计算机组成原理考研试卷(五)及答案.doc
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1、计算机组成原理考研试卷(五)及答案一、选择题(共5 分,每题1 分)1.设寄存器内容为80H,若它对应的真值是127,则该机器数是_ A.原码;B.补码;C.反码;D.移码。2.下列叙述中_ 是正确的。A.程序中断方式中有中断请求,DMA 方式中没有中断请求;B.程序中断方式和DMA 方式中实现数据传送都需中断请求;C.程序中断方式和DMA 方式中都有中断请求,但目的不同;D.DMA 要等到指令周期结束时才进行周期窃取。3.设机器数字长为32 位,一个容量为16MB 的存储器,CPU 按半字寻址,其寻址范围是_ 。A.2的24次方;B.2的23次方;C.2的22次方;D.2的21次方。4.在中
2、断接口电路中,向量地址可通过_ 送至CPU。A.地址线;B.数据线;C.控制线;D.状态线。5.在程序的执行过程中,Cache 与主存的地址映象是由_ 。A.程序员调度的;B.操作系统管理的;C.由程序员和操作系统共同协调完成的;D.硬件自动完成的。6.总线复用方式可以_ 。A.提高总线的传输带宽;B.增加总线的功能;C.减少总线中信号线的数量;D.提高CUP 利用率。7.下列说法中正确的是_ 。A.Cache 与主存统一编址,Cache 的地址空间是主存地址空间的一部分;B.主存储器只由易失性的随机读写存储器构成;C.单体多字存储器主要解决访存速度的问题;D.Cache 不与主存统一编址,C
3、ache 的地址空间不是主存地址空间的一部分。8.在采用增量计数器法的微指令中,下一条微指令的地址_。A.在当前的微指令中;B.在微指令地址计数器中;C.在程序计数器;D.在CPU 中。9.由于CPU 内部操作的速度较快,而CPU 访问一次存储器的时间较长,因此机器周期通常由_来确定。A.指令周期;B.存取周期;C.间址周期;D.执行周期。10.RISC 机器_ 。A.不一定采用流水技术;B.一定采用流水技术;C.CPU 配备很少的通用寄存器;D.CPU 配备很多的通用寄存器。11.在下列寻址方式中, _ 寻址方式需要先计算,再访问主存。A.立即;B.变址;C.间接;D.直接。12.在浮点机中
4、,判断补码规格化形式的原则是_。A.尾数的第一数位为1,数符任意;B.尾数的符号位与第一数位相同;C.尾数的符号位与第一数位不同;D.阶符与数符不同。13.I/O 采用统一编址时,进行输入输出操作的指令是_。A.控制指令;B.访存指令;C.输入输出指令;D.程序指令。14.设机器字长为32 位,存储容量为16MB,若按双字编址,其寻址范围是_ 。A.8MB;B.2M;C.4M;D.16M。15. _ 寻址对于实现程序浮动提供了较好的支持。A.间接寻址;B.变址寻址;C.相对寻址;D.直接寻址。16.超流水线技术是_ 。A.缩短原来流水线的处理器周期;B.在每个时钟周期内同时并发多条指令;C.把
5、多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的指令;D.以上都不对。17.以下叙述中错误的是_。A.指令周期的第一个操作是取指令;B.为了进行取指令操作,控制器需要得到相应的指令;C.取指令操作是控制器自动进行的;D.指令周期的第一个操作是取数据。18.I/O 与主主机交换信息的方式中,DMA 方式的特点是_。A.CPU 与设备串行工作,传送与主程序串行工作;B.CPU 与设备并行工作,传送与主程序串行工作;C.CPU 与设备并行工作,传送与主程序并行工作;D.CPU 与设备串行工作,传送与主程序并行工作。19.若9BH 表示移码(含1 位符号位).其对应的十进制数是_ 。A.27;B.-
6、27;C.-101;D.101。20.在二地址指令中_ 是正确的。A.指令的地址码字段存放的一定是操作数;B.指令的地址码字段存放的一定是操作数地址;C.运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中;D.指令的地址码字段存放的一定是操作码。二、填空题(共20 分,每空1 分)1.32 位字长的浮点数,其中阶码8 位(含1 位阶符),基值为2,尾数24 位(含1 位数符),则其对应的最大正数是 A _ ,最小的绝对值是 B_ ;若机器数采用补码表示,且尾数为规格化形式,则对应的最小正数是 C_ ,最小负数是 D_ 。(均用十进制表示)2.CPU 从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫 A _
