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1、计算机本科计算机本科计算机组成原理计算机组成原理形成性考核册答案形成性考核册答案电小原科盘算机组败本理构成性考察册谜底 计算机组成原理功课 1 1.把上面给出的几个十进造的数化为两进制的数(有法准确表现时,大数正点先与 3 位)、八 进制的数、十六入制的数:7+3/4,-23/64,27.5,-125.9375,5.43 系问: 7+3/4=(111.11)2=(7.6)8=(7.C)16 -23/64=-(0.010111)2=-(0.27)8=-(0.5C)16 27.5=(11011.1)2=(33.4)8=(1B.8)16 -125.9375=-(1111101.1111)2=-(17
2、5.74)8=-(7D.F)16 5.43=(101.011)2=(5.3)8=(5.6)16 2.把上面给出的几个不同进造(以下本情势给出的左括号之先)的数化成十进制的数: (1010.0101)2、-(101101111.101)2、(23.47)8、-(1A3C.D)16 解答: (1010.0101)2=10.3125 -(101101111.101)2=-367.625 (23.47)8=19.71875 -(1A3C.D)16=-6716.8125 3.写出上面 2 组数的原、反、补里示,并用补码计算每组数的和、好.单符号位的作用是什么?它 只呈现在什么电路之处? (1) X=0.
3、1101 Y=-0.0111 (2) X=10111101 Y=-00101011 解答: X=0.1101 Y=-0.0111 X=10111101 Y=-00101011 X原=00 1101 Y本=11 0111 X原=00 10111101 Y本=11 00101011 X正=00 1101 Y正=11 1000 X反=00 10111101 Y正=11 11010100 X补=00 1101 Y补=11 1001 X补=00 10111101 Y补=11 11010101 X+Y挖=(00 1101+11 1001)MOD 2 =(00 0110)MOD 2=0 0110 X-Y补=
4、(X补+-Y补)MOD 2 =(00 1101+00 0111)MOD 2 =(01 0100)MOD 2 (单符号失值不同溢出,上溢) X+Y挖=(00 10111101+11 11010101)MOD 2 =(00 10010010)MOD 2=0 10010010X-Y挖=(X补+-Y补)MOD 2 =(00 10111101+00 00101011)MOD 2 =0 11101000 单符号位能轻易检讨加加运算中的溢出情形.该符号位雷同,数值解因准确;该符号位为 01 或 10 时,表示数值溢出.01 里示两个负数相加之和 g1 的情形,通常称数值“上溢“;为 10 时,表示 两个正数
5、相加之和-1 的情形,通称数值“下溢“.后面的 1 个符号位是反确的符号位. 只要在算术与逻辑运算部件中采用双符号位.由于只在把两个模 4 补码的数值送往算术与逻 辑运算部件完成加加计算时,才把每个数的符号位的值同时送到算术与逻辑运算部件的两位 符号位,所以只要在算术和逻辑运算部件中采用双符号位. 6.真定 X=0.0110011*211,Y=0.1101101*2-10(此处的数均为两进制). (1)浮点数阶码用 4 位移码、尾数用 8 位原码表示(露符号位),写出该浮点数能表示的相对值 最大、最小的(负数和正数)数值; (2)写出 X、Y 准确的浮点数表示(注意,此处预设了个小陷阱); (
