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文檔簡介

1、中央電大計算機科學與技術(shù)專業(yè) 計算機組成原理課程考核說明 本考核說明包括三部分內(nèi)容:1 1 考核說明2 2 考核內(nèi)容與要求3 3 模擬試題及解答舉例 1 1 考核說明(1) (1) 考核對象:電大計算機科學與技術(shù)專業(yè)本科生(2) (2) 命題依據(jù):電大計算機科學與技術(shù)專業(yè)本科生計算機組成原理課的教學大綱的要求。(3) (3) 考核要求:本課程面向電大計算機科學與技術(shù)專業(yè)本科生,具體考核要求分為3個層次: 了解: 理解: 應用:(4) (4) 考核方式: 采用形成性考核和期末終結(jié)性考核相結(jié)合的方式,即期末考試與平時成績相結(jié)合的考核方式,最終總成績達到或超過60分為通過。平時成

2、績(作業(yè),教學試驗)占20%;期末考試占80%,為閉卷筆試考試,時間120分鐘。2 2 考核內(nèi)容與要求以電大算計專業(yè)本科生計算機組成原理課的教學大綱的要求為準。教材每一章節(jié)均有教學要求與導學部分。每章后又有作業(yè)與思考題??己藘?nèi)容與要求均以材中的具體規(guī)定為準,在下面給的模擬試題與參考答案能比較充分地體現(xiàn)出來。 3計算機組成原理模擬試題及解答舉例 試題一1 1                    1

3、                    將十進制數(shù)+107/128和52化成二進制數(shù),再寫出各自的原碼,反碼,補碼表示(符號位和數(shù)值位共8位)。(10分) 答案: +107/128=0.1101011 -52=-110100原碼表示 01101011 10110100反碼表示 01101011 11001011補碼表示 01101011 11001100考核的知識點: (1)十進制的小數(shù),整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)

4、 (2)二進制的小數(shù),整數(shù)的原碼,反碼,補碼表示 技巧型問題:轉(zhuǎn)換+107/128時,采用的不是先變其為小數(shù)之后再轉(zhuǎn)換,而是先轉(zhuǎn)換107,再確定小數(shù)點位置,因為128=2E7,小數(shù)點左移7位即可。   1判斷如下一個二元碼的編碼系統(tǒng)是有權(quán)碼還是無權(quán)碼,寫出判斷的推導過程: 十進制數(shù) 二元碼的編碼 0 0                     &#

5、160;                                                 &#

6、160;    0                                              

7、                              00001 1                   

8、0;                                                 

9、0;      1                                            &#

10、160;                               01112 2                  

11、                                                  

12、        2                                          

13、0;                                 01103 3                &#

14、160;                                                 &#

15、160;         3                                         

16、                                   01014 4              

17、0;                                                 

18、0;           4                                       &#

19、160;                                    01005 5             

20、                                                  

21、             5                                     

22、0;                                      10116 6           &#

23、160;                                                 &#

24、160;              6                                    

25、                                        10107 7         

26、0;                                                 

27、0;                7                                  &#

28、160;                                         10018 8        

29、                                                  

30、                  8                                

31、0;                                           10009 9      &#

32、160;                                                 &#

33、160;                   9                               

34、                                             1111答案:是有權(quán)碼,從高到低位每位的位權(quán)分別為8,4,-2,-1。

35、推導過程: 先假定該編碼系統(tǒng)為有權(quán)碼,且(1) 從8的編碼為1000判斷出最高位的位權(quán)應為8;(2) 從4的編碼位0100判斷出次高位的位權(quán)應為4;(3) 從3的編碼為0101,結(jié)合(2)計算出最低位的位權(quán)應為-1;(4) 從2的編碼為0110,結(jié)合(2)計算出次低位的位權(quán)應為-2;(5) 用已求得的各位位權(quán)驗證分別0,1,5,6,7,9各數(shù)的編碼值,結(jié)果均正確。結(jié)論:該編碼系統(tǒng)確實為有權(quán)碼??己说闹R點: (1)碼權(quán)的概念,有權(quán)碼與無權(quán)碼的分類 (2)判斷有權(quán)碼還是無權(quán)碼的具體辦法和推導過程。按你的理解,畫出一個相對完整的定點運算器的示意組成框圖,包括入出數(shù)據(jù)和基本的控制信號。(10分) &

