Page 1 of 4 填空题(24分) 1.DMA的数据块传送可分为 和 阶段。 2.设n=16(不包括符号位),机器完成一次加和移位各需100ns,则原码 位乘最多需 ns,补码 Booth算法最多需ns 3.设相对寻址的转移指令占2个字节,第一字节为操作码,第二字节是位移 量(用补码表示),每当CPU从存储器取出一个字节时,即自动完成(pc)+ l→pc。设当前指令地址为3008H,要求转移到300FH,则该转移指令第二字 节的内容应为 若当前指令地址为300FH,要求转移到3004H,则 该转移指令第二字节的内容为 4.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),用移码表示,尾数为24位(含1位数 符),用补码规格化表示,则对应其最大正数的机器数形式为 真值为 (十进制表示);对应其绝对值最小负数的机器数形式为 ,真值为 (十进制表示)。 5.利用 指令进行输入输出操作的IO编址方式为统一编址。 6.一个组相联映像的 Cache,有128块,每组4块,主存共有16384块,每块 64个字,则主存地址共 位,其中主存字块标记应为 位,组地址应为位, Cache地址共位。 7 和 组成存储系统的层次结构 8.在总线集中式判优控制中,方式对故障很敏感, 方式速度最快。对于同步通信而言,影响其效率的主要因素是,它 般用于 场合 9.总线的通信常分为 和 mhtml:file/:Documents\desktopldocslwww.xiaoKudang.com教育科硏\高等教育.2022/0207
一、 填空题（24分） 1．DMA的数据块传送可分为__________ 、 __________ 和___________阶段。 2．设 n = 16 （不包括符号位），机器完成一次加和移位各需100ns，则原码 一位乘最多需__________ns,补码Booth算法最多需 __________ns。 3．设相对寻址的转移指令占2个字节，第一字节为操作码，第二字节是位移 量（用补码表示），每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（pc）+ 1→ pc。设当前指令地址为3008H，要求转移到300FH，则该转移指令第二字 节的内容应为__________。若当前指令地址为300FH，要求转移到3004H，则 该转移指令第二字节的内容为__________ 。 4．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），用移码表示，尾数为24位（含1位数 符），用补码规格化表示，则对应其最大正数的机器数形式为__________， 真值为__________（十进制表示）；对应其绝对值最小负数的机器数形式为 __________ ，真值为 __________（十进制表示）。 5．利用__________指令进行输入输出操作的I/O编址方式为统一编址。 6．一个组相联映像的Cache，有128块，每组4块，主存共有16384块，每块 64个字，则主存地址共__________位，其中主存字块标记应为__________ 位，组地址应为__________位，Cache地址共__________位。 7．__________和__________组成存储系统的层次结构。 8．在总线集中式判优控制中，__________ 方式对故障很敏感， __________ 方式速度最快。对于同步通信而言，影响其效率的主要因素是________，它 一般用于__________场合。 9．总线的通信常分为__________和__________。 一、 Page 1 of 4 mhtml:file://E:\Documents\Desktop\docs\www.xiaokudang.com\教育科研\高等教育... 2022/02/07
Page 2 of 4 二、解释下列概念(20分) 1.机器周期和时钟周期 2.周期挪用和向量地址 3.中断隐指令及其功能 4.水平型微指令 5.超标量和超流水线 (6分) 已知x=0.1001y=-0.1101计算xy(机器数形式自定)。 四、(6分) 某模型机共有64种操作,操作码位数固定,且具有以下特点: (1)采用一地址或二地址格式 (2)有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址(位移量为-128~127)三种寻址 方式 (3)有16个通用寄存器,算术运算和逻辑运算指令的操作数均在寄存器中, 结果也在寄存器中; (4)取数/存数指令在通用寄存器和存储器之间传送 (5)存储器容量为IMB、按字节编址。 要求设计:算逻指令,取数存数指令和相对转移指令的格式,并简述 理由 五.(10分) 设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用IO/M作访存控制信号,用RW 作读写命令信号,现有下列存储芯片及138译码器和各种门电路(自定) mhtml:file/:Documents\desktopldocslwww.xiaoKudang.com教育科硏\高等教育.2022/0207
二、解释下列概念（20分） 1．机器周期和时钟周期 2．周期挪用和向量地址 3．中断隐指令及其功能 4．水平型微指令 5．超标量和超流水线 三、（6分） 已知x = 0.1001 y = –0.1101 计算x/y （机器数形式自定）。 四、（6分） 某模型机共有64种操作，操作码位数固定，且具有以下特点： （1） 采用一地址或二地址格式； （2） 有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址（位移量为-128 ~ 127）三种寻址 方式； （3） 有16个通用寄存器，算术运算和逻辑运算指令的操作数均在寄存器中， 结果也在寄存器中； （4） 取数/存数指令在通用寄存器和存储器之间传送； （5） 存储器容量为1MB、按字节编址。 要求设计：算逻指令，取数/存数指令和相对转移指令的格式，并简述 理由。 五．（10分） 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用IO/ M作访存控制信号，用R/W 作读写命令信号，现有下列存储芯片及138译码器和各种门电路（自定）。 一、 Page 2 of 4 mhtml:file://E:\Documents\Desktop\docs\www.xiaokudang.com\教育科研\高等教育... 2022/02/07
Page 3 of 4 RAM2K×8位,4K×4位,8K×8位 ROM2K×8位,4K×8位,8K×8位 画出CPU与存储器的连接图,要求 (1)最小8K地址空间为系统程序区,与其相邻的4K地址空间为用户 程序区 (2)合理选用上述存储芯片,并写出每片存储芯片的地址范围; (3)详细画出存储芯片的片选逻辑 六、(14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。 微操作命令形成部件 PU 存储器 MAR 内部总线B DI (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#a(#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。 mhtml:file/:Documents\desktopldocslwww.xiaoKudang.com教育科硏\高等教育.2022/0207
RAM 2K×8位， 4K×4位， 8K×8位 ROM 2K×8位， 4K×8位， 8K×8位 画出CPU与存储器的连接图，要求 （1） 最小8K地址空间为系统程序区，与其相邻的4K地址空间为用户 程序区； （2） 合理选用上述存储芯片，并写出每片存储芯片的地址范围； （3） 详细画出存储芯片的片选逻辑。 六、（14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。 （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。 一、 Page 3 of 4 mhtml:file://E:\Documents\Desktop\docs\www.xiaokudang.com\教育科研\高等教育... 2022/02/07
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