1、计算机学科专业基础综合组成原理-中央处理器(CPU)(一)及答案解析(总分：200.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：38，分数：76.00)1.垂直型微指令的特点是 _ 。（分数：2.00）A.微指令格式垂直表示B.控制信号经过编码产生C.采用微操作码D.采用微指令码2.在运算器中不包含 _ 。 A状态寄存器 B数据总线 CALU D地址寄存器 （分数：2.00）A.B.C.D.3.计算机操作的最小单位时间是 _ 。（分数：2.00）A.时钟周期B.指令周期C.CPU 周期D.中断周期4.用以指定待执行指令所在地址的是 _ 。 A指令寄存器 B数据计数器 C程序计数器 D累
2、加器 （分数：2.00）A.B.C.D.5.控制器应具备的功能有 _ 。（分数：2.00）A.操作控制B.算术运算C.时间控制D.逻辑运算6.下列部件中， _ 属于微程序控制器的主要部件。（分数：2.00）A.CacheB.PCC.控制存储器D.微指令寄存器7.CPU 辛决定指令执行顺序的是 _ 。 A标志寄存器 B指令寄存器 C程序计数器 D数据缓冲器 （分数：2.00）A.B.C.D.8.条件转移指令执行时所依据的条件来自 _ 。 A指令寄存器 B标志寄存器 C程序计数器 D地址寄存器 （分数：2.00）A.B.C.D.9._ 不是常用三级时序系统中的一级。（分数：2.00）A.指令周期B
3、.工作周期C.时钟周期D.定时脉冲10.微程序存放在( )。（分数：2.00）A.主存储器的 ROM 中B.Cache 中C.堆栈中D.CPU 中的控制存储器中11.硬布线控制器和微程序控制器的主要在别在于 _ 。（分数：2.00）A.ALU 结构不同B.数据通路不同C.CPU 寄存器组织不同D.微操作信号12.在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是 _ 。（分数：2.00）A.程序状态寄存器B.累加寄存器C.程序计数器D.中断寄存器13.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 _ 。（分数：2.00）A.每一段机器指令组成的程序由一条微指令来执行B.每一条机器指令由一段微指令组成的微程序
4、解释执行C.每一条机器指令由一条微指令来执行D.每一条微指令由若干条机器指令解释执行14.包括指令相关、访存操作数相关和通用寄存器组相关等这些，都是由于在机器同时解释的多条指令之间出现了对同一个单元的 _ 要求。（分数：2.00）A.局部性相关，先写后写B.局部性相关，先读后写C.局部性相关先写后读D.全局性相关，先读后写15.同步控制是( )。（分数：2.00）A.只适合于 CPU 控制的方式B.只适合于外部设备控制的方式C.由统一时序信号控制的方式D.所有指令执行时间相同的方式16.采用断定方式的微指令中，下一条微指令的地址是 _ 。（分数：2.00）A.在微指令计数器中B.在微指令寄存器
5、中C.在程序计数器中D.在本条微指令的顺序控制字段中17.控制存储器用来存储是( )。（分数：2.00）A.机器指令和数据B.微程序和数据C.机器指令和微程序D.微程序18.下列的那一个存储器是必须在 CPU 中 _ 。（分数：2.00）A.控制存储器B.Cache 存储器C.主存储器D.辅助存储器19.同步控制方式在实际应用中所表现的主要特点是 _ 。（分数：2.00）A.指令周期长度固定B.工作周期长度固定C.总线周期长度固定D.时钟周期长度固定20.在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是 _ 。（分数：2.00）A.程序计数器B.累加寄存器C.中断寄存器D.程序状态字21.某工作站采用
6、的时钟频率 f 为 15MHz，处理速率为 10MIPs 的处理机来执行一个已知混合程序。假定每次存储器存储为 1 周期延迟，试问此计算机的有效 CPI 是 _ 。（分数：2.00）A.1B.1.5C.2D.2.522.微操作信号发生器的设计与下列因素 _ 基本无关。（分数：2.00）A.CPU 寄存器数量B.指令系统C.数据通路D.机器字长23.异步控制常用于 _ ，作为其主要控制方式。（分数：2.00）A.微程序控制器B.微型机的 CPU 控制C.硬布线控制的 CPU 中断D.计算机主机访问 I/O 设备24.在控制单元的异步控制方式中，各种微操作的执行时间分配方案是 _ 。（分数：2.0