36、#160; 控制信號:選擇ALU操作功能,選擇參加運算的數(shù)據(jù),結(jié)果處理方案 考核的知識點: (1)定點運算器的功能與組成, (2)運算器的控制與使用。3 設A=-0.101101*2E-3,B=0.101001*2E-2,首先將A,B表示為規(guī)格化的浮點數(shù),要求階碼用4位(含階碼符號)移碼表示,尾數(shù)用8位(含浮點數(shù)的符號)原碼表示;再寫出A+B的計算步驟和每一步的運算結(jié)果。(10分)答案: -0.101101*2E-3的浮點數(shù)的格式:1 0101 10110100.101001*2E-2的浮點數(shù)的格式:0 0110 1010010計算A+B (1)求階差: E=|0101-0110|=

37、0001 (2)對階: A變?yōu)? 0110 01011010 (3)尾數(shù)相加 11 10100110 雙符號位補碼相加 +00 1010010 00 0100101 (4)規(guī)格化:左規(guī),尾數(shù)為0 1001010,階碼位0101(5)無舍入操作,亦不溢出。 故最終的浮點數(shù)格式的結(jié)果: 0 0101 1001010,即+0.1001010*2E-3. 考核的知識點:()浮點數(shù)的格式與表示; ()浮點數(shù)的加,減運算.試題二.1. 1.            1.  

38、60;         舉例說明計算機中常用的尋址方式(至少四種).從形式地址到得到操作數(shù)的尋址處理過程.(8分) 答案 (1)寄存器尋址,形式地址為寄存器名(或編號).寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù): (2)寄存器間接尋址,形式地址為寄存器名(或編號),寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)的地址,再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù); (3)變址尋址,形式地址為變址寄存器名(或編號)和變址偏移值,把變址寄存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址,再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù); (4)堆棧尋址,通常形式地址為將寫入堆棧的,或接收堆棧讀出內(nèi)容的

39、寄存器名(或編號),指令中不直接給出內(nèi)存地址,而是選用默認的堆棧指針寄存器中的內(nèi)容為內(nèi)存地址,讀寫堆??偘橛行薷亩褩V羔樀牟僮?考核的知識點: (1)指令格式與指令中的操作數(shù)地址表示; (2) 形式地址與實際地址的概念; (3)尋址的處理過程. 2. 2.            2.            原理性的說明ADD R0,R1指令,相對轉(zhuǎn)移(必轉(zhuǎn),條件轉(zhuǎn)移)

40、指令,子程序調(diào)用指令的執(zhí)行步驟,自己確定指令格式和計算機組成結(jié)構(gòu).(10分) 答案: ADD R0,R1指令中給出操作碼和R0,R1的編號,指令執(zhí)行步驟:(1) (1)       (1)       程序計數(shù)器(PC)的內(nèi)容送地址寄存器(2) (2)       (2)       讀內(nèi)存,讀出內(nèi)容送指令寄存器(IR); PC內(nèi)容+1(增量);(

41、3) (3)       (3)       R0,R1送 ALU,ALU 執(zhí)行加運算,運算結(jié)果存回R0寄存器; 保存運算結(jié)果的特征狀態(tài).(4) (4)       (4)       檢查有無中斷請求,有,則響應中斷,無則轉(zhuǎn)入下一條指令的執(zhí)行過程 . 相對轉(zhuǎn)移指令,指令中給出操作碼和相對轉(zhuǎn)移偏移值,條件轉(zhuǎn)移時還要指出要依據(jù)的轉(zhuǎn)移判斷條件;指令的執(zhí)行步驟:其

42、中(1),(2)步的取指和最后一步的判中斷同前一條指令的處理, (3) 相對轉(zhuǎn)移是把指令中給出的相對轉(zhuǎn)移值與當前指令的地址相加作為指令轉(zhuǎn)移的地址,當為無條件轉(zhuǎn)移指令時,尚未修改的PC內(nèi)容送ALU,相對轉(zhuǎn)移偏移值送ALU, ALU執(zhí)行加操作,結(jié)果送入PC; 當為條件轉(zhuǎn)移指令時,要判別指定的條件,為真,才執(zhí)行。尚未修改的PC內(nèi)容送ALU,相對轉(zhuǎn)移偏移值送ALU,ALU執(zhí)行加操作,結(jié)果送入PC;否則順序地進入下一條指令的執(zhí)行過程;子程序調(diào)用指令,指令中給出操作碼和子程序入口地址;指令的執(zhí)行步驟:其中(1)、(2)步的取指和最后一步的判中斷同第一條指令的處理,(3)保留PC內(nèi)容到內(nèi)存中(堆棧棧頂);(