7、,它通常包含若干个 B _ ,而后者又包含若干个 C _ 。 D_ 和E_ 组成多级时序系统。3.假设微指令的操作控制字段共18 位,若采用直接控制,则一条微指令最多可同时启动 A_ 个微操作命令。若采用字段直接编码控制,并要求一条微指令能同时启动3个微操作,则微指令的操作控制字段应分 B_ 段,若每个字段的微操作数相同,这样的微指令格式最多可包含 C_ 个微操作命令。4.一个8 体低位交叉的存储器,假设存取周期为T,CPU 每隔 (T = 8)时间启动一个存储体,则依次从存储器中取出16 个字共需 A_ 存取周期。5.I/O 与主机交换信息的控制方式中, A_ 方式CPU 和设备是串行工作的
8、。 B_ 和 C_ 方式CPU 和设备是并行工作的,前者传送与主程序是并行的,后者传送和主机是串行的。6.设n =16 位(不包括符号位在内),原码两位乘需做 A_ 次移位,最多做B_ 次加法;补码Booth 算法需做 C_ 次移位,最多做 D _ 次加法。三、名词解释(共10 分,每题2 分)1.同步控制方式2.周期窃取3.双重分组跳跃进位4.直接编码5.硬件向量法四、计算题(5 分)五、简答题(15 分)1.某机主存容量为4M32 位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备129种操作。操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对、基址、变址六种寻址方式。(5 分)(1)画出一地址指
9、令格式并指出各字段的作用;(2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示);(3)一次间址的寻址范围(十进制表示);(4 )相对寻址的位移量(十进制表示)。2.能不能说机器的主频越快,机器的速度就越快,为什么?3.某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L1,L0,写出各中断源的屏蔽字。(5 分)六、问答题(20 分)(1)画出主机框图(要求画到寄存器级);(2)若存储器容量为64K32 位,指出图中各寄存器的位数;(3)写出组合逻辑控制器完成LDA X (X 为主存地址)指令发出的全部微操作命令及节拍安排。(4 )若采用微
10、程序控制,还需增加哪些微操作?七、设计题(10 分)设CPU 共有16 根地址线,8 根数据线,并用 作访存控制信号(低电平有效),用作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)。现有下列芯片及各种门电路(门电路自定),如图所示。画出CPU 与存储器的连接图,要求:(1)存储芯片地址空间分配为:最小4K 地址空间为系统程序区,相邻的4K 地址空间为系统程序工作区,与系统程序工作区相邻的是24K 用户程序区;(2)指出选用的存储芯片类型及数量;(3)详细画出片选逻辑。一、选择题(共20 分,每题1 分)1.C 2.C 3.B 4.B 5.D 6.C 7.C8.B 9.B 10.B 11.B 12.C
11、 13.B 14.B15.C 16.A 17.B 18.C 19.A 20.C二、填空题 (共20 分,每空1 分)1.2.A.指令周期 B.机器周期 C.节拍 D.机器周期 E.节拍3.A.18 B.3 C.1924.5.A.程序查询 B.DMA C.程序中断6.A.8 B.9 C.16 D.17三、名词解释(共10 每题2 分)1.同步控制方式答:任何一条指令或指令中的任何一个微操作的执行,都由事先确定且有统一基准时标的时序信号所控制的方式,叫做同步控制方式。2.周期窃取答:周期窃取:DMA 方式中由DMA 接口向CPU 申请占用总线,占用一个存取周期。3.双重分组跳跃进位答:n 位全加器
