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組成原理03年考前輔導(dǎo)筆記--北京郵電大學(xué)e(1)-全文預(yù)覽

2025-02-08 19:09 上一頁面

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【正文】 為變址寄存器, S 為比例因子 ( 7 ) 基值 + 變址 + 偏移量 ( 8 ) 基值 + 比例變址 + 偏移量 ( 9 ) 相 對 PC 為程序計算器分 析 題 解: (1) 操作數(shù)在指令中 (2) E=(R) (3) E = Disp (4) E = (B) (5) E = (B) + Disp (6) E = (I) S + Disp (7) E = (B) + (I) + Disp (8) E = (B) + (I) S + Disp (9) 指令地址 = (PC) + Disp 分 析 題 ? 一種二地址 RR型 , RS型指令結(jié)構(gòu)如下所示 6 位 4 位 4 位 1 位 2 位 1 6 位OP 源寄存器 目標(biāo)寄存器 I X D (偏移量)其中源寄存器 , 目標(biāo)寄存器都是通用寄存器 , I為間接尋址標(biāo)志位 , X為尋址模式字段 .D為偏移量字段 .通過 I,X,D的組合 , 可構(gòu)成一個操作數(shù)的尋址方式 , 其有效地址 E的算法及有關(guān)說明列于下表 ,請寫出表中 6種尋址方式名稱 , 并說明主存中操作數(shù)的位置 。 當(dāng)進(jìn)行 32位存取時 , BE3BE0全無效 ,此時認(rèn)為存儲地址的 A1A0位為 00( CPU沒有 A1, A0輸出引腳 ) , 也即存儲地址 A23A0為 4的整數(shù)倍 。 其存儲容量是多少 ? 畫出組成模塊圖 。 假設(shè)此 RAM芯片有 CS和 WE信號控制端 。 DRAM芯片讀 /寫周期為 s。試問采用那種刷新方式比較合理 ? 兩次刷新的最大時間間隔是多少 ? 對全部存儲單元刷新一遍所需的實(shí)際刷新時間是多少 ? 解 : ( 1) 根據(jù)題意 , 存儲器總?cè)萘繛?64KB, 故地址線總需 16位 。另一種方式是:在一個存取周期內(nèi)分時訪問每個體 , 即每經(jīng)過1/8存取周期就訪問一個模塊 。 現(xiàn)有如下芯片: EPROM : 8K 16位 ( 控制端僅有 CS) ,16K 8位 SRAM :16K 1位 , 2K 8位 , 4K 16位 , 8K 16位 請從上述芯片中選擇芯片設(shè)計該計算機(jī)的主存儲器 , 畫出主存邏輯框圖 ,注意畫選片邏輯 ( 可選用門電路及譯碼器 ) 。 應(yīng) 用 題 (3) 采用異步刷新方式 , 在 2ms時間內(nèi)分散地把芯片 64行刷新一遍 , 故刷新信號的時間間隔為 2ms/64 = , 即可取刷新信號周期為 30μs ( 4) 如采用集中刷新方式 , 假定 T為讀 /寫周期 , 則所需刷新時間為 64T。 解: ( 1 ) 命中率 H = Nc / (Nc + Nm) = 1900 / (1900 + 100) = 主存慢于 cache的倍率 r = tm / tc = 250ns / 50ns = 5 訪問效率 e = 1 / [r+(1r)H] = 1 / [5+(15)] = % ( 2 ) 平均訪問時間 ta = tc / e = 50ns / = 60 ns 計 算 題 ? 已知 cache命中率H= , 主存比 cache慢4倍 , 已知主存存取周期為200ns, 求 cahce/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間 解 : ∵ r = t m/t c = 4 ∴ t c = t m /4 = 50ns e = 1/[r+(1r)h] = 1/[4+(14) ] t a = t c /e = t c [43 ] = 50 = 53ns 應(yīng) 用 題 ? 