11級(jí)1-2班《組成原理》期末復(fù)習(xí)省公開課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

11級(jí)1-2班《計(jì)算機(jī)組成原理》期末考試復(fù)習(xí)第1頁(yè)

計(jì)算機(jī)組成原理考試題型說(shuō)明一、填空題（20%）二、選擇題（10%）三、是非判斷題（10%）四、簡(jiǎn)答題（15%）五、計(jì)算應(yīng)用題（32%）六、分析設(shè)計(jì)題（13%）第2頁(yè)計(jì)算機(jī)組成原理考試樣題講解一、填空題例1：微指令分操作控制字段和次序控制字段兩部分編碼。例2：設(shè)相對(duì)尋址轉(zhuǎn)移指令占2個(gè)字節(jié)，第一字節(jié)為操作碼，第二字節(jié)是位移量（用補(bǔ)碼表示），每當(dāng)CPU從存放器取出一個(gè)字節(jié)時(shí)，即自動(dòng)完成（pc）+1→pc。設(shè)當(dāng)前指令地址為3008H，要求轉(zhuǎn)移到300FH，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)內(nèi)容應(yīng)為05H。若當(dāng)前指令地址為300FH，要求轉(zhuǎn)移到3004H，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)內(nèi)容為F3H。第3頁(yè)例3：在微指令字段編碼中，操作控制字段分段并非是任意，必須遵照分段標(biāo)準(zhǔn)，其中包含：（1）把互斥性微命令分在同一段內(nèi)，（2）普通每個(gè)小段還要留出一個(gè)狀態(tài)，表示不產(chǎn)生微命令

。例4：中止請(qǐng)求普通判優(yōu)次序是故障引發(fā)中止請(qǐng)求、DMA請(qǐng)求和外部設(shè)備中止請(qǐng)求。第4頁(yè)例5：高速緩沖存放器地址映像方式有：

直接映

、

全相聯(lián)映像

、和

組相聯(lián)映像

三種。例6：DMA數(shù)據(jù)塊傳送分為

DMA初始化

、

DMA傳送

、和

DMA后處理

階段。例7：

靜態(tài)

RAM是利用觸發(fā)器電路兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)來(lái)表示信息“0”和“1”，故在不停開電源時(shí)，能夠長(zhǎng)久保持信息；

動(dòng)態(tài)

RAM利用電容器存放電荷來(lái)表示信息“0”和“1”，所以需要不停進(jìn)行刷新。例8：現(xiàn)在所生產(chǎn)存放器芯片容量是有限，在字?jǐn)?shù)或字長(zhǎng)方面與實(shí)際存放器要求都有很大差距，所以需要在

位數(shù)

和

字?jǐn)?shù)

兩方面進(jìn)行擴(kuò)展才能滿足實(shí)際存放器容量要求。第5頁(yè)例9：依據(jù)當(dāng)前慣用存放介質(zhì)將存放器分為

半導(dǎo)體存放器

、

磁表面存放器

和光盤存放器三種。例10：對(duì)存放器要求是

存放容量大

、

存放速度快

、和

成本價(jià)格低

。為了處理這方面矛盾，計(jì)算機(jī)采取多級(jí)存放體系結(jié)構(gòu)。例11：動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存放器刷新方式主要有

集中刷新

、

分散刷新

和

異步刷新

三種方式。例12：高速緩沖存放器（CACHE）慣用替換算法有

先進(jìn)先出算法、最近最少使用算法

和隨機(jī)替換算法。第6頁(yè)例13：在數(shù)表示范圍方面，浮點(diǎn)比定點(diǎn)

大

。在運(yùn)算規(guī)則方面，浮點(diǎn)比定點(diǎn)

復(fù)雜

。在運(yùn)算精度方面，浮點(diǎn)比定點(diǎn)

