【正文】 S有效時，該片選中。問：(1) 總共需要多少DRAM芯片?(2) 設(shè)計(jì)此存儲體組成框圖。芯片本身地址線占14位，所以采用位并聯(lián)與地址串聯(lián)相結(jié)合的方法來組成整個存儲器，其組成邏輯圖如圖所示，其中使用一片2：4譯碼器。解：（略）第三章 　存儲系統(tǒng)，問(1) 該存儲器能存儲多少字節(jié)的信息？(2) 如果存儲器由512K*8位SRAM芯片組成，需要多少片？(3) 需要多少位地址作芯片選擇？解： (1) 　 (2)(3) 只需1位地址作片選；2．已知某64位機(jī)主存采用半導(dǎo)體存儲器，其地址碼為26位，若使用256K*l6位的DRAM芯片組成該機(jī)所允許的最大主存空間，并選用模塊板結(jié)構(gòu)形式，問；(1) 若每個模塊板為1024K*64位，共需幾個模塊板?(2) 每個模塊板內(nèi)共有多少DRAM芯片?(3) 主存共需多少DRAM芯片? CPU如何選擇各模塊板?解： (1) (2) 每個模塊板共有片 每個模塊要16個DRAM芯片 (3) 主存共需64*16=1024個芯片，CPU可用高6位地址經(jīng)譯碼后作為模塊板選擇信號；3．用16K*8位的DRAM芯片構(gòu)成64K*32位存儲器，要求：(1) 畫出該存儲器的組成邏輯框圖。試設(shè)計(jì)余3碼編碼的十進(jìn)制加法器單元電路。（2）若用一片74182構(gòu)成二級組間先行進(jìn)位，請畫出邏輯圖。（1）x = 2011 * y = 2010 *（ ）（2）x = 2101 *（） y = 2100 * ()解：設(shè)兩數(shù)均以補(bǔ)碼表示，階碼采用雙符號位，尾數(shù)采用單符號位，則它們的浮點(diǎn)表示分別為：題(1) [x]浮=11 101, [y]浮=11 110,(1) 求階差并對階 ΔE=ExEy=[Ex]補(bǔ)[Ey]補(bǔ)=[Ex]補(bǔ)+[Ey]補(bǔ)=11 101 + 00 010 =11 111即ΔE為1，x階碼小，應(yīng)使Mx右移1位，Ex加1 [x]浮=11 110,(1)(2) 尾數(shù)求和 (1) + (1)(3) 規(guī)格化 可見尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果的符號位與最高位相同，應(yīng)執(zhí)行左規(guī)格化處理，每左移尾數(shù)一次，相應(yīng)階碼減1，所以結(jié)果尾數(shù)為1．010010，階碼為11 100(4) 舍入處理 對本題不需要。（1）x= y=（2）x= y=（3）x= y=解：（1）x = y = [x]補(bǔ) = 0 0. 1 1 0 1 1[y]補(bǔ) = +0 0. 1 1 1 1 1 0 1. 1 1 0 1 0 溢出（2）x = y = [x]補(bǔ) = 0 0. 1 0 1 1 1[y]補(bǔ) = +1 1. 0 0 1 0 1 1 1. 1 1 1 0 0 xy = 無溢出（3）x = y = [x]補(bǔ) = 0 0. 1 1 0 1 1[y]補(bǔ) = +0 0. 1 0 0 1 1 0 1. 0 1 1 1 0 溢出7．用原碼陣列乘法器、補(bǔ)碼陣列乘法器分別計(jì)算x*y。請寫出：（1）最大數(shù)的二進(jìn)制表示；（2）最小數(shù)的二進(jìn)制表示； （3）規(guī)格化數(shù)所能表示數(shù)的范圍。第二章 運(yùn)算方法和運(yùn)算器1．寫出下列各數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼表示（用8位二進(jìn)制數(shù)），其中MSB是最高位（又是符號位），LSB是最高位。(2)在一片硅單晶芯片上制作復(fù)雜的邏輯電路已實(shí)際可行，這又為擴(kuò)大指令功能提供了相應(yīng)的技術(shù)手段，而且成本降低使實(shí)用成為可能。其中前二級是硬件系統(tǒng)、后兩級是軟件系統(tǒng)對硬件系統(tǒng)的功能擴(kuò)展，第三級是可以說是軟件與硬件的一個交界面。而應(yīng)用軟件是用戶利用計(jì)算機(jī)來解決某些問題而編制的程序，如工程設(shè)計(jì)程序，數(shù)據(jù)加工程序，自動控制程序，企業(yè)管理程序、情報檢索程序、科學(xué)計(jì)算程序等等。9．計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件包括哪幾類？說明它們的用途。 8．什么是內(nèi)存？什么是外存？什么是CPU？什么是適配器？簡述其功能。如果某字代表要處理的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)字。3．?dāng)?shù)字計(jì)算機(jī)有哪些主要應(yīng)用？答：數(shù)字計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用有：科學(xué)計(jì)算、自動控制、測量和測試、信息處理、教育和衛(wèi)生、家用電器、人工智能。