《计算机组成基本知识第五版白中英(详细)第2章作业任务参备考资料答案解析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机组成基本知识第五版白中英(详细)第2章作业任务参备考资料答案解析.doc(14页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、,第2章作业参考答案1、(1) -35(=23)16(2)127(3)-127(4)-1-35原=10100011127原=01111111-127原=11111111-1原=10000001-35反=11011100127反=01111111-127反=10000000-1反=11111110-35补=11011101127补=01111111-127补=10000001-1补=111111112当a7=0时,x0,满足x-0.5的条件,即:若a7=0,a6 a0可取任意值当a7=1时,x-0.5的条件,则由补码表示与其真值的关系,可知:要使x-0.5 ,所以要求a6=1,并且a5a0不能全
2、部为0所以,要使x-0.5,则要求a7=0;或者a7= a6=1,并且a5a0至少有一个为13、由题目要求可知,该浮点数的格式为:3130 2322 0SE(移码表示)M(补码表示)注:由于S是数符,已表示了尾数的符号,所以为了提高表示精度,M(23位)不必存储符号位,只需存小数点后面的有效数值位即可。(1)最大数的二进制表示为:0 11111111 1111111(23个1)(2)最小数的二进制表示为:1 11111111 0000000(23个0)(3)非IEEE754标准的补码表示的规格化数是指其最高有效位与符号位相反故有:最大正数为:0 11111111 1111111(23个1)=+
3、(1-2-23)2127最小正数为:0 00000000 1000000(22个0)=+0.52-128最大负数为:1 00000000 0111111(22个1)=-(0.5+2-23)2-128最小负数为:1 11111111 0000000(23个0)=-12127所以其表示数的范围是:+0.52-128+(1-2-23)2127以及-12127-(0.5+2-23)2-1284、IEEE754标准32位浮点的规格化数为X=(-1)S1.M2E-127(1)27/6427/64=272-6=(11011)22-6=(1.1011)22-2所以S=0,E=e+127=125=(011111
4、01)2,M=101132位的规格化浮点数为:00111110 11011000 00000000 00000000,即十六进制的(3ED80000)16(2)-27/64-27/64=-(1.1011)22-2所以S=1,E=e+127=125=(01111101)2,M=101132位的规格化浮点数为:10111110 11011000 00000000 00000000,即十六进制的(BED80000)165、x+y补=x补+y补(1)x=11011,y=00011x+y补=0011011+0000011=0011110;没有溢出,x+y=11110(2)x=11011,y=-10101
5、x+y补=0011011+1101011=0000110;0 0 1 1 0 1 1+ 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0没有溢出,x+y=00110(3)x=-10110,y=-00001x+y补=1101010+1111111=1101001;没有溢出,x+y=-101116、x-y补=x补+-y补(1)x=11011,y=-11111-y补=0011111x-y补=0011011+0011111=0111010;0 0 1 1 0 1 1+ 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0正溢出,x-y=+111010(2)x=10111,y=11011-y补=
6、1100101x-y补=0010111+1100101=1111100;0 0 1 0 1 1 1+ 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0没有溢出,x-y=-00100(3)x=11011,y=-10011-y补=0010011x-y补=0011011+0010011=0101110;正溢出,x-y=+1011107、(1)x=11011,y=-11111用原码阵列乘法器 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 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1xy符号=01=1所以 xy
7、原=1 1101000101用直接补码阵列乘法器:x补=011011,y补=100001 (0) 1 1 0 1 1 (1) 0 0 0 0 1 (0) 1 1 0 1 1 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 0 (1) (1) (0) (1) (1) 0 (1) (1) 0 (1) (1) 1 1 0 1 1将乘积中的符号位用负权表示,其他的负权位化为正权,得:xy补=1 0010111011(2) x=-11111,y=-11011用原码阵列乘法器 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