7、0）A.所有微操作分配相同的执行时间B.各个微操作需要多长时间就分配多长时间C.大多数微操作分配较短的执行时间，某些复杂的微操作分配较长的执行时间D.所有微操作在同一节拍中进行25.假设微操作控制信号 Cn 表示，指令操作码译码器输出用 Im 表示，节拍电位信号用 Mr 表示，节拍脉冲信号用 Ti 表示，状态反馈信息用 Bj 表示，则硬布线控制器的基本原理可描述为 _ 。（分数：2.00）A.Cn=(Im，Ti)B.Cn=f(Im，Bj)C.Cn=f(Mr，Ti，Bj)D.Cn=f(Im，Mr，Ti，Bj)26.硬布线控制器的特点是 _ 。（分数：2.00）A.执行指令速度快，且便于指令功能的
8、修改和扩展B.执行指令速度快，但不便于指令功能的修改和扩展C.执行指令速度慢，但便于指令功能的修改和扩展D.执行指令速度慢，且不便于指令功能的修改和扩展27.在微程序控制器中，执行指令微程序的首条微指令地址是 _ 得到的。（分数：2.00）A.程序计数器B.前条微指令C.PCD.指令操作码映射28.与硬布线控制器相比，微程序控制器的特点是 _ 。（分数：2.00）A.运行速度快B.便于设计C.不易扩充D.电路不规整29.水平型微指令与垂直型微指令相比， _ 。（分数：2.00）A.前者一次只能完成一个操作B.后者一次只能完成一个操作C.两者都是一次只能完成一个操作D.两者都能一次完成多个操作3
9、0.某计算机指令系统共有 101 种操作，采用微程序控制方式时，控制存储器中相应有( )个微程序。（分数：2.00）A.101B.102C.103D.10431.下列说法正确的是 _（分数：2.00）A.微程序控制方式和硬布线控制方式相比较，前者可以使指令的执行速度更快B.若采用微程序控制方式，则可用 PC 取代 PCC.控制存储器可以用 ROM 实现D.指令周期也称为 CPU 周期32.指令寄存器的位数取决于 _ 。（分数：2.00）A.存储器的容量B.指令字长C.机器字长D.存储字长33.指令译码器是对 _ 进行译码。（分数：2.00）A.整条指令B.指令的操作码字段C.指令的地址D.指令
10、的操作数字段34.微程序控制器中，微程序的入口地址是由 _ 形成的。（分数：2.00）A.机器指令的地址码字段B.微指令的微地址码字段C.机器指令的操作码字段D.微指令的微操作码字段35.微指令执行的顺序控制问题，实际上是如何确定下一条微指令的地址问题。通常采用的一种方法是断定方式，其基本思想是 _ 。（分数：2.00）A.用程序计数器 PC 来产生后继微指令地址B.用微程序计数器 PC 来产生后继微指令地址C.通过微指令顺序控制字段由设计者指定或者由设计者指定的判断字段控制产生后继微指令地址D.通过指令中指定一个专门字段来产生后继微指令地址36.由于 CPU 内部的操作速度较快，而 CPU
11、访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用 _ 来规定。（分数：2.00）A.主存中读取一个指令字的最短时间B.主存中读取一个数据字的最长时间C.主存中写入一个数据字的平均时间D.主存中读取一个数据字的平均时间37.就微命令的编码方式而言，若微操作命令的个数已确定，则 _ 。（分数：2.00）A.直接表示法比编码表示法的微指令字长短B.编码表示法比直接表示法的微指令字长短C.直接表示法与编码表示法的微指令字长相等D.直接表示法比编码表示法的微指令字长大小关系不确定38.下列各条中，不属于微程序结构设计所追求的目标的是 _ 。（分数：2.00）A.提高微程序的执行速度B.提高微程序设计的灵活
12、性C.缩短微指令的长度D.增大控制存储器的容量二、综合应用题(总题数：14，分数：124.00)39.某机器采用微程序技术设计控制器。已知每一条机器指令的执行过程均可由 8 条微指令组成的微程序来完成，该机器的指令系统采用 6 位定长操作码格式，控制存储器至少应能容纳多少条微指令?如何确定机器指令操作码与各指令的微程序入口地址的对应关系，请给出具体方案。 （分数：10.00）_40.某一单流水线处理机包含取指、译码、执行 3 个功能段。取指、译码各需 1T：在执行段，MOV 操作需 2T，ADD 操作需 3T，MUL 操作需 4T；各操作在 1T 内取数，在最后 1T 写结果。执行下面的程序后
