(2)以下幾組微命令是相斥的:
123:m
4:r1→a5:r2→a6:r3→a
7: r3→b8:r2→b 9:r1→b
10: bus→r1 11: bus→r2 12: bus→r3
(3)此運算器的微指令格式如圖所示。
00:不操作00:不操作00: 不操作 00:不操作
0101: r1→a01: r1→b01: bus→r1
1010: r2→a10: r2→b10: bus→r2
11:m11: r3→a11: r3→b11: bus→r3
5、已知某機採用微程式控制方式,其儲存器容量為512×40(位),微程式在整個控制儲存器中實現轉移,可控制微程式的條件共12個,微指令採用水平型格式,後繼微指令位址採用斷定方式,如下所示:
(1)微指令中的三個字段分別應為多少位?
(2)畫出對應這種微指令格式的微程式控制器邏輯框圖。
解:(1)假設判別測試欄位中每一位為乙個判別標誌,那麼由於有12個轉移條件,故該字段為4位,下位址欄位為9位。由於控制容量為512單元,微命令字段是(40-4-9)=27位。
(2)對應上述微指令格式的微程式控制器邏輯框如圖所示:其中微位址暫存器對應下位址字段,p欄位即為判別測試字段,控制欄位即為微命令子段,後兩部分組成微指令暫存器。位址轉移邏輯的輸入是指令暫存器op碼,和各狀態條件:
以及判別測試欄位所給的判別標誌(某一位為1),其輸出修改微位址暫存器的適當位數,從而實現微程式是分支轉移。
結構如圖所示,其中包括乙個累加暫存器ac、乙個狀態暫存器和其他四個暫存器,各部分之間的連線表示資料通路,箭頭表示資訊傳送方向。
(1)標明圖6.9中四個暫存器的名稱。
(2)簡述取指令的資料通路。
(3)簡述完成指令lda x的資料通路(x為記憶體位址,lda功能為(x) →(ac))
(4)簡述完成指令add y的資料通路(y為記憶體位址,add功能為(ac)+(y) →(ac))。
(5)簡述完成指令sta z的資料通路(z為記憶體位址,sta功能為(ac) →(z))。
解:(1)a為資料緩衝暫存器mdr,b為指令暫存器ir,c為主存位址暫存器mar,d為程式計數器pc。
(2)取指令的資料通路:pc→mar → mm → mdr → ir
(3)指令lda x的資料通路:x → mar → mm → mdr → alu → ac
(4)指令add y的資料通路:y → mar → mm → mdr → alu → add → ac
(5)指令sta z的資料通路:z → mar,ac → mdr → mm
(期中考試已考)7,超前進製思想:先行進製解決的問題是進製的傳遞速度。其基本思想是:
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。
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__d_在機器數中不出現,是隱含的。
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_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 b
碼b. 海明碼 c.偶校驗碼 d. 奇校驗碼
2、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 (8分)
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
4、求資訊碼***的海明校驗碼,畫出能指示和糾正1位出錯位的海明校驗邏輯電路。
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:
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:d7 ⊕d6 ⊕ d4 ⊕ d3 ⊕ d1
0 ⊕1 ⊕0 ⊕1 ⊕1=1
p2=第一組中的所有位(除p2外)求異或:d7 ⊕d5 ⊕ d4 ⊕ d2 ⊕ d1
0 ⊕1 ⊕0 ⊕1 ⊕1=1
p3=第一組中的所有位(除p3外)求異或:d6 ⊕d5 ⊕ d4 ⊕ d0
1 ⊕1 ⊕0 ⊕0=0
p4=第一組中的所有位(除p4外)求異或:d3⊕ d2⊕ d1⊕ d0
1 ⊕1 ⊕1 ⊕0=1
所以,資訊碼***的海明校驗碼為110011011110。
判斷題:
1.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。對
2.8421碼就是二進位制數。不對。理由:8421碼是十進位制數的編碼。
3.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。
不對。理由: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
簡答題 1.簡述運算器的功能。
2.簡述採用雙符號位檢測溢位的方法。
3.簡述浮點運算中溢位的處理方法。
4.試述先行進製解決的問題及基本思想。
5. 試述浮點數規格化的目的、方法。
1、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。
(期中考試已考)3、用8k×8的ram晶元和2k×8的rom晶元設計乙個10k×8的儲存器,rom和ram的容量分別為2k和8k,rom的首位址為0000h,ram的末位址為3fffh。
(1)rom儲存器區域和ram儲存器區域的位址範圍分別為多少?
(2)畫出儲存器控制圖及與cpu的連線圖。
解:(1)rom的首位址為0000h,rom的總容量為2k×8;
ram的末位址為3fffh,ram的總容量為8k×8,所以首位址為:2000h。
(2)設計方案
rom的位址範圍為 000 000 0000 0000 ~ 000 111 1111 1111
ram的位址範圍為 100 000 0000 0000 ~ 111 111 1111 1111
(3)以內部位址多的為主,位址解碼方案為:用a13來選擇,當a13=1時選ram,當a13a12a11=000時選rom,如圖所示。
1. cpu執行一段程式時,cache完成訪問的次數為1900次,主存完成訪問的次數為100次,已知cache訪問週期為50ns,主存訪問週期為250ns,求
1 cache的命中率;
2 cache/主存系統的效率;
3 平均訪問時間。
解:(1)命中率
(2)平均訪問時間:
(3)訪問效率
2.有乙個cache的容量為2k字,每塊為16字,問: 。
(1)該cache可容納多少個塊?
(2)如果主存的容量是256k字,則有多少個塊?
(3)主存的位址有多少位? cache的位址有多少位?
(4)在直接對映方式下,主存中的第i塊對映到cache中哪乙個塊?
計算機組成與結構複習
判斷題1 計算機主機由cpu 儲存器和硬碟組成 2 sram的整合度比dram高,速度比dram低 3 機器語言是計算機硬體唯一能直接理解並執行的語言 4 cpu 能直接訪問cache 主存及輔存 5 控存一般採用rom結構,其字長比機器字長要長得多 6 中斷處理和中斷響應都由硬體實現 7 通道程式...
計算機組成與結構試題A解答
課程計算機組成與系統結構考試形式 閉卷,考試 一 判斷下列各題對錯,對,不需要說明原因 錯,請給出正確說明 每題4分,共40分 1 在處理器 cpu 的資料路徑上流動的資訊分別是指令 運算元和位址,它們並不是同時在資料路徑上流動,而是分時流動的。答 對。2.指令操作的物件是運算元,但在指令中僅給出運...
河北工程大學2019計算機組成與結構期末試題b
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