43、4)把指令中給出的子程序入口地址送入PC;考核的知識點:(1) (1)     (1)     典型指令的指令格式設計;(2) (2)     (2)     典型指令執(zhí)行步驟設計;3說明計算機的組合邏輯控制器和微程序控制器在組成和運行原理兩個方面的同異之處,比較它們的優(yōu)缺點;(12分)答案:組合邏輯的控制器和微程序的控制器是計算機中兩種不同類型的控制器,其共同點是:基本功能都是提供計算機各個部件協(xié)同運行所需要的控制信號,組成部分都有程

44、序計數(shù)器PC,指令寄存器IR,都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能;不同點主要表現(xiàn)在:處理指令執(zhí)行步驟的辦法,提供控制信號的方案不一樣,組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟,用組合邏輯電路直接給出應提供的控制信號,其優(yōu)點是運行速度明顯地快,缺點是設計與實現(xiàn)復雜些,但隨著大規(guī)?,F(xiàn)場可編程集成電路的出現(xiàn),該缺點已得到很大緩解;微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟,應提供的控制信號是從控制存儲器中讀出來的,并經(jīng)過一個微指令寄存器送到被控制部件的,其缺點是運行速度要慢一些,優(yōu)點是設計與實現(xiàn)簡單些,易于用于實現(xiàn)系列產(chǎn)品的控制器,理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程序設計.考核的知識點:(1

45、)組合邏輯和微程序的兩種控制器的功能與組成; (2)組合邏輯和微程序的兩種控制器的運行原理;(3)組合邏輯和微程序兩種控制器的應用場合與優(yōu)缺點;試題三1.說明采用多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)能得到好的性能價格比是建立在什么原理之上的?從你的理解,解釋什么是多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)中的一致性原則包含性原則?為什么有此要求?(10分)答案:建立在程序運行的局部性原理之上的,即在一小段時間內(nèi),運行的程序只使用少量的指令和少量的數(shù)據(jù) ,而這少量的指令和少量的數(shù)據(jù)往往又集中在存儲器一小片存儲區(qū)域中,指令順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的比例要大,故可按對所使用的指令和數(shù)據(jù)的急迫和頻繁程度,將其存入容量速度價格不同的存儲器中,從而取

46、得更高的性能價格比。 一致性原則 ,指保存在不同級的存儲器中同一個數(shù)據(jù)必須有相同的值;包含性原則,指保存在內(nèi)層存儲器(靠近CPU)中的數(shù)據(jù)一定也被保存在外層存儲器中,即保存在內(nèi)層存儲器中的數(shù)據(jù)只是已保存在外層存儲器中更多數(shù)據(jù)中的一小部分的復制品.包含性原則是多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)運行的必然結(jié)果,一致性原則是多CPU多總線主設備等共享同一主存儲器并保證正確運行結(jié)果所必須的??己酥R點:()多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)的運行原理; ()多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)運行的必備條件(基本原則); ()多級結(jié)構(gòu)存儲器系統(tǒng)運行中的主存儲器共享問題。2. 從所用器件讀寫原理運行速度的不同,比較主存儲器和高速緩沖存儲器的同異之處

47、。(10分)答案:主存儲器通常用動態(tài)存儲器芯片實現(xiàn),是按給出的內(nèi)存地址完成對所選單元的讀寫操作,讀寫速度慢,采用與MOS管源極連接的寄生電容上有無電荷區(qū)別1,0信號,讀出時,要先對位線進行預充電,且是破壞性讀出,讀出后要把讀出內(nèi)容寫回。高速緩沖存儲器,是用靜態(tài)存儲器芯片實現(xiàn),用觸發(fā)器記憶1,0信息,讀寫速度快,它是按相聯(lián)存儲器的原理完成讀寫,讀出時,是通過比較有關(guān)單元的內(nèi)容(或其一部分)判別該內(nèi)容是否是要讀的信息,寫入時,不僅要寫入數(shù)據(jù)信息,還同時寫入該數(shù)據(jù)信息原來在內(nèi)存的地址(或其一部分)??己酥R點:()動態(tài)與靜態(tài)存儲器芯片的不同特性;()內(nèi)存儲器系統(tǒng)的實現(xiàn)和讀寫原理;()高速緩沖存儲器系

