计算机组成原理复习

计算机组成与结构

一：填空题：

（1）组成计算机的基本部件（中央处理器、存储器、输入输出设备）。 （2）常见的输入信息（数字符、字母、控制符）。 （3）浮点数的溢出（阶码上溢）、机器零（阶码下溢）。

（4）计算机内各部件间来往的信号（控制信号、数据信号、地址信号）。 （5）控制器的功能（取指令、分析指令、执行指令）。

（6）微指令有（同时发出的控制信号）组成，微程序有（若干条微指令）组成。 （7）操作码是说明（执行一定操作），地址码是说明（操作数的地址）。 （8）存储器的字扩展指的是（增加地址线的条数）。 （9）存储器的容量单位（字、字节、位）。

（10）存储器的技术指标（存储容量、存取时间、存储周期）。 二：计算题：

（1）奇偶校验码如何进行检验？ 答：假设数据位为D1D2D3D4

偶校验：P＝D4D3D2D1 接收方：S＝PD4D3D2D1 若：S=0，则无错。 若：S=1，则有错。

奇校验：P＝D4D3D2D 接收方：S＝PD4D3D2D1 若：S=0，则无错。 若：S=1，则有错。

（2）补码加减法：

1. 用补码运算计算下列各组数的和：

(1)X=0.11001 Y= - 0.10111

[X+Y]补=[X]补+[Y]补=0.11001+1.01001=0.00010 X+Y=0.00010

(2)X=0.10010 Y=0.11000

[X+Y]补=[X]补+[Y]补=0.10010+0.11000=1.01010 X+Y= -0.10110 溢出

2. 用补码计算下列各组数的差（X-Y） (1) X=-0.01111 Y=0.00101

[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=1.10001+1.11011=1.01100 X-Y= - 0.10100

(2) X=0.11011 Y=-0.10010

[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=0.11011+0.10010=1.01101 X-Y= - 0.10011 溢出

（3）原码一位乘和原码一位除：

1. 用原码一位乘计算 X=0.1101 Y=0.1011 X*Y

00.0000 1011 +X 00.1101 00.1101

右移 00.0110 1 101 +X 00.1101 01.0011

右移00.1001 1 1 01 +0 00.0000 00.1001

右移00.0100 1 1 1 1 +X 00.1101

01.0001

右移00.1000 1 1 1 1

[X*Y]原码=0.10001111 X*Y=1.10001111

2. 用原码一位除计算 X=－0.1001 Y=0.1011 X／Y

（4）某机器中，已知道有一个地址空间0000H~1FFFH的ROM区域，现在再用RAM（8K*4） 形成一个（16K*8）的RAM区域，起始地址为2000H，假设RAM芯片有CS和WE信

号控制端。CPU地址总线为A15~A0，数据总线D7~D0，控制信号为R/W（读/写），MREQ（当存储器进行读或写操作，该信号指示地址是有效的）。要求画出逻辑图。 地址分配：

A15 A14A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 （1）有8K*4设计8K*8

（2）有8K*8设计16K*8

（5）举例说明操作码扩展技术，设操作码和地址码都是二位二进制数，指令长为6.

1. 双地址指令 4条。

扩展：2. 用操作码11扩展一地址指令3条。 3. 用操作码1111扩展零地址指令4条。 构造如下：

0000~1FFF ROM 2000~3FFF 4000~5FFF

（6）设信息为D4D3D2D1，构造海明码，并说明如何纠正一位错，发现两位错,画出逻辑电 路。 １. 有信息位和检验位关系２ｒ＞＝ｒ＋ｋ＋１知道检验位个数是3. ２. 出错表如下： Ｓ３ Ｓ２ Ｓ１ 0 0 0 无错 0 0 1 Ｈ１ Ｐ１ 0 1 0 Ｈ２ Ｐ２ 0 1 1 Ｈ３ Ｄ１ 1 0 0 Ｈ４ Ｐ３ 1 0 1 Ｈ５ Ｄ２ 1 1 0 Ｈ６ Ｄ３ 1 1 1 Ｈ７ Ｄ４

P1D1D2D4 P2D1D3D4 P3D2D3D4

S1H1H3H5H7 S2H2H3H6H7 S3H4H5H6H7

P4P1P2P3D1D2D3D4

S4P1P2P3P4D1D2D3D4

Ｓ４是用来发现两位错的。 逻辑电路如下：

S4=0 S3S2S1=000 无错 S4=1 一位错 S4=0 S4（S1+S2+S3）=1 两位错

（7）存储器为什么分层？各层的特点？

1. 分层：高速缓存增加速度，价格增加不多；虚拟存储器提高容量，价格增加不多。 2. 特点：主存和辅存看成一个整体，速度接近主存的速度，容量接近辅存的容量，而每位的价格接近于廉价的辅存的平均价格。 Cache—主存层次的速度接近Cache，容量每位的价格接近主存。

（8）把存储器2单元的内容传到TA中。

要求：用寄存器间接寻址方法把2单元内容读出来。 1. 编写微指令流程图。

2. 编写微指令代码。

1. 微指令流程图。

2. 编写微指令代码。 2->R1 读出RAM Datain 2 Keyout TAIN 1 0 0 0 0 1 TBIN 0 0 0 GRIN 0 1 1 SELREG SELALU GROUT 1 1 0 0 0 0 0 1 0 ALUOUT AIN WE RAMDIN RAMOUT 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 R1->REGA