高

。例14：控制器按照微命令形成方法不一樣分為：

組合邏輯控制器和微程序控制器。例15：計(jì)算機(jī)操作與時(shí)序信號(hào)之間關(guān)系稱為時(shí)序控制方式，時(shí)序控制方式可分為:同時(shí)控制和異步控制兩大類。例16：DMA（直接內(nèi)存訪問(wèn)）方式中，DMA控制器從CPU完全接管對(duì)

總線

控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過(guò)CPU,而直接在內(nèi)存和

I/O設(shè)備

之間進(jìn)行.第7頁(yè)例17：若浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果兩位符號(hào)位和小數(shù)點(diǎn)后第一位是

00.1

或

11.0

時(shí)，表明結(jié)果是規(guī)格化數(shù)。例18：在補(bǔ)碼一位乘法中，假如判斷位YiYi-1=10，則下一步（但不是最終一步）操作是將部分積加上

[-X]補(bǔ)

，再向

右

移一位。（設(shè)x為被乘數(shù)，y為乘數(shù)）例19：因?yàn)橐粋€(gè)存放器芯片容量和位數(shù)普通不能滿足使用要求，所以通常將若干個(gè)芯片按

串聯(lián)

和

并聯(lián)

兩種方式相連接。例20：按數(shù)據(jù)傳輸格式來(lái)分，I／O接口類型可分

并行接口

和

串行接口

兩種。第8頁(yè)例21：微程序入口地址是依據(jù)

指令操作碼

經(jīng)過(guò)

微地址形成電路

產(chǎn)生。例22：某半導(dǎo)體存放器地址碼為16位，所以該機(jī)由地址碼計(jì)算出主存最大容量為

64K

(或216)

個(gè)單元。例23：一個(gè)直接映像Cache，有64個(gè)塊，主存共有4096個(gè)塊，每個(gè)塊64個(gè)字，因而在主存地址中，應(yīng)有標(biāo)識(shí)字段

6

位，Cache容量為4096（或64×64）字。例24：指令操作碼字段表示指令操作特征與功效

，而地址碼字段表示

操作數(shù)地址或操作數(shù)

。

第9頁(yè)二、選擇題例1：真值-1011八位原碼是（C） A．00011001B．00001011C．10001011D．1110001例2：內(nèi)存單元內(nèi)容能夠是指令，也能夠是數(shù)據(jù)，它們?cè)谛问缴蠜](méi)有差異，主要經(jīng)過(guò)(C)來(lái)識(shí)別從內(nèi)存單元取是指令還是數(shù)據(jù)。A．指令譯碼器 B.主存單元地址范圍C.指令執(zhí)行不一樣階段 D.時(shí)序信號(hào)第10頁(yè)例3：在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算普通經(jīng)過(guò)（D）來(lái)實(shí)現(xiàn)。A．原碼運(yùn)算二進(jìn)制減法器

B．補(bǔ)碼運(yùn)算二進(jìn)制減法器C．補(bǔ)碼運(yùn)算十進(jìn)制加法器

D．補(bǔ)碼運(yùn)算二進(jìn)制加法器例4：為了縮短指令中某個(gè)地址段位數(shù)，有效方法是采取（B）。A、馬上尋址

B、存放器尋址

C、間接尋址

D、變址尋址第11頁(yè)例5：脈沖型微命令作用是（A）。

A.用脈沖邊緣進(jìn)行操作定時(shí)

B.在該脈沖寬度時(shí)間內(nèi)進(jìn)行ALU操作

C.在該脈沖寬度時(shí)間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送

D.在該脈沖寬度時(shí)間內(nèi)打開數(shù)據(jù)傳送通路例6：以下敘述中，能反應(yīng)RISC特征有(A)。A．設(shè)置大量通用存放器 B．指令長(zhǎng)度可變C．豐富尋址方式 D．使用微程序控制器第12頁(yè)例7：總線數(shù)據(jù)通路寬度是指（A）。

A．能一次并行傳送數(shù)據(jù)位數(shù)

B．可依次串行傳送數(shù)據(jù)位數(shù)

C．單位時(shí)間內(nèi)可傳送數(shù)據(jù)位數(shù)