13、按要求分析指令流水线的功能。 k： MOV R1，R0； R1(R0) k+1： MOV R0R2，R1； RO(R1)*(R0) k+2： MOV R0，R2，R1； RO(R2)+(R3) (1)设计并画出流水线功能段的结构图。 (2)考虑指令数据相关性，设计并画出指令执行过程流水线的时空图。 (3)为了加快速度，可以采取哪些改进措施。 （分数：10.00）_41.微机 A 和 B 采用不同主频的 CPU 芯片，片内逻辑电路完全相同。若 A 机的 CPU 主频为 8MHz，平均指令执行速度为 0.4MIPS，则 A 机的平均指令周期为多少?若 B 机的 CPU 主频为 12MHz，B 机的
14、平均指令执行速度为多少? （分数：10.00）_42.下图是一个简化的 CPU 与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器AC、一个状态数据寄存器和其他四个寄存器：主存地址寄存器 MAR、主存数据寄存器 MDR、程序计数器 PC和指令寄存器 IR，各部件及其之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。 要求： (1)请写出图中 a、b、c、d 四个寄存器的名称。 (2)简述图中指令从主存取到控制器的过程。 (3)说明数据从主存取出、运算、写回主存所经过的数据通路(假定数据地址已在 MAR 中)。 （分数：10.00）_43.某计算机结构如下图所示，该机字长 16
15、位图中所有寄存器均为 1 6 位，控制器采用同步控制方式，每个机器周期包括 4 个节拍周期，数据总线及内总线均为 16 位，存储器周期与 CPU 节拍周期相等。减法指令 SUB RO，(R1)中，源操作数(R1)为寄存器间接寻址，目的操作数 R0 为寄存器寻址，指令编码长度为16 位。请给出该指令执行过程的微操作序列和时序安排，并详细列出每个节拍周期对应处于有效状态的控制信号。 （分数：10.00）_44.CPU 内部一般包含 PC、AR、DR、IR 等几个寄存器以及若干个通用寄存器。下图是指令 LAD R0，(X)的指令流程图，其功能是将主存 X 号单元的数据取到R0 寄存器中，图中的 M
16、表示主存。 (1)请结合 CPU 的组成与微程序控制器的相关知识完成该指令流程图中未完成的部分。 (2)重新画出当源操作数为间接寻址时的指令流程图。 （分数：10.00）_45.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间(忽略各功能段之间的缓存时间)分别为 90ns、80ns、70ns 和 60ns，则该计算机的 CPU 时钟周期至少是 _ 。（分数：2.00）A.90nsB.80nsC.70nsD.60ns46.相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是 _ 。（分数：2.00）A.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易B.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难C.指令执行
17、速度快，指令功能的修改和扩展容易D.指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难47.某计算机字长 16 位，采用 16 位定长指令字结构，部分数据通路结构如下图所示(见下页)，图中所有控制信号为 1 时表示有效、为 O 时表示无效，例如控制信号 MDRinE 为 1 表示允许数据从 DB 打入 MDR，MD Rin 为 1 表示允许数据从内总线打入 MDR。假设 MAR 的输出一直处于使能状态。加法指令“ADD(R1)，R0”的功能为(R0)+(R1)(R1)，即将 R0 中的数据与 R1 的内容所指主存单元的数据相加，并将结果送入 R1的内容所指主存单元中保存。 （分数：10.00）_48.模型
