计算机组成原理复习题答案.doc

第页共NUMPAGES6页
《计算机组成原理》复习题-答案
三、其他题
已知：x=0.1011，y=-0.0101，求：[x]补，[x]补，[-x]补，[y]补，[y]补，[-y]补，x+y=?,x–y=?并判断是否发生溢出。
[x]补=0.1011， [y]补=1.1011
[x]补=0.01011（1分） [y]补=1.11011（1分）
[x]补=0.001011 （1分） [y]补=1.111011（1分）
[-x]补=1.0101（1分） [-y]补=0.0101（1分）
[x]补=00.1011[x]补=00.1011
+[-y]补=00.0101+[y]补=11.1011
01.000000.0110
符号位相异x–y溢出（2分）x+y=0.0110（2分）
已知x=-0.01111，y=+0.11001，求[x]补，[-x]补，[y]补，[-y]补，x+y=？，x–y=？并判断是否发生溢出。
[x]原=1.01111[x]补=1.10001（1分）所以：[-x]补=0.01111（1分）
[y]原=0.11001[y]补=0.11001（1分）所以：[-y]补=1.00111（1分）
[x]补11.10001[x]补11.10001
+[y]补00.11001+[-y]补11.00111
[x+y]补00.01010[x-y]补10.11000
所以：x+y=+0.01010（3分）因为符号位相异，结果发生溢出（3分）
设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。若存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ=50ns，问：顺序存储器和交叉存储器带宽各是多少？
信息总量：q=64位×4=256位
顺序存储器和交叉存储器读出4个字的时间分别是：
t2=mT=4×200ns=8×10–7(s)（1分）
t1=T+(m–1)τ=200+3×50=3.5×10–7(s)（1分）
顺序存储器带宽是：W1=q/t2=32×107（位/S）（2分）
交叉存储器带宽是：W2=q/t1=73×107（位/S）（2分）
已知某16位机的主存采用半导体存贮器，地址码为18位，若使用8K×8位SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式。问：
（1）若每个模板为32K×16位，共需几个模块板?
（2）每个模块内共有多少片RAM芯片?
（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择模块板？
（1）由于主存地址码给定18位，所以最大空间为218=256K，主存的最大容量为256K。现在每个模块板的存贮容量为32KB，所以主存共需256KB/32KB=8块板。（3分）
（2）每个模块板的存贮容量为32KB，现用4K×4位的SRAM芯片。每块板采用位并联与地址串联相结合的方式：即用2片SRAM芯片拼成4K×8位（共8组），用地址码的低12位（A0~A11）直接接到芯片地址输入端，然后用地址码的高3位（A14~A12）通过3：8译码器输出分别接到8组芯片的片选端。共8×2=16个SRAM。（3分）
（3）根据前面所得，共有8个模板，每个模板上有16片芯片，故主存共需8×16=128片芯片（SRAM）。（2分）
CPU选择各模块板的方法是：各模块板均用地址码A0~A14译码，而各模块的选择用地址码最高三位A17，A16，A15通过3：8译码器输出进行选择。（2分）
15107430
图T-01
OP源寄存器基值寄存器位移量（16位）
指令格式如图T-01所示，OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。
双字长二地址指令，用于访问存储器。（2分）
操作码字段OP为6位，可以指定26=64种操作。（2分）
一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由基值寄存器和位移量决定），所以是RS型指令。（2分）
指令格式如图T-02所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。
312622181716150
OP源寄存器变址寄存器偏移量图T-02

（1）操作码字段为6位，可指定26=64种操作，即64条指令。（2分）
（2）单字长（32）二地址指令，用于访问存储器。（2分）
（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容+偏移量决定），所以是RS型指令。（2分）
CPU结构如图T-03所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
主存储器M
a
c
AC
b
d
状态寄存器
操作
控制器
ALU
CPU
图T-03
+1
标明图中四个寄存器（a、b、c、d）的名称。
简述指令从主存取到控制器的数据通路。
简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
a为数据缓冲寄存