D．可一次并行傳送數(shù)據(jù)最大值例8：在多級(jí)存放體系中，“cache—主存”結(jié)構(gòu)作用是處理（D）問(wèn)題。A.主存容量不足B.主存與輔存速度不匹配C.輔存與CPU速度不匹配D.主存與CPU速度不匹配第13頁(yè)例9：計(jì)算機(jī)在控制硬盤和主機(jī)之間大批數(shù)據(jù)交換時(shí)主要采?。―）方式。A．通道和I/O處理器方式 B．程序直接控制方式C．程序中止控制方式 D．DMA方式例10：在微程序控制器中，機(jī)器指令和微程序指令關(guān)系是（C）。A．每一條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行B．一條微指令由若干條機(jī)器指令組成C．每一條機(jī)器指令由一段用微指令組成微程序來(lái)解釋執(zhí)行D．一段微程序由一條機(jī)器指令來(lái)執(zhí)行第14頁(yè)例11：浮點(diǎn)加減中對(duì)階（A）。

A．將較小一個(gè)階碼調(diào)整到與較大一個(gè)階碼相同

B．將較大一個(gè)階碼調(diào)整到與較小一個(gè)階碼相同

C．將被加數(shù)階碼調(diào)整到與加數(shù)階碼相同

D．將加數(shù)階碼調(diào)整到與被加數(shù)階碼相同例12：為了降低指令中地址個(gè)數(shù)，能夠采?。˙）A．直接尋址 B．隱含尋址C．相對(duì)尋址 D．變址尋址第15頁(yè)例13：在計(jì)算機(jī)層次化存放器結(jié)構(gòu)中，虛擬存放器是指（C）.A．將主存放器看成高速緩存使用B．將高速緩存看成主存放器使用C．將輔助存放器看成主存放器使D．將主存放器看成輔助存放器使用例14：接口是（B）邏輯部件。

A．CPU與系統(tǒng)總線之間

B．系統(tǒng)總線與I/O設(shè)備之間

C．主存與I/O設(shè)備之間

D．運(yùn)算器與I/O設(shè)備之間第16頁(yè)例15：動(dòng)態(tài)RAM存放信息依靠是（D）。A．單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 B．磁場(chǎng)C．雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 D．電容器例16：若浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，則判斷運(yùn)算結(jié)果是否為規(guī)格化表示方法是（C）。A．階符與數(shù)符相同為規(guī)格化表示B.階符與數(shù)符相異為規(guī)格化表示C．?dāng)?shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相異為規(guī)格化表示D．?dāng)?shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相同為規(guī)格化表示第17頁(yè)例17：CPU可直接編程訪問(wèn)存放器是（D）。A．光盤存放器 B．虛擬存放器C．磁盤存放器 D．主存放器例18：程序計(jì)數(shù)器是指（D）。A．可存放指令存放器B．可存放程序狀態(tài)字存放器C．本身含有計(jì)數(shù)邏輯與移位邏輯存放器D．存放下一條指令地址存放器第18頁(yè)例19：在異步控制總線傳送中（C）。

A．所需時(shí)間固定不變B．所需時(shí)鐘周期數(shù)一定

C．所需時(shí)間隨實(shí)際需要可變

D．時(shí)鐘周期長(zhǎng)度視實(shí)際需要而定例20：零地址指令可選尋址方式是（C）。A．馬上尋址 B．間接尋址C．堆棧尋址 D．存放器尋址第19頁(yè)例21：在集中式總線仲裁中，（

C

）方式響應(yīng)時(shí)間最快。

A．鏈?zhǔn)讲樵傿．計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢

C．獨(dú)立請(qǐng)求D．以上三種相同例22：中止屏蔽字作用是（B）A．暫停外設(shè)對(duì)主存訪問(wèn)B．暫停對(duì)一些中止響應(yīng)C．暫停對(duì)一切中止響應(yīng)D．暫停CPU對(duì)主存訪問(wèn)第20頁(yè)三、是非判斷題例1：降低指令中地址數(shù)目標(biāo)方法是：采取以存放器為基礎(chǔ)尋址方式。（

