计算机组成原理2010-2011(A)参考答案.doc

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1、课程名称计算机组成原理参考答案试卷卷别þAB□一、选择题：（本题共20小题，每题1.5分，共30分）12345678910BBCDCDC/DBCB11121314151617181920DDCCBCDBCB二、简答题(本题共3小题，每题5分，共15分)1.指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？答：通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出；在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样，虽然指令和数据都为0、1代码形式存在存储器中，但CPU可以判断出在取指阶段访问存储器取出的0、1代码

2、是指令；在执行阶段访存取出的0、1代码是数据。例如，完成ADDM指令需两次访存：第一次访存是取指阶段，CPU根据PC给出的地址取出指令；第二次访存是执行阶段，CPU根据IR的指令中M给出的地址取出操作数。可见，CPU就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来区分指令和数据的。2.提高访存速度可采取哪些措施？简要说明之。答：提高访存速度可从寻找高速元件和采用层次结构外，还可调整主存的结构也可提高访存的速度，如单体多字系统和多体并行系统。3.遵循冯诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？三、计算题一（本题10分）1．（10分）使用原

3、码一位乘法计算X×Y。X=0.11101,Y=0.01111X补=0.11101Y补=0.01111(2分)Xf⊕Yf=0(1分)0.000000.01111(1分)0.111010.111010.0111010.0111(1分)0.111011.010111(1分)0.10101110.0110.111011.10010110.110010110.01(1分)0.111011.101100110.1101100110.0(1分)0.000000.1101100110.01101100110.(1分)X*Y=0.0110110

4、011(1分)四、计算题二（本题8分）假设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码和寻址方式，第二个字节是相对偏移量，用补码表示。若当前转移指令的第一个字节所在地址为0019H，且CPU每取出一个字节指令便会自动执行（PC）+1àPC操作。试问：若转移的目标地址分别为0006H和00025H时，转移指令第二个字节的内容是什么？答：当转移目标地址为0006H时，第二字节的内容是0006H—（0019H+0002H）=—15H补码为EBH（4分，如果没有转化为补码扣2分）当转移目标地址为0025H时，第二字节的内容是002

5、5H—（0019H+0002H）=0AH补码为0AH（4分如果没有转化为补码扣2分）五、计算题三（本题9分）有一个64K×16位的存储器，由16K×1位的DRAM芯片（芯片内是128×128结构）构成，存储器读/写周期为500ns。试问：（1）（3分）需要多少DRAM芯片？（2）（3分）采用异步刷新方式，如果单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？（3）（3分）如果采用集中式刷新，存储器刷新一遍最少要用多少时间？答：（1）64K×16/16K×1=64片（3分）（2）2ms/128=15.625us（3分）(3)128

6、*500ns=64us（3分）六、分析题一（本题12分）设某机型寄存器字长16位，用十六进制方式表示，已知：变址寄存器的内容为0004H,PC的内容为0003H，内存中部分单元的内容如下：地址内容地址内容0002H000AH0007H000AH0003H0002H0008H0002H0004H0007H0009H0003H0005H0004H000AH0009H0006H0005H000BH0008H指令为双字长指令，格式如下：操作码寻址方式码寄存器号（16位）直接地址/间接地址/立即数/相对位移量/形式地址（16位）若当前指

7、令分别为下列寻址方式时，试求出操作数。（请写出详细计算过程，否则不给分）（1）（3分）直接寻址000AH（3分）（2）（3分）间接寻址0009H（3分）（3）（3分）立即寻址0002H（3分）（4）（3分）变址寻址0005H（3分）七、分析题二（本题10分）Opcode(4位)寻址方式（2位）寄存器编号（2位）A地址（8位）如图所示的模型机结构和数据通路，指令格式如下：请用指令方框图写出指令SUBR1，R0（指令完成（R1）—(R0)àR1），从取址到执行的全部微操作序列，说明该指令需要几个机器周期，需要访问内存几次及完成什么

8、操作。PC用于存放当前指令的地址或下一条指令的地址，AR用于存放要访问存储器的地址，ALU为算术逻辑运算单元，用于进行算术运算和逻辑运算。DA1和DA2为两个暂存器，用于存放要送给ALU运算的数据，R0~Rn为通用寄存器，可存放中间数据或结果；IR用于存放当前要运行的指令。八