8、 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1xy符号=11=0所以 xy原=0 1101000101用直接补码阵列乘法器:x补=100001,y补=100101 (1) 0 0 0 0 1 (1) 0 0 1 0 1 (1) 0 0 0 0 1 (0) 0 0 0 0 0 (1) 0 0 0 0 1 (0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0 1 (0) (0) (0) (0) (1) 1 0 0 (1) (1) 0 0 0 1 0 1将乘积中的符号位用负权表示,其他的负权位化为正权,得:xy补=0 1101000
9、1018、(1) x=11000,y=-11111用原码阵列除法器计算,符号位单独处理,商的符号位=01=1设a=(|x|2-5),b=(|y|2-5),则a,b均为正的纯小数,且 xy的数值=(ab);余数等于(ab)的余数乘以25下面用不恢复余数法的原码阵列除法器计算aba补=|x|2-5补=0.11000,b补=|y|2-5补=0.11111,-b补=1.00001过程如下: 0. 1 1 0 0 0 +-b补 1. 0 0 0 0 1 1. 1 1 0 0 1 余数为负,商为0 1. 1 0 0 1 0 余数和商左移一位(0)+b补 0. 1 1 1 1 1 0. 1 0 0 0 1
10、余数为正,商为1 1. 0 0 0 1 0 余数和商左移一位(01)+-b补 1. 0 0 0 0 1 0. 0 0 0 1 1 商为1 0. 0 0 1 1 0 (011)+-b补 1. 0 0 0 0 1 1. 0 0 1 1 1 商为0 0. 0 1 1 1 0 (0110)+b补 0. 1 1 1 1 1 1. 0 1 1 0 1 商为0 0. 1 1 0 1 0 (01100)+b补 0. 1 1 1 1 1 1. 1 1 0 0 1 商为0(011000)即:ab的商为0.11000;余数为1.110012-5,因为1.11001为负数,加b处理为正数,1.11001+b=1.11
11、001+0.11111=0.11000,所以ab的余数为0.110002-5所以,(xy)的商=-0.11000,原码为:1.11000;余数为0.11000(2) x=-01011,y=11001商的符号位=10=1设a=|x|2-5,b=|y|2-5,则a,b均为正的纯小数,且 xy的数值=ab;余数等于(ab)的余数乘以25 下面用不恢复余数法的原码阵列除法器计算aba补=|x|2-5补=0.01011,b补=|y|2-5补=0.11001,-b补=1.00111过程如下: 0. 0 1 0 1 1 +-b补 1. 0 0 1 1 1 1. 1 0 0 1 0 余数为负,商为0 1. 0
12、 0 1 0 0 余数和商左移一位(0)+b补 0. 1 1 0 0 1 1. 1 1 1 0 1 余数为负,商为0 1. 1 1 0 1 0 余数和商左移一位(00)+b补 0. 1 1 0 0 1 0. 1 0 0 1 1 商为1 1. 0 0 1 1 0 (001)+-b补 1. 0 0 1 1 1 0. 0 1 1 0 1 商为1 0. 1 1 0 1 0 (0011)+-b补 1. 0 0 1 1 1 0. 0 0 0 0 1 商为1 0. 0 0 0 1 0 (00111)+-b补 1. 0 0 1 1 1 1. 0 1 0 0 1 商为0(001110)即:ab的商为0.0111
13、0;余数为1.010012-5,因为1.01001为负数,加b处理为正数,1.01001+b=1.01001+0.11001=0.00010,所以ab的余数为0.000102-5所以,(xy)的商=-0.01110,原码为:1.01110;余数为0.000109、(1)x=2-0110.100101,y=2-010(-0.011110)EX=-011,Ey=-010,所以 EX补=1101,Ey补=1110MX=0.100101,My=-0.011110,所以MX补=0.100101,My补=1.100010x浮=1101 0.100101,y浮=1110 1.100010EXEy,Ey-EX
14、 = Ey+(-EX)=1110+0011=0001对阶后x浮=1110 0.010010(1),y浮=1110 1.100010对阶后的尾数相加:MX+My=0.010010(1)+1.100010 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 1. 1 0 0 0 1 0 1. 1 1 0 1 0 0 (1) x+y=1.110100(1)21110,化为规格化数(左移2位)为:x+y=1.01001021100,即:x+y=-0.1011102-4对阶后的位数相减:MX-My=MX+(-My)=0.010010(1)+0.011110 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 0. 0 1