18、机数据通路结构由 CPU 内总线、算逻运算部件 ALU、输入选择器 A 和 B、输出移位器、通用寄存器R0R3、暂存器 C 和 D、地址寄存器 MAR、数据缓冲寄存器 MDR、指令寄存器 IR、程序计数器 PC、堆栈指针 SP 组成。 1模型机传送指令 MOV(R0)，(SP)+；其源采用自增型寄存器间址，目的采用寄存器间址。用寄存器传送语句(如 PCMAR)拟出该指令的流程。 2转移指令 JMP X(PC)；转移地址采用相对寻址，位移量存放在现行指令所在单元的下一个单元中，以位移量地址为基准进行转移。该指令的流程如下。读懂该流程，并为每个括号选择一个正确答案。 取指周期 FT：MIR IR
19、的内容为_ PC+1PC PC 的内容为_ 执行周期 ET：PCMAR MAR 的内容为_ MMDRC C 的内容为_ PC+CPC、MAR MAR 的内容为_ 现行指令 下条指令 源操作效 位移量 源地址 位移量地址 现行指令地址 转移地址 （分数：10.00）_49.某流水线如下图所示，指出哪个是流水线的“瓶颈”段。简述解决流水线瓶颈的方法，并画出示意图。（分数：10.00）_50.某机采用微程序控制方式，水平型编码控制的微指令格式，断定方式。共有微命令 30 个，构成 4 个互斥类，各包含 5 个、8 个、14 个和 3 个微命令，外部条件共 3 个。 (1)若采用字段直接编码方式和直接
20、控制方式，微指令的操作控制字段各取几位? (2)假设微指令字长为 24 位，设计出微指令的具体格式。 (3)在(2)的情况下，控制存储器允许的最大容量为多少? （分数：10.00）_51.某机 CPU 芯片的主振频率为 8MHz，其时钟周期是多少 s?若已知每个机器周期平均包含 4 个时钟周期，该机的平均指令执行速度为 0.8MIPS，试问： (1)平均指令周期是多少肚 s? (2)平均每个指令周期含有多少个机器周期? (3)若改用时钟周期为 0.4s 的 CPU 芯片，则计算机的平均指令执行速度又是多少? (4)若要得到 40 万条/s 的指令执行速度，则应采用主振频率为多少 MHz 的 C
21、PU 芯片? （分数：10.00）_52.CPU 结构如下图所示，其中有一个累加寄存器 AC，一个状态条件寄存器和其他 4 个寄存器，各部件之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。 (1)在图中标明 4 个寄存器的名称。 (2)简述指令从主存取出送到控制器的数据通路。 (3)简述数据从主存取出的数据通路。 （分数：10.00）_计算机学科专业基础综合组成原理-中央处理器(CPU)(一)答案解析(总分：200.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：38，分数：76.00)1.垂直型微指令的特点是 _ 。（分数：2.00）A.微指令格式垂直表示B.控制信号经过编码产生C.采用微
22、操作码 D.采用微指令码解析：水平型微指令和垂直型微指令的区别是：水平型微指令一次能定义并执行多个并行操作微命令，效率高，灵活性强，而垂直型微指令设置微操作码字段，一条微指令中只有 12 个微命令，并行操作能力低，效率、灵活性较差。水平型微指令执行一条机器指令的时间短，而垂直型微指令执行时间长。水平型微指令字比较长，而由此构成的微程序较短；垂直型微指令字较短，但由此构成的微程序较长。水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与机器指令的结构相似，用户比较容易掌握。2.在运算器中不包含 _ 。 A状态寄存器 B数据总线 CALU D地址寄存器 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：运算器是计算
