计算机组成原理形成性考核作业

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1、形成性考核作业第3章一、说明串行进位和并行进位方式的不同之处。（P.61.）答：串行进位中进位是逐级形成的，每一级的进位直接依赖于前一级的进位，延迟时间较长，但节省器件，成本低。并行进位中，各位进位信号都有独自的进位形成逻辑，每位进位信号的产生时间都相同，与低位进位无关，可有效地减少进位延迟时间。但这是以增加逻辑线路为代价的。二、用变形补码计算[X]补+[Y]补，并判断是否溢出，是正何种溢出。答：（1）[X]补=00,110011[Y]补=00,101101[X]补+[Y]补=01,100000，正溢出（2）[X]补=11,

2、001101[Y]补=11,010011[X]补+[Y]补=10,100000，负溢出三、用变形补码计算[X]补－[Y]补，并判断是否溢出，是何种溢出。（1）[X]补=00,110011[Y]补=00,101101[-Y]补=11,010011[X]补-[Y]补=[X]补+[-Y]补=00,000110无溢出（2）[X]补=11,001101[Y]补=11,010011[-Y]补=00,101101[X]补-[Y]补=[X]补+[-Y]补=11,111010无溢出四、用无符号数一位乘法计算X*Y，写出规范的运算过程。（P.7

3、4.）（绿色数字代表部分积，紫色代表部分积进位，红色是被乘数，褐色是乘数）答：（1）X=1001Y=1101B（被乘数）1001CaA（部分积）C（乘数）000001101000001101+B1001C0=0100101001110+00000C0=0010000100111+B1001C0=0101101011011+B1001C0=0111001110101X*Y=01110101五、用无符号数不恢复余数法求X÷Y，写出运算过程，分别给出求得的尚和余数。（P.76.）答：（红色是被除数，褐色是除数）（1）X=00101

4、001Y=1011B（除数）01011[-B]补=10101A（被除数高位）C（被除数低位）000101001初始状态<-001010010A、C左移一位+）-B10101减除数A<0110100010A<0,商0,下步左移后+B<-101000100A、C左移一位+）+B01011加除数A<0111110100A<0,商0,下步左移后+B<-111101000A、C左移一位+）+B01011加除数A>0010011001A>0,商1,下步左移后-B<-100110010A、C左移一位+）-B10101减除数A>001000

5、0011A>0,商1余数商六、说明什么是组合逻辑控制器，微程序控制器，并解释有关的基本概念。（P.87.P.102.P.103.）答：组合逻辑控制器是用逻辑门电路产生微命令的。每个微命令都需要一组逻辑门电路，根据相应的逻辑条件（如指令的操作码、寻址方式、时序信号等）产生该微命令。组合逻辑控制器一旦制造完成，这些逻辑电路之间的连接关系就固定了，不易改动，所以又称为硬连逻辑控制器。微程序控制器是采用微程序控制方式来产生微命令。基本思想：（1）将机器指令分解为基本的微命令序列，用二进制代码表示这些微命令，并编成微指令，多条微指令再

6、形成微程序。（2）一条微指令包含的微命令，控制实现一步（一个节拍）操作；若干条微指令组成的一小段微程序解释执行一条机器指令。组合逻辑控制器其速度主要取决于电路延迟，因此在高速计算机如RISC处理器和巨型机中，常采用这种速度较快的硬连控制方式，但组合逻辑控制器的逻辑形态不规则，设计效率低，检查调试难，一旦制造完成，这些逻辑电路之间的连接关系就固定了，不易改动。微程序控制方式，将程序技术引入到CPU的构成级，即像编制程序那样编制微命令序列，从而使设计规整化。它将存储结构因入CPU，只要修改所存储的代码即微命令信息，就可修改有关的

7、功能与执行的方式。七、试说明模型机中下列寄存器的作用：通用寄存器、暂存器、IR、PC、MAR、MDR（P.78.）答：通用寄存器：R0、R1、R2、R3这是一组可编程访问，具有多种功能的寄存器。在指令系统中为这些寄存器分配了编号即寄存器地址，因此可编程指定使用某个寄存器。通用寄存器本身在逻辑上只具有接收信息、存储信息和发送信息的功能。但通过编程与运算部件的配合就可以实现多种功能。暂存器：暂存器有3个，C，D，Z。可以用来暂存从主存储器读出的数据，这个数据是不能存放在通用寄存器中，否则会破坏其原有的内容。指令系统中没有为暂存器

8、分配编号，因此程序员不能编程访问它们，因而是透明的。IR：指令寄存器IR，用来存放当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，应先将指令从主存中读出到IR中。PS：程序状态字寄存器又称为标志寄存器，用来存放现行程序的运行状态和工作方式，其内容称为程序状态字PWS。MAR：地址寄存器MAR，用