一、單項選擇題
1.假定採用ieee754單精度浮點數格式表示乙個數為45100000h，則該數的值是【 b】。
a.(+1.125)10×210 11b.(+1.125)10×2
10c.(+0.125)10×2 d.(+0.125)10×2
２. 在16位定點小數補碼的表示範圍中，最大正小數為【 b 】。
-16-15a. +（1–2） b. +（1–2）
-16 -15c. 2 d. 2
3. 在下列有關補碼和移碼關係的敘述中，【 b 】是不正確的。
a.相同位數的補碼和移碼表示具有相同的表數範圍
b.零的補碼和移碼表示相同
c.同乙個數的補碼和移碼表示，其數值部分相同，而符號相反
d.一般用移碼表示浮點數的階，而補碼表示定點整數
4.假定乙個系統的實體地址空間大小為為512mb，按位元組編址，每次讀寫操作最多可以一次訪問32位。則儲存器位址暫存器mar和儲存器資料暫存器mdr的位數分別為【 b 】。
a.29，8 b.29，32 c.27，8 d.27，32
5．如果浮點數的尾數用補碼表示，則下列【 d 】中的尾數是規格化數形式 。
a..1.11000 b..0.01110
c..0.01010 d..1.00010
6．動態ram的重新整理是以【 b 】為單位進行的。
a．儲存單元 b．儲存矩陣行
b．儲存矩陣列 d．儲存晶元
7. 假定下列字元碼中有奇偶校驗位，但沒有資料錯誤，採用偶校驗的字元碼是【 d 】。
a．11001011 b．11010110
c．11000001 d．11001001 11
二、簡答題：
1．加法器和alu的差別是什麼？
【答案】：加法器只能實現兩個輸入的相加運算，而alu可以實現多種算術邏輯運算。在資料通路中有些地方只需做加法運算，如：
指令位址計算時，這時就不需要用alu，只要用乙個加法器即可。
2 說明ieee 754浮點數格式中的隱蔽位的含義與用法。
答：所謂隱蔽位就是浮點數的規格化的最高數值位。規格化的浮點數其尾數的最高數值位一定是1，所以浮點數在傳送與儲存過程中，尾數的最高位可以不表示出來，只在計算的時候
才恢復這個隱蔽位。
3．浮點數表示的精度和數值範圍取決於什麼？
答：在浮點數總位數不變的情況下，階碼位數越多，則尾數字數越少。即：表數範圍越大，則精度越差
三．應用題
已知某cpu和儲存晶元組成的系統框圖如下，其中a15～a0為位址匯流排， d7～
（2）存貯器總存貯容量為 __12k×8
（3）每組實現位擴充套件需要的晶元數為_____2
（4）現已實現字擴充套件的組數為__3_____。
（5）寫出每組晶元的位址範圍（16進製表示）
起始位址終止位址
第一組： 8000h 8fffh
第二組： 9000h 9fffh
第三組：
第四組： b000h bfffh
（6）該系統的片選控制採用的是何種解碼方式（全解碼還是部分解碼）___部分解碼______。
第二部分
. 某浮點數基值為2，階符1位，階碼3位，數符1位，尾數7位，
階碼和尾數均用補碼表示，尾數採用規格化形式，用十進位制數寫
出它所能表示的最大正數 ，非0最小正數 ，最大負數 ，最小負數 。
2. 變址定址和基址定址的區別是：在基址定址中，基址暫存器提
供 ， 指令提供 ； 而在變址定址中，變址暫存器提供 ，指令提供 。
3. 影響流水線效能的因素主要反映在和
4. 設機器數字長為16位（含1位符號位）。若1次移位需10ns，一
次加法需10ns，則補碼除法需時間，補碼booth演算法最多需要時間。
5. cpu從主訪問出一條指令並執行該指令的時間
叫 ，它通常包含若干個 ，而後者又包含若干個 。 組成多級時序系統。
二、名詞解釋(8分)
1. 微程式控制
2. 儲存器頻寬
3. risc
4. 中斷隱指令及功能
三、簡答（18分）
1. 完整的匯流排傳輸週期包括哪幾個階段？簡要敘述每個階段的工作。
2. 設主存容量為1mb，cache容量為16kb，每字塊有16個字，每字32位。
(1)若cache採用直接相聯映像，求出主存位址欄位中各段的位數。
(2)若cache採用四路組相聯映像，求出主存位址欄位中各段的位數。
3. 某機有五個中斷源，按中斷響應的優先順序由高到低為l0,l1,l2,l3,l4，現要求優先順序改為l3,l2,l4,l0,l1，寫出各中斷源的遮蔽字。
4. 某機主存容量為4m×16位，且儲存字長等於指令字長，若該機的指令系統具備120種操作。操作碼位數固定，且具有直接、間接、立即、相對四種定址方式。
（1）畫出一位址指令格式並指出各字段的作用；
（2）該指令直接定址的最大範圍； （3）一次間址的定址範圍；
（4）相對定址的定址範圍。
四、（6分）
9設階碼取3位，尾數取6位（均不包括符號位），按浮點補碼運算規則計算 [25
11(16] + [24
16)]
五、畫出dma方式介面電路的基本組成框圖，並說明其工作過程（以輸入裝置為例）。（8分）
六、（10分）設cpu共有16根位址線，8根資料線，並用mreq作訪存控制
訊號，用r/w作讀寫控制訊號，現有下列儲存晶元：
ram：1k×8位、2k×4位、4k×8位
rom：2k×8位、4k×8位
