计算机组成原理-考研试题(北京航空航天大学 1998年控制器)

问答题（1998年北京航空航天大学）

画出控制器的一般结构框图，详细阐述各部件的作用，并结合当前的发展趋势说明硬连线控制器和微程序控制器各自的特点。

答案解析

一般控制器结构如图：程序计数器：用来指示控制器中下一条指令的地址。当控制器指令按照顺序执行时，此计数器的值加1；当出现转移指令并满足转移条件时，此计数器的值指向要执行的下一条指令的地址。指令寄存器：保存当前正在执行的一条指令。当执行指令时，先将指令从主存储器中取出来，存入指令寄存器。指令译码器：负责对操作码进行译码，以便指出所要求的操作。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。通过译码后，即向操作控制器发出具体操作的特定信号。操作控制器：根据指令操作码和时序信号，产生各种控制操作信号，以便正确地建立数据通路，从而完成取指令和执行指令...

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讨论

计算机组成原理

试述微程序控制器设计所采用的技术及设计思想。

在控制器中，微操作的本质是什么？

试述采用直接表示法微指令的特点。

__________型微指令的控制字段的每一位定义一种微操作。

在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是【】。

从计算机系统结构的发展和演变来看，早期的计算机是以__________为中心的系统结构，而近代的计算机是以__________为中心的系统结构。

计算机控制器由哪些部件组成？

简要说明指令周期、CPU周期和节拍周期3种时间参数的含义及相互关系。

在浮点加法运算中，主要的操作内容及步骤是__________、__________和__________。

设计运算器时，为了提高运算器的速度，应该采取哪些措施？

控制器

微程序控制的计算机中，控制存储器CM是用来存入__________的。

微程序控制器中，微程序的入口地址是由【】形成的。

下列选项中，能引起外部中断的事件是【】

某计算机的指令流水线由四个功能段组成。已知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【】。

什么是指令周期、机器周期（CPU周期）和T周期？指令的解释有哪3种控制方式？

程序计数器(PC)是【】中的寄存器。

计算机系统中采用【】技术执行程序指令时，多条指令执行过程的不同阶段可以同时进行处理。

组合逻辑控制器中，微操作控制信号的形成与哪些信号有关？

简述微程序控制器和组合逻辑控制器的异同点。在微程序控制器中，微程序计数器μPC可以用具有计数（加1）功能的微地址寄存器μMAR代替，试问程序计数器PC是否可以用具有计数功能的存储器地址寄存器MAR代替？为什么？

在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是【】。

中央处理机

试述先行进位解决的问题及基本思想。

加法器采用先行进位的目的是【】。

影响并行加法器速度的关键因素是__________。

运算器的基本功能是实现__________和__________运算。

运算器虽由许多部件组成，但核心部件是【】。

试述运算器组成所需的部件及各部件的功能。

一台计算机由运算器、存储器、输入输出设备和控制器4大部分组成，试画出以运算器为中心的系统结构和以存储器为中心的系统结构示意图。

采用取指、解码、执行、存储、写入5段流水线，RISC处理器，S0, S1, S2, S3, t2 为寄存器编号，Ⅰ1 : add S2 Sl S0 //[R[S2)] R[S1]+R[S0]Ⅰ2 : add load(S3)0(S2) //[R[S2]] R[S1]+R[S0]Ⅰ3 : beq t2 S3 L1 //if R[t2]==R[S3] jump to L1Ⅰ4 : add t2 t3 I0 //[R[t2]] R(L2)+I0如采用旁路技术处理数据相关，即采用专用数据通路技术处珅器，则在 , Ⅰ1~ Ⅰ4执行过程中，发生流水线阻塞的有【】。

Intel【】是一个具有16位数据总线的32位CPU。

微程序控制和组合逻辑控制哪一种速度更快？为什么？