哈工大计算机组成原理试卷1及答案

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六、(10分)设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用MREQ作访存控制信号,用R/W作读

写控制信号,现有下列存储芯片:

RAM:1K×8位、2K×4位、4K×8位 ROM:2K×8位、4K×8位

以及74138译码器和各种门电路(自定),画出CPU与存储器连接图。要求: (1)最大4K地址空间为系统程序区,与其相邻2K地址空间为用户

程序区。

(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片?写出每片存储芯片的地址范围。 (3)详细画出存储芯片的片选逻辑。

AiA0AiA0CSOEWECSPD/ProgrROMRAMDnD0

DnD0

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G1G2AG2BCBAY7Y6OE允许输出 WE允许写 Y0

74138

七、假设CPU在中断周期用堆栈保存程序断点,且进栈时栈指针减一,出栈时栈指针加一。试写出中断返回指令(中断服务程序的最后一条指令),在取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。若采用微程序控制,则还需要增加哪些微操作。(10分)

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八、除了采用高速芯片外,从计算机的各个子系统的角度分析,指出6种以上提高整机速度的措施。(8分)

计算机组成原理 试 题 答 案

一、填空(12分)

1.127;1/512;-1/512-1/32768;-128。 2.基地址;形式地址;基地址;形式地址。

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3.访存冲突;相关问题。 4.300ns;310ns。

5.指令周期;机器周期;节拍。

二、名词解释(8分)

1.微程序控制

答:采用与存储程序类似的方法来解决微操作命令序列的形成,将一条机器指令编写成一个微程序,每一个微程序包含若干条微指令,每一条指令包含一个或多个微操作命令。 2.存储器带宽

答:每秒从存储器进出信息的最大数量,单位可以用字/秒或字节/秒或位/秒来表示。 3.RISC

答:RISC是精简指令系统计算机,通过有限的指令条数简化处理器设计,已达到提高系统执行速度的目的。 4.中断隐指令及功能

答:中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中断周期内由硬件自动完成的一条指令,其功能包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址、关中断等功能。

三、简答(18分)

1.答:

总线在完成一次传输周期时,可分为四个阶段:

?

申请分配阶段:由需要使用总线的主模块(或主设备)提出申请,经总线仲裁机构决定下一传输周期的寻址阶段:取得了使用权的主模块,通过总线发出本次打算访问的从模块(或从设备)的存储地址或设

总线使用权授于某一申请者;

?

备地址及有关命令,启动参与本次传输的从模块;

? ?

传数阶段:主模块和从模块进行数据交换,数据由源模块发出经数据总线流入目的模块;

结束阶段:主模块的有关信息均从系统总线上撤除,让出总线使用权。 2.答:

(1)若Cache采用直接相联映像:

字块中含64个字节,字块的位数为b=6。

Cache中含有256个字块,所以字块地址位数c=8。 主存容量为1M字节,总位数为20。 主存字块标记位数t=6。

(2)若Cache采用四路组相联映像,

字块中含64个字节,字块的位数为b=6。 每组含有四个字块,每组含256个字节。

Cache中含有64个字块,所以组地址位数q=6。 主存容量为1M字节,总位数为20。 主存字块标记位数t=8。 3.答:

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