計(jì)算機(jī)期末總結(jié)-wenkub
2024-10-21 13 本頁(yè)面
【正文】 成存儲(chǔ)器，按字節(jié)編址，其中RAM的地址為0000H～5FFFH，ROM的地址為6000～9FFFH，畫出此存儲(chǔ)器組成結(jié)構(gòu)圖及與CPU的連接圖。地址總線A15A0（低）。解：此題所用芯片是同種芯片。第四章 內(nèi)容，它和CPU的關(guān)系最為密切。8421碼是十進(jìn)制數(shù)的編碼。（答案：D） .（答案；A） （答案：B） XY，X+Y，并判別結(jié)果的正確性。①地址線、數(shù)據(jù)線各為多少根? ②RAM和ROM的地址范圍分別為多少? ③每種芯片各需要多少片。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)該指令系統(tǒng)的格式，最多共有多少條指令？ 解：擴(kuò)展操作碼。④校驗(yàn)位的形成：P1=第一組中的所有位(除P1外)求異或： D6 ⊕ D4 ⊕ D3 ⊕ D1 ⊕ D0=1 ⊕0 ⊕1 ⊕1 ⊕0=1 P2=第一組中的所有位(除P2外)求異或：D6 ⊕D5 ⊕ D3 ⊕ D2 ⊕ D0=1 ⊕1 ⊕1 ⊕1 ⊕0=0 P3=第一組中的所有位(除P3外)求異或：D7 ⊕D3⊕ D2⊕ D1=0 ⊕1 ⊕1 ⊕0=0 P4=第一組中的所有位(除P4外)求異或：D7⊕ D6⊕ D5⊕ D4=0 ⊕1 ⊕1 ⊕0=0 所以，信息碼01101110的海明校驗(yàn)碼為011001110001。解：(1)求信息碼01101110的海明校驗(yàn)碼 ①確定海明校驗(yàn)位的位數(shù)：設(shè)R為校驗(yàn)位的位數(shù)，則整個(gè)碼字的位數(shù)應(yīng)滿足不等式N=K+R設(shè)R=3，則231=7，N=8+3=11,不等式不滿足:設(shè)R=4，則241=15，N=8+3=11,不等式滿足。？空間：指令的地址是由程序計(jì)數(shù)器(PC)規(guī)定的，而數(shù)據(jù)的地址是由指令規(guī)定的。③規(guī)格化操作結(jié)果的符號(hào)位與最高數(shù)值位同值,應(yīng)執(zhí)行左規(guī)處理, 結(jié)果為11 00010101 10, 階碼為00 011。 ，y＝2100 （1）進(jìn)位的傳遞速度（2）讓各位的進(jìn)位與低位的進(jìn)位無(wú)關(guān)，僅與兩個(gè)參加操作的數(shù)有關(guān)。由于每位的操作數(shù)是同時(shí)給出的，各進(jìn)位信號(hào)幾乎可以同時(shí)產(chǎn)生，和數(shù)也隨之產(chǎn)生，所以先行進(jìn)位可以提高進(jìn)位的傳遞速度，從而提高加法器的運(yùn)算速度。()解：X和Y在機(jī)器中的浮點(diǎn)補(bǔ)碼表示形式為(雙符號(hào)位)：階符 階碼 數(shù)符 尾數(shù)X： 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 Y： 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 計(jì)算過(guò)程：①對(duì)階操作階差ΔE＝[Ex]補(bǔ)+[EY]補(bǔ)=00010+11100=11110 X階碼小，Mx右移2位，保留階碼E＝00100。④舍人附加位最高位為1，采用0舍1入法處理，在所得結(jié)果的最低位+1，得新結(jié)果： [M]補(bǔ)=1100010110，M：0．11101010。在程序執(zhí)行過(guò)程中，要避免修改指令,但可以修改數(shù)據(jù)。所以R最小取4。(2)校驗(yàn)原理在接收端分別求SSSS4 S1=P1⊕第一組中的所有位求異或 =P1⊕ D6 ⊕ D4 ⊕ D3 ⊕ D1 ⊕ D0 S2=P2⊕第二組中的所有位求異或 =P2⊕ D6 ⊕D5 ⊕ D3 ⊕ D2 ⊕ D0 S3=P3⊕第三組中的所有位求異或 =P3⊕ D7 ⊕D3⊕ D2⊕ D1 S4=P4⊕第四組中的所有位求異或 =P4⊕ D7⊕ D6⊕ D5⊕ D4 當(dāng)S1 S2S3 S4=0000時(shí)，接收的數(shù)無(wú)錯(cuò)，否則 S1 S2S3 S4的二進(jìn)制編碼即為出錯(cuò)位號(hào)，例如 S1 S2S3 S4=1001說(shuō)明第9位出錯(cuò)，將其取反，即可糾錯(cuò)。，試用如下所給芯片設(shè)計(jì)一個(gè)存儲(chǔ)器，容量為10K，其中RAM為高8K，ROM為低2K，最低地址為0（RAM芯片類型有為：4K180。④畫出存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)圖及與CPU連接的示意圖。