23、机对数据进行加工处理的中心，它主要由算术逻辑部件 ALU 和寄存器组两大部分组成。其中，寄存器组包括状态寄存器和地址寄存器等。3.计算机操作的最小单位时间是 _ 。（分数：2.00）A.时钟周期 B.指令周期C.CPU 周期D.中断周期解析：指令周期是指一条指令从读取到执行完的全部时间。指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段所需的时间，称为机器周期，又称为 CPU 工作周期。一个指令周期由若干个 CPU 周期组成，而一个 CPU 周期又包含有若干个时钟周期。中断周期是指 CPU 收到中断源的中断请求，到转去执行中断服务程序的这段时间，通常含有若干个机器周期。4.用以指定待执行指令所在地址的是
24、_ 。 A指令寄存器 B数据计数器 C程序计数器 D累加器 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：程序计数器 PC 是用来指出下一条指令所在主存中的存放地址。CPU 正是根据 PC 的内容从主存中取得指令的，因为程序中指令是按顺序存放的，所以 PC 有自动加 1(一个增量)功能。5.控制器应具备的功能有 _ 。（分数：2.00）A.操作控制 B.算术运算C.时间控制D.逻辑运算解析：控制器是计算机的控制中心，完成操作控制功能，即管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，将各种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。6.下列部件中， _ 属于微程序控制器的主要部件。（分
25、数：2.00）A.CacheB.PCC.控制存储器 D.微指令寄存器解析：控制存储器用来存放实现全部指令系统的微程序，是组成微程序控制器的核心。微指令寄存器也是微程序控制器的一部分，用来存放从控制存储器中读出的一条微指令信息。7.CPU 辛决定指令执行顺序的是 _ 。 A标志寄存器 B指令寄存器 C程序计数器 D数据缓冲器 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：程序计数器 PC 是用来指出下一条指令所在主存中的存放地址。CPU 正是根据 PC 的内容从主存中取得指令的，因为程序中指令是按顺序存放的，所以 PC 有自动加 1(一个增量)功能。8.条件转移指令执行时所依据的条件来自 _ 。 A
26、指令寄存器 B标志寄存器 C程序计数器 D地址寄存器 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：指令寄存器用来保存正在执行的指令，程序计数器用于指示下一条指令的地址，地址寄存器用来保存 CPU 发出的地址码，标志寄存器又称为程序状态字，用来保存程序执行过程中的特征或系统的运行状态，是条件转移指令执行时的依据。9._ 不是常用三级时序系统中的一级。（分数：2.00）A.指令周期B.工作周期C.时钟周期D.定时脉冲 解析：CPU 的三级时序是指：指令周期一机器周期(或者 CPU 工作周期)一时钟周期。10.微程序存放在( )。（分数：2.00）A.主存储器的 ROM 中B.Cache 中C.堆栈中
27、D.CPU 中的控制存储器中 解析：一般计算机指令系统是固定的，因而实现指令系统的微程序也是固定的，所以微程序存放在控制存储器中，通常只用只读存储器实现，位于 CPU 内部。11.硬布线控制器和微程序控制器的主要在别在于 _ 。（分数：2.00）A.ALU 结构不同B.数据通路不同C.CPU 寄存器组织不同D.微操作信号 解析：硬布线控制器的核心部件是微操作产生部件，微操作产生部件是采用组合逻辑设计思想，以布尔代数为主要工具设计而成的。微程序控制器是将微操作控制信号编制成微指令，存放到控制存储器里，运行时，从控存中取出微指令，产生指令运行所需的操作控制信号。所以，微操作信号的产生不同是二者的主
28、要区别。12.在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是 _ 。（分数：2.00）A.程序状态寄存器 B.累加寄存器C.程序计数器D.中断寄存器解析：标志寄存器又称为程序状态字，用来保存程序执行过程中的特征或系统的运行状态，是条件转移指令执行时的依据。13.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 _ 。（分数：2.00）A.每一段机器指令组成的程序由一条微指令来执行B.每一条机器指令由一段微指令组成的微程序解释执行 C.每一条机器指令由一条微指令来执行D.每一条微指令由若干条机器指令解释执行解析：机器指令是指挥计算机执行某种操作的命令，介于微指令和宏指令之间。微指令是在计算机的一个CPU 周期
