07级《计算机组成原理》期末考试卷(B卷)参考答案与评分

计算机科学学院2009-2010学年度第一学期计算机系07级本科计算机组成原理试题B参考答案及评分标准一、填空题(每空1分,共 20 分)1、系统软件，应用软件，系统软件 2、十进制数，8421BCD码3、00.1，11.0 4、操作码，地址码5、-X补 ，右 6、静态，动态7、64K 8、串联（或地址串联），并联(或位并联)9、半导体存储器，磁表面存储器 10、并行接口，串行接口二、选择题（每题1分，共10分）1、A；2、C；3、A；4、D；5、C；6、D；7、A；8、D；9、C；10、C。三、是非题（每题1分，共10分）1、×；2、；3、；4、×；5、；6、；7、；8、；9、；10、×。四、 简答题（每题5分，共15分）1、组合逻辑控制方式的基本思想是什么？答：它通过组合逻辑电路产生微命令。（2分）产生微命令的输入信号有：指令代码(操作码，寻址方式码等），时序信号（工作周期、时钟周期，工作脉冲），程序状态（PSW中的标志位）和外部请求等。（2分）输出信号为微命令（电位型、脉冲型）。（1分）2、何谓程序中断方式？请举出两种具体的应用实例？答：当CPU接到某个随机的中断请求信号后，暂停执行当前的程序，转去执行相应的中断服务程序，为该随机事件服务，服务完毕后自动返回并继续执行原程序，这一过程称为中断，采用这种方式控制I/O操作或处理随机事件。称为中断方式。（3分） 主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速I/O；（1分）   实例如：故障处理、中低速I/O控制、通信、实时处理、人机对话等。（1分）3、画出计算机中采用的存储系统的层次结构，并说明不同层次的作用及对速度、容量的要求。答: （1）主存：存放需要CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大；（1分）（2）Cache：存放当前访问频繁的内容，即主存某些页的内容复制。速度最快，容量较小；（1分）（3）外存：存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。容量很大而速度较慢。（1分）画出层次结构图：（2分）五、计算题（共32分）1、解： 二进制数 原码 补码 反码 -23： -10111 10010111 11101001 11101000（每个1分）2、(1) X=+0.11011，Y=-0.10101，计算X+Y解： x补=00.11011 y补=11.01011（1分） x+y补=x补+y补=00.11011+11.01011=00.00110,无溢出（1分） x+y=+0.00110 （1分）(2) X=-0.01111，Y=+0.11001，计算X-Y解： x补=11.10001 y补=00.11001 -y补=11.00111（1分） x-y补=x补+-y补=11.10001+11.00111=10.11000（1分） 因为双符号位不同，发生了负溢出。 （1分）3、解： A=00.0000， B=X补=11.0101， -B= - X补=00.1011 C=Y补=0.1101 （2分）步数 条件 操作 A C CNCN+1 CNCN+1 00.0000 0.1101 01)10-B +00.1011 00.1011->00.0101 10.110 1（1分）2)01B +11.010111.1010->11.1101 010.11 0（1分）3)10-B +00.101100.1000->00.0100 0010.1 1 （1分）4)11->00.0010 00010. 1 （1分）5)01+B +11.010111.01110001（最后一步不移位） （1分）(XY)补 =1.01110001 (XY)真值 = 0.10001111（1分）4、解：（1）编码方法（2分）（2分）（2）编码后的校验码为：（2分）5、解：,，其浮点数（补码）为： 阶码(E) 尾数(M)x补=11, 100 00.101100y补=11, 101 00.110100 （2分）对阶:E=Ex-EyE补=Ex补+-Ey补=11, 100+00, 011=11, 111E=-1,表明Ex比Ey小1,所以将x的阶码向y的阶码看齐,即将x 的尾数右移一位,其阶码加1。对阶后：x补=11， 101 00.010110 （2分）尾数相加Mx+My补=Mx补+My补=00.010110+00.110100=01.001010 （2分）规格化处理: x+y补=11, 101 01.001010尾数溢出,需右规一位:即尾数右移一位,同时阶码加1。则有x+y补=11, 110 00.100101 （1分）x+y= （1分）六、设计题（共13分）1、解： FT：MIR,PC+1PCST0：R0MARST1：MMDRCST2：R0+1R0ET0：CR1ET1：PCMAR（评分细则：正确写出FT：1分，DT：2分，ET：2分）2、解：    （1）计算芯片数   扩展位数：用两片1K×4位的存储芯片扩展容量至1K×8位；   扩展单元数：用4组1K×8位将容量扩展至4K×8位；    故共需 2×4 = 8 片 1K×4位的存储芯片。    （2）地址分配         因为：212=4K，所以存储器需要12位地址；1K×4 1K×4 1K×4 1K×4 1K×4 1K×4 1K×4 1K×4 210=1K，所以芯片需要10位地址。 片选逻辑：  芯片容量 芯片地址 片选信号 片选逻辑 1K A9A0 CS0 1K A9A0 CS1 1K A9A0 CS2 1K A9A0 CS3 逻辑框图 ：        评分细则：1）芯片数量及其组合：（1分）；2）地址分配：（2分）；3）片选逻辑：（1分）；4）作图：地址线（1分），片选线（1分），数据线（1分），读写控制线（1分）。6