专科生期末试卷二十答案
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专科生期末试卷二十答案
一． 填空题
1.A.运算器B.主存储器C.控制器
2.A.系统程序B.应用程序
3.A.+127B.-128C.01111111D.10000000
4.A.触发器B.电容
5.A.DB.(D)C.(PC)+D
6.A.指令控制B.操作控制C.时间控制D.数据加工
7.A.总线带宽B.传输速率
二． 选择题
1.B2.C3.D4.C5.D6.C7.C
8.B9.C10.B11.C12.C13.C14.B
15.C16.D17.B18.C19.B20.B
三． 计算题
1．解：设最高位为符号位，输入数据用补码表示为：
[X]补=01111，[Y]补=10011
乘积符号位单独运算：X0○+Y0=0○+1=1
算前求补器输出：∣X∣=1111∣Y∣=1101
1111
×1101
1111
0000
1111
+1111
11000011
算后求补器输出为00111101，加上乘积符号位1，最后得补码乘积值为
[X×Y]补=100111101
利用补码与真值的换算公式，补码二进制数的真值是
X×Y=-1×28+1×25+1×24+1×23+1×22+1×20=(-195)10
十进制数乘法验证：X×Y=15×(-13)=-195
2.解：设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，根据总线带宽定义，有：
Dr=D/F=D×f=4B×33×106/s=132MB/s
四． 简答题
1．解：DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电
ROM
(8K×8位)
RAM
(8K×8位) 荷，此过程叫“刷新”。
2．解：指令是计算机执行某种操作的命令，也就是常说的机器指令。一台机器中所有机器指令的集合，称这台计算机的指令系统。
3．解：CPU有以下寄存器：
（1） 指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。
（2） 程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。
（3） 地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。
（4） 缓冲寄存器（DR）：<1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。
<2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。
<3>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。
（5） 通用寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。
（6） 状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条
件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。
4．解：中断处理过程如下：
(1) 设备提出中断请求
(2) 当一条指令执行结束时CPU响应中断
(3) CPU设置“中断屏蔽”标志，不再响应其它中断请求
(4) 保存程序断点（PC）
(5) 硬件识别中断源（转移到中断服务子程序入口地址）
(6) 用软件方法保存CPU现场
(7) 为设备服务
(8) 恢复CPU现场
(9) “中断屏蔽”标志复位，以便接收其它设备中断请求
(10) 返回主程序
五． 应用题
1．解：（1）假设中断控制器采用独立请求方式进行仲裁，根据优先次序，B、C、A三台设备与CPU连接示意图如C20.1所示。其中IM为“中断屏蔽”标志，IR为“中断请求”标志。中断处理次序为B→C→A→CPU,应设“中断屏蔽”标志IM2IM1IM0=000，其中设备B优先级最高，设备C优先级次之。三台设备组成三级中断系统。
2级
1级图C20.1
0级
（2）三台设备同时发生中断请求时CPU执行程序的轨迹如图C20.2所示。
设备A中断设备C中断设备B中断
服务程序服务程序服务程序
主
程
序
图C20.2
2.解：存储器地址空间分布如图C20.3所示
0000ROM芯片容量为8K×8位，只需一片即满足设计要求。该芯片地址线共14位（214=8K），
中
央
仲
裁
器 IM2 IR2
IR1 IM1
IM0 IR0 设备B
设备C
设备A
即A13-A0,数据线8位，即D7-D0.
1FFFRAM芯片容量为8K×8位，需3片才满足设计要求。该芯片地址线也是A13-A0,数据线8位：D7-D0.
存储器总容量为32K，CPU需提供15条地址线A15A14A13……A0，其中A13-A0作为片内地址线，A15A14通过2：4译码器产生4个片信号CS。
7FFF
图C20.3
存储器与CPU的连接图如图C20.4所示：
图C20.4
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