29、中，一组实现一定操作功能的微命令的组合。机器指令由操作码字段 OP 和地址码字段 A 组成，微指令由操作控制字段和顺序字段组成。机器指令和微指令的关系是：一条机器指令的功能由一段微指令组成的微程序解释执行。14.包括指令相关、访存操作数相关和通用寄存器组相关等这些，都是由于在机器同时解释的多条指令之间出现了对同一个单元的 _ 要求。（分数：2.00）A.局部性相关，先写后写B.局部性相关，先读后写 C.局部性相关先写后读D.全局性相关，先读后写解析：在流水计算机中，指令的处理是重叠进行的，当后继指令所需的操作数刚好是前一条指令的运算结果时，便发生“先读后写”的数据相关冲突，这属于局部性相关。对
30、于非乱序流水线而言，一般不会出现先写后写和先写后读相关。15.同步控制是( )。（分数：2.00）A.只适合于 CPU 控制的方式B.只适合于外部设备控制的方式C.由统一时序信号控制的方式 D.所有指令执行时间相同的方式解析：所谓同步控制，是指系统有一个统一的时钟，所有的控制信号均来自这个统一的时钟信号。根据指令周期、CPU 周期和节拍周期的长度固定与否，同步控制方式又可分为：定长指令周期、定长 CPU 周期和变长 CPU 周期定长节拍周期。16.采用断定方式的微指令中，下一条微指令的地址是 _ 。（分数：2.00）A.在微指令计数器中B.在微指令寄存器中C.在程序计数器中D.在本条微指令的顺
31、序控制字段中 解析：在微指令序列地址的形成中，若微指令的顺序控制字段直接给出了后续微指令的地址，这种方式就称为断定方式。所以，采用断定方式的微指令中，下一条微指令的地址在本条微指令的顺序控制字段中。17.控制存储器用来存储是( )。（分数：2.00）A.机器指令和数据B.微程序和数据C.机器指令和微程序D.微程序 解析：控制存储器是微程序控制器的核心部件，用来存放全部的微程序。并且一旦存入后，在机器的运行过程中，只需具有读出的性能，所以通常采用 ROM 组成。18.下列的那一个存储器是必须在 CPU 中 _ 。（分数：2.00）A.控制存储器 B.Cache 存储器C.主存储器D.辅助存储器解
32、析：控制存储器是微程序控制器的核心，必须在 CPU 中。其余选项都是属于存储器系统，在 CPU 的外部。19.同步控制方式在实际应用中所表现的主要特点是 _ 。（分数：2.00）A.指令周期长度固定B.工作周期长度固定C.总线周期长度固定D.时钟周期长度固定 解析：同步控制方式是指任何一条指令或指令中的任何一个微操作的执行都是事先确定的，并且都受统一基准时标的时序信号所控制的方式。所以，在实际应用中，通常都有固定的时钟周期，使每条指令的执行都有严格的时钟同步。20.在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是 _ 。（分数：2.00）A.程序计数器B.累加寄存器C.中断寄存器D.程序状态字 解析：
33、程序计数器用于指示下一条指令的地址，累加寄存器用来保存参加运算的一个操作对象或运算结果，中断寄存器用于保存中断字，程序状态字，用来保存程序执行过程中的特征或系统的运行状态。21.某工作站采用的时钟频率 f 为 15MHz，处理速率为 10MIPs 的处理机来执行一个已知混合程序。假定每次存储器存储为 1 周期延迟，试问此计算机的有效 CPI 是 _ 。（分数：2.00）A.1B.1.5 C.2D.2.5解析：指令的平均时钟周期数 CPI(Cycles Per Instruction)=时钟周期数/程序执行的指令数。已知处理机的时钟频率 f 为 15MHz，即每秒有 15M 个时钟周期。处理速率
34、为 10MIPS，即每秒处理 10M 条指令。所以，此计算机的有效 CPI=15M/10M=1.5。22.微操作信号发生器的设计与下列因素 _ 基本无关。（分数：2.00）A.CPU 寄存器数量 B.指令系统C.数据通路D.机器字长解析：微操作信号发生器是根据 IR 的内容(指令)、PSW 的内容(状态信息)以及时序线路的状态，才能产生控制整个计算机系统所需要的各种微操作控制信号，因此与 CPU 的寄存器个数无关。23.异步控制常用于 _ ，作为其主要控制方式。（分数：2.00）A.微程序控制器B.微型机的 CPU 控制C.硬布线控制的 CPU 中断D.计算机主机访问 I/O 设备 解析：CP
