计算机组成原理例题习题.pptVIP

章计算机系统概论 ;【例】 用一台40MHz处理机执行标准测试程序，程序所含的混合指令数和每类指令的CPI如表所示，求有效CPI、MIPS速率和程序的执行时间。 ;【例】若浮点数 x 的二进制存储格式为16，求其32位浮点数的十进制值。;【例】: 将十进制数20.59375转换成32位浮点数的二进制格式来存储。; 【例】设机器字长16位,定点表示,尾数15位,数符1位,问： (1)定点原码整数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少? (2)定点原码小数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少? ;?? 【解】??? [x]补=00.1100??? [y]补=00.1000 ??????????????? ?? [x]补??? 0 0. 1 1 0 0 ????????????? +?? [y]补??? 0 0. 1 0 0 0 ???????????? ?? 0 1. 0 1 0 0 ? 符号位出现“01”，表示已溢出，正溢。即结果大于+1;【例】： ｘ= +011,ｙ= +110, 变形移码求[x+y]移 和 [x-y]移, 并判断是否溢出。;【例】 设ｘ＝＋15，ｙ＝－13，用带求补器的原码阵列乘法器求出乘积ｘ×ｙ＝？（设最高位为符号位）;【例】 设ｘ＝＋15，ｙ＝－13，用带求补器的补码阵列乘法器求出乘积ｘ·ｙ＝？ ;【例】设x=0.1101，y=-0.1011，分别用带求补器的原码阵列乘法器、带求补器的补码阵列乘法器和直接补码阵列乘法器计算x×y。;【解】②带求补器的补码阵列乘法器 [x]补=0.1101 [y]补=1.0101 乘积的符号位为：xf⊕yf=0⊕1=1 因算前求补器的使能控制信号分别为被乘数和乘数的符号位，经算前求补后输出 x′=1101，y′=1011，其中x′和y′分别是x和y原码的数值位。; ③ 直接补码阵列乘法器 [x]补=0.1101 [y]补=1.0101;【例】设x=101001，y=-111，用原码阵列除法器计算x÷y。 ; 被除数/余数 商 说明 0101001 被除数[x′]补 +[-y′]补 1001 第一步减去除数，即+[-y′]补 1110001 q0=0 最高位向前产生的进位为0，即商0 + [y′]补 0111 向右错开1位，加上除数，即+[y′]补 001101 q1=1 最高位向前产生的进位为1，即商1 +[-y′]补 1001 向右错开1位，减去除数，即+[-y′]补 11111 q2=0 最高位向前产生的进位为0，即商0 + [y′]补 0111 向右错开1位，加上除数，即+[y′]补 0110 q3=1 最高位向前产生的进位为1，即商1 故得 商q=q0q1q2q3=0101， 余数r=r3r4r5r6=0110 所以 [x÷y]原=1101，[余数]原=0110 其中，余数的符号位与被除数相同 即 x÷y=-101，余数=110;【例】：利用74181和74182器件设计如下三种方案的64位ALU； （1）行波CLA； （2） 两级行波CLA； （3） 三级CLA。 ;（2）两级行波CLA 需要16片74181和4片74182。每4片74181为一组，使用1片74182，可实现4片74181之间的第二级先行进位。共有四组，组与组之间采用行波进位。速度比（1）快。;(3) 三级CLA 如图所示：多用一片74182，实现第三级先行进位。此方案速度最快，最低位的进位信号可以直接传送到最高位（第64位）。 ;【例】 两浮点数x