設(shè)：X=，Y= 解：[X]補(bǔ)=0011011 [Y]補(bǔ)=1101110 [Y]補(bǔ)=0010010 [X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)=0101101 溢出[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)=0001001 無(wú)溢出 X+Y = ，所表示的數(shù)有時(shí)會(huì)發(fā)生溢出，其根本原因是計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)有限。若要求數(shù)值0在計(jì)算機(jī)中惟一地表示為全0，應(yīng)使用反碼表示。主存儲(chǔ)器和CPU的連接是由總線支持的，連接形式如圖4．1所示。（1）片數(shù)=存儲(chǔ)器總?cè)萘浚ㄎ唬?芯片容量（位）=4K*8/（1K*4）=8（片）（2）CPU總線（由存儲(chǔ)器容量決定）地址線位數(shù)=log2(字?jǐn)?shù))=log2(4K)=12(位)數(shù)據(jù)線位數(shù)=字長(zhǎng)=8（位）（3）芯片總線（由芯片容量決定）地址線=log2(1K)=10(位)數(shù)據(jù)線=4（位）（4）分組（組內(nèi)并行工作，cs連在一起，組間串行工作，cs分別連接譯碼器的輸出）。給出地址分配和片選邏輯。解：計(jì)算容量、芯片數(shù)量：RAM的地址范圍展開(kāi)為***0~***1，A12A0從0000H～1FFFH，容量為：8K，高位地址A15A14A13，從000010，所以RAM的容量為8K 3=24K。ROM的地址范圍展開(kāi)為0110 0000 0000 0000~1001 1111 1111 1111，高位地址A15A14A13，從011~100。地址分析如下：（1）方法一以內(nèi)部地址多的為主，地址譯碼方案為：用A14A13作譯碼器輸入，則Y0選RAM1，Y1選RAM2，Y3選ROM，當(dāng)A12=0時(shí)選ROM1，當(dāng)A12=1時(shí)選ROM2，擴(kuò)展圖與連接圖如圖所示。解：（1）ROM的首地址為0000H，ROM的總?cè)萘繛?K8；RAM的末地址為3FFFH，RAM的總?cè)萘繛?K8，所以首地址為：2000H。解：RAM的地址范圍展開(kāi)為001 0000000000000~011 11111111111，A12A0從0000H~1FFFH，容量為8K，高位地址從001~011 所以RAM的容量為8K3=24K。地址譯碼方案：用A15A14A13A12作譯碼器輸入，則Y2和Y3選RAM1，Y4和Y5選RAM2，Y6和Y7選RAM3，Y9選ROM1，Y10選ROM2，Y11選ROM3。存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令地址或下一條指令地址。脈沖源：脈沖源產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號(hào)作為整個(gè)機(jī)器的時(shí)鐘脈沖，是機(jī)器周期和工作脈沖的 基準(zhǔn)信號(hào)。4）控制字段各位的輸出通過(guò)連接線直接與受控制的門相連，于是就提供了在本節(jié)所提出的控制信號(hào)。習(xí)題 ，平均每條指令由12條微指令組成，其中有一條取指微指令是所有指令公用的，設(shè)微指令長(zhǎng)度為32位。試設(shè)計(jì)微指令控制字段要求所用的控制位最少，而且保持微指令本身內(nèi)在的并行性。解：（1）30個(gè)微命令構(gòu)成4個(gè)相斥類，其中5個(gè)相斥微命令需3位編碼；8個(gè)相斥微命令需4位編碼，14個(gè)相斥微命令需4位編碼，3個(gè)相斥微命令需2位編碼：外部條件3個(gè),采用斷定方式需2位控制位。（1）寫出圖中1~12表示的運(yùn)算器操作的微命令。，其存儲(chǔ)器容量為51240(位)，微程序在整個(gè)控制存儲(chǔ)器中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，可控制微程序的條件共12個(gè)，微指令采用水平型格式，后繼微指令地址采用斷定方式，如下所示:解：（1）假設(shè)判別測(cè)試字段中每一位為一個(gè)判別標(biāo)志，那么由于有12個(gè)轉(zhuǎn)移條件，故該字段為4位，下地址字段為9位。，其中包括一個(gè)累加寄存器AC、一個(gè)狀態(tài)寄存器和其他四個(gè)寄存器，各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭
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