12、分成若干大组,大组内又分成若干小组,大组中小组的最高进位同时产生,大组与大组间的进位串行传送。4.直接编码答:在微指令的操作控制字段中,每一位代表一个微命令,这种编码方式即为直接编码方式。5.硬件向量法答:硬件向量法就是利用硬件产生向量地址,再由向量地址找到中断服务程序的入口地址。四、计算题(共5 分)此时,符号位为“01”,表示溢出,又因第一位符号位为“0”,表示结果的真正符号,故“01”表示正溢出。 (2 分)五、简答题(共15 分)1.(5 分)答:(1)一地址指令格式为 (1 分)OP 操作码字段,共9 位,可反映129 种操作;M 寻址方式特征字段,共3 位,可反映6 种寻址方式;A
13、 形式地址字段,共32 9 3 = 20 位 (1 分)(2)直接寻址的最大范围为2的20次方 = 2048 (1 分)(3)由于存储字长为32 位,故一次间址的寻址范围为2的32次方 (1 分)(4 )相对寻址的位移量为1024 + 1023 (1 分)2.(5 分)答:不能说机器的主频越快,机器的速度就越快。因为机器的速度不仅与主频有关,还与机器周期中所含的时钟周期数以及指令周期中所含的机器周期数有关。同样主频的机器,由于机器周期所含时钟周期数不同,机器的速度也不同。机器周期中所含时钟周期数少的机器,速度更快。此外,机器的速度还和其他很多因素有关,如主存的速度、机器是否配有Cache、总线
14、的数据传输率、硬盘的速度、以及机器是否采用流水技术等等。机器速度还可以用MIPS (每秒执行百万条指令数)和CPI (执行一条指令所需的时钟周期数来衡量)。3.(5 分)答:(每写对一个屏蔽字1 分)设屏蔽位为“1”时表示对应的中断源被屏蔽,屏蔽字排列如下:六、问答题(共20 分)(1)(5 分)(2)(5 分)(3)(5 分)T0 PCMAR 1RT1 M(MAR)MDR (PC)+1PCT2 MDRIR OP(IR)IDT0 Ad(IR)MAR 1RT1 M(MAR)MDRT2 MDRAC(4) (5 分)取指 Ad(CMDR)CMAROP(IR)微地址形成部件CMAR执行 Ad(CMDR
15、)CMAR七、设计题(共10 分)(1)根据主存地址空间分配为: (2 分)(2)选出所用芯片类型及数量最小4K 地址空间为系统程序区,选用1 片4K 8 位ROM 芯片;(1 分)相邻的4K 地址空间为系统程序工作区,选用2 片4K 4 位RAM 芯片;(1 分)与系统程序工作区相邻的24K 为用户程序区,选用3 片8K8 位RAM 芯片。(1 分)(3)CPU 与存储芯片的连接图如图所示(5 分)附录资料:不需要的可以自行删除锅炉知识第一章 锅炉基础知识第一节 概述一 锅炉的工作过程: 锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水,使水达到所需要的温度(热水)或一定
16、压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”(即锅炉本体水压部分)、“炉”(即燃烧设备部分)、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行,水进入锅炉以后,在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水,使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽,被引出应用。在燃烧设备部分,燃料燃烧不断放出热量,燃烧产生的高温烟气通过热的传播,将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低,最后由烟囱排出。“锅”与“炉”一个吸热,一个放热,是密切联系的一个整体设备。锅炉在运行中由于水的循环流动,不断地将受热面吸收的热量全部带走,不仅使水升温或汽化成蒸汽,而且使受热面得到良好的冷却,从而保证了锅炉受热面在高
17、温条件下安全的工作。二 锅炉参数:锅炉参数对蒸汽锅炉而言是指锅炉所产生的蒸汽数量、工作压力及蒸汽温度。对热水锅炉而言是指锅炉的热功率、出水压力及供回水温度。蒸发量(D)蒸汽锅炉长期安全运行时,每小时所产生的蒸汽数量,即该台锅炉的蒸发量,用“D”表示,单位为吨/小时(t/h)。(二)热功率(供热量Q)热水锅炉长期安全运行时,每小时出水有效带热量。即该台锅炉的热功率,用“Q”表示,单位为兆瓦(MW),工程单位为104千卡/小时(104Kcal/h)。(三) 工作压力工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。工作压力是根据设计压力来确定的,通常用MPa来表示。(四) 温度温度是标志物体冷热程度的一个物理量
