本科生期末试卷九
一． 选择题（每小题
1分，共10分）
1．八位微型计算机中乘除法大多数用______实现。 A 软件 B 硬件 C 固件 D 专用片子 2．在机器数______中，零的表示是唯一的。
A 原码 B 补码 C 移码 D 反码
3．某SRAM芯片，其容量为512×8位，除电源和接地端外，该芯片引出线的最小数目应是______。
A 23 B 25 C 50 D 19
4．某机字长32位，存储容量MB，若按字编址，它的寻址范围是______。 A 8M B 16MB C 16MB D 8MB 5．采用虚拟存贮器的主要目的是______。
A 提高主存贮器的存取速度 ；
B 扩大主存贮器的存贮空间，并能进行自动管理和调度 ； C 提高外存贮器的存取速度 ； D 扩大外存贮器的存贮空间 ； 6．算术右移指令执行的操作是______。
A 符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 ； B 符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 ；
C 进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位 ； D 符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 ； 7．微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。 A 每一条机器指令由一条微指令来执行 ； B 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 ； C 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 ；
D 一条微指令由若干条机器指令组成 ；
8．同步传输之所以比异步传输具有较高的传输频率是因为同步传输______。 A 不需要应答信号 ； B 总线长度较短 ；
C 用一个公共时钟信号进行同步 ；
D 各部件存取时间较为接近 ；
9．美国视频电子标准协会定义了一个VGA扩展集，将显示方式标准化，这称为著名的______显示模式。
A AVGA B SVGA C VESA EGA 10.CPU响应中断时，进入“中断周期”，采用硬件方法保护并更新程序计数器PC内容，而不是由软件完成，主要是为了_______。
A 能进入中断处理程序，并能正确返回源程序 ； B 节省主存空间 ； C 提高处理机速度 ； D 易于编制中断处理程序 ； 二．填空题（每小题
3分，共15分）
1． 多媒体CPU是带有A.______技术的处理器。它是一种B._______技术，特别适合于 C.______处理。
2．总线定时是总线系统的核心问题之一。为了同步主方、从方的操作，必须制订A.______。 通常采用B.______定时和C.______定时两种方式。
3．通道与CPU分时使用A.______，实现了B.______内部数据处理和C.______并行工作。 4．2000年超级计算机最高运算速度达到A.______次。我国的B.______号计算机的运算速 度达到 3840亿次，使我国成为C.______之后，第三个拥有高速计算机的国家。 5．一个定点数由A.______和B.______两部分组成。根据小数点位置不同，定点数有纯小 数和C.______两种表示方法。 三．
，[
（9分）已知：x= 0.1011，y = - 0.0101，求 ：[
1412x]补，[
14 x]补，[ - x ]补，[
12y]
补
y]补，[ - y ]补 ，x + y = ?, x – y = ?
