计算机组成原理05A答案(江西师范大学)
A一、 基础知识(50分)1. 名词解释 机器字长：计算机一次能处理数据的为数,通常与CPU的寄存器位数有关 SRAM ：静态随机存储器 EPROM ：可编程可改写只读存储器 指令系统：一台计算机所有指令的集合 微指令 ：在CPU周期使计算机实现一定操作功能的一组微命令的集合2．选择题：C；B；A；C；D 3．填空题： 程序，地址，内容，直接映像，全相联映像，组相联映像，操作码字段，全互锁，半互锁，非互锁4．1）为了缓解主存储器读写速度慢，不能满足CPU运行速度需要的矛盾，另一方面又要解决主存储器容量小，存不下更多的程序和数据的难题，当前计算机系统中，广泛采用了多级结构的存储器系统 2）CPU的主要功能：（1）指令控制（2） 操作控制（3） 时间控制（4） 数据加工 3）(1) 水平型微指令比垂直型微指令，并行操作能力强，灵活性强（2）水平型微指令执行一条机器指令所要的微指令数目少，速度快（3）水平型微指令 用较短的微程序结构换取较长的微指令结构（4）水平型微指令与机器指令 差别大 4）链式查询方式，计数器定时查询方式，独立请求方式二、1．解：[X]补=11.0011,[-X]补=00.1101 [Y]补=0.1011 部分积 乘数 YnYn+1 说明 00.0000 0.10110 +00.1101 YnYn+1=10,加[-X]补00.110100.0110 1 1.1011 右移一位得P100.0011 01 0.101 YnYn+1=11,右移一位得P2 +11.0011 001 0.10 右移一位得P311.0110 YnYn+1=10,加[-X]补11.1011 001+00.1101 0001 0.1 右移一位得P4 00.1000 YnYn+1=01,加[X]补00.0100 +11.0011 YnYn+1=01,加[X]补 11.0111 0001 最后一步不移位 ∴[X×Y]补=1.01110001 ；X×Y=-0.100011112．解: （1）操作码字段OP为16位，可指定26 = 64 （2）双字长（32位）二地址指令，用于访问存储器。
（3）一个操作数在源寄存器（共32个），另一个操作数在存储器中（由基值寄存器和偏移量决定）所以是RS型指令3．解：水平型微指令格式如下：D28~D26D25~D23D22~D19D18~D15D14~D10D9 D8D7~D04个微命令5个微命令8个微命令15个微命令20个微命令条件测试字段下一地址字段3位3位4位4位5位2位8位控制存储器器的容量为:28×29 = 256×29位4．解:主存地址空间分配如下: 根据给定条件,选用:ROM:8K×8位芯片1片；RAM:8K×8位芯片3片； 2K×8位芯片1片；3:8译码器仅用Y0Y1Y2Y3和Y7的输出端,且对最后的2K×8位选片还需加门电路译码ROM8KBD0D7A0A12RAM8KBD0D7A0A12RAM8KBD0D7A0A12RAM 8KBD0D7A0A12RAM 2KBD0D7A0A1074LS138CSCSCSCSCSD0D7A0A10A11A12A13A14A15ABCCPUMREQY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7R/W·································R/WB卷参考答案基础知识1．选择题：B；A；D；C；B2．填空题：（1） -27 （2） +27-1 （3）10000000 （4）01111111 （5）浮点数（6）阶码（7）单地址译码（8）双地址译码（9）操作（10）操作数地址（11）指令周期（12）机器周期（13）时钟周期（14）指令（15）操作（16）时序（17）数据（18）链式查询方式（19）计数器定时查询方式（20）独立请求方式3．问答题：1）程序计数器PC：保存下一条指令的地址；地址寄存器MAR：保存当前的访存地址指令寄存器IR: 保存当前正在执行的指令；ALU:实现各种算术逻辑运算2) (1) 水平型微指令比垂直型微指令，并行操作能力强，灵活性强（2）水平型微指令执行一条机器指令所要的微指令数目少，速度快（3）水平型微指令 用较短的微程序结构换取较长的微指令结构（4）水平型微指令与机器指令 差别大3) 直接映像，全相联映像，组相联映像4)异步通信是指在总线通信时没有统一的始终标准,采用应答方式完成. 异步通信方式有全互锁，半互锁，非互锁等三种。
二、综合应用解：[X]补=11.0111,[Y]补=00.1011，[-Y]补=11.0101 11.0111+ 00.1011 X和Y异号，[Y]补+[X]补00.0010←00.0100+ 11.0101 11余数与Y同号，商上1R和Q左移一位减除数，加[-Y]补11.1001←11.0010+00.1011 1.0 1.0余数与Y异号，商上0R和Q左移一位加上除数，加[Y|补11.1101←11.1010+00.1011 1.00 1.00余数与Y异号，商上0R和Q左移一位加上除数，加[Y|补 00.0101←00.1010+ 11.0101 1.0011.001余数与Y同号，商上1R和Q左移一位减除数，加[-Y]补 11.11111.0010余数与Y异号，商上0被除数X/余数R 商数Q 说明 不能除尽，商为负，则商加2-4，即[X÷Y]补=1.0010+0.0001=1.0011余数与被除数符号同为负，故：[R]补=1.1111×2-42.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位）二地址指令 (3)一个操作数在源寄存器(共有16位),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3.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，因为控制容量为512单元，微命令字段是（ 48 – 4 - 9 ）= 35 位4. 解：1、16根地址线，16根数据线 2、8片2/4译码器A15D7~D0D15~D816K×８ 16K×８ 16K×８ 16K×８ 16K×８ 16K×８ 16K×８ 16K×８ A13A0···A13A0···A13A0···A13A0···A13A0···A13A0···A13A0···A13A0···D0D７~D0D７~D0D７~D0D７~D0D７~D0D７~D0D７~D0D７~A14A13A0。