48、統(tǒng)的實現(xiàn)和讀寫原理。試題四 說明通用可編程輸入輸出接口電路中通常應包括那些組成部件,各自的主要功能是什么?通用可編程接口一詞中的通用和可編程是何含義,并舉一個你熟悉的接口電路的例子簡要說明。(分) 答案:設備識別電路,數(shù)據(jù)緩沖(輸入輸出)寄存器,控制寄存器,狀態(tài)寄存器,中斷邏輯電路,其它可能有關(guān)的電路(如電平轉(zhuǎn)換串并行轉(zhuǎn)換等)。通用可編程接口一詞中的通用,是指該接口電路中有多種功能和用法,可編程則指可以用計算機指令指定該接口的功能運行方式運行控制參數(shù)等。例如,INTEL公司的串行接口電路8251就支持同異步傳送,在加電并執(zhí)行RESET后,可以用指令對其進行運行方式設置,用指令對其發(fā)送控制命令。

49、考核知識點:() ()   ()   輸入輸出接口中的功能電路的組成;() ()   ()   通用可編程接口電路中的有關(guān)概念;() ()   ()   通用可編程接口電路的初始化和使用問題。                         

50、0; 說明激光打印機原理性組成和完成打印操作的運行過程;(分) 答案:激光打印機原理性組成,記錄鼓,帶電器,印字機控制器,碳粉盒,打印紙及其走紙機構(gòu),轉(zhuǎn)印裝置,加熱部分等; 打印操作的運行過程:帶電器在記錄鼓表面充一層電荷,印字機控制器把要打印的內(nèi)容(如字符)的點陣信息以激光束的形式照射到已帶電的記錄鼓表面,以放掉無打印點要求的全部位置上的電荷,當記錄鼓轉(zhuǎn)動到碳粉盒處,有打印點要求的位置上的電荷會將碳粉吸引上來,當帶有碳粉字形的記錄鼓轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)印裝置處時,打印紙正處在記錄鼓和轉(zhuǎn)印裝置之間,轉(zhuǎn)印裝置上所加的更強的反向電荷將把記錄鼓上所帶有字形碳粉吸引到打印紙上,加熱部分將把紙上的碳粉熔化并烘干,使

51、已在打印紙上的字形牢固地保存下來,完成了打印過程??己酥R點:() ()   ()   激光打印機原理性組成;() ()   ()   激光打印機完成打印操作的運行過程。                           總線上的BURST傳送方式(成組數(shù)據(jù)傳送)與正常傳送方式

52、的區(qū)別是什么?                           簡要說明一次中斷的響應與處理過程。(分)答案:總線上的BURST傳送方式是通過一次地址時間跟多次數(shù)據(jù)時間,高速完成一組(多個)數(shù)據(jù)傳送;正常傳送方式是通過一次地址時間跟一次數(shù)據(jù)時間來完成一個數(shù)據(jù)傳送過程;一次中斷的響應與處理過程:當有中斷請求時,若此時系統(tǒng)允許中斷,CPU正在處理的程序的優(yōu)先

53、級比正在請求的中斷優(yōu)先級低,又到了一條指令執(zhí)行結(jié)束時刻,則CPU將可以響應中斷. 處理中斷的過程:關(guān)中斷;保存斷點,保存現(xiàn)場;判中斷源并轉(zhuǎn)中斷服務程序;開中斷;執(zhí)行中斷服務程序;關(guān)中斷;恢復現(xiàn)場,恢復斷點;開中斷;返回斷點.考核的知識點:(1) (1)  (1)  總線的兩種(正常與BURST)工作方式;(2) (2)  (2)  響應中斷的條件與時刻;(3) (3)  (3)  一次中斷的完整處理過程.(4) (4)    (4)  常用的輸入/輸出方式考 試 指 導 計算機組成原理