×）例2：每條指令第一個(gè)機(jī)器周期一定是取指周期。（√

）例3：對(duì)外設(shè)統(tǒng)一編址是指給每個(gè)外設(shè)設(shè)置一個(gè)地址碼。（×）例4：狀態(tài)存放器是為計(jì)算機(jī)提供判斷條件，以實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移。（√）第21頁(yè)例5：提升并行加法器速度關(guān)鍵是盡可能加緊各位計(jì)算結(jié)果。（×）例6：計(jì)算機(jī)內(nèi)部除法運(yùn)算可由“加減”和“左移”運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。。（√）例7：外部中止一旦申請(qǐng)中止，便能馬上得到CPU響應(yīng)。（×）例8：DMA方式用于傳送成組數(shù)據(jù)，所以DMA控制器申請(qǐng)總線使用權(quán)后，總是要等一批數(shù)據(jù)傳送完成后才釋放總線。（√）第22頁(yè)例9：在異步通信中，數(shù)據(jù)傳送所需時(shí)間由CPU決定。（×）例10：串行接口是指：接口與總線之間串行傳送，接口與設(shè)備之間串行傳送。（×）例11：在微程序控制方式中，由一條微指令微操作控制字段產(chǎn)生微命令。（√）例12：總線是一組可由多個(gè)部件分時(shí)共享傳送信息公共線路，某一時(shí)刻允許多個(gè)部件通用過(guò)總線發(fā)送數(shù)據(jù)。（×