以及74138解碼器和各種閘電路（自定），畫出cpu與儲存器連線圖。要求：
（1）最大4k位址空間為系統程式區，與其相鄰2k位址空間為使用者
程式區。
（2）合理選用上述儲存晶元，說明各選幾片？寫出每片儲存晶元的位址
範圍。（3）詳細畫出儲存晶元的片選邏輯。
aia0aia0
pd/progrcsoe
wecs
dnd0
y7y6dnd0 y0
74138
七、假設cpu在中斷週期用堆疊儲存程式斷點，且進棧時棧指標減一，出棧時棧指標加一。試寫出中斷返回指令（中斷服務程式的最後一條指令），在取指階段和執行階段所需的全部微操作命令及節拍安排。若採用微程式控制，則還需要增加哪些微操作。
（10分）
八、除了採用高速晶元外，從計算機的各個子系統的角度分析，指出6種以上提高整機速度的措施。（8分）
一、填空（12分）
1．127；1/512；-1/512-1/32768；-128。
2．基位址；形式位址；基位址；形式位址。
3．訪存衝突；相關問題。
4．300ns；310ns。
5．指令週期；機器週期；節拍。
二、名詞解釋(8分)
1．微程式控制
答：採用與儲存程式類似的方法來解決微操作命令序列的形成，將一條機器指令編寫成乙個微程式，每乙個微程式包含若干條微指令，每一條指令包含乙個或多個微操作命令。
2．儲存器頻寬
答：每秒從儲存器進出資訊的最大數量，單位可以用字/秒或位元組/秒或位/秒來表示。
3．risc
答：risc是精簡指令系統計算機，通過有限的指令條數簡化處理器設計，已達到提高系統執行速度的目的。
4．中斷隱指令及功能
答：中斷隱指令是在機器指令系統中沒有的指令，它是cpu在中斷週期內由硬體自動完成的一條指令，其功能包括保護程式斷點、尋找中斷服務程式的入口位址、關中斷等功能。
三、簡答（18分）
1．答：
匯流排在完成一次傳輸週期時，可分為四個階段：
申請分配階段：由需要使用匯流排的主模組（或主裝置）提出申請，經匯流排仲裁機構決定下一傳輸週期的匯流排使用權授於某一申請者；
定址階段：取得了使用權的主模組，通過匯流排發出本次打算訪問的從模組（或從裝置）的儲存位址或裝置位址及有關命令，啟動參與本次傳輸的從模組； 傳數階段：主模組和從模組進行資料交換，資料由源模組發出經資料匯流排流入目的模組；
結束階段：主模組的有關資訊均從系統匯流排上撤除，讓出匯流排使用權。
2．答：
（1）若cache採用直接相聯映像：
字塊中含64個位元組，字塊的位數為b=6。
cache中含有256個字塊，所以字塊位址位數c=8。
主存容量為1m位元組，總位數為20。
主存字塊標記位數t=6。
（2）若cache採用四路組相聯映像，
字塊中含64個位元組，字塊的位數為b=6。 每組含有四個字塊，每組含256個位元組。 cache中含有64個字塊，所以組位址位數q=6。
主存容量為1m位元組，總位數為20。 主存字塊標記位數t=8。
3．答：
設遮蔽位為「1」時表示對應的中斷源被遮蔽，遮蔽字排列如下：
4．答：
（1）指令字長16位，操作碼為7位，定址特徵位2位，位址碼7位； （2）-64~63； （3）2； （4）216．
16四、（6分）
答：被加數為
加數為0,101;0.100100，[x]補 = 00,101; 00.100100 0,100;1.010100，[y]補 = 00,100; 11.010100
（1）對階：
[△j]補 = [jx]補- [jy]補 = 00,101 + 11,100 = 00,001
即△j = 1，則y的尾數向右移一位，階碼相應加1，即
[y]』補= 00,101; 11.101010
② 求和
補+[sy]補補= [sx]補+[sy][sx]
= 00.100100 + 11.101010
= 00.001110
即 [x+y]補 = 00,101; 00.001110 尾數出現「00.0」，需左規。 ③ 規格化
左規後得 [x+y]補 = 00,011; 00.111000 ∴[x+y]補 = 00,111; 00.111000
五、（8分）
答：dma方式介面電路的基本組成框圖如下：
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以資料輸入為例，具體操作如下：
① 從裝置讀入乙個字到 dma 的資料緩衝暫存器 br 中，表示資料緩衝暫存器「滿」（如果i/o 裝置是面向字元的，則一次讀入乙個位元組，組裝成乙個字）； ② 裝置向dma介面發請求（dreq）； ③ dma介面向cpu申請匯流排控制權（hrq）；
④ cpu發回hlda訊號，表示允許將匯流排控制權交給dma介面； ⑤ 將dma主存位址暫存器中的主存位址送位址匯流排；
⑥ 通知裝置已被授予乙個 dma 週期（dack），並為交換下乙個字做準備； ⑦ 將dma資料緩衝暫存器的內容送資料匯流排； ⑧ 命令儲存器作寫操作；
⑨ 修改主存位址和字計數值；
⑩ 判斷資料塊是否傳送結束，若未結束，則繼續傳送；若己結束，（字計數器溢位），則向cpu申請程式中斷，標誌資料塊傳送結束。
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