有一個16 K 16位的存儲器 , 由 1K 4位的 DRAM芯片構(gòu)成 ( 芯片是64 64結(jié)構(gòu) ) 。 問順序存儲器和交叉存儲器帶寬各是多少 ? 解:順序存儲器和交叉存儲器連續(xù)讀出 m=8個字的信息總量都是: q=32位 8=256位 順序存儲器和交叉存儲器連續(xù)讀出 8個字所需的時間分別是: t2=mT=8 200ns=1600ns=16 107(s) t1=T+(m1)t =200+7 50ns=550ns= 107(s) 順序存儲器和交叉存儲器的帶寬分別是: W2=q/t2=256247。 只要將式 ( 1) 與式 ( 2) 綜合起來便得到補(bǔ)碼乘法的統(tǒng)一算式如下: [x y] 補(bǔ) = [x]補(bǔ) ( 0. y1y2 …… yn) [x]補(bǔ) y0 = [x]補(bǔ) [0. y1y2 …… yn –y0] =[x]補(bǔ) [y0 + y1 21+y2 22+…… +yn 2n]=[x]補(bǔ) .y 第三章習(xí)題 分 析 題 ? 用定量分析方法證明模塊交叉存儲器帶寬大于順序存儲器帶寬 。 x = 2jx S1 = 2(10)2 () y = 2jy S2 = 2(10)2 (+) 計 算 題 尾數(shù)相減 [S1]補(bǔ) = + [S2]補(bǔ) = [S1S2]補(bǔ) = 尾數(shù)求和絕對值大于 1,尾數(shù)右移一位,最低有效位舍掉,階碼加1(右規(guī)),則 [S1S2]補(bǔ) = (規(guī)格化數(shù) ), jx = jy = 11 規(guī)格化結(jié)果 證明題 ? 已知 [x]補(bǔ) = … xn 求證 [1x]補(bǔ) = … xn + 2n 證明: [1x]補(bǔ) = [1]補(bǔ) + [x]補(bǔ) = 1 + … xn + 2n = … xn + 2n 證明題 ? 設(shè) [x]補(bǔ) = … xn , [y]補(bǔ) = … yn , 證明: [x y]補(bǔ) = [x]補(bǔ) (y0 + y1 21+y2 22+…… +yn 2n)。 解 : [j1]移 = 0010 [j2]補(bǔ) = 0010 計 算 題 解( 1)浮點(diǎn)乘法規(guī)則: N1 N2 = (2j1 S1) (2j2 S2) =2(j1+j2) (S1 S2) (2)階碼求和 [j1 + j2]移 =[j1]移 +[j2]補(bǔ) = 0010+0010=0100, 值為移碼形式 0 (3)尾數(shù)相乘 積的符號位 = 0⊕0 = 0 符號位單獨(dú)處理 0 0 1 0 1 1 ____________________ 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 —————————— 1 1 0 0 0 1 1 故 N1 N2 = 20 (4)尾數(shù)規(guī)格化 , 舍入 ( 尾數(shù) 4位 ) 故 N1 N2 = (+)2 = (+)2 2(01)2 計 算 題 ? 有浮點(diǎn)數(shù) x=25 ,y=23 (),階碼用4位移碼表示 , 尾數(shù) ( 含符號位 ) 用8位原碼表示 , 求 ( x y) 浮 , 要求尾數(shù)用原碼陣列乘法器實(shí)現(xiàn) 。 計 算 題 解:移碼采用雙符號位 , 尾數(shù)補(bǔ)碼采用單符號位 , 則有 [Mx]補(bǔ) =,[My]補(bǔ) =,[Ey]移 =01 011,[Ey]補(bǔ) =00 011, [Ex]移 =00 011, (1) 求階碼和 [Ex+Ey]移 =[Ex]移 +[Ey]補(bǔ) =00 011 + 00 011 = 00 110, 值為移碼形式 2 (2) 尾數(shù)乘法運(yùn)算可直接采用補(bǔ)碼陣列乘法器實(shí)現(xiàn) , 即有 [Mx]補(bǔ) [My]補(bǔ) = []補(bǔ) []補(bǔ)
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