）第23頁(yè)例13：兩個(gè)補(bǔ)碼相加，只有在最高位都是1時(shí)有可能產(chǎn)生溢出。（×）例14：相對(duì)尋址方式中，操作數(shù)有效地址等于程序計(jì)數(shù)器（PC）內(nèi)容與偏移量之和。（√）例15：指令是程序設(shè)計(jì)人員與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)溝通媒介，微指令是計(jì)算機(jī)指令和硬件電路建立聯(lián)絡(luò)媒介。（√）例16：半導(dǎo)體ROM是非易失性，斷電后依然能保持記憶。（√）例17：在統(tǒng)一編址方式下，CPU訪問(wèn)I/O端口時(shí)必須使用專用I/O命令。（×）例18：在慣用硬磁盤中，外圈磁道容量與內(nèi)圈磁道容量相同。（√）第24頁(yè)例19：主存放器中采取雙譯碼結(jié)構(gòu)主要目標(biāo)是提升存取速度。（×）例20：ＤＭＡ方式進(jìn)行外設(shè)與主機(jī)交換信息時(shí)，不需要向主機(jī)發(fā)出中止請(qǐng)求。（×）例21：奇偶校驗(yàn)?zāi)軌蚣m正代碼中出現(xiàn)錯(cuò)誤。（×）例22：用微指令分段編碼法設(shè)計(jì)微指令時(shí)，需將含有相斥性微命令組合在同一字段內(nèi)。（√）例23：時(shí)序電路用來(lái)產(chǎn)生各種時(shí)序信號(hào)，以確保整個(gè)計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)地工作。（√）第25頁(yè)例1：馮諾依曼數(shù)字電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想包含那些關(guān)鍵點(diǎn)？答：（1）用二進(jìn)制代碼表示程序和數(shù)據(jù)；（2）計(jì)算機(jī)采取存放程序工作方式；（3）計(jì)算機(jī)硬件由存放器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。四、簡(jiǎn)答題第26頁(yè)例2：什么是程序存放工作方式？答：（1）事先編制程序；（2）事先存放程序；（3）自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行程序。第27頁(yè)例3：衡量計(jì)算機(jī)性能基本指標(biāo)有哪些？答：（1）基本字長(zhǎng)；（2）運(yùn)算速度；（3）數(shù)據(jù)通路寬度與數(shù)據(jù)傳輸率；（4）存放容量；（5）外圍設(shè)備配置；（6）軟件配置。第28頁(yè)例4：什么是尋址方式？常見尋址方式有哪些？答：指令中以什么方式提供操作數(shù)或操作數(shù)地址，稱為尋址方式，尋址方式是形成操作數(shù)有效地址方法。常見尋址方式主要有：馬上尋址，直接尋址，間接尋址，存放器尋址，存放器間接尋址，基址尋址，變址尋址，相對(duì)尋址，堆棧尋址，隱含尋址等。第29頁(yè)例5：在設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)時(shí),通常應(yīng)從哪4個(gè)方面考慮?答：（1）指令系統(tǒng)完備性，慣用指令齊全，編程方便；（2）指令系統(tǒng)高效性，程序占用內(nèi)存空間少，運(yùn)行速度快。（3）指令系統(tǒng)規(guī)整性，指令和數(shù)據(jù)使用規(guī)則統(tǒng)一簡(jiǎn)化，易學(xué)易記；（4）指令系統(tǒng)兼容性，同一系列低級(jí)計(jì)算機(jī)程序能放到新高檔機(jī)上直接運(yùn)行。第30頁(yè)例6：微程序控制器怎么產(chǎn)生微操作控制信號(hào)？這種控制器有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：微操作控制信號(hào)產(chǎn)生：事先把微操作控制信號(hào)以代碼形式組成微指令，然后存放于控制存放器中，取微指令時(shí)，其代碼直接或譯碼產(chǎn)生微操作控制信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：規(guī)整、易于修改和擴(kuò)展；缺點(diǎn)：速度較慢。第31頁(yè)例7：畫出計(jì)算機(jī)中采取存放系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明不一樣層次作用及對(duì)速度、容量要求。答:（1）主存：存放需要CPU運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)，速度較快，容量較大；（2）Cache：存放當(dāng)前訪問(wèn)頻繁內(nèi)容，即主存一些頁(yè)內(nèi)容復(fù)制。速度最快，容量較?。唬?）外存：存放需聯(lián)機(jī)保留但暫不執(zhí)行程序和數(shù)據(jù)。容量很大而速度較慢。第32頁(yè)作出層次結(jié)構(gòu)圖以下：第33頁(yè)例8：組合邏輯控制方式基本思想是什么？答：它經(jīng)過(guò)組合邏輯電路產(chǎn)生微命令。產(chǎn)生微命令輸入信號(hào)有：指令代碼(操作碼，尋址方式碼等），時(shí)序信號(hào)（工作周期、時(shí)鐘周期，工作脈沖），程序狀態(tài)（PSW中標(biāo)志位）和外部請(qǐng)求等。輸出信號(hào)為微命令（電位型、脈沖型）。例9：I/O接口基本功效有哪些？答：（1）尋址：接收CPU送來(lái)地址碼，選擇接口中存放器供CPU訪問(wèn)。（2）數(shù)據(jù)緩沖：實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)速度匹配（3）預(yù)處理：串-并格式轉(zhuǎn)換（串口）；數(shù)據(jù)通路寬度轉(zhuǎn)換（并口）；電平轉(zhuǎn)換。（4）控制功效：傳送控制命令與狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)I/O傳送控制方式。第34頁(yè)例10：常見總線分類方法有哪幾個(gè)？對(duì)應(yīng)能夠?qū)⒖偩€分為那幾類？答：總線分類方法有以下幾個(gè)：按數(shù)據(jù)傳送格式分類，按時(shí)序控制方式分類，按所處位置和功效分類，按傳送信息類型分類。

