研究生入学试卷十四
一.填空题(每小题3分,共18分)。
1.内部总线是指A.___内部连接各逻辑部件的一组B.___,它用C.___或D.___来实现。
2.存储器的读出时间通常称为A.___,它定义为B.___.为便于读写控制,存储器
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
时写入时间和读出时间相等,但事实上写入时间C.___读出时间。
3.形成操作数地址的方式,称为A.___方式,操作数可放在B.___寄存器,C.___寄存器,内存和指令中。
4.RISC机器一定是A.___CPU,但后者是RISC机器,奔腾CPU是B.___CPU,但奔腾机是C.___机器。
5.为了解决多个A.___同时竞争总线B.___,必须具有C.___部件。
6.IEEE1394的一个重大特点是各被连接的设备的关系是A.___的,不用B.___介入也能C.___。
二.(10分)设[x]补=x0.x0x1…xn, 求证:x=-x0 +
xi2-i
三.(10分)设x = -15,y = -13,用带求补器的原码阵列乘法器求出乘积 x×y = ?并用十进制数乘法验证。
四.(11分) CPU的地址总线16根(A15—A0,A0是低位),双向数据总线16根(D15—D0),控制总线中与主存有关的信号有MREQ (允许访存,低电平有效),R/W(高电平读命令,低电平写命令)。主存地址空间分配如下:0—8191为系统程序区,由EPROM芯片组成,从8192起一共32K地址空间为用户程序区,最后(最大地址)4K地址空间为系统程序工作区。上述地址为十进制,按字编址。现有如下芯片:
EPROM : 8K×16位(控制端仅有CS),16位×8位
SRAM :16K×1位,2K×8位, 4K×16位, 8K×16位
请从上述芯片中选择芯片设计该计算机的主存储器,画出主存逻辑框图,注意画选片逻辑(可选用门电路及译码器)。
五.(10分)在决定一台计算机采用何种寻址方式时,总要做出各种各样的权衡,在下列每种情况下,具体的考虑是什么?
(1) 单级间接寻址方式作为一种方式,提出来的时候,硬件变址寄存器被认为是一种成本很高的方法,随LSI电路的问世,硬件成本大降,试问,现在是不是使用变址寄存器更为可取?
(2) 已知一台16位计算机配有16个通用寄存器,请问,是否有一个简单的硬件设计
规则
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,使我们可以指定这个通用寄存器组的某些寄存器来进行20位的存储器寻址?参与这种寻址的通用寄存器该采用什么办法区分出来?
六.(11分)假设某计算机的运算器框图如图A14.1 所示,其中ALU为16位的加法器(高电平工作),SA,SB为16位锁存器。4个通用寄存器由D触发器组成,Q端输出,其读写控制如下
表
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示:
读控制 写控制
R RA0 RA1 选择 W WA0 WA1 选择
1 0 0 R0 1 0 0 R0
1 0 1 R1 1 0 1 R1
1 1 0 R2 1 1 0 R2
1 1 1 R3 1 1 1 R3
0 × × 不读出 0 × × 不写入
要求:(1)设计微指令
格式
pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载
(2)画出ADD,SUB两条指令微程序
流程
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图.
/
16位数据总线
ALU
16位/ SB→ALU 16位 SB→ALU
SA
LDSA SB
LDSB CLR
/ 16位
RA0
R RA1
4个通用寄存器 WA0
W WA1
图A14.1
七.(10分) 总线的数据传送过程大到分哪几个阶段?画图说明同步定时与异步定时的优缺点.
八.(10分)有一台磁盘机,其平均寻道时间为30ms,平均旋转等待时间为10ms,数据传输率为500B/ms,磁盘机口存放着1000件,每件3000B的数据,现欲把一件件数据取走,更新后再放回原地,假设一次取出或写入所需时间为:平均寻道时间 + 平均等待时间 + 数据传送时间,另外使用CPU更新信息所需的时间为4ms,并且更新时间因输入输出操作不相重叠,试问:
(1) 更新磁盘上全部数据需多少时间?
(2) 若磁盘机旋转速度和数据传输率都提高一倍,更新全部数据需多少时间?
九.(10分)流水线中有三类数据相关冲突:写后读(RAW)相关;读后写(WAR)相关;写后写(WAW)相关。判断以下三组指令各存在哪种类型的数据相关。
I1 ADD R1,R2,R3; (R2+R3)→R1
(1)
I2 SUB R4,R1,R5; (R1-R5)→R4
I3 STA M(X),R3; (R3)→M(X),M(X)是存储器单元
(2)
I4 ADD R3,R4,R5; (R4+R5)→R3
I5 MUL R3,R1,R2; (R1)×(R2)→R3
(3)
I6 ADD R3,R4,R5; (R4+R5)→R3
读选择
写选择
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