電子技大學1999年研究生入學考試計算機組成原理試題（含參考答案）
來源：
時間：2007-06-06 14:43:40
電子科技大學1999年研究生入學考試試題（組成原理）
注: 應屆考生作一(1~5)、二(1~8)、三、四、五題。在職考生從一(1~8)中選作8題，從二(1~8)中選作8題，并作三、四、五題。
一、(10分)改正各題結論中的錯誤或補充其不足。
1、 在補碼乘法（比較法）中，最后一步需要修正。
2、 主存采用隨機存取方式，是因為可以向主存寫入數據，或從主存讀出數據。
3、 在微程序控制方式中，一條機器指令用一條微指令解釋執行。
4、 采用隱式I/O指令是指用硬件實自動實現I/O操作。
5、 磁盤存儲器與主存之間的數據傳送既可以采用DMA方式，也可以采用中斷方式。
6、 在硬盤中，通常將一個較長文件存放在同一盤面的相鄰磁道上。
7、 打印機的字符發生器中存放的是字符的ASCII碼。
8、 在主機內，CPU對主存的訪問必須通過內總線進行。
二、（40分）簡答題
1、 某加法器采用串行進行方式。寫出第三進行C3的邏輯式（操作數Ai、Bi、初始進位C0），并畫出有關部分的邏輯電路圖（門級）.
2、 在浮點運算中，什么情況下需對階？為什么？如何操作？
3、 指令基本格式包括操作碼和地址碼兩部分。采用哪些方式可以減少地址碼部分的長度？為什么？試舉例說明。
4、 組合邏輯控制方式有哪兩個主要缺點？微程序控制方式如何針對這些缺點進行改進？
5、 為什么在同步控制方式中要劃分周期、脈沖等時序信號，而在異步控制方式中則沒有明顯的時序劃分？
6、 在相同容量的靜態存儲苡片和動態存儲芯片中，哪種芯片功耗較大？哪種功耗較小？為什么？
7、 某圖形顯示器的分辯率為800×600線，其顯卡上有緩沖存儲器、同步計數器和其他有關邏輯。若將分辯率提高到1024×768線，并保證幀頻不變，在顯卡應作哪些改進？
8、 為什么CPU可以在一個總線周期結束時響應DMA請求，而必須在一條指令結束時才能響應中斷請求？
9、 如何用變址尋址方式訪問一段連續存儲區中的各個單元？
10、為了實現多重中斷在服務程序的起始部分應安排哪些操作？為什么？
11、在系統總線操作中如何體現同步方式的擴展？請舉例說明。
12、在原碼除法和補碼除法(均不恢復余數法)中，如何上商?如何下一步操作？
三、（20分）
某機數據通路采用單向內總線結構，如下圖所示。通路中包括選擇器A和B、ALU、移位器、通用寄存器R0~R3、暫存器C和D、地址寄存器MAR、數據緩沖寄存器MBR、指令寄存器IR、指令計數器PC、堆棧指針SP等。
1、用寄存器傳送語句(如：CMBR形式)寫出下述指令的流程。
(1) 加法指令 ADD R0,X(R1)；源采用寄存器尋址，目的采用變址。
(2) 返回指令RST (SP) ；返回地址采用自增型寄存器間址。
2、列出取指周期有關操作所需的微命令（不考慮時序轉換），并將這些微命令加在圖中相應部件上。
四、(15分)
地址總線A15~A0(低),存儲空間(按字節編址)分配如下0000H~3FFFH為ROM區，4000H~7BFFH為RAM區，7C00H~7FFFH為I/O地址空間。用EPROM芯片(8KB/片、4KB/片)和RAM芯片(4K×4組成該存儲器)。不畫框圖，請回答：
1、 三種存儲芯片各需多少片？
2、 每塊芯片需分配哪幾位地址？
3、 應設置幾個片選信號？寫出各片選信號的邏輯式，以實現對ROM區和RAM區的訪問。
五、（15分）
某輸入設備按串行方式工作，以向量中斷方式向主機傳送數據，CPU發向設備的命令包括清除、屏蔽、啟動，設備狀態可抽象為空閑、忙、完成。試為該設備設計中斷接口。
1、 畫出接口模型圖(寄存器級)。
2、 說明圖中各組成部分的功能。
3、 擬定接口命令字格式和狀態字格式。
4、 以設備向主機輸入數據為例，描述微量中斷過程，說明：
①主機如何啟動設備？
②設備在什么情況下申請中斷？
③接口如何傳送中斷請求？
④CPU響應后如何轉相應服務程序？
1999年《計算機組成原理》參考答案及評分標準
一、改錯題（每小題2分，共10分）
1.在補碼乘法中，若乘數符號位和最高有效位是10或01；則最后一步需修正。
2.主存采用隨機存取方式，是因為可按地址訪問主存任一單元，訪問時間與地址無關。
3.在微程序控制方式中，一條機器指令用一段微程序解釋執行。
4.采用隱式I/O指令，是指用傳送指令實現I/O操作。
5.磁盤存儲器與主存之間的數據傳送一般采用DMA方式，批量傳送結束時用中斷方式作善后處理。
6.在硬盤中，通常將一個較長文件存放在同一圓柱面的相鄰磁道上。
7.打印機的字符發生器中存放的是字符的點陣信息。
8.在主機內CPU對主存的訪問應通過系統總線進行。
二、簡答題（每小題5分，共40分）
1、C3=G3 P3C2；C2=G2 P2C1；C1=G1 P1C0
Gi=Ai Bi Pi=Ai○ Bi (3分)
2、在浮點運算中，作加法或減法時，若兩數階碼不等,需對階。（2分）因階碼不同，其尾數據的權值不同，尾數不能直接加減。（1分）對階時將小階加1，其尾數右移1位，直至兩數階碼相等。（2分）
3、①采用隱地址方式，以減少相應指令中的地址數。如隱含指定寄存器，將二地址指令簡化為一地址指令。（2.5分）
②采用寄存器尋址，以減少相應地址的位數，如用寄存器尋址或寄存器間址，指令中只給出位數較少的寄存存器編號。（2.5分）
4、主要缺點：
①設計不規整，設計效率較低，不便于檢查、調試。（1分）
②不易修改、擴展功能。（1分）
改進：
①將程序技術引入CPU構成級。將微命令編制成微指令，若干微指令組成一段微程序，解釋執行一條機器指令，使設計規整。（1.5分）
②將存儲邏輯引入CPU。微程序事先存入控制存儲器，執行機器指令時再取出，譯碼產生相應微命令，控制有關操作，使指令功能易于修改、擴展（1.5分）
5、同步控制方式中，各項操作與統一時序信號同步，用周期控制操作時間，用脈沖對某些微操作同步定時。（2.5分）
異步控制方式中，各項操作按需要安排不同時間，不受統一時序控制。用異步應答方式實現各操作的銜接和數據傳送。（2.5分）
6、靜態存儲器功耗較大。因為靜態存儲器依靠雙穩態電路存儲信息，需由電源電流維持一管導通、一管截止的狀態。（2.5分）
動態存儲器功耗較少。因為動態存儲器依靠電容存儲電荷來存放信息。對電容充電后可斷開電源，大大降低芯片功耗。
7、改進：
①增大緩存容量（96KB）(1.5分)
②重新設置字節計數器、線計數器分頻關系(字節計數器：（128 L）:1,線計數器：（768 m）。（2分）
③提高點頻。（1.5分）
結束
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