计算机组成原理习题大题.doc

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1、《计算机组成原理》综合模拟试卷01三．       应用题1.        （11分）设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问：（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？   解：（1）定点原码整数表示：最大正数：01111111111111111111111111111111 数值=（231–1）10最大负数：01111111111111111111111111111111     数值=-（231–1）10（2）定点

2、原码小数表示：最大正数值=（1–2-31）10最大负数值=-（1–2-31）102.        （11分）设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200ns,数据总线宽度为64位，总线周期τ=50ns.问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？解：信息总量：q=64位×4=256位顺序存储器和交叉存储器读出4个字的时间分别是：t2=mT=4×200ns=8×10–7(s)t1=T+(m–1)τ=200+3×50=3.5×10–7(s)顺序存储器带宽是：

3、W1=q/t2=32×107（位/S）交叉存储器带宽是：W2=q/t1=73×107（位/S）3.        （11分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。     312622181716150     解：（1）操作码字段为6位，可指定26=64种操作，即64条指令。（2）单字长（32）二地址指令。（3）一个操作数在原寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容+偏移量决定），所以是RS型指令。（4）这种指令结构用于访问存储器。4.        （11分）已知某

4、机采用微程序控制方式，其存储器容量为512×48（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示：        ←操作控制→←——————顺序控制——————→（1）      微指令中的三个字段分别应多少位？（2）      画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。     解：（1）假设判别测试字段中每一位为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位，（如采用字段译码只需3位），下地址字段为9位，因为控制容量

5、为512单元，微命令字段是（48–4-9）=35位。（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图B1.2如下：其中微地址寄存器对应下地址字段，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令子段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码，各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），其输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。5．（11分）画出PCI总线结构图，说明三种桥的功能。 解：PCI总线结构框图如图B1.3所示：图.B1.3PCI总线有三种桥，即HOST/

6、PCI桥（简称HOST桥），PCI/PCI桥，PCI/LAGACY桥。在PCI总线体系结构中，桥起着重要作用：（1）      它连接两条总线，使总线间相互通信。（2）      桥是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。（3）      利用桥可以实现总线间的卒发式传送。6．（11分）某机用于生产过程中的温度数据采集，每个采集器含有8位数据缓冲寄存器一个，比较器一个，能与给定范围比较，可发出“温度过低”或“温度过高”

7、的信号，如图B1.1所示。主机采用外设单独编址，四个采集器公用一个设备码，共用一个接口，允许采用两种方式访问：（1）      定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备中的某一采集器。（2）      中断方式，当采集温度比给定范围过底或过高时能提出随机中断请求，主机应能判别是哪一个采集器请求，是温度过低或过高。          请拟定该接口中有哪些主要部件（不要求画出完整的连线图），并概略说明在两种方式下的工作原理。图B1.1解：数据采集接口方案设计如图B1.4所示。现结合两种工作方式说明上述部件的工

8、作。（1）定期检寻方式：主机定期以输出指令DOA、设备码；（或传送指令）送出控制字到A寄存器，其中用四位分别指定选中的缓冲寄存器（四个B寄存器分别与四个采集器相应）。然后，主机以输入指令DIA、设备码；（或传送指令）取走数据。（2）中断方式：比较结果形成状态字A'，共8位，每二位表示一个采集器状态：00正常，01过低，10过高。有任一处不正常（A'中有一位以上为“1”）都将通过中断请求逻辑（内含请求触发器、屏蔽触