西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别： 网教 专业：计算机应用技术、计算机教育 课程名称【编号】： 计算机组成原理 【0013】 A 卷大作业 满分：100 分 一、大作业题目1.在计算机中，原码、反码、补码是如何表示带符号的二进制数？ 已知机器数字长为 8位（含 1 位符号位），当 X= -127 （十进制）时，其对应的二进制表示，(X)原表示，(X)反表示，(X)补表示，(X)移表示分别是多少？2.什么是计算机指令？一条指令包含了哪些信息？若机器字长 36 位，采用三地址格式访存指令，共完成 54 种操作，操作数可在 1K 地址范围内寻找，画出该机器的指令格式。答：计算机指令就是指挥机器工作的指示和命令，程序就是一系列按一定顺序排列的指令，执行程序的过程就是计算机的工作过程。通常一条指令包括两方面的内容：操作码和操作数，操作码决定要完成的操作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。操作码需用 6 位，操作数地址码需用 10 位。格式如下6 10 10 10OP D1 D2 D3OP:操作码 6 位D1 ：第一操作数地址，10 位D2 ：第二操作数地址，10 位D3 ：第三操作数地址，10 位3.主存储器性能指标有哪些？含义是什么？设有一个 10 位地址和 32 位字长的存储器，问：(1)该存储器能存储多少个字节的信息？(2)如果存储器由 512×8 位的 SRAM 芯片组成，需多少片？4.简述微命令、微操作、微指令、微程序关系，某微机 微程序控制器有 30 种微操作命令，采用直接控制法，有 4 个转移控制状态，采用译码形式编码，微指令格式中的下地址字段 7 位，微指令格式如下，则操作控制字段和判别测试字段各有几位？控制存储器的容量为多少（字数×字长）？ 控制字段 判 别 测 试 字段下地址字段答： 微命令：控制部件通过控制线向一个执行部件发出的一个控制命令；微操作：一个执行部件接受一个微命令后所进行的操作；微指令：在一个 CPU 周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合，即微指令就是把同时发出的多个控制信号（命令）汇集起来而形成；微程序：实现一条机器指令功能的许多条微指令组成的序列，即微指令序列的集合就叫做微程序。控制字段 30 位、判别测试字段 2 位、下址字段 7 位。5.(1)请说明程序查询方式与中断方式各自的特点；(2)分析下图 4 级中断嵌套的例子。- 1 - 答：程序查询方式，数据在 CPU 和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是 CPU 效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知 CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了 CPU 时间，但硬件结构相对复杂一些。4 级中断请求的优先级别由高到低为 l→2→3→4 的顺序。在 CPU 执行主程序过程中同时出现了两个中断请求②和③，因 2 级中断优先级高于 3 级中断，应首先去执行 2 级中断服务程序。若此时又出现了第 4 级的中断请求④，则 CPU 将不予理睬。2 级中断服务程序执行完返回主程序后，再转去执行第 3 级的中断服务程序，然后执行第 4 级中断服务程序。若在 CPU 再次执行第 2 级中断服务程序过程中，出现了第 1 级中断请求①，因其优先级高于 2 级，则 CPU 暂停对第 2 级中断服务程序的执行，转去执行第 1 级中断服务程序。等第 1 级中断服务程序执行完后，再去执行第 2 级中断服务程序。二、大作业要求 大作业共需要完成三道题：第 1-2 题选作一题，满分 30 分；第 3-4 题选作一题，满分 35 分；第 5 题必做，满分 35 分。- 2 -