期中考試
1. 試述先行進製解決的問題及基本思想。
(1)進製的傳遞速度
(2)讓各位的進製與低位的進製無關,僅與兩個參加操作的數有關。由於每位的運算元是同時給出的,各進製訊號幾乎可以同時產生,和數也隨之產生,所以先行進製可以提高進製的傳遞速度,從而提高加法器的運算速度。
2.簡述浮點運算的基本步驟(以加法運算為例)
例: 兩浮點數相加,求x+y。
已知:x=2010 · 0.11011011, y=2100 · (-0.10101100)
解:x和y在機器中的浮點補碼表示形式為(雙符號位):
階符階碼數符尾數
x: 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1
y: 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0
計算過程:
①對階操作
階差δe=[ex]補+[-ey]補=00010+11100=11110
x階碼小,mx右移2位,保留階碼e=00100。
[mx]補=00 00 110 110 11
下劃線上的數是右移出去而保留的附加位。
②尾數相加
[mx]補+[my]補=000011011011+1101010100=111000101011。
③規格化操作
結果的符號位與最高數值位同值,應執行左規處理,
結果為11 00010101 10, 階碼為00 011。
④舍人附加位最高位為1,採用0舍1入法處理,在所得結果的最低位+1,得新結果:
[m]補=1100010110,
m: - 0.11101010。
⑤判溢位
階碼符號位為00,故不溢位、最終結果為:
x+y=2010 · (-0.11101010)
3. dram儲存器為什麼要重新整理?
防止漏電,保證儲存資訊不破壞。
4. cpu如何區分指令和資料?
空間:指令的位址是由程式計數器(pc)規定的,而資料的位址是由指令規定的。在程式執行過程中,要避免修改指令,但可以修改資料。
時間:指令在前,資料在後。(時序)
5、risc和cisc分別代表什麼?
精簡指令系統計算機(risc) 複雜指令系統計算機(cisc)
6、求資訊碼***的海明校驗碼。
解:(1)求資訊碼***的海明校驗碼
①確定海明校驗位的位數:
設r為校驗位的位數,則整個碼字的位數應滿足不等式n=k+r<=2r-1。
設r=3,則23-1=7,n=8+3=11,不等式不滿足:設r=4,則
24-1=15,n=8+3=11,不等式滿足。所以r最小取4。
②確定校驗位的位置:位號(1—12)為2的權值的那些位,即 :
20、21、22、23的位置作為校驗位,記作p1、p2、p3、p4,餘下的為有效資訊位。即:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
p1 p2 d0 p3 d1 d2 d3 p4 d4 d5 d6 d7
③分組:有4個校驗位,將12位分4組,第i位由校驗位號之和等於i的那些校驗位所校驗。如表2.4所示。
④校驗位的形成:
p1=第一組中的所有位(除p1外)求異或: d6 ⊕ d4 ⊕ d3 ⊕ d1 ⊕ d0
1 ⊕0 ⊕1 ⊕1 ⊕0=1
p2=第一組中的所有位(除p2外)求異或:d6 ⊕d5 ⊕ d3 ⊕ d2 ⊕ d0
1 ⊕1 ⊕1 ⊕1 ⊕0=0
p3=第一組中的所有位(除p3外)求異或:d7 ⊕d3⊕ d2⊕ d1
0 ⊕1 ⊕1 ⊕0=0
p4=第一組中的所有位(除p4外)求異或:d7⊕ d6⊕ d5⊕ d4
0 ⊕1 ⊕1 ⊕0=0
所以,資訊碼***的海明校驗碼為011001110001。
(2)校驗原理
在接收端分別求s1、 s2、s3、 s4
s1=p1⊕第一組中的所有位求異或 =p1⊕ d6 ⊕ d4 ⊕ d3 ⊕ d1 ⊕ d0
s2=p2⊕第二組中的所有位求異或 =p2⊕ d6 ⊕d5 ⊕ d3 ⊕ d2 ⊕ d0
s3=p3⊕第三組中的所有位求異或 =p3⊕ d7 ⊕d3⊕ d2⊕ d1
s4=p4⊕第四組中的所有位求異或 =p4⊕ d7⊕ d6⊕ d5⊕ d4
當s1 s2s3 s4=0000時,接收的數無錯,否則 s1 s2s3 s4的二進位制編碼即為出錯位號,例如 s1 s2s3 s4=1001說明第9位出錯,將其取反,即可糾錯。根據此原理,指出和糾正1位出錯位的海明校驗邏輯電路如圖2.1所示。
海明校驗邏輯電路圖:
7.某指令系統的指令字長16位,可含有3、2、1或0個位址,每個位址佔4位。請設計該指令系統的格式,最多共有多少條指令?
解:擴充套件操作碼
8.分析加減交替除法的基本原理。
9.某機字長8位,試用如下所給晶元設計乙個儲存器,容量為10k,其中ram為高8k,rom為低2k,最低位址為0(ram晶元型別有為:4k8,rom晶元有:2k4)。
①位址線、資料線各為多少根?
②ram和rom的位址範圍分別為多少?