數(shù)字計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是按位運(yùn)算，并且不連續(xù)地跳動計(jì)算。答：模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是數(shù)值由連續(xù)量來表示，運(yùn)算過程也是連續(xù)的。2．?dāng)?shù)字計(jì)算機(jī)如何分類？分類的依據(jù)是什么？答：數(shù)字計(jì)算機(jī)可分為專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)，是根據(jù)計(jì)算機(jī)的效率、速度、價格、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性來劃分的。每個存儲單元都有編號，稱為單元地址。7．指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中，計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們是指令還是數(shù)據(jù)？答：計(jì)算機(jī)可以從時間和空間兩方面來區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，在時間上，取指周期從內(nèi)存中取出的是指令，而執(zhí)行周期從內(nèi)存取出或往內(nèi)存中寫入的是數(shù)據(jù)，在空間上，從內(nèi)存中取出指令送控制器，而執(zhí)行周期從內(nèi)存從取的數(shù)據(jù)送運(yùn)算器、往內(nèi)存寫入的數(shù)據(jù)也是來自于運(yùn)算器。CPU是運(yùn)算器和控制器的合稱，適配器是指連接主機(jī)與外設(shè)一個中間電路，也叫接口，其作用相當(dāng)于一個轉(zhuǎn)換器，保證外設(shè)用與主機(jī)要求相適應(yīng)的形式發(fā)送和接收信息。它可分為四類：（1）各種服務(wù)性程序，如診數(shù)據(jù)程序、排錯程序、練習(xí)程序等；（2）語言程序，如匯編程序、編譯程序、解釋程序等；（3）操作系統(tǒng)程序；（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。11．現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何進(jìn)行多級劃分？這種分級觀點(diǎn)對計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)會產(chǎn)生什么影響?答：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可分為五個層次，第一級是微程序設(shè)計(jì)級；第二級是一般機(jī)器級；第三級是操作系統(tǒng)級；第四級是匯編語言級；第五級是高級語言級。12．為什么軟件能夠轉(zhuǎn)化為硬件？硬件能夠轉(zhuǎn)化為軟件？實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的媒介是什么？答：隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，實(shí)體硬件機(jī)的功能范圍不斷從一、二級向三、四級擴(kuò)展，原因有：(1)容量大、價格低、體積小、可改寫的只讀存儲器提供了軟件固化的良好物質(zhì)基礎(chǔ)，固件即固化的軟件，從功能上講是軟件，從形態(tài)上看又是硬件。答：計(jì)算機(jī)應(yīng)用是一個學(xué)科的名詞，它包含計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息管理、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等多個領(lǐng)域，而應(yīng)用計(jì)算機(jī)，從計(jì)算機(jī)層次結(jié)構(gòu)的角度來看，不同的應(yīng)用者，應(yīng)用的方法和目標(biāo)是不同的，如CPU的設(shè)計(jì)者是在微程序級應(yīng)用計(jì)算機(jī)，目的是要后面的應(yīng)用者提供功能強(qiáng)大的指令系統(tǒng)、而操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者是在匯編語言級應(yīng)用計(jì)算機(jī)，目的是擴(kuò)展硬件功能，為后面的應(yīng)用者提供良好的操作環(huán)境和手段。