35、U 内部的操作常采用同步控制方式，而 CPU 与内存和 I/O 接口设备的操作采用异步控制方式。24.在控制单元的异步控制方式中，各种微操作的执行时间分配方案是 _ 。（分数：2.00）A.所有微操作分配相同的执行时间B.各个微操作需要多长时间就分配多长时间 C.大多数微操作分配较短的执行时间，某些复杂的微操作分配较长的执行时间D.所有微操作在同一节拍中进行解析：异步控制方式中，每条指令需要多少节拍，就产生多少节拍；各个微操作需要多长时间就分配多长时间。异步控制方式不仅要区分不同指令对应的微操作序列的长短，而且要区分其中每个微操作的繁简，每个指令、每个微操作需要多少时间就占用多少时间，这种方式
36、没有统一的周期、节拍，各个操作之间采用应答方式衔接。25.假设微操作控制信号 Cn 表示，指令操作码译码器输出用 Im 表示，节拍电位信号用 Mr 表示，节拍脉冲信号用 Ti 表示，状态反馈信息用 Bj 表示，则硬布线控制器的基本原理可描述为 _ 。（分数：2.00）A.Cn=(Im，Ti)B.Cn=f(Im，Bj)C.Cn=f(Mr，Ti，Bj)D.Cn=f(Im，Mr，Ti，Bj) 解析：在硬布线控制器设计中，微控制信号是指令操作码译码器输出、时序信号(节拍电位，节拍脉冲)和状态条件信号的逻辑函数。26.硬布线控制器的特点是 _ 。（分数：2.00）A.执行指令速度快，且便于指令功能的修改
37、和扩展B.执行指令速度快，但不便于指令功能的修改和扩展 C.执行指令速度慢，但便于指令功能的修改和扩展D.执行指令速度慢，且不便于指令功能的修改和扩展解析：硬布线控制器最大的优点是微操作控制信号产生的速度很快，只需两级门(一级与、一级或)的延时就可产生，而硬布线控制器的核心部分比较烦琐、零乱，设计没有规律性，十分复杂，从而效率低，检查调试也比较困难，设计好了以后用印刷电路板(硬件连线逻辑)固定下来，所以很难修改与扩展。27.在微程序控制器中，执行指令微程序的首条微指令地址是 _ 得到的。（分数：2.00）A.程序计数器B.前条微指令C.PCD.指令操作码映射 解析：在微程序控制器中，执行指令微
38、程序的首条微指令地址由指令操作码译码的结果，通过专门的硬件提供。28.与硬布线控制器相比，微程序控制器的特点是 _ 。（分数：2.00）A.运行速度快B.便于设计 C.不易扩充D.电路不规整解析：与硬布线控制器相比，微程序控制器的特点是：具有规整性、可扩展性等优点，是一种用软件方法来设计硬件的技术。它可实现复杂指令的操作控制，且极具灵活性，可方便地增加和修改指令。但由于微程序控制器采用了存储程序原理，所以每条指令都要从控存中取一次，所以影响了速度。29.水平型微指令与垂直型微指令相比， _ 。（分数：2.00）A.前者一次只能完成一个操作B.后者一次只能完成一个操作 C.两者都是一次只能完成一
39、个操作D.两者都能一次完成多个操作解析：水平型微指令一次能定义并执行多个微操作，而垂直型微指令一次只能完成一个微操作。30.某计算机指令系统共有 101 种操作，采用微程序控制方式时，控制存储器中相应有( )个微程序。（分数：2.00）A.101B.102 C.103D.104解析：1 种操作对应 1 个微程序，故 101 种操作对应与 101 个微程序。31.下列说法正确的是 _（分数：2.00）A.微程序控制方式和硬布线控制方式相比较，前者可以使指令的执行速度更快B.若采用微程序控制方式，则可用 PC 取代 PCC.控制存储器可以用 ROM 实现 D.指令周期也称为 CPU 周期解析：硬布
40、线控制方式比微程序控制方式速度更快，选项 A 错。在微程序控制器中不可以用 PC 来代替PC。因为控存中只有微指令，为了降低成本，可以用具有计数功能的微地址寄存器(MAR)来代替 PC。而主存中，既有指令又有数据，它们都以二进制代码形式出现，取指令和取数据时地址的来源是不同的。选项 C，指令周期是指一条指令从读取到执行完的全部时间，不同类型的指令所需的机器周期数可能不同。指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段所需的时间，称为机器周期，又称为 CPU 工作周期。一个指令周期由若干个 CPU 周期组成，所以答案 D 错。32.指令寄存器的位数取决于 _ 。（分数：2.00）A.存储器的容量B.指令
