一、選擇題(共20分，每題1分)
1.一條指令中包含的信息有 C 。
A.操作碼、控制碼; B.操作碼、向量地址; C.操作碼、地址碼。
2.在各種異步通信方式中，___C___速度最快。
A.全互鎖; B.半互鎖; C.不互鎖。
3.一個512KB的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是_C__。
A.17;B.19;C.27。
4.在下列因素中，與Cache的命中率無關(guān)的是 C 。)
A.Cache塊的大小;B.Cache的容量;C.主存的存取時間。
5.在計數(shù)器定時查詢方式下，若計數(shù)從0開始，則__A____。
A.設(shè)備號小的優(yōu)先級高;B.每個設(shè)備使用總線的機(jī)會相等;C.設(shè)備號大的優(yōu)先級高。
6.Cache的地址映象中，若主存中的任一塊均可映射到Cache內(nèi)的任一塊的位置上，稱作 B 。
A.直接映象;B.全相聯(lián)映象;C.組相聯(lián)映象。
7.中斷服務(wù)程序的最后一條指令是__C____。
A.轉(zhuǎn)移指令; B.出棧指令; C.中斷返回指令。
8.微指令操作控制字段的每一位代表一個控制信號，這種微程序的控制(編碼)方式是__B____。
A.字段直接編碼; B.直接編碼; C.混合編碼。
9.在取指令操作之后，程序計數(shù)器中存放的是__C____。
A.當(dāng)前指令的地址; B.程序中指令的數(shù)量; C.下一條指令的地址。
10.以下敘述中__A____是正確的。
A.RISC機(jī)一定采用流水技術(shù);B.采用流水技術(shù)的機(jī)器一定是RISC機(jī);
C.CISC機(jī)一定不采用流水技術(shù)。
11.在一地址格式的指令中，下列 B 是正確的。
A.僅有一個操作數(shù),其地址由指令的地址碼提供;B.可能有一個操作數(shù),也可能有兩個操作數(shù);
C.一定有兩個操作數(shù)，另一個是隱含的。
12.在浮點(diǎn)機(jī)中，判斷原碼規(guī)格化形式的原則是___B___。
A.尾數(shù)的符號位與第一數(shù)位不同; B.尾數(shù)的第一數(shù)位為1，數(shù)符任意;
C.尾數(shù)的符號位與第一數(shù)位相同; D.階符與數(shù)符不同。
13.I/O采用不統(tǒng)一編址時，進(jìn)行輸入輸出操作的指令是___C__。
A.控制指令; B.訪存指令; C.輸入輸出指令。
14.設(shè)機(jī)器字長為64位，存儲容量為128MB，若按字編址，它的尋址范圍是 B 。
A.16MB;B.16M;C.32M。
15. B 尋址便于處理數(shù)組問題。
A.間接尋址; B.變址尋址; C.相對尋址。
16.超標(biāo)量技術(shù)是___B___。
A.縮短原來流水線的處理器周期;B.在每個時鐘周期內(nèi)同時并發(fā)多條指令;
C.把多條能并行操作的指令組合成一條具有多個操作碼字段的指令。
17.以下敘述中__B____是錯誤的。
A.取指令操作是控制器固有的功能，不需要在操作碼控制下完成;
B.所有指令的取指令操作都是相同的;
C.在指令長度相同的情況下，所有指令的取指操作都是相同的。
18.I/O與主機(jī)交換信息的方式中，中斷方式的特點(diǎn)是__B__。
A.CPU與設(shè)備串行工作，傳送與主程序串行工作;
B.CPU與設(shè)備并行工作，傳送與主程序串行工作;
C.CPU與設(shè)備并行工作，傳送與主程序并行工作。
19.設(shè)寄存器內(nèi)容為11111111，若它等于 +127，則為___D___。
A.原碼; B.補(bǔ)碼; C.反碼; D.移碼。
20.設(shè)機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼形式(含l位符號位)，若寄存器內(nèi)容為9BH，則對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為_C_____。
A.-27; B.-97; C.-101; D.155。
二、填空題(共20分，每空1分)
1.DMA的數(shù)據(jù)塊傳送可分為 A 、 B 和 C 階段。
2.設(shè) n = 16 (不包括符號位)，機(jī)器完成一次加和移位各需100ns，則原碼一位乘最多需 A ns,補(bǔ)碼Booth算法最多需 B ns。
