計(jì)算機(jī)組成原理總復(fù)習(xí)(2)

1、0 0 0P291-6.21(1)6.21 用原碼加減交替法計(jì)算xy。(1)x=0.100111，y=0.101011余數(shù)商說(shuō)明 00.100111+11.0101010000000-y 11.111100 11.111000+00.1010110000000不夠減，商0左移1位上次商0，+y 00.100011 01.000110+11.0101010000001夠減，商1左移1位上次商1，-y 00.011011 00.110110+11.0101010000011夠減，商1左移1位上次商1，-y 00.001011 00.010110+11.0101010000111夠減，商1左移1位上

2、次商1，-y 11.101011 11. 010110+00.1010110001110不夠減，商0左移1位上次商0，+y 00.0000010011101夠減，商1解：Y*=00.101011，-Y*補(bǔ)=11.010101余數(shù)商說(shuō)明 00.000010+11.0101010011101左移1位上次商1，-y 11.0101110111010 不夠減，商0余數(shù)為正，無(wú)需恢復(fù)余數(shù)，且商符號(hào)位為0，有x/y=0.111010若要獲得正確余數(shù)，還需要恢復(fù)余數(shù)若要獲得正確余數(shù)，還需要恢復(fù)余數(shù)1 1 1P292-6.26(1)6.26 按機(jī)器補(bǔ)碼浮點(diǎn)運(yùn)算步驟計(jì)算xy補(bǔ)。(1) x=0.1011002-0

3、11，y= -0.0111002-010【解】根據(jù)浮點(diǎn)加減法運(yùn)算的步驟對(duì)階 EX補(bǔ)=1,101 -EY補(bǔ)=0,010 有EX-EY補(bǔ)=EX補(bǔ)+ -EY補(bǔ)=1,111 為負(fù)數(shù)，說(shuō)明EXEY，故階碼向Y對(duì)齊。且對(duì)階后x=0.01011002-010(附加位為0，可省略)，y= -0.0111002-0102 2 2P292-6.26(1)6.26 按機(jī)器補(bǔ)碼浮點(diǎn)運(yùn)算步驟計(jì)算xy補(bǔ)。對(duì)階后x=0.0101102-010，y= -0.0111002-010尾數(shù)運(yùn)算 Mx+My補(bǔ)=0.010110 Mx-My補(bǔ)=0.010110 +1.100100 +0.011100 1.111010 0.110010

4、規(guī)格化 加法結(jié)果需要左規(guī)，且左移三次，階碼減3，尾數(shù)為1.010000，階碼-101。減法結(jié)果符合規(guī)格化要求3 3 3P292-6.26(1)6.26 按機(jī)器補(bǔ)碼浮點(diǎn)運(yùn)算步驟計(jì)算xy補(bǔ)。經(jīng)規(guī)范化后x+y=-0.1100002-101，x-y= 0.1100102-010舍入操作 兩種運(yùn)算均無(wú)需舍入判斷溢出 結(jié)果無(wú)溢出 故x+y=-0.1100002-101 x-y= 0.1100102-0104 4 4P292-6.29(1)6.29 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼取3位，尾數(shù)取6位(均不包含符號(hào)位)，要求階碼用移碼運(yùn)算，尾數(shù)用補(bǔ)碼運(yùn)算，計(jì)算x*y，且結(jié)果保留一倍字長(zhǎng)。(1) x=0.1011012-100，y

5、= -0.1101012-011【解】根據(jù)浮點(diǎn)乘除法運(yùn)算的步驟階碼相加 EX移=00,100 EY補(bǔ)=11,101 有EX+EY移=00,100 11,101 00,001階碼對(duì)應(yīng)真值為-1115 5 5P292-6.29(1)6.29 尾數(shù)用補(bǔ)碼一位乘booth算法運(yùn)算。(1) x=0.1011012-100，y= -0.1101012-011尾數(shù)相乘-x補(bǔ)=1.010011y補(bǔ)=1.001011運(yùn)算過(guò)程如右部分積YY說(shuō)明 00.000000 + 11.01001110010110+-x補(bǔ) 11.010011 11.101001 11.110100 +00.10110111001011110