54、是廣播電視大學計算機專業(yè)本科生核心硬件課程,必修,是進一步學習計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其他有關(guān)課程的基礎。本課程重點是講授簡單、單臺計算機的基本組成原理與內(nèi)部運行機制。課程內(nèi)容的工程性、技術(shù)性、實用性都比較強,因此,在傳授計算機組成的原理性知識之外,還應有較多的設計與實驗技能訓練。設計與實驗技能訓練主要通過教學實驗環(huán)節(jié)進行,因此,完成教學實驗和平時的課外作業(yè)是可以進入考試的先決條件之一,這兩項成績占課程總成績的20%的比例,很重要,也是在聽課和自學的基礎上,加深對原理性知識理解的重要環(huán)節(jié)。 主教材是本課程最主要的教學媒體,是教學及考試的基本依據(jù)。本課程教學大綱規(guī)定的具體內(nèi)容,主要將通過本教材體現(xiàn)出來。

55、期末考試主要考核同學對該課程中原理性和技術(shù)方面的知識掌握的程度。全教材共分5章,其中第一章內(nèi)容不作為期末考試的要求,屬于考試的部分只限于第2章到第5章的內(nèi)容。具體要求以每一章的“本章主要教學內(nèi)容”中敘述為依據(jù),參照平時所留作業(yè)題目和“計算機組成原理”試題類型及解答,這里無須一一列舉。 還有兩點要特別強調(diào)一下,復習時的注意力,一是不應該放在教材中某些實例、線路的具體內(nèi)容方面,二是不應該太多地關(guān)注具體技術(shù)細節(jié)方面,還是要更多地掌握與理解計算機組成有關(guān)的原理性知識,和帶有一定主導意義的技術(shù)思路方面的內(nèi)容。舉幾個例子看一看:  數(shù)制轉(zhuǎn)換,定點小數(shù)和整數(shù)的原、反、補碼表示;補碼加減運算,原碼一

56、位乘除運算,浮點數(shù)表示和運算等是重點內(nèi)容,作業(yè)和模擬試題中都有所體現(xiàn);還有定點運算器的功能、組成、控制與使用辦法應原理性的掌握,但并不要求記住Am2901芯片這個具體運算器實例的有關(guān)內(nèi)容;數(shù)據(jù)編碼的某些概念也該掌握,例如位權(quán)、有權(quán)碼與無權(quán)碼,檢錯糾錯碼的實現(xiàn)思路等。  對指令系統(tǒng)的要求,指令的功能安排,指令格式和尋址方式內(nèi)容是重點,控制器的功能與組成(包括微程序的和組合邏輯的控制器),指令的執(zhí)行步驟等要確實掌握,這在作業(yè)和模擬試題中有明確體現(xiàn),包括微程序的和組合邏輯的控制器中用到的一些重要部件的有關(guān)內(nèi)容。其中指令執(zhí)行步驟以模擬試題中的答法(類似教材160和161頁的書寫方式)為基本要

57、求,切不可強行記憶類似教材175頁及其之后幾頁給出的微指令的有關(guān)內(nèi)容,也不必記憶教材194頁及其之后幾頁給出的指令執(zhí)行流程的細節(jié)內(nèi)容和197、198頁上的設計有關(guān)邏輯表達式的具體問題,應把這里的具體內(nèi)容提升到指令執(zhí)行步驟的劃分和連接關(guān)系方面來。 多級存儲器系統(tǒng)的基本組成,各級存儲器所用介質(zhì)的特性,多級結(jié)構(gòu)存儲器結(jié)構(gòu)應滿足的原則,以及它得以高效運行的原理;主存儲器、高速緩沖存儲器、虛擬存儲器各自的組成與運行原理;最后則是外存儲設備(磁盤、磁帶、光盤)的組成與使用,有關(guān)磁盤陣列和容錯方面的知識要掌握,屬于概念性知識較多。以作業(yè)和模擬試題的有關(guān)題目為參照,并用下面幾舉話把握本章內(nèi)容綱要:存