3.設(shè)相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占2個字節(jié)，第一字節(jié)為操作碼，第二字節(jié)是位移量(用補(bǔ)碼表示)，每當(dāng)CPU從存儲器取出一個字節(jié)時，即自動完成(pc)+ 1→ pc。設(shè)當(dāng)前指令地址為3008H，要求轉(zhuǎn)移到300FH，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容應(yīng)為 A 。若當(dāng)前指令地址為300FH，要求轉(zhuǎn)移到3004H，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容為 B 。
4.設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼為8位(含1位階符)，用移碼表示，尾數(shù)為24位(含1位數(shù)符)，用補(bǔ)碼規(guī)格化表示，則對應(yīng)其正數(shù)的機(jī)器數(shù)形式為 A ，真值為 B (十進(jìn)制表示);對應(yīng)其絕對值最小負(fù)數(shù)的機(jī)器數(shù)形式為 C ，真值為 D (十進(jìn)制表示)。
5.I/O的編址方式可分為 A 和 B 兩大類，前者需有獨(dú)立的I/O指令，后者可通過 C 指令和設(shè)備交換信息。
6.動態(tài)RAM靠 A 的原理存儲信息，因此一般在 B 時間內(nèi)必須刷新一次，刷新與 C 址有關(guān)，該地址由 D 給出。
7.在微程序控制器中，一條機(jī)器指令對應(yīng)一個 A ，若某機(jī)有35條機(jī)器指令，通常可對應(yīng) B 。
三、解釋下列概念(共10分，每題2分)
1.CMAR 2.總線 3.指令流水 4.單重分組跳躍進(jìn)位 5.尋址方式
四、計算題(6分)
設(shè)某機(jī)主頻為8MHz，每個機(jī)器周期平均含2個時鐘周期，每條指令平均有2.5個機(jī)器周期，試問該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度為多少M(fèi)IPS?若機(jī)器主頻不變，但每個機(jī)器周期平均含4個時鐘周期，每條指令平均有5個機(jī)器周期，則該機(jī)的平均指令執(zhí)行速度又是多少M(fèi)IPS?
五、簡答題(共20分)
1.CPU包括哪幾個工作周期?每個工作周期的作用是什么。(4分)
2.什么是指令周期、機(jī)器周期和時鐘周期?三者有何關(guān)系?(6分)
3.某機(jī)有五個中斷源，按中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序由高到低為L0,L1,L2,L3,L4，現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L3,L2,L4,L1,L0，寫出各中斷源的屏蔽字。(5分)
4.某機(jī)主存容量為4M×16位，且存儲字長等于指令字長，若該機(jī)的指令系統(tǒng)具備56種操作。操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、立即、相對、變址五種尋址方式。(5分)
(1)畫出一地址指令格式并指出各字段的作用;
(2)該指令直接尋址的范圍(十進(jìn)制表示);
(3)一次間址的尋址范圍(十進(jìn)制表示);
(4)相對尋址的位移量(十進(jìn)制表示)。
六、問答題(共15分)
1.按序?qū)懗鐾瓿梢粭l加法指令A(yù)DD α(α為主存地址)兩種控制器所發(fā)出的微操作命令及節(jié)拍安排。(8分)
2.假設(shè)磁盤采用DMA方式與主機(jī)交換信息，其傳輸速率為2MB/s，而且DMA的預(yù)處理需1000個時鐘周期，DMA完成傳送后處理中斷需500個時鐘周期。如果平均傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度為4KB，試問在硬盤工作時，50MHz的處理器需用多少時間比率進(jìn)行DMA輔助操作(預(yù)處理和后處理)。(7分)(輸入輸出 4)
七、設(shè)計題(10分)
設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用作訪存控制信號(低電平有效)，用作讀寫控制信號(高電平為讀，低電平為寫)?，F(xiàn)有下列芯片及各種門電路(門電路自定)，如圖所示。
畫出CPU與存儲器的連接圖，要求：
(1)存儲芯片地址空間分配為：0～2047為系統(tǒng)程序區(qū);2048～8191為用戶程序區(qū)。
(2)指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量;
(3)詳細(xì)畫出片選邏輯。