
是___________，DMA控制器中的内存地址计数器的作用是____________________。
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9．字节多路通道可允许每个设备进行_______型操作，数据传送单位是_________。 三．简答题（共24分）
1．（8分）设浮点数的阶码为4位（补码表示，含阶符），尾数为6位（补码表示，含
尾符），x，y中的指数、小数项均为二进制真值。 0111
x20.1101，y2(0.1010)，求xy。
2．（8分）某机器字长16位，主存容量为K字，共条指令，试设计单地址单字长
指令格式，要求操作数有立即数、直接、变址和相对寻址4种方式，并写出寻址模式 定义和在每种寻址方式下的有效地址计算公式。
3．（8分）一盘组共11片，每片双面记录，最上最下两个面不用。内外磁道直径分别为
10、14英寸，道密度为100道/英寸，数据传输率为983040字节/秒，磁盘组的转速为 3600转/分。设每个记录块记录1024字节，现某计算机系统挂接16台这样的磁盘，试 设计适当的磁盘寻址格式，并计算该系统总存储容量。
四．分析与设计题（从下列3题中选做2题，共24分）
1．（12分）假设存储器的容量为32字，字长位，现已用若干存储芯片构成4个模块
M0M，每个模块8个字。
3
1）试分别用顺序方式和交叉方式构造存储器，要求画图并说明。
2）设起始地址为00000，那么在交叉方式中，第26号字存储单元的地址是多少？ 3）若存储周期为200ns，数据总线宽度为位，总线传送周期为50ns，求交叉存储
器方式中，存储器的带宽是多少？
2．（12分）流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）、读后写（WAR）和写后写
（WAW）相关，某CPU具有五段流水线IF（取指令）、ID（指令译码和取寄存器操作 数）、EXE（ALU执行）、MEM（访存）和WB（结果写回寄存器），现有按以下次序流 入流水线的指令组：
I1SUBR,R,R；R2R1R3
213 I2ANDR,R,R；R5R2andR4
524 I3ORR,R,R；R7R6orR2
762 I4ADDR,R,R；R7R2R2
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722
1）判断存在哪种类型的数据相关。
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2）假定采用将相关指令延迟到所需操作数被写回寄存器堆后再进行ID的方式来解
决上述冲突，那么处理器执行这4条指令共需要多少个时钟周期？要求用表格方 式分析。
3．（12分）某计算机微程序控制器控制存储容量为25632位，共71个微操作控制信
号，构成了5个相斥的微命令组，各组分别含有4、8、17、20和22个微命令。下图 给出了其部分微指令序列的转移情况，方框内的字母表示一条微指令，分支点a
令寄存器的 IR，IR6两位决定，修改A5A6，分支点b由条件码标志C0决定，修
5
改 A。现采用断定方式实现微程序的顺序控
制。 4 1）给出采用断定方式的水平型微指令格式。
2）假设微指令A和F的后继地址分别为10000000和11000000，试给出微指令C、E
和G的二进制编码地址。
3）画出微地址转移逻辑表达式和电路图。
由指
A
IR5IR00IR5IR601IR5IR610IR5IR611
6
a
BCDE
C0C01 0
b
五．选择题（下列每题有且仅有一个正确答案，每题2分，共20分）
FG
123456710 DABBCDBCDA
填空题（每空2分，共20分）
1． [1(12
)]2
23
12
8
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2．速度快
3．有信息电荷泄漏，需定期补充
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4．动态RAM
5．请求方式，菊花链查询方式 6．75
7．可屏蔽中断，非屏蔽中断，异常，执行软件中断指令
8．是否允许中断源的中断请求被发出，外设准备好时发出就绪信号，存放内存中要交换
的数据块的首地址 9．传输，字节
六．简答题（每小题5分，共10分）
010
1．解：xy2(0.11010)
x0001,0.11010 y0011,1.01100 1）求阶差对阶
E[Ex]补[Ey]补000111011110（2）100
故
Mx需右移2位变为：0.00110(10)
2）尾数用双符号位求和
00.00110(10)
11.1100 11.10010(10)
3）规格化
左规为：11.00101(0)，指数为0010 4）所以有：
xy
010 ( 0.11010)
2
2．由于有条指令故操作码OP字段占6位；寻址模式字段X占2位；剩余8位留给D
字段，故指令格式为：
15～109～87～0 OPXD
X=00，立即数寻址D=操作数 X=01，直接寻址EA=D
X=10，变址寻址EA=（R）+D，R为16位变址寄存器 X=11，相对寻址EA=（PC）+D，PC为16位程序计数器
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3600
3．解：NCr16384B
/983040
60
所以，扇区数16384102416
故，表示磁盘地址格式的所有参数为：台数16，记录面20，磁道200，扇区数 16，由此可得磁盘的地址格式为： 20～1716～98～43～0
台号柱面号盘面号扇区号
磁盘的总存储容量为：162020016384B1048576000B
七．分析与设计题（共35分）
1．解：1）图略
2）第26号存储单元的地址为：
交叉方式：11010 3）qbit4256bit
7
tT(m1)200350350ns3.510s
78
Wq/t256/(3.510)7.310bit/
s
11.1101解 I和I2I3之间存在RAW数据相关
1 ：1）
I和I4之间存在WAW数据相关
3
2）如下表所示：
时钟 周期
12345671011
IIFIDEXEMEMWB 1
IIFIDEXEMEMWB 2
IIFIDEXEMEMWB 3
IIFIDEXEMEMWB 4
3．
解：1）71个微命令不可能采用直接表示法，故采用字段译码法，控存容量为256， 故后继地址为8位，微指令格式为： 31～2928～2524～2019～1514～109～87～0
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4个8个17个20个22个2个条件后继地址
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2）C：10000010E：10000110
G：11001000 3） A6PIRT
1
A5PIRT
154 A4PCT
204
QQQQ
DuA7DuA6DuA5DuA4
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