二、填空(共20分,每空1分)
1.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数为24位(含1位数符),则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是:最大正数为 A ,最小正数为 ,最大负数为
2.指令寻址的基本方式有两种,一种是寻址方式,其指令地址由出,另一种是 C 寻址方式,其指令地址由 D 给出。
3.在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中,假设四个过程段的时间分别是T1 = 60ns﹑T2 = 50ns﹑T3 = 90ns﹑T4 = 80ns。则加法器流水线的时钟周期至少为。如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,则浮点加法所需的时间为 B 。
4.一个浮点数,当其尾数右移时,欲使其值不变,阶码必须1位,阶码。
5.存储器由m(m=1,2,4,8?)个模块组成,每个模块有自己的 寄存器,若存储器采用编址,存储器带宽可增加到原来的 D 倍。
6.按序写出多重中断的中断服务程序包括
三、名词解释(共10分,每题2分)
1.微操作命令和微操作
2.快速缓冲存储器
3.基址寻址
4.流水线中的多发技术
5.指令字长
四、计算题(5分)
设机器数字长为8位(含1位符号位),设A=139,B=?,计算[A?B]补,并还原成6432真值。
五、简答题(共20分)
1.异步通信与同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络。(4分)
2.为什么外围设备要通过接口与CPU相连?接口有哪些功能?(6分)
六、问答题(共15分)
1.设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。图中W是写控制标志,R是读控制标志,R1和R2是暂存器。(8分)
(1)假设要求在取指周期由ALU完成 (PC) + 1→PC的操作(即ALU可以对它的一个源操作数完成加1的运算)。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。
(2)写出指令ADD # α(#为立即寻址特征,隐含的操作数在ACC中)在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。
2.DMA接口主要由哪些部件组成?在数据交换过程中它应完成哪些功能?画出DMA工作过程的流程图(不包括预处理和后处理) 七、设计题(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(低电平有效),用WR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:最大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,最小16K地址空间为用户程序区;
(2)指出选用的存储芯片类型及数量;
(3)详细画出片选逻辑。
DnD0DnD0
74138译码器G1,G G 2A,2B为控制端C, B, A为变量控制端 ?? YY0为输出端7
ROM: 2K×8位
8K×8位 32K×8位
RAM: 1K×4位
2K×8位 8K×8位 16K×1位 4K×4位
(1)主存地址空间分配:
6000H~67FFH为系统程序区; 6800H~6BFFH为用户程序区。
(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片? (3)详细画出存储芯片的片选逻辑图。