计算机组成原理习题及答案.ppt

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1、若浮点数x的二进制存储格式为(41360000)16，求此IEEE754格式32位浮点数的十进制值。将十进制数20.59375转换成32位IEEE754格式浮点数的二进制格式来存储。已知[x]补=1.x1x2…xn(0≥x>-1)，求证x=-(0.x1x2…xn+0.00…01)已知[x]补=x0.x1x2…xn求证[1-x]补=x0.x1x2…xn+2-n设x=2010×0.11011011，y=2100×(-0.10101100)，求x+y。CPU的地址总线16根(A15～A0，A0为低位)，双向数据总线

2、8根(D7～D0)，控制总线中与主存有关的信号有MREQ(允许访存，低电平有效)，R/W(高电平读命令，低电平写命令)。主存地址空间分配如下：0—8191为系统程序区，由只读存储器芯片组成；8192－32767为用户程序区；最后（最大地址）4K地址空间为系统程序工作区。上述地址为十进制，按字节编址。现有如下芯片：EPROM:8K×8位（控制端仅有CS）SRAM:16K×1位，2K×8位,4K×8位，8K×8位请从上述芯片中选择芯片设计该计算机的主存储器，画出主存储器逻辑框图，注意画选片逻辑（可选用门电路及3:8

3、译码器）与CPU的连接。某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S(源)，D(目标)都是通用寄存器，M是主存中的一个单元。三种指令的操作码分别是MOV(OP)=(0A)H，STA(OP)=(1B)H，LDA(OP)=(3C)H。MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。要求：(1)分析三种指令的指令格式与寻址方式特点。(2)CPU完成哪一种操作所花时间最短?哪一种操作所花时间最长?第二种指令的执行时

4、间有时会等于第三种指令的执行时间吗?(3)下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作?其中如果有编码不正确，如何改正才能成为合法指令?①(F0F1)H(3CD2)H·②(2856)H③(6DC6)H④(1C2)H下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，PC为程序计数器（具有自增功能），M为主存（受R/W信号控制），AR为主存地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器。ALU由加减控制信号决定完成何种操作。控制信号G控制的是一个门电路。另外，线上标注有控制信号，例如Yi表示Y寄存器的输入控制信号，R1

5、o表示寄存器R1的输出控制信号。未标注的线为直通线，不受控制。现有“ADDR2,R0”指令完成(R0)+(R2)→R0的功能操作。请画出该指令的指令周期流程图，并列出相应的微程序控制信号序列。假设该指令的地址已放入PC中。第二部分：数据的表示和运算举例：由浮点数的存储格式，求其代表的真值若浮点数x的二进制存储格式为(41360000)16，求此IEEE754格式32位浮点数的十进制值。思路：将存储格式展开为IEEE754标准格式，拆分出其符号位、阶码位和尾数位，即可得到其真值。解：将16进制数展开后，可得二制

6、数格式为01000001001101100000000000000000e=阶码-127=10000010-01111111=00000011=(3)10包括隐藏位1的尾数1.M=1.01101100000000000000000=1.011011于是有x=(-1)S×1.M×2e=+(1.011011)×23=+1011.011=(11.375)10第二部分：数据的表示和运算举例：由十进制数的真值，推出其IEEE754格式的存储形式将十进制数20.59375转换成32位IEEE754格式浮点数的

7、二进制格式来存储。思路：将十进制数转换位二进制数，并表示为1.xxx×2n形式，即可得到符号位、阶码位和尾数位，然后IEEE754标准格式代入即可。解：首先分别将整数和分数部分转换成二进制数：20.59375=10100.10011然后移动小数点，使其在第1，2位之间10100.10011=1.010010011×24（e=4）于是得到：S=0,E=4+127=131=10000011,M=010010011最后得到32位浮点数的二进制存储格式为：01000001101001001100

8、000000000000=(41A4C000)16第二部分：数据的表示和运算证明类题目的解题思路对于证明题，证明的方法一般可采用:(1)利用原码、补码、反码的数学定义(2)利用补码加减法运算规则(3)利用补码与真值的转换关系等。对于不知正负数的场合，可采用归纳法分别证明已知[x]补=1.x1x2…xn(0≥x>-1)，求证x=-(0.x1x2…xn+0.00…01)n-1个0思路：本题