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2015计01班计算机组成原理复习重点(白中英版)
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计算机组成原理课程总结复习考试要点
一、考试以讲授过的教材中的内容为主,归纳要点如下:
第1章 -第2章 计算机概念 运算方法和运算器
(一)学习目标
1.了解计算机的分类和应用。
2.掌握计算机的软、硬件构成。
3.掌握计算机的层次结构。
3.掌握数的原码、反码、补码的表示方法。
4.掌握计算机中数据的定点表示和浮点表示方法,并熟练掌握各种表示方法下所能表示的数据的范围。
5.理解定点加法原理及其判断溢出的方法。
6.了解计算机定点乘法、除法的实现方法。
7.了解浮点加法,乘法,除法的实现方法。
8.理解ALU运算器的工作原理及其扩展方法。
(二)第1章学习内容
第一节 计算机的分类和应用
要点:计算机的分类,计算机的应用。
第二节 计算机的硬件和软件
要点:了解计算机的硬件构成及各部分的功能;了解计算机的软件分类和发展演变。
第三节 计算机系统的层次结构
要点:了解计算机系统的层次结构。
(三)第2章学习内容
第一节 数据和文字的表示方法
要点:△定点数的表示方法,及其在原码、反码和补码表示下的数值的范围;△○浮点数的表示方法及其不同表示格式下数据的表示范围;常见汉字和字符的几种表示方法;
第二节 定点加法、减法运算
要点:△补码加、减法及其溢出的检测方法;二进制加法器和十进制加法器的逻辑构成。
第三节 定点乘法运算
要点:原码并行乘法原理;不带符号的阵列乘法器;补码并行乘法原理;○直接补码阵列乘法器。
第四节 定点除法运算
要点:理解原码除法原理以及并行除法器的构成原理。
第五节 多功能算术/逻辑运算单元
要点:△74181并行进位运算器;74182进位链;△○多位ALU的扩展。
第六节 浮点运算运算和浮点运算器
要点:了解浮点加/减;浮点乘/除原理。
浮点存储:
1.若浮点数x的754标准存储格式为16,求其浮点数的十进制数值。
解:将16进制数展开后,可得二制数格式为
0 100 00010011 0110 0000 0000 0000 0000
S 阶码(8位) 尾数(23位)
指数e=阶码-12701111111(3)10
包括隐藏位1的尾数
1.M=1.011 0110 0000 0000 0000 0000=1.011011
于是有
x=(-1)S×1.M×2e=+(1.011011)×23=+1011.011=(11.375)10
2. 将数(20.59375)10转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式。
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, M=010010011
最后得到32位浮点数的二进制存储格式为:
01000001101001001100000000000000=(41A4C000)16
3. 假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非零规格化浮点数x,真值表示为(非IEEE754标准):x=(-1)s×(1.M)×2E-128
问:它所表示的规格化的最大正数、最小正数、最大负数、最小负数是多少?
(1)最大正数
0 1111 1111 111 1111 1111 1111 1111 1111
x=[1+(1-2-23)]×2127
(2)最小正数
000 000 000000 000 000 000 000 000 000 00
x=1.0×2-128
(3)最小负数
111 111 111111 111 111 111 111 111 111 11
x=-[1+(1-2-23)]×2127
(4)最大负数100 000 000000 000 000 000 000 000 000 00
x=-1.0×2-128
4.用源码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算xXy。
(1)x=11000 y=11111 (2) x=-01011 y=11001
(1)原码阵列
x = 0.11011, y = -0.11111
符号位: x0⊕y0 = 0⊕1 = 1
[x]原 = 11011, [y]原 = 11111
1 1 0 1 1
* 1 1 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 0 1 1
1 1 0 1 1
1 1 0 1 1
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