6、01011右移1位右移1位+x 00.100001 00.010000 + 11.01001111110010右移1位+-x補(bǔ) 11.100011 11.110001 + 00.10110111111001右移1位+x 00.011110 00.001111 00.000111 + 11.0100110111110101111100右移1位右移1位+-x補(bǔ) 11.011010101111最后一次不移位6 6 6P292-6.29(1)6.29 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼取3位，尾數(shù)取6位(均不包含符號(hào)位)，要求階碼用移碼運(yùn)算，尾數(shù)用補(bǔ)碼運(yùn)算，計(jì)算x*y，且結(jié)果保留一倍字長(zhǎng)。經(jīng)計(jì)算后，階碼-111，Mx*y補(bǔ)

7、= 11.011010101111規(guī)格化處理 符號(hào)位與最高數(shù)據(jù)位相反，符合規(guī)格化要求。舍入 題中要求保留一倍字長(zhǎng)，即保留6位，利用“0舍1入”法，對(duì)負(fù)數(shù)補(bǔ)碼，附加部分最高位為1，其他不全為0，故“入”7 7 7P292-6.29(1)6.29 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)階碼取3位，尾數(shù)取6位(均不包含符號(hào)位)，要求階碼用移碼運(yùn)算，尾數(shù)用補(bǔ)碼運(yùn)算，計(jì)算x*y，且結(jié)果保留一倍字長(zhǎng)。經(jīng)計(jì)算后，階碼-111 ，Mx*y補(bǔ)= 11.011010101111舍入 舍入后的數(shù)據(jù)為Mx*y補(bǔ)= 11.011011判溢出 階碼和尾數(shù)均未溢出。 綜合上述過(guò)程，得運(yùn)算結(jié)果x*y=-0.1001012-1118 8 8P151-4.1

8、74.17 寫(xiě)出1100、1101、1110、1111對(duì)應(yīng)的海明碼?！窘狻扛鶕?jù)海明碼的編排規(guī)則，有C1=H3 H5 H7=D4 D3 D1C2=H3 H6 H7=D4 D2 D1C4=H5 H6 H7=D3 D2 D1海明碼H1H2H3H4H5H6H7數(shù)據(jù)排列 C1C2D4C4D3D2D1數(shù)據(jù)海明碼110001111001101101010111100010110111111111119 9 9第3章 主存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)線、地址線與容量的關(guān)系主存的存取方式（隨機(jī)存?。┐鎯?chǔ)器的擴(kuò)展技術(shù)(*)字?jǐn)U展位擴(kuò)展字位擴(kuò)展存儲(chǔ)芯片地址分配 SRAM與DRAM的關(guān)系101010第三章 主存儲(chǔ)器P150 4.5

9、 什么是存儲(chǔ)器的帶寬？若存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)總線寬度32位，存取周期為200ns，則存儲(chǔ)器的帶寬是多少？【解】 存儲(chǔ)器的帶寬指單位時(shí)間內(nèi)從存儲(chǔ)器進(jìn)出信息的最大數(shù)量。 帶寬=32/200/8 B/ns =109*1/50 B/S =109/106*1/50 MB/S (取1M=106) =20MB/S 111111P150-4.114.11 一個(gè)8K*8位的動(dòng)態(tài)RAM芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列為256*256形式，讀寫(xiě)周期為0.1us。試問(wèn)采用集中刷新、分散刷新及異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？【解】集中刷新是在規(guī)定的一個(gè)時(shí)間內(nèi)，對(duì)全部存儲(chǔ)單元集中一段時(shí)間逐行進(jìn)行刷新。2ms中有2ms/0.1us=2萬(wàn)個(gè)

10、存取周期tr0tr1tr2tr255tr刷新時(shí)間25.6ustcXtctcX可用讀寫(xiě)周期19744個(gè)刷新間隔時(shí)間2ms死時(shí)間為死時(shí)間為25.6us刷新間隔刷新間隔2ms121212P150-4.114.11 一個(gè)8K*8位的動(dòng)態(tài)RAM芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列為256*256形式，讀寫(xiě)周期為0.1us。試問(wèn)采用集中刷新、分散刷新及異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？【解】分散刷新是每行存儲(chǔ)單元刷新分散到每個(gè)存取周期內(nèi)完成。在tm后添加刷新周期tr。2ms中有2ms/0.2us=1萬(wàn)個(gè)存取周期死時(shí)間為死時(shí)間為0刷新間隔刷新間隔51.2us刷新時(shí)間51.2ustm0trtctm1trtctmtrtctm

