计算机组成原理例题习题.pptVIP

第一章计算机系统概论;【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】假设浮点数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???00.1100

?????????????+??[y]补???00.1000

??????????????01.0100

?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

1110001q0=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

001101q1=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

11111q2=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

0110q3=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

如下图：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