微机原理期末考试复习试题(4)

本科生期末试卷二答案

一．选择题。

1．B 2．C 3．D 4．C 5．D 6．B 7．C 8．A 9．C 10．A

二．填空题。

1． A．10000亿 B．神威 C．3840亿 ； 2． A．简单性 B．补码 C．原码 ；

3． A．瞬时启动 B．存储器 C．固态盘 ； 4． A．指令寻址 B．顺序 C．跳跃 ； 5． A．Cache B． 浮点 C．存储 ；

6． A．数据传送 B．仲裁 C．中断和同步 ； 7． A．设备控制器 B．适配器 C．主机 ； 8． A．DMA B．通道 C．外围处理机 ；

三、 证明：因为 [x – y]补 = [x ]补 + [-y ]补 所以 [-y ]补 = [x - y ]补 - [x ]补 又因为 [ y ]补 + [x ]补 = [ x + y ]补 (1)

所以 [ y ]补 = [ x + y ]补 - [x ]补 (2)

(1) + (2) : [ y ]补 + [ -y ]补 = [x – y ]补 + [ x + y ]补 - [x ]补 - [x ]补

= [ x ]补- [ y ]补 + [ x ]补 + [ y ]补- [ x ]补 - [x ]补 = 0 所以：-[ y ]补 = [ -y ]补

四．逻辑图如图B12.2：

图B12.2

五．解：假设（1）存储器模块字长等于数据总线宽度

（2）模块存取一个字的存储周期等于T. （3）总线传送周期为τ

（4）交叉存储器的交叉模块数为m.

交叉存储器为了实现流水线方式存储，即每通过τ时间延迟后启动下一模快，应满足 T = mτ, (1)

交叉存储器要求其模快数>=m,以保证启动某模快后经过mτ时间后再次启动该模快时，它的上次存取操作已经完成。这样连续读取m个字所需要时间为

t1 = T + (m – 1)τ = mг + mτ –τ = (2m – 1) τ (2) 故交叉存储器带宽为W1 = 1/t1 = 1/(2m-1)τ (3) 而顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为

2

t2 = mT = m×τ (4)

2

存储器带宽为W2 = 1/t2 = 1/m×τ (5) 比较(3)和(2)式可知，交叉存储器带宽> 顺序存储器带宽

六．

→ AR PCO ，G ，ARi PC

M → DR R / W = 1 (读)

取指 → IR DRO ，G ，IRi DR

译码

R2O ，G ，ARi R2→AR 执 行

R 1 →DR R , G , DR 指 1Oi

令 → M R / W = 0 (写) DR

图B12.3

七．解：根据传输速率，磁盘优先权最高，磁带次之，打印机最低。如下图：

图12.4

八． 解：（1）磁盘上总数据量 = 1000×3000B = 3000000B

读出全部数据所需时间为 3000000B ÷ 500B / ms = 6000ms 重新写入全部数据所需时间 = 6000ms

所以，更新磁盘上全部数据所需的时间为 ：

2×（平均找道时间 + 平均等待时间 + 数据传送时间 ）+ CPU更新时间

= 2（30 + 120 + 6000）ms + 4ms = 12304ms

(2)磁盘机旋转速度提高一倍后，平均等待时间为60ms， 数据传输率提高一倍后，数据传送时间变为： 3000000B ÷ 1000B / ms = 3000ms 更新全部数据所需时间为：

2 ×（30 + 60 + 3000）ms + 4ms = 6184ms

本科生期末试卷三答案

一、 选择题

1．B 2．D 3．C 4．B 5．A 6．C 7．A 8．D 9．A 10．B C D

二、 填空题

1．A．控制存储器 B．微指令寄存器 C．地址转移逻辑 2．A．浮点 B．指 C．对阶

3．A．存储容量 B．存取时间 C．存储周期 4．A．物理 B．RR C．RS

5．A．Cache B．浮点 C．存储管理

6．A．同步定时 B．集中式 C．自动配置 7．A．分辨率 B．颜色 C．不同

8．A．嵌套 B．优先级高 C． 优先级低

三、解：为了便于直观理解，假设两数均以补码表示，阶码采用双符号位，尾数采用单符

号位，则它们的浮点表示分别为：

[ X ]浮 = 00010 ， 0.11011011 [ Y ]浮 = 00100 ， 1.01010000 （1） 求阶差并对阶：

ΔE = Ex – Ey = [ Ex]补 + [ - Ey]补 = 00010 + 11100 = 11110 即ΔE为 –2，x的阶码小，应使Mx 右移2位，Ex加2， [ X ]浮 = 00010 ， 0.11011011 （11）

其中（11）表示Mx 右移2位后移出的最低两位数。 （2） 尾数和

0. 0 0 1 1 0 1 1 0 （11） 1. 0 1 0 1 0 1 0 0

2. 1 0 0 0 1 0 1 0 （11）

（3） 规格化处理

尾数运算结果的符号位与最高数值位为同值，应执行左规处理，结果为1.00010101 （10），阶码为00 011 。 （4） 舍入处理

采用0舍1入法处理，则有

1. 0 0 0 1 0 1 0 1

+ 1

1. 0 0 0 1 0 1 1 0

（5） 判溢出

阶码符号位为00 ，不溢出，故得最终结果为

011

x + y = 2× (-0.11101010)

四、答：（1）串行进位方式：

C1=G1+P1C0 其中：G1=A1B1，P1=A1⊕B1

C2=G2+P2C1 G2=A2B2，P2=A2⊕B2 C3=G3+P3C2 G3=A3B3，P3=A3⊕B3 C4=G4+P4C3 G4=A4B4，P4=A4⊕B4

（2）并行进位方式：

C1=G1+P1C0

C2=G2+P2G1+P2P1C0

C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0

C4=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C0

其中 G1-G4，P1-P4表达式与串行进位方式相同。

五、解：指令格式及寻址方式特点如下：

（1） 二地址指令。 （2） 操作码OP可指定26=64条指令。

（3） 源和目标都是通用寄存器（可分别指定32个寄存器），所以是RR型指令，两个操作

数均在寄存器中 （4） 这种指令格式常用于算术逻辑类指令。

六．解：

各字段意义如下：F1—读RO—R3的选择控制。 F2—写RO—R3的选择控制。 F3—打入SA的控制信号。 F4—打入SB的控制信号。

F5—打开非反向三态门的控制信号。LDALU。

F6—打开反向三态门的控制信号。LDALU ，并使加法器最低位加1 F7－清锁存器SB位零的RESET信号。

F8－ 一段微程序结束，转入取机器指令的控制信号。 R— 寄存器读命令 W—寄存器写命令 (2)答案如图B13.2

图B13.2

七．解：条件：

（1）在CPU内部设备的中断允许触发器必须是开放的。

（2）外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。 （3）外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至CPU。

（4）当上述三个条件具备时，CPU在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。

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