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1、计算机组成原理,1.2,1.3,1.8,1.2 计算机硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么?各部分之间是怎样联系的? 1.3 计算机系统可分哪几个层次?说明各层次的特点及其相互联系。 1.8 冯诺依曼结构的特点是什么?,3.8,设十进制数X=(+128.75)2-10 (1) 若(Y)2=(X)10，用定点数表示Y值。 (2) 设用21个二进制位表示浮点数，阶码用5位，其中阶符用1位；尾数用16位，其中符号用1位。阶码底为2。写出阶码和尾数均用原码表示的Y的机器数。 (3) 写出阶码和尾数均用反码表示Y的机器数。 (4) 写出阶码和尾数均用补码表示Y的机器数。,3.9,设机器字长16位。定点
2、表示时，数值15位，符号位1位；浮点表示时，阶码6位，其中阶符1位；尾数10位，其中，数符1位；阶码底为2。试求： (1) 定点原码整数表示时，最大正数，最小负数各是多少? (2) 定点原码小数表示时，最大正数，最小负数各是多少? (3) 浮点原码表示时，最大浮点数和最小浮点数各是多少? 绝对值最小的呢(非0)?,3.13,用压缩十进制数串表示法表示下列十进制数： +66， -78， +254， -396， +1980， -1992。,3.18,3.19,3.18 用原码一位乘计算X=0.1101,Y=-0.1011的积X*Y 3.19 用补码一位乘计算X=0.1010,Y=-0.0110的积
3、X*Y,3.20,3.21,3.22,3.20 X=-0.10110,Y=0.11111用加减交替法原码一位除计算X/Y的商及余数。 3.21 X=0.10110,Y=0.11111用加减交替法补码一位除计算X/Y的商。 3.22 X=-0.0100，Y=0.1000,用补码一位除，求X/Y的商。,3.27,设某运算器只由一个加法器和A，B两个D型边沿寄存器组成，A，B均可接收加法器输出，A还可接收外部数据，如图。问： (1) 外部数据如何才能传送到B? (2) 如何实现A+BA和A+BB?,3.29,如果采用偶校验，下述两个数据的校验位的值是什么? (1) 0101010 (2) 00110
4、11,3.30,设有16个信息位， 如果采用海明校验， 至少需要设置多少个校验位?应放在哪些位置上?,3.31,设有8位有效信息，试为之编制海明校验线路。说明编码方法，并分析所选方案具有怎样的检错与纠错能力。若8位信息为01101101，海明码是何值?,4.5,有一个512K16的存储器，由64K1的2164RAM芯片构成(芯片内是4个128128结构)。 (1) 总共需要多少个RAM芯片? (2) 采用分散刷新方式，如单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号的周期是多少? (3) 如采用集中刷新方式，设读/写周期T=0.1s，存储器刷新一遍最少用多少时间?,4.6,某机器中，已知道有一个地址空间
5、为0000H1FFFH的ROM区域，现在再用RAM芯片(8K4)形成一个16K8的RAM区域，起始地址为2000H，假设RAM芯片有#CS和#WE信号控制端。CPU地址总线为A15A0，数据总线为D7D0，控制信号为R/#W(读/写)，#MREQ(当存储器进行读或写操作时，该信号指示地址总线上的地址是有效的)。要求画出逻辑图。,5.1,某指令系统指令长16位，每个操作数的地址码长6位，指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。若双操作数指令有K条，无操作数指令有L条，问单操作数指令最多可能有多少条?,5.2,基址寄存器的内容为2000H(H表示十六进制)，变址寄存器内容为03A0H，指令的地址
6、码部分是3FH，当前正在执行的指令所在地址为2B00H，请求出变址编址(考虑基址)和相对编址两种情况的访存有效地址(即实际地址)。,6.1,CPU结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC、一个状态条件寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。要求： (1) 标明图中a,b,c,d四个寄存器的名称。 (2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。 (3) 简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。,6.2,设某计算机运算控制器逻辑图如图6.8，控制信号意义见表6.1，指令格式和微指令格式如下：指令格式 操作码 rs,rd, rs1 imm或disp微指令格
7、式 1 2 23 24 25控制字段 下址字段 其中123位代表的123号控制信号见表6.1。 试写出下述三条指令的微程序编码： (1) JMP(无条件转移到(rs1)+disp) (2) Load(从(rs1)+disp指示的内存单元取数，送rs保存) (3) Store(把rs内容送到(rs1)+disp指示的内存单元) 提示：先列出各指令执行步骤和每步所需控制信号，最后再写出编码,6.7,已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为51248(位)。微指令字长为48位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共4个(直接控制)，微指令采用水平型格式，如图所示。 (1)
8、 微指令中的三个字段分别应为多少位? (2) 画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。,6.15,设有主频为16MHz的微处理器，平均每条指令的执行时间为两个机器周期，每个机器周期由两个时钟脉冲组成。 问：(1)存储器为“0等待”，求出机器速度。 (2)假如每两个机器周期中有一个是访存周期，需插入1个时钟周期的等待时间，求机器速度。 (“0等待”表示存储器可在一个机器周期完成读/写操作，因此不需要插入等待时间),7.5,设某计算机的cache采用4路组相联映像，已知cache容量为16KB，主存容量为2MB，每个字块有8个字，每个字有32位。请回答： (1) 主存地址多少位(按字节编址)，各字段如何划分(各需多少位)? (2) 设cache起始为空，CPU从主存单元0，1，100。依次读出101个字(主存一次读出一个字)，并重复按此次序数读11次，问命中率为多少?若cache速度是主存的5倍，问采用cache与无cache比较速度提高多少倍?,7.6,设某计算机采用直接映像cache，已知容量为4096B。 (1) 若CPU依次从主存单元0，1，99和4096，4097，4195交替取指令，循环执行10次，问命中率为多少? (2) 如cache存取时间为10ns，主存存取时间为100ns，cache命中率为95%，求平均存取时间。,
