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1、计算机组成原理计算机组成原理习题讲评计算机组成原理 习题串讲计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-3 设计一个9位先行进位加法器，每3位为一组 ，采用两级先行进位线路。C1=G1+P1C0C2=G2+P2G1+P2P1C0C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0 G1*P1* C6=G2*+P2*G1*+P2*P1*C0C9=G3*+P3*G2*+P3*P2*G1*+P3*P2*P1*C0=G1*+P1*C0计算机组成原理计算机组成原理习题讲评3位CLA电路3位BCLA 加法器3位BCLA 加法器3位BCLA 加法器C0C3C6C9G1*G2*G3*P1*P2*P3*A3A1A6
2、A4A9A7B3B1B6B4B9B7S3S1S6S4S9S7CLA：先行进位 BCLA：成组先行进位 计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-4 已知X和Y，试用它们的变形补码计算出 X+Y，并指出结果是否溢出。(1)X=0.11011，Y=0.11111(2)X=0.11011，Y=-0.10101(3)X=-0.10110，Y=-0.00001(4)X=-0.11011，Y=0.11110 计算机组成原理计算机组成原理习题讲评(1)X=0.11011，Y=0.11111X补=0.11011，Y补= 0.11111 00.11011 + 00.1111101.11010正溢结果溢出错误 (2
3、)X=0.11011，Y=-0.10101X补=0.11011，Y补= 1.01011 00.11011 + 11.0101100.00110X+Y补=00.00110 X+Y=0.00110计算机组成原理计算机组成原理习题讲评(3) X=-0.10110，Y=-0.00001X补=1.01010，Y补= 1.11111 11.01010 + 11.1111111.01001X+Y补=11.01001 X+Y=-0.10111计算机组成原理计算机组成原理习题讲评(4) X=-0.11011，Y=0.11110X补=1.00101，Y补= 0.11110 11.00101 + 00.111100
4、0.00011 X+Y补=00.00011 X+Y=0.00011计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-5 已知X和Y，试用它们的变形补码计算出X- Y，并指出结果是否溢出。(1) X=0.11011，Y=-0.11111(2) X=0.10111，Y=0.11011(3) X=0.11011，Y=-0.10011(4) X=-0.10110，Y=-0.00001 计算机组成原理计算机组成原理习题讲评00.11011 + 00.1111101.11010结果溢出错误 (2) X=0.10111，Y=0.11011 X补=0.10111，Y补=0.11011，-Y补=1.0010100.101
5、11 + 11.0010111.11100X-Y补=11.11100 X-Y=-0.00100(1) X=0.11011，Y=-0.11111 X补=0.11011，Y补=1.00001，-Y补=0.11111 正溢计算机组成原理计算机组成原理习题讲评00.11011 + 00.1001101.01110结果溢出错误 (4)X=-0.10110，Y=-0.00001 X补=1.01010，Y补=1.11111，-Y补=0.0000111.01010 + 00.0000111.01011X-Y补=11.01011 X-Y=-0.10101(3)X=0.11011，Y=-0.10011 X补=0.
