计算机组成原理总复习市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

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用原码加减交替法计算x÷y。(1)x=0.100111，y=0.101011余数商说明00.100111+11.0101010000000-y11.11110011.111000+00.1010110000000不够减，商0左移1位上次商0，+y00.10001101.000110+11.0101010000001够减，商1左移1位上次商1，-y00.01101100.110110+11.0101010000011够减，商1左移1位上次商1，-y00.00101100.010110+11.0101010000111够减，商1左移1位上次商1，-y11.10101111.010110+00.1010110001110不够减，商0左移1位上次商0，+y00.0000010011101够减，商1解：Y*=00.101011，[-Y*]补=11.010101余数商说明00.000010+11.0101010011101左移1位上次商1，-y11.0101110111010

不够减，商0余数为正，无需恢复余数，且商符号位为0，有x/y=0.111010若要取得正确余数，还需要恢复余数第1页P292-6.26(1)6.26

按机器补码浮点运算步骤计算[x±y]补。(1)x=0.101100×2-011，y=-0.011100×2-010【解】依据浮点加减法运算步骤①对阶[EX]补=1,101[-EY]补=0,010有[EX-EY]补=[EX]补+[-EY]补=1,111

为负数，说明EX<EY，故阶码向Y对齐。且对阶后x=0.0101100×2-010(附加位为0，可省略)，y=-0.011100×2-010第2页P292-6.26(1)6.26

按机器补码浮点运算步骤计算[x±y]补。对阶后x=0.010110×2-010，y=-0.011100×2-010②尾数运算[Mx+My]补=0.010110[Mx-My]补=0.010110

+1.100100+0.0111001.1110100.110010③规格化加法结果需要左规，且左移三次，阶码减3，尾数为1.010000，阶码-101。减法结果符合规格化要求第3页P292-6.26(1)6.26

按机器补码浮点运算步骤计算[x±y]补。经规范化后x+y=-0.110000×2-101，x-y=0.110010×2-010④舍入操作

两种运算均无需舍入⑤判断溢出结果无溢出故x+y=-0.110000×2-101x-y=0.110010×2-010第4页P292-6.29(1)6.29

设浮点数阶码取3位，尾数取6位(均不包含符号位)，要求阶码用移码运算，尾数用补码运算，计算x*y，且结果保留一倍字长。(1)x=0.101101×2-100，y=-0.110101×2-011【解】依据浮点乘除法运算步骤①阶码相加[EX]移=00,100[EY]补=11,101有[EX+EY]移=00,100

11,10100,001阶码对应真值为-111第5页P292-6.29(1)6.29

尾数用补码一位乘booth算法运算。(1)x=0.101101×2-100，y=-0.110101×2-011②尾数相乘[-x]补=1.010011[y]补=1.001011运算过程如右部分积YY’说明00.000000+11.01001110010110+[-x]补11.01001111.10100111.110100+00.1011011100101111001011右移1位右移1位+x00.10000100.010000+11.01001111110010右移1位+[-x]补11.10001111.110001+00.10110111111001右移1位+x00.01111000.00111100.000111+11.0100110111110101111100右移1位右移1位+[-x]补11.011010101111最终一次不移位第6页P292-6.29(1)6.29

设浮点数阶码取3位，尾数取6位(均不包含符号位)，要求阶码用移码运算，尾数用补码运算，计算x*y，且结果保留一倍字长。经计算后，阶码-111，[Mx*y]补=11.011010101111③规格化处理符号位与最高数据位相反，符合规格化要求。④舍入

题中要求保留一倍字长，即保留6位，利用“0舍1入”法，对负数补码，附加部分最高位为1，其它不全为0，故“入”第7页P292-6.29(1)6.29

设浮点数阶码取3位，尾数取6位(均不包含符号位)，要求阶码用移码运算，尾数用补码运算，计算x*y，且结果保留一倍字长。经计算后，阶码-111，[Mx*y]补=11.011010101111④舍入