58、儲器,三級穿, 局部、一致 且包含,提速、主體、擴容量, 緩存、主存、虛存盤;字位擴展、體交叉, 完全、直接、組相聯(lián),段表、頁表和快表, 盤、帶、陣列 容錯連。 計算機輸入/輸出子系統(tǒng)的組成、功能、運行方式、具體使用方法等為主線索,包括計算機總線、輸入/輸出接口和輸入/輸出設備3個層次的邏輯部件和設備。包括必要的一些原理性知識,更多地從實用的角度,來掌握上述有關(guān)內(nèi)容。正象我們一直強調(diào)的,所給出的各種(各項)實例,是為了深入地理解有關(guān)原理知識,并不要求同學們?nèi)娦杏洃涍@些實例本身的具體組成細節(jié)、完成的具體功能、技術(shù)指標、具體使用方法等細節(jié)內(nèi)容。輸入/輸出設備的種類繁多,特別強調(diào)以點陣式

59、方式運行的設備的組成及其工作原理。總線組成的一般性的淺顯知識,總線使用中通常會遇到的基本概念,如單總線與多總線、總線周期與總線周期類型、總線的等待狀態(tài)、成組數(shù)據(jù)傳送方式等內(nèi)容。通用可編程接口的一般組成,常用的輸入/輸出方式,重點是程序中斷和直接內(nèi)存訪問(DMA)方式。以作業(yè)和模擬試題的有關(guān)題目為參照,并用下面幾舉話把握本章內(nèi)容綱要:直控、中斷、DMA, 總線、接口與設備,主總、局部 慢擴展, 周期、方式、等待催;識別、緩沖和控制, 狀態(tài)、中斷等相隨,一般組成 和 原理, 顯示、鍵盤、打印機。   附 錄 計算機組成原理 試題類型及解答 一(10分) 1將十進制數(shù) +107/128 和

60、52化成二進制數(shù),再寫出各自的 原碼、反碼、補碼表示(符號位和數(shù)值位共8位)。  答案: +107/128 = 0.1101011 52 = 110100 原碼表示 01101011 10110100 反碼表示 01101011 11001011 補碼表示 01101011 11001100 考核的知識點: (1)十進制的小數(shù)、整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) (2)二進制的小數(shù)、整數(shù)的原碼、反碼、補碼表示 技巧性問題: 轉(zhuǎn)換+107/128時,采用的不是先變其為小數(shù)之后再轉(zhuǎn)換,而是先轉(zhuǎn)換107,再確定小數(shù)點位置,因為128 = 27,小數(shù)點左移7位即可。   (10分) 2.

61、 按你的理解,畫出一個相對完整的定點運算器的示意組成 框圖,包括入出數(shù)據(jù)和基本的控制信號。結(jié)果輸出    答案: ALU  通用 寄存器組 乘商寄存器 多路選通門 多路選通門 多路選通門 多路選通門 狀態(tài)輸出 數(shù)據(jù)輸入 最低位進位輸入                    控制信號:選擇ALU操作功

62、能,選擇參加運算的數(shù)據(jù),結(jié)果處理方案 考核的知識點: (1) 定點運算器的功能與組成, (2) 運算器的控制與使用。   (10分) 3. 設 A= 0.101101%2-3, B= 0.101001%2-2, 首先將A、B表示為規(guī)格化的浮點數(shù),要求階碼用4位(含階碼符號)移碼表示,尾數(shù)用8位(含浮點數(shù)的符號)原碼表示;再寫出A+B的計算步驟和每一步的運算結(jié)果。 答案:0.101101%2-3的浮點數(shù)的格式: 1 0101 1011010 0.101001%2-2的浮點數(shù)的格式: 0 0110 1010010 計算A+B:(1)求階差:x<E x = x 0

63、1010110 x = 0001 (2)對階: A變?yōu)?1 0110 01011010 (3)尾數(shù)相加 11 10100110 雙符號位補碼相加 + 00 1010010 00 0100101 (4) 規(guī)格化:左規(guī),尾數(shù)為 0 1001010 ,階碼為0101 (5) 無舍入操作,亦不溢出, 故最的終浮點數(shù)格式的結(jié)果: 0 0101 1001010, 即 +0.1001010% 2-3??己说闹R點:(1) 浮點數(shù)的格式與表示; (2) 浮點數(shù)的加、減運算。 二 (8分) 1. 舉例說明計算機中常用的四種尋址方式(寄存器尋址,寄存器間接尋址,變址尋址,堆棧尋址),從形式地址到得到操作

