2．解：假设（1）存储器模块字长等于数据总线宽度 （2）模块存取一个字的存储周期等于T. （3）总线传送周期为τ
（4）交叉存储器的交叉模块数为m.
交叉存储器为了实现流水线方式存储，即每通过τ时间延迟后启动下一模块，应满足 T = mτ, (1)
交叉存储器要求其模块数≥m,以保证启动某模块后经过mτ时间后再次启动该模块时，它的上次存取操作已经完成。这样连续读取m个字所需要时间为
t1 = T + (m – 1)τ = mτ + mτ – τ = (2m – 1)τ (2) 故存储器带宽为W1 = 1/t1 = 1/(2m-1)τ (3) 而顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为
2
t2 = mT = m×τ (4)
2
存储器带宽为W2 = 1/t2 = 1/m×τ (5) 比较(3)和(5)式可知，交叉存储器带宽W1 大于顺序存储器带宽W2 3．解：（１）因为218=256K，所以地址码域＝１８位, 操作码域＝６位
指令长度＝18 + 3 + 3 + 6 + 2 = 32位
（２）此时指定的通用寄存器用作基值寄存器（１６位），但１６位长度不足以覆盖1M字地址空间，为此将通用寄存器左移，４位低位补０形成２０位基地址。然后与指令字形式地址相加得有效地址，可访问主存1M地址空间中任何单元。 4．答：（1）假设判别测试字段中每一位作为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位（如采用字段译码只需3位），下地址字段为9位，因为控存容量为512单元，微命令字段则是（48-4-9）=35位 （2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如图A12.3所示，其中微地址寄存器对应下地址字段，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令字段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器的OP码，各种状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），其输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。就是说，此处微指令的后继地址采用断定方式。
图A12.3
5．解：有三种方式：链式查询方式， 计数器定时查询方式，独立请求方式 计数器定时查询方式逻辑结构如下图A12.4所示：
图A12.4
工作原理： 总线上的任一设备要求使用总线时，通过BR线发出总线请求。 总线控制器接到请求信号后，在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数，计数值通过一组地址线发向各设备，每个设备接口都有一个设备地址判别电路，当地址线上的计算值与请求总线的设备相一致时，该设备置“1”BS线，获得了总线使用权，此时中止计数查询。 6．解： 数据采集接口方案设计如图A12.5所示：
图A12.5
现结合两种工作方式说明上述部件的作用。
（1） 定期巡检方式
主机以定期输出指令(DOA)，设备码（或传送指令）送出控制字到A寄存器，其中用四位分别指定选中的缓冲寄存器（四个寄存器分别与四个采集器相应）。然后，主机以输入指令(DIA)，设备码（或传送指令）取走数据。 （2） 中断方式
比较结果形成状态字Aˊ，共8位，每二位表示一个采集器状态：00正常，01过低，10过高。有任一处不正常（Aˊ中有一位以上为“1”）都将通过中断请求逻辑（内含请求触发器，屏蔽触发器）发出中断请求。中断响应后，服务程序以DIA，设备码（或传送指令）取走状态字，可判明有几处采集数据越限，是过高或过低，从而转入相应处理。
研究生入学试卷五答案
一． 选择题
1.C 2.D 3.B 4.B 5.C,D 6.B,A,C 7.C 8.C 9.D 10.A
二． 填空题
1.A.先行 B.阵列 C.流水线
2.A.随机读写 B.集成度 C.不能 3.A.子程序 B.主程序 C.堆栈
4.A.微指令寄存器 B.地址转移逻辑 C.微程序 5.A.总线时钟 B.总线 C.固定 6.A.多媒体计算机 B.一次 C.重写
三. 应用题
1．解：移码采用双符号位，尾数原码采用单符号位，则有 Mx=0.0110110, My=1.1110010,
[Ex]移=00 011, [Ey]移=11 011, [Ey]补=00 011 [x]浮=00 011, 0.0110110, [y]浮=11 011, 1.1110010
(1) 求阶码和
[Ex+Ey]移=[Ex]移+[Ey]补=00 011 + 00 011 = 00 110, 值为移码形式-2
（2）尾数乘法运算
0110110
× 1110010 0000000 0110110 0000000 0000000 0110110 0110110 0110110
1100000001100
符号位为x0⊕y0 = 0⊕1 =1
∴ [x×y]浮= 00 110, 1.1100000001100 2．解：CPU与芯片连接如图A13.2:
图A13.2
3．解： 由已知条件，机器字长16位，主存容量128KB/2 = 64K字，因此MAR=18位，共
128条指令，故OP字段占7位。采用单字长和双字长两种指令格式，其中单字长指令用于算术逻辑和I/O指令，双字长用于访问主存的指令。
15 9 8 5 4 3 2 0
O P R1 R2
15 8 7 6 2 0 O P X R2 D
寻址方式由寻址模式X定义如下：
X=00 直接寻址 E=D（64K） X=01 立即数 D=操作数
X=10 相对寻址 E=PC+D PC=16位 X=11 基值寻址 E=Rb+D Rb=16位
4．解： （1） 相斥性微操作有如下五组： 移位器（R，L，V） ALU（+，-，M）
A选通门的4个控制信号
B选通门的7个控制信号
寄存器的输入与输出控制信号，即输入时不能输出，反之亦然 相容性微操作：
A选通门的任一信号与B选通门控制信号 B选通门的任一信号与A选通门控制信号
ALU的任一信号与加1控制信号
寄存器的4个输入控制信号可以是相容性的 五组控制信号中组与组之间是相容性的
（2） 每一小组的控制信号由于是相斥性的，故可以采用字段直接译码法，微指
令格式如下：
a b c d e f X X X X X X X X X X X X X X X 3 3 2 2 1 4
001 MDR→A 001 PC→B 01 + 01 R 1+1 0001 Pcout
010 R1 →A 010 R1→B 10 - 10 L 0010 Pcin 011 R2 →A 011 R1→B 11 M 11 V 0011 R1out 100 R3 →A 100 R2→B 0100 R1in
101 R2→B 0101 R2out 110 R3→B 0110 R2in 111 R3→B 0111 R3out 1000 R3in
5．解: (1)有效存储区域=18-10=8(英寸) 内层磁道周长 = 2×3.14×5=31.4(英寸)
每道的信息量=1000位/英寸×31.4英寸=31400位 每面的信息量= 31400×100×8=25120000位 盘片组总容量=25120000×20=502400000位=502.4兆 (2)磁盘每秒转速r =C/N
C为磁盘数据传输率,C=1MB/S N为每条磁道容量,N=31400位 r = C/N=1000000/31400=32转/秒 6．解: 如图所示:
２us 磁盘
磁带
打印机 t 20 30 40 60 80 90 100 120 us 图A13.3