四． （10分）用16K × 1位的DRAM芯片构成K × 8位的存储器。要求：
（1）画出该芯片组成的存储器逻辑框图。
（2）设存储器读 / 写周期均为0.5μs，CPU在1μs内至少要访存一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍，所需实际刷新时间是多少？ 五． （9分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。 15 10 7 4 3 0
源寄存器 基值寄存器 OP 位移量（ 16 位） 六． （9分）CPU结构如图B9.1所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存
器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
（1） 标明图中四个寄存器的名称。
（2） 简述指令从主存取到控制器的数据通路。
（3） 简述数据在运算器和主存之间进行存 / 取访问的数据通路。
图B9.1
七． （9分）试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。 八． （9分）如图B9.2所示的系统中断机构是采用单级优先中断结构，设备A连接于
最高优先级，设备B次之，设备C又次之。要求CPU在执行完当前指令时转而对中断请求进行服务，现假设：TDC为查询链中每个设备的延迟时间，TA、TB、TC分别为设备
A、B、C的服务程序所需的执行时间，TS、TR为保存现场和恢复现场所需时间。
试问：在此环境下，此系统在什么情况下达到中断饱和？即在确保请求服务的三个设备都不会丢失信息的条件下，允许出现中断的极限频率有多高？注意，“中断允许”机构在确认一个新中断之前，先要让即将被中断的程序的一条指令指令执行完毕。
图B9.2 九．（10分） 十．（10分）
本科生期末试卷九答案
一． 选择题
1．A 2. B 3. D 4. C 5. B 6. B 7. B 8. B、D 9. B 10. A
二． 填空题
1．A.MMX B.多媒体扩展结构 C.图象数据 2．A.定时协议 B.同步 C.异步 3．A.内存 B.CPU C.I / O
4．A.10000亿 B.神威 C.美国、日本 5．A.符号位 B.数值域 C.纯整数
三. 解： [ x ]补 = 0.1011 ， [ y ]补 = 1.1011
[ [
1214x ]补 = 0.01011 ， [x ]补
12y ]补 = 1.11011
= 0.001011 ，[
14 y ]补 = 1.111011
[ - x ]补 = 1.0101 ， [ - y ]补 =0.0101
[ x ]补 = 00.1011 [ x ]补 = 00.1011
+ [ - y ]补 =00.0101 + [ y ]补 = 11.1011 01.0000 00.0110 符号位相异 x – y溢出 x+y=0.0110
四. 解：（1）根据题意，存储器总量为KB，故地址线总需16位。现使用16K×1位的动
态RAM芯片，共需32片。芯片本身地址线占14位，所以采用位并联与地址串联相结合的方法来组成整个存储器，其组成逻辑框图如图B9.3，其中使用一片2 ：4译码器。 （2）根据已知条件，CPU在1μs内至少需要访存一次，所以整个存储器的平均读/ 写
周期与单个存储器片的读 / 写周期相差不多，应采用异步刷新比较合理。
对动态MOS存储器来讲，两次刷新的最大时间间隔是2μs。RAM芯片读/ 写周期为0.5μs，
假设16K ×1位的RAM芯片由128 × 128矩阵存储元构成，刷新时只对128行进行异步方式刷新，则刷新间隔为2m / 128 = 15.6μs，可取刷新信号周期15μs。
图 B 9.3
五. 解：（1）双字长二地址指令，用于访问存储器。
（2）操作码字段OP为6位，可以指定26 = 种操作。
（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由基值寄存器 和位移量决定），所以是RS型指令。
六. 解：
（1）a为数据缓冲寄存器 DR ，b为指令寄存器 IR ，c为主存地址寄存器，d为程序计数器PC。
（2）主存 M →缓冲寄存器 DR →指令寄存器 IR →操作控制器。 (3)存储器读 ：M →DR →ALU →AC 存储器写 ：AC →DR →M
七. 解：设读写一块信息所需总时间为T，平均找到时间为Ts，平均等待时间为TL，读写
一块信息的传输时间为Tm，则：T=Ts＋TL＋Tm。
假设磁盘以每秒r的转速率旋转，每条磁道容量为N个字，则数据传输率=rN个字/秒。 又假设每块的字数为n，因而一旦读写头定位在该块始端，就能在Tm≈（n / rN）秒的时间中传输完毕。
TL是磁盘旋转半周的时间，TL=（1/2r）秒，由此可得： T=Ts＋1/2r＋n/rN 秒
八. 解：
假设主存工作周期为TM，执行一条指令的时间也设为TM 。则中断处理过程和各
时间段如图B9.4所示。当三个设备同时发出中断请求时，依次处理设备A、B、C的时间如下：
tA = 2TM + 3TDC + TS + TA + TR
tB = 2TM + 2TDC + TS + TB + TR
tC = 2TM + TDC + TS + TC + TR
达到中断饱和的时间为： T = tA + tB + tC 中断极限频率为：f = 1 / T
图 B 9.4
九. 十.