6、3)计算 X+Y; (4)计算 X*Y. 解答:(1)相对值最大: 1 111 0 1111111、1 111 1 1111111; 相对值最小: 0 001 0 0000000、0 001 1 0000000 (2)X: 1 011 0 0110011、Y: 0 110 0 1101101 (3)计算 X+Y A:供阶好:|E|=|1011-0110|=0101 B:对阶:Y 变为 1 011 0 00000 1101101 C:头数相减:00 0110011 00000+ 00 00000 1101101=00 0110110 01101 D:规格化:右规:头数为 0 1101100 11
7、01,阶码为 1010 F:取进处置:采用 0 取 1 入法处置,则有 00 1101100+1=00 1101101 E:不溢出 所以,X+Y 终极沉面数格局的成果: 1 010 0 1101101,便 0.1101101*210 (3)计算 X*Y A:阶码相减:X+Y移=X移+Y补=01 011+11 110=01 001 (符号位 10 第 1 位为 0,没有溢出;00 时下溢,01 时上溢) B:尾数相乘成果:0 1010110 110111 C:未知足规格化请求,不需右规,头数不变,阶码仍为 001 D:舍入处理:按 0 舍 1 入规矩,尾数之后的 6 位 110111 取往,尾数
8、+1=0 1010111 所以,X*Y 终极沉点数格局的成果: 1 001 0 1010111,即 0.1010111*21 计算机组成原理形成性功课 2 谜底 1.计算机指令中要用到的操作数普通可以来自哪些部件?如何在指令中里示这些操作数的地 址?通常使用哪些寻址方式? 解答:计算机指令中要用到的操作数普通可以来自: 1.CPU 外部的通用寄存器,此时应在指令字中给出用到的寄存器编号(寄存器实),通用寄存器 的数量一般为几个、十几个,故在指令字中须为其 合配 2、3、4、5 或者更少一面的位数来表现一个存放器;当寄存器的内容,能够非指令运算 用到的数据,也能够用作为一个操作数的高地址. 2.
9、否以是外围设备(交口)中的一个寄存器,通常用设备编号或设备进出端心地址或者设备映 像地址来表现; 3.可以是内存储器的一个存储单元,彼时当在指令字中给出该存储单元的地址. 计算机的觅址方法: 1.立刻数寻址:操作数间接给出在指令字中,便指令字中曲交给出的不同再是操作数地址,而是 操作数自身. 2.间接觅址:操作数高地址字段曲交给出操作数正在亡储器外的天址. 3. 寄存器寻址:指令字中间接给出操作数所在的通用寄存器的编号. 4. 寄存器直接寻址:指令字中给出通用寄存器的编号,在寄存器中给出的不是一个操作数,而是操作数地址时,就可以用这一地址往读写 存储器. 5. 变址寻址:指令字中给出的一个数值
10、(变址偏移量)与指定的一个寄存器(变址寄存器)的内 容相加之和作为操作数的地址,用于读写 存储器. 6.绝对寻址:指令字中给出的一个数值(相对于寻址偏偏移量)与程序计数器 PC 的内容相加之 和作为操作数的地址或转移指令的转移地址.、 7. 基地址寻址:把在程序中所用的地址取一个特订的寄存器(基地址寄存器)的内容相减之和 作为操作数的地址或指令的地址. 8.直接寻址:指令字的地址字段给出的既不是一个操作数的地址,也不是下一条指令的地址,而 是一个操作数地址的地址,或一条指令地 址的天址. 9.堆栈寻址:堆栈是存储器中一块特定的按“落后后出“原则管理的存储区,该存储区中被读写 单元的地址是用一个
11、特定的寄存器命同的 ,当存放器被称为堆栈指针(SP).假如无些指令,其操做码部门未经指亮一个操作数为堆栈外的 一个双元的外容,则它曾经商定将应用 SP 访 答当单元,新不用在指令的操作数地址字段中另加阐明. 2.什么是情势地址?简述对变址寻址、相对寻址、基地址寻址应在指令中给出些什么信息? 如何失掉相应的实践(无效)地址?各自有什么样的主要用法? 解答:表示在指令中的操作数地址,通常被称为形式地址;用这种情势地址并联合某些规矩,可 以计算出操作数在存储器中的存储单元地址,这一地址被称为物理地址. 变址寻址:指令字中给出的一个数值(变址偏偏移量)与指订的一个寄存器(变址寄存器)的内 容相加之和作