64、數(shù)的尋址處理過程。 答案: (1)寄存器尋址,形式地址為寄存器名(或編號),寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù); (2)寄存器間接尋址,形式地址為寄存器名(或編號),寄存器中的內(nèi)容為操作數(shù)的地址,再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù); (3)變址尋址,形式地址為變址寄存器名(或編號)和變址偏移值,把變址寄存器中的內(nèi)容與變址偏移值相加得到操作數(shù)的地址,再讀一次內(nèi)存得到操作數(shù); (4)堆棧尋址,通常形式地址為將寫入堆棧的、或接收堆棧讀出內(nèi)容的寄存器名(或編號),指令中不直接給出內(nèi)存地址,而是選用默認的堆棧指針寄存器中的內(nèi)容為內(nèi)存地址,讀寫堆??偘橛行薷亩褩V羔樀牟僮???己说闹R點:(1) 指令格式與指令中的操作數(shù)地址表示;

65、 (2) 形式地址與實際地址的概念; (3) 尋址的處理過程。  (10分)2原理性地說明ADD R0,R1指令、條件相對轉(zhuǎn)移指令的指令格式和執(zhí)行步驟。 答案: ADD R0,R1,指令中給出操作碼和R0、R1的編號, 指令執(zhí)行步驟: (1) 程序計數(shù)器(PC)的內(nèi)容送地址寄存器 (2) 讀內(nèi)存,讀出內(nèi)容送指令寄存器(IR); PC內(nèi)容+1(增量); (3) R0、R1送ALU,ALU執(zhí)行加運算,運算結(jié)果存回R0寄存器; 保存運算結(jié)果的特征狀態(tài)。 (4) 檢查有無中斷請求,有,則響應中斷,無則轉(zhuǎn)入下一條指令的執(zhí)行過程。  條件相對轉(zhuǎn)移指令,指令中給出操作碼和相對轉(zhuǎn)

66、移偏移值,條件轉(zhuǎn)移要依據(jù)的轉(zhuǎn)移判斷條件; 指令的執(zhí)行步驟: 其中(1)、(2)步的取指和最后一步的判中斷同前一條指令的處理, (3) 執(zhí)行條件轉(zhuǎn)移指令時,要判別指定的條件,若為真, 才執(zhí)行:尚未修改的PC內(nèi)容送ALU,相對轉(zhuǎn)移偏移值送ALU, ALU執(zhí)行加操作,結(jié)果送入PC; 否則順序地進入下一條指令的執(zhí)行過程; 考核的知識點: (1) 典型指令的指令格式設計; (2) 典型指令的執(zhí)行步驟設計;  (12分)3說明計算機的組合邏輯控制器和微程序控制器在組成和運 行原理兩個方面的同異之處,比較它們的優(yōu)缺點; 答案: 組合邏輯的控制器和微程序的控制器是計算機中兩種不同

67、類型的控制器,其共同點是:基本功能都是提供計算機各個部件協(xié)同運行所需要的控制信號,組成部分都有程序計數(shù)器PC,指令寄存器IR,都分成幾個執(zhí)行步驟完成每一條指令的具體功能;不同點主要表現(xiàn)在:處理指令執(zhí)行步驟的辦法,提供控制信號的方案不一樣,組合邏輯控制器是用節(jié)拍發(fā)生器指明指令執(zhí)行步驟,用組合邏輯電路直接給出應提供的控制信號,其優(yōu)點是運行速度明顯地快,缺點是設計與實現(xiàn)復雜些,但隨著大規(guī)模現(xiàn)場可編程集成電路的出現(xiàn),該缺點已得到很大緩解;微程序的控制器是通過微指令地址的銜接區(qū)分指令執(zhí)行步驟,應提供的控制信號是從控制存儲器中讀出來的,并經(jīng)過一個微指令寄存器送到被控制部件的,其缺點是運行速度要慢一些,優(yōu)點是設計與實現(xiàn)簡單些,易于用于實現(xiàn)系列計算機產(chǎn)品的控制器,理論上可實現(xiàn)動態(tài)微程序設計。 考核的知識點:(1) 組合邏輯和微程序的兩種控制器的功能與組成; (2)組合邏輯和微程序的兩種控制器的運行原理; (3)組合邏輯和微程序兩種控制器的應用場合與優(yōu)缺點。 三 (10分)1說明多級結(jié)構(gòu)的存儲器系統(tǒng)是建立在什么原理之上

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