41、字长 C.机器字长D.存储字长解析：指令寄存器是用来存放正在执行的指令码的，所以其位数取决于指令字长。机器字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数，它决定了计算机的运算精度。指令字长与机器字长的关系是：指令字长等于机器字长的一半称为半字长指令；指令字长等于机器字长，称为单字长指令；指令字长等于机器字长的两倍，称为双字长指令。33.指令译码器是对 _ 进行译码。（分数：2.00）A.整条指令B.指令的操作码字段 C.指令的地址D.指令的操作数字段解析：指令的操作码字段表示该指令进行什么性质的操作。CPU 中有专门的电路用来翻译每个操作码，这种电路就是指令译码器。34.微程序控制器中，微程序的入
42、口地址是由 _ 形成的。（分数：2.00）A.机器指令的地址码字段B.微指令的微地址码字段C.机器指令的操作码字段 D.微指令的微操作码字段解析：当执行完公用的取指微程序从主存中取出机器指令后，由机器指令的操作码字段指出各个微程序的入口地址(初始微地址)。35.微指令执行的顺序控制问题，实际上是如何确定下一条微指令的地址问题。通常采用的一种方法是断定方式，其基本思想是 _ 。（分数：2.00）A.用程序计数器 PC 来产生后继微指令地址B.用微程序计数器 PC 来产生后继微指令地址C.通过微指令顺序控制字段由设计者指定或者由设计者指定的判断字段控制产生后继微指令地址 D.通过指令中指定一个专门
43、字段来产生后继微指令地址解析：在微指令序列地址的形成中，若微指令的顺序控制字段直接给出了后续微指令的地址，这种方式就称为断定方式。其基本思想就是根据微指令顺序控制字段由设计者指定或者由设计者指定的判断字段控制产生后继微指令地址。36.由于 CPU 内部的操作速度较快，而 CPU 访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用 _ 来规定。（分数：2.00）A.主存中读取一个指令字的最短时间 B.主存中读取一个数据字的最长时间C.主存中写入一个数据字的平均时间D.主存中读取一个数据字的平均时间解析：由于 CPU 内部的操作速度较快而 CPU 访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用主存中读
44、取一个指令字的最短时间来规定。37.就微命令的编码方式而言，若微操作命令的个数已确定，则 _ 。（分数：2.00）A.直接表示法比编码表示法的微指令字长短B.编码表示法比直接表示法的微指令字长短 C.直接表示法与编码表示法的微指令字长相等D.直接表示法比编码表示法的微指令字长大小关系不确定解析：编码表示法是把一组互斥性的微命令信号组成一个小组(即一个字段)，然后通过小组译码器对每一个微命令信号进行译码，译码的输出作为操作控制信号。与直接表示法比较，编码表示法具有可使微指令字大大缩短，节省控制存储器容量的优点，但由于增加了译码电路，所以执行速度稍慢。38.下列各条中，不属于微程序结构设计所追求的
45、目标的是 _ 。（分数：2.00）A.提高微程序的执行速度B.提高微程序设计的灵活性C.缩短微指令的长度D.增大控制存储器的容量 解析：微程序设计技术是用软件方法来设计硬件的技术，同组合逻辑控制器相比，具有规整性、灵活性、可维护性等一系列优点。微程序结构设计所追求的目标有：提高微程序的执行速度，提高微程序设计的灵活性，缩短微指令的长度，节省控制存储器的容量。二、综合应用题(总题数：14，分数：124.00)39.某机器采用微程序技术设计控制器。已知每一条机器指令的执行过程均可由 8 条微指令组成的微程序来完成，该机器的指令系统采用 6 位定长操作码格式，控制存储器至少应能容纳多少条微指令?如何确定机器指令操作码与各指令的微程序入口地址的对应关系，请给出具体方案。 （分数：10.00）_