按數(shù)據(jù)傳送格式，總線可分為串行總線與并行總線。按時(shí)序控制方式，總線可分為同時(shí)總線（含同時(shí)擴(kuò)展總線）與異步總線，。按所處位置和功效，可分為CPU內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線以及各種局部總線。按傳送數(shù)據(jù)類型，可分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。第35頁(yè)例11：動(dòng)態(tài)存放器刷新方式有哪幾個(gè)?它們優(yōu)缺點(diǎn)怎樣?答：（1）集中式刷新方式，優(yōu)點(diǎn)：主存利用率高，控制簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)：形成一段較大死區(qū)時(shí)間；（2）分散刷新方式，優(yōu)點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單，主存工作沒(méi)有長(zhǎng)死區(qū)時(shí)間，缺點(diǎn)：主存利用率低，工作速度約降低一倍；（3）異步刷新方式，優(yōu)點(diǎn)：對(duì)主存利用率高，工作速度快，而且沒(méi)有長(zhǎng)死區(qū)，缺點(diǎn)：控制較復(fù)雜。第36頁(yè)例12：何謂程序中止方式？請(qǐng)舉出兩種詳細(xì)應(yīng)用實(shí)例？答：當(dāng)CPU接到某個(gè)隨機(jī)中止請(qǐng)求信號(hào)后，暫停執(zhí)行當(dāng)前程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行對(duì)應(yīng)中止服務(wù)程序，為該隨機(jī)事件服務(wù)，服務(wù)完成后自動(dòng)返回并繼續(xù)執(zhí)行原程序，這一過(guò)程稱為中止，采取這種方式控制I/O操作或處理隨機(jī)事件。稱為中止方式。主要應(yīng)用于處理復(fù)雜隨機(jī)事件、控制中低速I/O；實(shí)比如：故障處理、中低速I/O控制、通信、實(shí)時(shí)處理、人機(jī)對(duì)話等。第37頁(yè)例13：主機(jī)和外設(shè)信息交換方式有哪幾個(gè)?并簡(jiǎn)單說(shuō)明各自特點(diǎn)。答：（1）程序查詢方式：CPU操作和外圍設(shè)備操作能夠同時(shí)，且硬件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但比較浪費(fèi)CPU資源。

（2）程序中止方式：CPU和外圍設(shè)備能夠并行操作。普通適合用于隨機(jī)出現(xiàn)服務(wù)，且一旦提出中止要求應(yīng)馬上進(jìn)行響應(yīng)，節(jié)約了CPU時(shí)間開銷，但硬件結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜一些

（3）直接內(nèi)存訪問(wèn)（DMA）方式：數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過(guò)CPU，數(shù)據(jù)傳送速度很高，傳送速率僅受到內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間限制。需要更多硬件，適合用于內(nèi)存和高速外設(shè)之間大批量數(shù)據(jù)交換場(chǎng)所。

（4）通道方式：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外設(shè)統(tǒng)一管理和外設(shè)與內(nèi)存之間數(shù)據(jù)傳送，大大提升了CPU工作效率。

（5）外圍處理機(jī)（IOP）方式：是通道方式深入發(fā)展，基本上獨(dú)立于主機(jī)工作，結(jié)構(gòu)更靠近普通處理機(jī)。第38頁(yè)例14：總線集中式仲裁有哪幾個(gè)方式?并說(shuō)明各自優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）鏈?zhǔn)讲樵兎绞剑航?jīng)過(guò)接口優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路來(lái)決定設(shè)備優(yōu)先級(jí)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充，不過(guò)對(duì)問(wèn)詢鏈電路故障很敏感，而且優(yōu)先級(jí)低設(shè)備可能長(zhǎng)久不能使用總線。

（2）計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式：能夠經(jīng)過(guò)改變計(jì)數(shù)起始值來(lái)靈活改變?cè)O(shè)備優(yōu)先級(jí)，但需增加線數(shù)。

（3）獨(dú)立請(qǐng)求方式：響應(yīng)時(shí)間快，對(duì)優(yōu)先次序控制相當(dāng)靈活，但需增加線數(shù)。第39頁(yè)五、計(jì)算應(yīng)用題例1：將十進(jìn)制數(shù)-21和-0.375化成二進(jìn)制數(shù)，再寫出各自原碼、補(bǔ)碼、反碼表示（符號(hào)位和數(shù)值位共8位）。