11、255trtctm0trtctm1trtctmtrtctm255trtc下個(gè)刷新周期刷新間隔51.2us131313P150-4.114.11 一個(gè)8K*8位的動(dòng)態(tài)RAM芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列為256*256形式，讀寫(xiě)周期為0.1us。試問(wèn)采用集中刷新、分散刷新及異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？【解】異步刷新是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，每隔固定時(shí)間刷新一行。2ms中有2ms/0.1us=2萬(wàn)個(gè)存取周期tr0tctctctc正常讀寫(xiě)周期刷新間隔時(shí)間7.81us死時(shí)間為死時(shí)間為0.1us刷新間隔刷新間隔7.81ustr1tctctctc正常讀寫(xiě)周期tr255tctctctc正常讀寫(xiě)周期77個(gè)141414P

12、151-4.154.15設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用MREQ#做訪存控制信號(hào)，R/W#做讀寫(xiě)控制信號(hào)，現(xiàn)用這些存儲(chǔ)芯片：ROM(2K8位,4K4位，8K8位)，RAM(1K4位,2K8位,4K8位)及74138譯碼器和其它門電路。 試從上述規(guī)格中選用合適的芯片，畫(huà)出CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖，要求：最小4K地址為系統(tǒng)程序區(qū)，409616383地址范圍為用戶程序區(qū)指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量詳細(xì)畫(huà)出片選邏輯。151515P151-4.15【解】分析步驟如下：最小4K地址為系統(tǒng)程序區(qū)，409616383地址范圍為用戶程序區(qū)可確定系統(tǒng)程序區(qū)采用ROM，且容量為4K8位可確定用戶程序區(qū)采用

13、RAM，且容量為12K8位 根據(jù)題中給定的芯片類型，應(yīng)選用滿足要求，且片數(shù)最少的情況， ROM(2K8位,4K4位,8K8位)，RAM(1K4位,2K8位,4K8位) ：ROM：2片4K4位芯片，需要進(jìn)行位擴(kuò)展RAM：3片4K8位芯片，需要進(jìn)行字?jǐn)U展 161616P151-4.15【解】ROM：2片4K4位芯片，需要進(jìn)行位擴(kuò)展RAM：3片4K8位芯片，需要進(jìn)行字?jǐn)U展 均為4K規(guī)格的芯片，故片內(nèi)地址線為12根，即A11A0 ，CPU的16根地址線中A15A12用作存儲(chǔ)芯片的片選和74138的使能端的連接。 其中可令A(yù)14A12做74138的譯碼輸入(連接74138的CBA端)，可令A(yù)15連741

14、38的/G2A使能端，又CPU的/MERQ為0時(shí)，芯片組才工作，可連74138的/G2B使能端。而74138的G1則可直接連接高電位。討論是否符合題設(shè)的要求及地址分布要求討論是否符合題設(shè)的要求及地址分布要求171717P151-4.15ROM4K4ROM4K4RAM4K8RAM4K8RAM4K8R+5VCPUD7D4D3D0R/ WA11A0A14A13A12A15MERQ 74138CBAG1G2AG2BY0Y1Y2Y3地址范圍地址范圍ROM：0000H0FFFHRAM1: 1000H1FFFHRAM2: 2000H2FFFH RAM3: 3000H3FFFH181818P152-4.244.24 一個(gè)4體低位交叉的存儲(chǔ)器，假設(shè)存取周期位T，CPU每隔1/4存取周期啟動(dòng)一個(gè)存儲(chǔ)體，試問(wèn)依次訪問(wèn)64個(gè)字需要多少個(gè)存取周期。【解】設(shè)啟動(dòng)間隔時(shí)間為t，則t=T/4時(shí)間W0模塊M0TW1W2W3M1M2M3T+3tW4W5W6W7總時(shí)間：T+63t=67T/4T+7t191919第4章 指令系統(tǒng)尋址方式(*)指令操作碼的擴(kuò)展技術(shù)(*)202020第四章 指令系統(tǒng)P335 7.6 某指令