6、11011，Y补=1.01101，-Y补=0.10011 正溢计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-6 已知：X=0.1011，Y=-0.0101求：1/2X补，1/4X补，-X补，1/2Y补， 1/4Y补， -Y补 X=0.1011 X补=0.1011，1/2X补=0.0101，1/4X补=0.0010，-X补=1.0101Y=-0.0101Y补=1.1011，1/2Y补=1.11011/4Y补=1.1110，-Y补=0.0101计算机组成原理计算机组成原理习题讲评 4-8 分别用原码一位乘法和补码一位乘法计算 XY。 X=0.11011，Y=-0.11111 X=-0.11010，Y=-
7、0.01110 XY=-0.1101000101 XY=0.0101101100 4-9 用补码两位乘法计算XY。 X0.101101 Y-0.011110 X0.10110 Y-0.00011 XY=-0.010101000110 XY=-0.0001000010计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-10 分别用原码加减交替法和补码加减交替 法计算XY。 X=-0.10101，Y=0.11011 X=-0.10110，Y=-0.110110.110002-5 0.11011) 0.000112-5 0.11011原码除法：XY=-(0.11000+补码除法：XY=-0.11001+计算机组
8、成原理计算机组成原理习题讲评 X=-0.10110，Y=-0.11011原码除法：XY=0.11010+补码除法：XY=0.11011-0.000102-5 0.110110.110012-5 0.11011计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-11 设浮点数的阶码和尾数部分均用补码表示 ，按照浮点数的运算规则， X=2101(-0.100010)，Y=2100(-0.111110)，求 X+Y，X-Y。1.求X+Y对阶：小阶向大阶看齐。所以Y浮=0101;1.100001X浮=0101;1.011110Y浮=0100;1.000010计算机组成原理计算机组成原理习题讲评 尾数相加11.01
9、1110+ 11.10000110.1111112.求X-Y对阶：小阶向大阶看齐。所以Y浮=0101;1.100001 尾数结果规格化右规一次。尾数右移一位，阶码加1。X+Y浮=0110;1.011111X+Y=2110(-0.100001)计算机组成原理计算机组成原理习题讲评 尾数相减-Y尾补=0.01111111.011110+ 00.01111111.111101 尾数结果规格化左规四次。尾数每左移一位，阶码减1。X-Y浮=0001;1.0100000X-Y=2001(-0.110000)计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-12 设浮点数的阶码和尾数部分均用补码表 示，按照浮点数的运
10、算规则，计算下列各题 ： X=23 ，Y=24(- )，求XY。 X=23(- )，Y=25 ，求XY。13 169 1613 1615 16 1) 阶码相加00011+ 0010000111 2) 尾数相乘由补码乘法规则求得：0.01110101计算机组成原理计算机组成原理习题讲评2)阶码相减00011+ 1101111110 阶码=-0103) 结果规格化左规一次，阶码减一。XY=-0.1110101026 1) 尾数调整|X尾数|Y尾数|无需尾数调整计算机组成原理计算机组成原理习题讲评3)尾数相除由补码除法规则求得：-0.1101+-0.11012-4 0.1111XY=(-0.1101
11、+-0.11012-4 0.1111) 2-2计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-14设计一个一位5421码加法器。 十进进制 数5421码码 C4S4S3S2S1校正前的二进进制数 C4S4S3S2S1校正与否0 40 0 0 0 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 0 0 1 0 0不校正5 6 7 8 90 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 00 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1+3校正1000 1001 1010 10111100A5， B5，计算机组成原理
12、计算机组成原理习题讲评十进进制数5421码码 C4S4S3S2S1校正前的二进进制数 C4S4S3S2S1校正与 否 10 11 12 13 141 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 +3校正15 16 17 18 191 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 01 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1A5 B5 +3校正1
13、 00001 00101 00011 0011 1 0100A5， B5，计算机组成原理计算机组成原理习题讲评不用校正，结果正确 当A5， B5，需+3校正，如：1+4=5，4+4+1=9当A5，B5或A5，B5，无需校正， 如：0+5=5， 4+5=9A4B4(S4+S3S2+S3S1) 当A5， B5，或A5，B5，需+3校正 ，如：计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4+9+1=14当 A5 ，B5，无需校正，如：5+9=14(A4B4)(C4+S3S2+S3S1) A5 ，B5，一定+3校正。A4B4(S4+S3S2+S3S1) 校正函数=S3S2+S3S1 + (A4B4)S4 +(A4B4)C4=S3S2+S3S1 + C3计算机组成原理计算机组成原理习题讲评4-16 用74181和74182芯片构成一个64位的ALU ，采用多级分组并行进位链。64位ALU共需要16片74181，5片74182组成。 C0C16C32C48C647418174182