18、,同时也是反映物质热力状态的一个基本参数。通常用摄氏度即“t ”。锅炉铭牌上标明的温度是锅炉出口处介质的温度,又称额定温度。对于无过热器的蒸汽锅炉,其额定温度是指锅炉额定压力下的饱和蒸汽温度;对于有过热气的蒸汽锅炉,其额定温度是指过热气出口处的蒸汽温度;对于热水锅炉,其额定温度是指锅炉出口的热水温度。第二节 锅炉的分类和规格型号一 锅炉的分类由于工业锅炉结构形式很多,且参数各不相同,用途不一,故到目前为止,我国还没有一个统一的分类规则。其分类方法是根据所需要求不同,分类情况就不同,常见的有以下几种。1 按锅炉的工作压力分类低压锅炉:P2.5MPa;中压锅炉:P=2.65.9MPa;高压锅炉:P
19、=6.013.9 MPa;超高压锅炉:P14MPa。2 按锅炉的蒸发量分类(1) 小型锅炉:D75吨/小时。3 按锅炉用途分类电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。4 按锅炉出口介质分类蒸汽锅炉,热水锅炉,汽、水两用锅炉。5 按采用的燃料分类燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。二 锅炉的规格 锅炉与其它机电设备一样,都有其一定规格和型号,以表明设备的性能,工业蒸汽锅炉和热水锅炉的系列标准GB1921、GB3166对其各参数均作了相应的规定。然而,随着开放搞活,用户对锅炉的需求也越来越多样化、实用化。故近年来,设计制造锅炉单位也随着市场需求而生产产销对路的锅炉产品,最大限度满足用户要求。三锅炉型号 我国工业锅
20、炉产品的型号的编制方法是依据JB1626标准规定进行的。其型号由三部分组成。各部分之间用短线隔开。表示方法如下:上述型号的第一部分表示锅炉型式,燃烧方式和额定蒸发量或额定热功率。共分三段:第一段用两个汉语拼音表示锅炉总体形式见表11和表12;第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式(废热锅炉无燃烧方式代号)见表13;第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉的额定蒸发量,单位为t/h(吨/小时),或热水锅炉的额定热功率,单位为MW(兆瓦)或废热锅炉的受热面,单位为m2(平方米)。第二章 锅炉结构第一节 常用中小型锅炉一立式锅壳锅炉立式锅壳锅炉主要有立式横水管锅炉和立式多横水管锅炉、立式直水管锅炉、立式弯水管锅
21、炉和立式火管锅炉等,目前应用较多的是后三种。由于立式锅炉的热效率低和机械化燃烧问题难以解决,并且炉膛水冷程度大,不宜燃用劣质煤,目前产量逐渐减少,只是局限在低压小容量及环保控制不严及供电不正常的地少量应用。如我厂的LHG系列产品。二卧式锅壳锅炉 卧式锅壳式锅炉是工业锅炉中数量最多的一种。目前已由原来最大生产4t/h(少量的也有6t/h)发展到可以生产40t/h锅壳式锅炉。1 卧式内燃锅壳式锅炉 卧式内燃锅壳式锅炉以其高度和尺寸较小,适合组装化的需求,采用微正压燃烧时,密封问题容易解决,而炉膛的形状有利于燃油燃气,故在燃油(气)锅炉应用较多,燃煤锅炉应用较少。如我厂WNS系列卧式内燃室燃锅壳式燃
22、油(气)锅炉。2卧式外燃锅壳式锅炉 这是我国工业锅炉中使用的最多、最普遍的一种炉型,按现行的工业锅炉型号编制方法,应用代号WW,但目前国内锅炉行业均用水管锅炉的形式代号DZ来表示。如我厂的DZL系列产品。 卧式外燃水火管锅炉与卧式内燃水火管锅炉的主要区别,在于卧式外燃水火管锅炉将燃烧装置从锅壳中移出来,加大了炉排面积和炉膛体积,并在锅壳两侧加装了水冷壁管,组成燃烧室,为煤的燃烧创造了良好条件,因此燃料适应性较广,热效率较高。三水管锅炉 水管锅炉在锅筒外部设水管受热面,高温烟气在管外流动放热,水在管内吸热。由于管内横断面比管外小,因此汽水流速大大增加,受热面上产生的蒸汽立即被冲走,这就提高了锅水
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