二進(jìn)制數(shù)原碼補(bǔ)碼反碼

解-21：-10101100101011110101111101010-0.375-0.0111.01100001.10100001.1001111第40頁(yè)例2、用變形補(bǔ)碼進(jìn)行加減運(yùn)算，并判斷結(jié)果是否溢出？是何種溢出？(1)X=0.10010，Y=-0.10011，計(jì)算X-Y(2)X=-0.10111，Y=0.10011，計(jì)算X+Y解：（1）[x]補(bǔ)=00.10010[y]補(bǔ)=11.01101[-y]補(bǔ)=00.10011[x-y]補(bǔ)=[x]補(bǔ)+[-y]補(bǔ)=00.10010+00.10011=01.00101因?yàn)殡p符號(hào)位不一樣，發(fā)生了正溢。（2）[x]補(bǔ)=11.01001[y]補(bǔ)=00.10011[x+y]補(bǔ)=[x]補(bǔ)+[y]補(bǔ)=11.01001+00.10011=11.11100，無(wú)溢出。x+y=－0.00100第41頁(yè)例3：用補(bǔ)碼一位乘法計(jì)算X×Y=？，X=－0.1011Y=0.1101寫出規(guī)范運(yùn)算過(guò)程。解：A=00.0000，B=[X]補(bǔ)=11.0101，-B=[-X]補(bǔ)=00.1011，C=[Y]補(bǔ)=0.1101 第42頁(yè)第43頁(yè)練習(xí)1:用補(bǔ)碼一位乘法（比較法）計(jì)算X×Y。已知X=－0.1101，Y=0.1011。要求寫出規(guī)范運(yùn)算過(guò)程。第44頁(yè)第45頁(yè)例4：用邏輯代數(shù)公式化簡(jiǎn)法證實(shí)以下等式。證實(shí)以下：第46頁(yè)練習(xí)2：用邏輯代數(shù)公式化簡(jiǎn)法證實(shí)以下等式。第47頁(yè)例5：將4位有效信息1001編成循環(huán)校驗(yàn)碼（CRC碼），選擇生成多項(xiàng)式為1011（即：），寫編碼過(guò)程。解：（1）編碼方法（2）編碼后校驗(yàn)碼為：第48頁(yè)練習(xí)3：將4位有效信息1100編成循環(huán)校驗(yàn)碼（CRC碼），選擇生成多項(xiàng)式為1011（即：），寫編碼過(guò)程。第49頁(yè)例6：已知X=25*(9/16)Y=24*(-11/16)請(qǐng)按浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算規(guī)則,計(jì)算:X+Y=?其浮點(diǎn)數(shù)階碼和尾數(shù)用變形補(bǔ)碼表示，存放格式以下：階符（2位）階碼（3位）尾符（2位）尾碼（6位）假定：舍入方法采取“0舍1入法”。解：[X]浮=00,10100.100100[Y]浮=00,10011.010100[EX-EY]補(bǔ)=00,101+11,100=00,001EX-EY=+1,則y尾數(shù)向右移一位，階碼對(duì)應(yīng)加1，對(duì)階結(jié)果：[Y]

浮′=00,10111.101010第50頁(yè)尾數(shù)相加[MX+MY’]補(bǔ)=

00.100100+11.101010=00.001110，[x+y]補(bǔ)=00,101;00.001110(尾數(shù)出現(xiàn)“00.0”，需左規(guī))。規(guī)格化處理,左規(guī)2位:即尾數(shù)左移二位,同時(shí)階碼減2

[X+Y]浮=00,01100.111000最終止果:X+Y=23*(+0.111000)第51頁(yè)練習(xí)4：已知X=2-4*(11/16)Y=2-3*(13/16)請(qǐng)按浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算規(guī)則,計(jì)算:X+Y=?其浮點(diǎn)數(shù)階碼和尾數(shù)用變形補(bǔ)碼表示，存放格式以下：假定：舍入方法采取“0舍1入法”。階符（2位）階碼（3位）尾符（2位）尾碼（6位）解：第52頁(yè)[X]浮=11,10000.101100[Y]浮=11,10100.110100[EX-EY]補(bǔ)=11,100+00,011=11,111EX-EY=-1對(duì)階結(jié)果：[X]