解：[x]補(bǔ) = a0. a1a2…a6解法一、（1） 若a0 = 0, 則x 0, 也滿足x 此時a1→a6可任意（2） 若a0 = 1, 則x = 0, 要滿足x , 需a1 = 1即a0 = 1, a1 = 1, a2→a6有一個不為0解法二、 = (2) = = 1, 100000（1） 若x = 0, 則a0 = 0, a1→a6任意即可[x]補(bǔ) = x = a0. a1a2…a6（2） 若x 0, 則x 只需x , x 0[x]補(bǔ) = x, []補(bǔ) = 01000000即[x]補(bǔ) 01000000即a0a1 = 11, a2→a6不全為0或至少有一個為1（但不是“其余取0”）3．有一個字長為32位的浮點(diǎn)數(shù)，符號位１位，階碼８位，用移碼表示，尾數(shù)23位，用補(bǔ)碼表示；基數(shù)為2。（1）x= y=（2）x= y=（3）x= y=解：（1）x = , y = 0 0 1 1 0 1 1+ 0 0 0 0 0 1 10 0 1 1 1 1 0x+y = 無溢出(2) x = , y = [x]補(bǔ) = 0 0 1 1 0 1 1[y]補(bǔ) = +1 1 0 1 0 1 10 0 0 0 1 1 0 x+y = 無溢出（3）x = y = [x]補(bǔ) = 1 1 0 1 0 1 0[y]補(bǔ) = +1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 0 0 1 x+y = 無溢出6．已知x和y，用變形補(bǔ)碼計(jì)算xy，同時指出運(yùn)算結(jié)果是否溢出。（1）x = y = （2）x = y = 解：(1) 符號位 Sf = 0⊕1 = 1 去掉符號位后：[y’]補(bǔ) = [y’]補(bǔ) = [x’]補(bǔ) = 0 0 1 1 0 0 0+[y’]補(bǔ) 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 ← 1 1 1 0 0 1 0+[y’]補(bǔ) 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 ← 0 1 0 0 0 1 0 +[y’]補(bǔ) 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 ← 0 0 0 0 1 1 0+[y’]補(bǔ) 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 ← 1 0 0 1 1 1 0+[y’]補(bǔ) 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 ← 1 0 1 1 0 1 0+[y’]補(bǔ) 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 (2) 符號位 Sf = 1⊕0 = 1 去掉符號位后：[y’]補(bǔ) = [y’]補(bǔ) = [x’]補(bǔ) = 0 0 0 1 0 1 1+[y’]補(bǔ) 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 ← 1 1 0 0 1 0 0+[y’]補(bǔ) 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 ← 1 1 1 1 0 1 0+[y’]補(bǔ) 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 ← 0 1 0 0 1 1 0+[y’]補(bǔ) 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 ← 0 0 1 1 0 1 0+[y’]補(bǔ) 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 ← 0 0 0 0 0 1 0+[y’]補(bǔ) 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 9．設(shè)階碼3位，尾數(shù)6位，按浮點(diǎn)運(yùn)算方法，完成下列取值的[x+y],[xy]運(yùn)算。 （ 23 15/16）Mx*My 0. 1 1 0 1* 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 1 0 10 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1解：(1) Ex = 0011, Mx = Ey = 0100, My = Ez = Ex+Ey = 0111 規(guī)格化： 26*(2) Ex = 1110, Mx = Ey = 0011, My = Ez = ExEy = 1110+1101 = 1011[Mx]補(bǔ) = [My]補(bǔ) = , [My]補(bǔ) = 0 0 0 1 1 0 1 0+[My] 1 1 0 0 0 1 0 01 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0+[My] 0 0 1 1 1 1 0 01 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0+[My] 0 0 1 1 1 1 0 0