15、1 1 1 0 0. 1 1 0 0 0 0 (1) x-y=0.110000(1)21110,已经是规格化数,采用0舍1入法进行舍入处理:x-y=0.11000121110,即:x-y=0.1100012-2(2)x=2-101(-0.010110),y=2-100(0.010110)EX=-101,Ey=-100,所以 EX补=1011,Ey补=1100MX=-0.010110,My=0.010110,所以MX补=1.101010,My补=0.010110x浮=1011 1.101010,y浮=1100 0.010110EXEy,Ey-EX = Ey+(-EX)=1100+0101=000
16、1对阶后x浮=1100 1.110101(0),y浮=1100 0.010110对阶后的尾数相加:MX+My=1.110101+0.010110 1. 1 1 0 1 0 1 + 0. 0 1 0 1 1 0 0. 0 0 1 0 1 1 x+y=0.00101121100,化为规格化数(左移2位)为:x+y=0.10110021010,即:x+y=0.1011002-6对阶后的位数相减:MX-My=MX+(-My)=1.110101+1.101010 1. 1 1 0 1 0 1 + 1. 1 0 1 0 1 0 1. 0 1 1 1 1 1 x-y=1.01111121100,已经是规格化
17、数,所以x-y=-0.1000012-410、(1) Mx=,Ex=0011My=,Ey=0100Ex+Ey=0011+0100=0111xy符=01=1,乘积的数值=|Mx|My|: 0. 1 1 0 1 0. 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 10 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1所以,xy =-0.0111010120111,规格化处理(左移一位),并采用0舍1入法进行舍入:xy =-0.11101120110即:=-0.11101126(2) 将x、y化为规格化数:Mx=,Ex=1110My=,Ey=0011E
18、x-Ey=Ex+(-Ey)=1110+1101=1011xy符=00=0,下面用加减交替法计算尾数MxMy:Mx补=0.011010,My补=0.111100,-My补=1.000100 0. 0 1 1 0 1 0 +-My补 1. 0 0 0 1 0 0 1. 0 1 1 1 1 0 余数为负,商为00. 1 1 1 1 0 0 余数和商左移一位(0)+My补 0. 1 1 1 1 0 0 1. 1 1 1 0 0 0 余数为负,商为0 1. 1 1 0 0 0 0 余数和商左移一位(00)+My补 0. 1 1 1 1 0 0 0. 1 0 1 1 0 0 余数为正,商为1 1. 0 1
19、 1 0 0 0 余数和商左移一位(001)+-My补 1. 0 0 0 1 0 0 0. 0 1 1 1 0 0 商为1 0. 1 1 1 0 0 0 (0011)+-My补 1. 0 0 0 1 0 0 1. 1 1 1 1 0 0 商为0 1. 1 1 1 0 0 0 (00110)+My补 0. 1 1 1 1 0 0 0. 1 1 0 1 0 0 商为1 1. 1 0 1 0 0 0 (001101)+-My补 1. 0 0 0 1 0 0 0. 1 0 1 1 0 0 商为1 1. 0 1 1 0 0 0 (0011011)+-My补 1. 0 0 0 1 0 0 0. 0 1 1
20、 1 0 0 商为1(00110111)MxMy的商为0.0110111,余数为0.0111002-7,由于x化为0.01101(Mx)是尾数右移2位才得到,所以xy真正的余数是0.0111002-7再尾数左移2位,即0.0111002-9=0.1110002-10所以,xy的商为:0.011011121011,规格化处理后为:0.11011121010=0.1101112-6,余数为0.1110002-1011、不考虑181ALU的函数发生器,而是从简单的全加器出发,则:若设4位的二进制数为A=A3A2A1A0,B=B3B2B1B0,并设Gi=AiBi,Pi=AiBi,由全加器进位输出的逻辑
21、函数Ci+1=AiBi+Ci(AiBi)可知:(由于进位输出函数还可以写成Ci+1=AiBi+Ci(Ai+Bi),故Pi=Ai+Bi也可) (1) 串行进位方式:C1=A0B0+C0(A0B0)=G0+P0C0C2=A1B1+C1(A1B1)=G1+P1C1C3=A2B2+C2(A2B2)=G2+P2C2C4=A3B3+C3(A3B3)=G3+P3C3(2) 并行进位方式:C1=G0+P0C0C2=G1+P1C1=G1+P1(G0+P0C0)=G1+P1G0+P1P0C0C3=G2+P2C2=G2+P2(G1+P1G0+P1P0C0)=G2+P2G1+P2P1G0+P2P1P0C0C4=G3+
22、P3C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1G0+P3P2P1P0C012、(1) -5-5=-(101)2=-(1.01)222所以S=1E=e+127=2+127=129=(81)16=(10000001)2M=(010 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮点格式为:1 10000001 010 0000 0000 0000 0000 0000,用十六进制表示为:(C0A00000)16(2) -1.5-1.5=-(1.1)2=-(1.1)220所以S=1E=e+127=0+127= (7F)16=(01111111)2M=(100 0000 0000 0000