浮′=11,10100.010110尾數(shù)相加[MX+MY]補(bǔ)=00.010110+00.110100=01.001010，[x+y]浮=11,10101.001010(尾數(shù)出現(xiàn)“01.0”，表示溢出)（尾數(shù)溢出,需右規(guī)一位,即尾數(shù)右移一位,同時(shí)階碼加1

）所以:[X+Y]浮=11,11000.100101最終止果X+Y=2-2*(+0.100101)第53頁(yè)例7：某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為16位,存放器按字編址,存放器訪問(wèn)指令格式以下:其中OP是操作碼，Mode為尋址方式：0馬上尋址、1直接尋址、2間接尋址、3變址尋址、4相對(duì)尋址，ADD為形式地址。設(shè)PC和Rx分別為程序計(jì)數(shù)器和變址存放器，字長(zhǎng)為16位。問(wèn):1.該格式能定義多少種指令?2.各種尋址方式尋址范圍為多少字?3.寫出各種尋址方式有效地址EA計(jì)算式。OP(5位)Mode(3位)ADD(8位)第54頁(yè)解：（1）因?yàn)椴僮鞔a字段長(zhǎng)度為5位（K位），所以能定義25=32種（2K種）操作；（2）依據(jù)不一樣尋址方式特點(diǎn)，尋址方式M尋址范圍以下所表示：

0

1個(gè)字,即指令字

1

256個(gè)字（2M字,M=8）

2

64k字（2N字,N=16）

3

64k字（2N字,N=16）

4

256個(gè)字(PC值附近256個(gè)字)（2M字，M=8）（設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為N位，指令地址位長(zhǎng)M位）；（3）各種尋址方式有效地址計(jì)算：

1

EA=Add

2

EA=(Add)

3

EA=(Rx)+Add

4

EA=(PC)+Add其中：Add為形式地址。第55頁(yè)練習(xí)5：某機(jī)主存容量為4M×16位，且存放字長(zhǎng)等于指令字長(zhǎng)，若該機(jī)指令系統(tǒng)具備120種操作。操作碼位數(shù)固定，且含有直接、間接、馬上、相對(duì)四種尋址方式。（1）畫出一地址指令格式并指出各字段作用；（2）該指令直接尋址最大范圍；（3）一次間址尋址范圍；（4）相對(duì)尋址尋址范圍。第56頁(yè)解：（1）指令字長(zhǎng)16位，操作碼為7位，尋址特征位2位，地址碼7位；（2）27；（3）216；（4）-64~+63。第57頁(yè)六、分析設(shè)計(jì)題例1：用74181和74182芯片組成一個(gè)16位ALU，采取組間并行進(jìn)位鏈結(jié)構(gòu)。畫出邏輯圖，并注明輸入、輸出信號(hào)。解：第58頁(yè)練習(xí)6：用74181組成一個(gè)16位ALU，采取組間串行進(jìn)位鏈結(jié)構(gòu)。畫出邏輯圖，并注明輸入、輸出信號(hào)。解：第59頁(yè)例2：用1K×4位/片SRAM芯片組成一個(gè)4K×8位存放器，地址總線A15～A0（低），雙向數(shù)據(jù)總線D7～D0，讀寫控制信號(hào)，為片選輸入信號(hào)。請(qǐng)畫出芯片級(jí)邏輯框圖，注明各種信號(hào)線，寫出各片選信號(hào)邏輯式。解：

（1）計(jì)算芯片數(shù)

擴(kuò)展位數(shù)：用兩片1K×4位存放芯片擴(kuò)展容量至1K×8位；

擴(kuò)展單元數(shù)：用4組1K×8位將容量擴(kuò)展至4K×8位；

故共需2×4=8片1K×4位存放芯片。

（2）地址分配

因?yàn)椋?12=4K，所以存放器需要12位地址（