③每種晶元各需要多少片。
④畫出儲存器結構圖及與cpu連線的示意圖。
第三章習題課:
1.寫出下列資料規格化浮點數的編碼(設l位符號位,階碼為5位移碼,尾數為10位補碼)。
(1)+111000 (2)-10101 (3)+0.01011
解:(1) +111000=26×0.111000
符號位為0;6的階碼移碼表示為10110;尾數補碼為1110000000,所以+111000規格化浮點數的編碼為0 10110 1110000000
(2)-10101=25×(-0.10101)
符號位為1;5的階碼移碼表示為10101;尾數補碼為010*******,格化浮點數的編碼為1 10101 010*******
(3) +0.01011 =2-1×0.1011
符號位為0;-1的階碼移碼表示為01111;尾數補碼為1011000000,所以+0.01011的規格化浮點數的編碼為0 01111 1011000000
2.在浮點數編碼表示中___在機器數中不出現,是隱含的。(答案:d)
a.階碼 b.符號 c.尾數 d.基數
3.浮點數的表示範圍和精度取決於____. (答案;a)
a.階碼的位數和尾數的位數
b.階碼採用的編碼和尾數的位數
c.階碼採用的編碼和尾數採用的編碼
d.階碼的位數和尾數採用的編碼
4.能發現兩位錯誤並能糾正一位錯的編碼為 (答案:b )
a.crc碼b. 海明碼 c.偶校驗碼 d. 奇校驗碼
5.用變形補碼計算 x-y ,x+y,並判別結果的正確性。設:x=0.11011,y=-0.10010
解:[x]補=0011011 [y]補=1101110 [-y]補=0010010
[x]補+[-y]補=0101101 溢位
[x]補+[y]補=0001001 無溢位 x+y = 0.01001
6.在計算機中,所表示的數有時會發生溢位,其根本原因是計算機的字長有限。答案:對
7.8421碼就是二進位制數。答案:不對。8421碼是十進位制數的編碼。
8.表示定點數時,若要求數值0在計算機中惟一地表示為全0,應使用反碼表示。
答案:錯。表示定點數時,若要求數值0在計算機中惟一地表示為全0,應使用補碼。
第4章內容
1.主儲存器用來暫時儲存cpu正在使用的指令和資料,它和cpu的關係最為密切。主儲存器和cpu的連線是由匯流排支援的,連線形式如圖4.1所示。
2.例:16kx4位晶元組成16kx8位的儲存器
3.例: 4個16kx8位靜態晶元組成64kx8位儲存器。
4.例1:由intel2114(1kx4位)晶元組成容量為4kx8位的主儲存器的邏輯框圖,說明位址匯流排和資料匯流排的位數,該儲存器與8位字長的cpu的連線關係。
解:此題所用晶元是同種晶元。
(1)片數=儲存器總容量(位)/晶元容量(位)=4k*8/(1k*4)=8(片)
(2)cpu匯流排(由儲存器容量決定)
位址線位數=log2(字數)=log2(4k)=12(位)
資料線位數=字長=8(位)
(3)晶元匯流排(由晶元容量決定)
位址線=log2(1k)=10(位)
資料線=4(位)
(4)分組(組內並行工作,cs連在一起,組間序列工作,cs分別連線解碼器的輸出)。
組內晶元數=儲存器字長/晶元字長=8/4=2(片)
組數=晶元總數/組內片數=8/2=4(組)
(5)位址分配與片選邏輯
(6)連線方式:擴充套件位數,擴充套件單元數,連線控制線
5.例2.某半導體儲存器,按位元組編址。
其中,0000h -07ffh為rom區,選用eprom晶元(2kb/片);0800h-13ffh為ram區,選用ram晶元(2kb/片和1kb/片)。位址匯流排a15-a0(低)。給出位址分配和片選邏輯。
1)計算容量和晶元數
rom區:2kb ram區:3kb 共3片
2)位址分配與片選邏輯
儲存空間分配:先安排大容量晶元(放位址低端),再安排小容量晶元。便於擬定片選邏輯。
6.用8k×8位的rom晶元和8k×4位的ram晶元組成儲存器,按位元組編址,其中ram的位址為0000h~5fffh,rom的位址為6000~9fffh,畫出此儲存器組成結構圖及與cpu的連線圖。
解:計算容量、晶元數量:
ram的位址範圍展開為0000000000000000~0101111111111111,
a12-----a0從0000h~1fffh,容量為:8k,高位位址a15a14a13,從000-010,所以ram的容量為8k× 3=24k。 ram的容量是24k ×8,需8k ×4的晶元6片。
rom的末位址-首位址=9fffh-6000h=3fffh,所以rom的容量為214=16k。rom的容量是16k ×8,需 8k×8 的晶元2片。 rom的位址範圍展開為0110 0000 0000 0000~1001 1111 1111 1111,高位位址a15a14a13,從011~100。
儲存器的組成結構圖及與cpu的連線如圖所示。
計算機期末試卷
2 0 13年計算機考試 考試時間 2013 12 15 08 00 09 00 總分 50分 成績 一 選擇題 共25小題,每小題1分 1 完整的計算機系統由 組成。a 運算器 控制器 儲存器 輸入裝置和輸出裝置 b 主機和外部裝置 c 硬體系統和軟體系統 d 主機箱 顯示器 鍵盤 滑鼠 印表機 ...
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三 個人教學業務水平學習方面 計算機技術知識更新很快,新知識 新產品 新術語幾乎天天出現。作為計算機教師,只有不斷地更新自己的知識,不斷地提高自身的素質,不斷地自我加壓,才能將資訊知識更流暢地 輕鬆地 完整地講授給學生,才能讓學生始終走在資訊科技知識的前端,跟上不斷發展的時代步伐。我平時還認真 主動...
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