舍入后数据为[Mx*y]补=11.011011⑤判溢出

阶码和尾数均未溢出。综合上述过程，得运算结果x*y=-0.100101×2-111第8页P151-4.174.17

写出1100、1101、1110、1111对应海明码。【解】依据海明码编排规则，有C1=H3⊕H5⊕H7=D4⊕D3⊕D1C2=H3⊕H6⊕H7=D4⊕D2⊕D1C4=H5⊕H6⊕H7=D3⊕D2⊕D1海明码H1H2H3H4H5H6H7数据排列C1C2D4C4D3D2D1数据海明码11000111100110110101011110001011011111111111第9页第3章主存放器①存放器数据线、地址线与容量关系②主存存取方式（随机存取）③存放器扩展技术(*)字扩展位扩展字位扩展存放芯片地址分配④SRAM与DRAM关系第10页第三章主存放器P1504.5什么是存放器带宽？若存放器数据总线宽度32位，存取周期为200ns，则存放器带宽是多少？【解】

存放器带宽指单位时间内从存放器进出信息最大数量。

带宽=32/200/8B/ns=109*1/50B/S=109/106*1/50MB/S(取1M=106)=20MB/S

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一个8K*8位动态RAM芯片，其内部结构排列为256*256形式，读写周期为0.1us。试问采取集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式刷新间隔各为多少？【解】集中刷新是在要求一个时间内，对全部存放单元集中一段时间逐行进行刷新。2ms中有2ms/0.1us=2万个存取周期tr0tr1tr2tr255tr…刷新时间25.6ustcXtc…tcX可用读写周期19744个刷新间隔时间2ms死时间为25.6us刷新间隔2ms第12页P150-4.114.11

一个8K*8位动态RAM芯片，其内部结构排列为256*256形式，读写周期为0.1us。试问采取集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式刷新间隔各为多少？【解】分散刷新是每行存放单元刷新分散到每个存取周期内完成。在tm后添加刷新周期tr。2ms中有2ms/0.2us=1万个存取周期死时间为0刷新间隔51.2us刷新时间51.2ustm0trtctm1trtctm…trtctm255trtctm0trtctm1trtctm…trtctm255trtc下个刷新周期刷新间隔51.2us第13页P150-4.114.11

一个8K*8位动态RAM芯片，其内部结构排列为256*256形式，读写周期为0.1us。试问采取集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式刷新间隔各为多少？【解】异步刷新是在要求时间内，每隔固定时间刷新一行。2ms中有2ms/0.1us=2万个存取周期tr0tctctctc正常读写周期刷新间隔时间7.81us死时间为0.1us刷新间隔7.81us…tr1tctctctc正常读写周期tr255tctctctc正常读写周期77个第14页P151-4.154.15设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ#做访存控制信号，R/W#做读写控制信号，现用这些存放芯片：ROM(2K×8位,4K×4位，8K×8位)，RAM(1K×4位,2K×8位,4K×8位)及74138译码器和其它门电路。试从上述规格中选取适当芯片，画出CPU与存放芯片连接图，要求：①最小4K地址为系统程序区，4096~16383地址范围为用户程序区②指出选取存放芯片类型及数量③详细画出片选逻辑。第15页P151-4.15【解】分析步骤以下：最小4K地址为系统程序区，4096~16383地址范围为用户程序区可确定系统程序区采取ROM，且容量为4K×8位可确定用户程序区采取RAM，且容量为12K×8位依据题中给定芯片类型，应选取满足要求，且片数最少情况，ROM(2K×8位,4K×4位,8K×8位)，RAM(1K×4位,2K×8位,4K×8位)：ROM：2片4K×4位芯片，需要进行位扩展RAM：3片4K×8位芯片，需要进行字扩展第16页P151-4.15【解】ROM：2片4K×4位芯片，需要进行位扩展RAM：3片4K×8位芯片，需要进行字扩展均为4K规格芯片，故片内地址线为12根，即A11~A0，CPU16根地址线中A15~A12用作存放芯片片选和74138使能端连接。

其中可令A14~A12做74138译码输入(连接74138CBA端)，可令A15连74138/G2A使能端，又CPU/MERQ为0时，芯片组才工作，可连74138/G2B使能端。而74138G1则可直接连接高电位。讨论是否符合题设要求及地址分布要求第17页P151-4.15ROM4K×4ROM4K×4RAM4K×8RAM4K×8RAM4K×8R+5VCPUD7~D4D3~D0R/WA11~A0A14A13A12A15MERQ74138CBAG1G2AG2BY0Y1Y2Y3地址范围ROM：