23、 0000 0000)2故浮点格式为:1 01111111 100 0000 0000 0000 0000 0000,用十六进制表示为:(BFC00000)16(3) 384384=(180)16=(1 1000 0000)2=(1.1)228所以S=0E=e+127=8+127=135= (87)16=(10000111)2M=(100 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮点格式为:0 10000111 100 0000 0000 0000 0000 0000,用十六进制表示为:(43C00000)16(4) 1/161/16= (1.0)22-4所以S=0E=e+127
24、=-4+127= (7B)16=(01111011)2M=(000 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮点格式为:0 01111011 000 0000 0000 0000 0000 0000,用十六进制表示为:(3D800000)16(5) -1/32-1/32=-(1.0)22-5所以S=1E=e+127=-5+127= (7A)16=(01111010)2M=(000 0000 0000 0000 0000 0000)2故浮点格式为:1 01111010 000 0000 0000 0000 0000 0000,用十六进制表示为:(BD000000)1613、(1)
25、1 10000011 110 0000 0000 0000 0000 0000S=1E=(83)16=131e=E-127=131-127=41.M=(1.11)2所以,该浮点数为 -(1.11)224=-(11100)2=-28(2) 0 01111110 101 0000 0000 0000 0000 0000S=0E=(7E)16=126e=E-127=126-127=-11.M=(1.101)2所以,该浮点数为 (1.101)22-1=(0.1101)2=0.812514、IEEE754标准中,32位二进制数仍然有232种不同的组合,但是由于在IEEE754标准中,阶码为全1并且尾数为
26、非0的情况不表示一个数。尾数23位,尾数非0有223-1种组合,再配合符号位,共有2(223-1)种组合不表示一个数所以,该格式最多能表示不同的数的个数为:232-2(223-1)15、该运算器电路由3部分组成:ALU完成定点加减法运算和逻辑运算;专用阵列乘法器完成乘法运算;专用阵列除法器完成除法运算。具体逻辑电路略。16、该ALU能完成8种运算,故使用3个控制参数S0S2。运算器中含有:(1) 一个4位的加法器:完成加法、减法、加1和传送4种操作,其中加1操作是把加数固定为1,利用4位的加法器实现;传送是把加数固定为0,利用4位加法器实现。(2) 一个4位的求补器:完成求补操作。(3) 求反
27、、逻辑乘和逻辑加分别设计专门的逻辑电路实现。具体电路略 17、181ALU中的有些操作是冗余的或可由其他操作替代的,现要求简化为8种运算,故对181的运算种类进行简化,得到4种逻辑运算和4种算术运算,具体功能表如下:控制参数S2 S1 S0运算0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1逻辑0ABA+BABA加BA减B减1A+AA而181其他的逻辑运算和算术运算都可以由以上的运算间接得到,例如:逻辑运算中:通过对“A”求反得到;通过对“A+B”求反得到;通过对“AB”与“”进行逻辑与实现;通过对“AB”取反得到;通过“AB”并让A固定为全1得到;通过对“AB
28、”与“A”进行逻辑与实现;通过对前面得到的再取反得到;通过对“AB”取反得到;B通过“AB”并让A固定为全0得到;逻辑1通过对“逻辑0”取反得到;通过对前面得到的再取反得到算术运算中:减1操作可通过“A减B减1”并令B固定为0来实现;18、余3码编码的十进制加法规则是:两个1位十进制数的余3码相加,如结果无进位,则从和数中减去3(即加上1101);如结果有进位,则和数中加上3(加上0011),即得和数的余3码。设参加运算的两个一位的十进制数分别为Ai和Bi,它们的余3码分别为Ai0Ai3和Bi0Bi3,其二进制加法的和的编码为Si0Si3,进位为Ci+1,修正之后,和对应的余3码为Fi0Fi3
29、,进位为CYi+1,则根据余3码的运算规则,有:当Ci+1=0时,Fi3Fi2Fi1Fi0=Si3Si2Si1Si0+1101;当C i+1=1时,Fi3Fi2Fi1Fi0=Si3Si2Si1Si0+ 0011,由此可画出逻辑电路图如下:FAFAFAFAFAFAFAFA0来自于低位输出的进位CiCi+11Bi0Ai0Bi1Ai1Bi2Ai2Bi3Ai3Si0Si1Si2Si3Fi0Fi1Fi2Fi3CYi+1工程部维修工的岗位职责1、 严格遵守公司员工守则和各项规章制度,服从领班安排,除完成日常维修任务外,有计划地承担其它工作任务; 2、 努力学习技术,熟练掌握现有电气设备的原理及实际操作与维修; 3、 积极协调配电工的工作,出现事故时无条件地迅速返回机房,听从领班的指挥; 4、 招待执行所管辖设备的检修计划,按时按质按量地完成,并填好记录表格; 5、 严格执行设备管理制度,做好日夜班的交接班工作; 6、 交班时发生故障,上一班必须协同下一班排队故障后才能下班,配电设备发生事故时不得离岗; 7、 请假、补休需在一天前报告领班,并由领班安排合适的替班人.