08级《计算机组成原理》期末考试卷(B卷)参考答案与评分.doc

计算机科学学院2009-2010学年度第二学期计算机系08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、1，03、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、D；2、D；3、D；4、C；5、D；6、D；7、A；8、B；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、中断接口一般包含哪些基本组成？简要说明它们的作用。答：A、接口寄存器选择电路。选取接口中有关寄存器，也就是选择了I/O设备；（1分）B、命令字寄存器与状态字寄存器。供CPU输出控制命令，取回接口与设备的状态信息；（1分）C、数据缓存寄存器。提供数据缓冲，实现速度匹配；（1分）D、其它控制逻辑。如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。（2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=11.0011， -B= - X补=00.1101 C=Y补=0.1011 （2分）步数 条件 操作 A C CNCN+1 CNCN+1 00.0000 0.1011 01)10-B +00.1101 00.1101-00.0110 10.1011（1分）2)110 +00.000000.0110-00.0011 010.101（1分）3)01+B +11.001111.0110-11.1011 0010.1 0 （1分）4)10-B + 00.1101 00.1000-00.0100 00010. 1（1分）5)01+B +11.001111.01110001（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：被加数为0,101;0.100100，x补 = 00,101; 00.100100加数为0,100;1.010100，y补 = 00,100; 11.010100（2分）对阶：j补 = jx补- jy补 = 00,101 + 11,100 = 00,001即j = 1，则y的尾数向右移一位，阶码相应加1，即y补= 00,101; 11.101010 （2分） 求和 += +Sy补 = 00.100100 + 11.101010 = 00.001110即 x+y补 = 00,101; 00.001110尾数出现“00.0”，需左规。（2分） 规格化 左规后得 x+y补 = 00,011; 00.111000x+y补 = 00,011; 00.111000 （2分）六、设计题（共13分）1、解：16位ALU结构如下 （评分细则：画对74181和74182的芯片数目2分，画对进位信号的传送2分，画对其它输入、输出信号1分）2、解： （1）计算芯片数 扩展位数：用两片1K4位的存储芯片扩展容量至1K8位； 扩展单元数：用4组1K8位将容量扩展至4K8位； 故共需 24 = 8 片 1K4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； 210=1K，所以芯片需要10位地址。 1K4 1K4 1K4 1K4 1K4 1K4 1K4 1K4 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