资源描述：
《系统总线的组成及其特点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、系统总线的组成及其特点1数据与文字的表示方法[数据格式]计算机中常用的数据表示格式有两种，一是定点格式，二是浮点格式。一般来说，定点格式容许的数值范围有限，但要求的处理硬件比较简单。而浮点格式容许的数值范围很大，但要求的处理硬件比较复杂。应当掌握：1)定点数的表示方法，包括：纯小数、纯整数目前计算机中多采用定点纯整数表示，因此将定点数表示的运算简称为整数运算。2)浮点表示法：一个机器浮点数由阶码和尾数及其符号位组成(尾数：用定点小数表示，给出有效数字的位数决定了浮点数的表示精度；阶码：用整数形式表示，指明小数点在数据中的位置，决定了浮点数的表示范围。)。[数的机
2、器码表示]计算机中把数据的符号位和数字位一起编码，来表示相应的数据。各种表示法有：原码、补码、反码、移码等。为了区别一般书写表示的数和机器中这些编码表示的数，通常将前者称为真值，后者称为机器数或机器码。要求重点掌握：原码、补码、反码、移码表示方法的求取和相互转换。上面的数据四种机器表示法中，移码表示法主要用于表示浮点数的阶码。[字符、字符串及汉字的表示方法](自阅)注意：汉字的输入编码、汉字内码、字模码是计算机中用于输入、内部处理、输出三种不同用途的编码,不要混为一谈。[校验码]为了防止计算机在处理信息过程中出现错误,可将信号采用专门的逻辑线路进行编码，以检测错
3、误,甚至校正错误。掌握最简单且应用广泛的检错码：采用一位校验位的奇校验或偶校验。注意到：奇偶校验可提供单个错误检测,但无法检测多个错误,更无法识别错误信息的位置。2定点加法减法运算[补码加减法][溢出概念与检测方法][x]补=1.0011[y]补=1.0101[x]补1.0011+[y]补1.0101[x+y]补0.1000两个负数相加的结果成为正数,这同样是错误的。两个正数相加,结果大于机器所能表示的最大正数,称为上溢。而两个负数相加,结果小于机器所能表示的最小负数,称为下溢。为了判断"溢出"是否发生,可采用两种检测的方法：第一种方法是采用双符号位法,这称为"
4、变形补码"或"模4补码"。[x]补=11.0100,[y]补=11.1000[x]补11.0100+[y]补11.100010.1100两个符号位出现"10",表示已溢出,即结果大于-1。结论为：1)当以模4补码运算,运算结果的二符号位相异时,表示溢出；相同时,表示未溢出。此逻辑表达式可用异或门实现。2)模4补码相加的结果,不论溢出与否,最高符号位始终指示正确的符号。第二种方法是采用单符号位法。当最高有效位产生进位而符号位无进位时,产生上溢；当最高有效位无进位而符号位有进位时,产生下溢。此逻辑表达式也可用异或门实现。[基本的二进制加法/减法器]：由n个一位全加器
5、组成。[十进制加法器]十进制加法器可由BCD码(二-十进制码)来设计,它可以在二进制加法器的基础上加上适当的"校正"逻辑来实现,该校正逻辑可将二进制的"和"改变成所要求的十进制格式。3定点乘、除法运算1)不带符号的阵列乘(除)法器2)带符号的阵列乘(除)法器包括：原码并行乘(除)法器和补码并行乘(除)法器。掌握：补码与真值的关系、求补器原理和一般化全加器概念。4定点运算器的组成[逻辑运算]主要掌握是指逻辑非、逻辑加、逻辑乘、逻辑异四种基本运算。[多功能算术/逻辑运算单元(ALU)]多功能算术/逻辑运算单元(ALU)不仅具有多种算术运算和逻辑运算的功能,而且具有先
6、行进位逻辑,从而能实现高速运算。[定点运算器的基本结构]运算器包括ALU阵列乘除器寄存器多路开关三态缓冲器数据总线等逻辑部件。计算机的运算器大体有如下三种结构形式l单总线结构的运算器这种结构的主要缺点是操作速度较慢。但是由于它只控制一条总线,故控制电路比较简单。l双总线结构的运算器在这种结构中,两个操作数同时加到ALU进行运算,只需一次操作控制,而且马上就可以得到运算结果。l三总线结构的运算器在三总线结构中,ALU的两个输入端分别由两条总线供给,而ALU的输出则与第三条总线相连。这样,算术逻辑操作就可以在一步的控制之内完成。很显然,三总线结构的运算器的
7、特点是操作时间快。5浮点运算方法和浮点运算器[浮点加法、减法运算]设有两个浮点数x和y,它们分别为x=2Ex·Mxy=2Ey·My其中Ex和Ey分别为数x和y的阶码,Mx和My为数x和y的尾数。完成浮点加减运算的操作过程大体分为四步：1)0操作数的检查；2)比较阶码大小并完成对阶；3)尾数进行加或减运算；4)结果规格化并进行舍入或溢出处理。掌握运算规则与方法(如：对阶规则、运算结果的规格化方法、舍入及溢出处理等)。[浮点乘法、除法运算]浮点数的乘除运算大体分为四步：1)0操作数检查；2)阶码加/减操作；3)尾数乘/除操作；4)结果规格化及舍入处理。[浮点运算流水
8、线]理解流水线原理与特点