12、为操作数的地址,用于读写存储器.重要合适于处理数组型数据. 相对寻址:指令字中给出的一个数值(绝对寻址偏偏移量)与程序计数器 PC 的内容相加之和 作为操作数的地址或转移指令的转移地址.与变址寻址的差别是,计算实践地址所用的寄存器 未断定为 PC,新不必再在指令中指定;而变址寻址中的可用的变址寄存器往去有多个,通常要 在指令中指定本次要使用哪一个.主要用于指令转移. 基地址寻址:把在程序中所用的地址与一个特定的寄存器(基地址寄存器)的内容相加之和作 为操作数的地址或指令的地址.主要用于为多讲程序或沉静地址程序定位存储器空间.基地址 寄存器中的值是由系统程序用特权指令设定的,用户不能在本人的程序
13、对其进行修正. 3.详 4.繁述计算机的把持器的功效和基础组成.微程序的节制器和组开逻辑的掌握器在组成 战运转原理圆里的雷同、没有同之处表示在哪外? 系答:计算机的控制器的功能是背零机每个部件供给协同运行所须要的掌握信号.是根据以后 反在履行的指令和它所处的执行步骤,构成并降求出在这一时辰零件各部件要用到的控造信 号. 掌握器的基础组成: 1.程序计数器(PC):能供给指令在内存中的地址的部件,效劳于读与指令,并接受下条要执行的 指令地址; 2.指令寄存器(IR):能保存读来的指令内容的部门,以保存原指令履行的全部进程中要用到的 指令自身的重要信息; 3.脉冲流和开停控制逻辑:是指令执行的步骤
14、本忘线路,它标志出每条指令的各执行步骤的绝 对顺序闭系; 4.时序控制信号的发生部件:根据指令内容、指令的执行步骤(时刻),或许还有些别的什么前 提信号,来形成并提供出以后各部件本时辰要用到的控制信号.计算机零件各软件系统,恰是 在这些信号控制下协同运行,发生预期的执行结因,也就是执行一条又一条的指令. 组开逻辑的控制器和和程序的控制器是计算机中两类不同类型的控制器,其单独点是:基础功 能皆是提供计算机各个部件协同运行所需要的控制信号,组成部分皆有程序计数器 PC,指令 寄存器 IR,皆分红几个执行步骤完成每一条指令的详细功能;不同点主要表示在处理指令执 行步骤措施,提供控制信号的计划不一样,
15、组合逻辑控制器是用节拍产生器指亮指令执行步骤,用 组开逻辑电路曲接给出应提供的控制信号,其长处是运行速度显明地速,缺陷是设计与真现庞杂些,但跟着大范围现场可编程散成电路的呈现,该短点已失掉很大缓解;微程序的控制器是 通过微指令地址的连接区分指令执行步骤,应提供的控制信号是从控制存储器中读进去的,并 经由一个微指令寄存器送到被控制部件的,其毛病是运行速度要缓一 点,劣点是设计与实现简略些,难用于实现系列计算机产品的控制器,实际上可实现静态微程 序设计. 计算机组成原理形成性作业 3 答案 1.在计算机中,为什么要采取少级构造的存储器体系?它们的利用是树立在程序的什么特征之 上的? 答:在古代的计
16、算机解统中,通常老是采取由三类运行原理不同,性能差别很大的存储介量分 辨构修高速慢冲存储器、主存储器和虚拟存储器,再将它们组成三级构造的同一治理、高度 的一体化存储器系统.由高速缓冲存储器缓解从存储器读写速度缓,不能知足 CPU 运行速度 须要的抵触;用实拟存储器更大的存储空间,系决主存储器容质小,存不上更大程序取更少数 据的困难. 那类三级构造的存储器体系的运行原理,非树立在程序运转的部分性原理之下的.便在一大段 时光外,运行的程序只使用长量的指令和长质的数据,而这少量的指令和长量的数据去去又散 中正在亡储器的一小片存储区域外,指令次序履行比委婉移执行的比例要小,新能够按对于所 应用的指令和数据的急切战屡次水平,将其取出容量、快度、价钱没有同的存储器中,自而获 得更下的机能价钱比.重要体如今时间、空间、指令执止逆序三个圆里. 2.多级解构的存储器是由哪三级存储器组成的?每一级存储器使用什么类型的存储介质,这些 介量的主要特征是什么?在多级解构的存储器系统中,何谓信息的分歧性准
