紫金学院计算机组成原理复习

二进制 → 八进制(二进制转十六进制同理四合一) 方法：取三合一法，即从二进制的小数点为分界点，向左（向右）每三位 取成一位，接着将这三位二进制按权相加，然后，按顺序进行排列，小数点的 位置不变，得到的数字就是我们所求的八进制数。如果向左（向右）取三位 后，取到最高（最低）位时候，如果无法凑足三位，可以在小数点最左边（最 右边），即整数的最高位（最低位）添 0，凑足三位。 例：将二进制的(11010111.0100111)B 转换为八进制的步骤如下： 1. 小数点前 111 = 7； 2. 010 = 2； 3. 11 补全为 011，011 = 3； 4. 小数点后 010 = 2； 5. 011 = 3； 6. 1 补全为 100，100 = 4； 7. 读数，读数从高位到低位，即(11010111.0100111)B=(327.234)O。 八进制 → 二进制(十六进制转二进制同理一分四) 方法：取一分三法，即将一位八进制数分解成三位二进制数，用三位二进 制按权相加去凑这位八进制数，小数点位置照旧。 例：将八进制的(327)O 转换为二进制的步骤如下： 1. 3 = 011； 2. 2 = 010； 3. 7 = 111； 4. 读数，读数从高位到低位，011010111，即(327)O=(11010111)B。 八进制 → 十六进制 方法：将八进制转换为二进制，然后再将二进制转换为十六进制，小数点 位置不变。 十六进制 → 八进制 方法：将十六进制转换为二进制，然后再将二进制转换为八进制，小数点 位置不变。
6.定点乘法算法（要求会补码一位乘法的算法过程）
补码一位乘法
补码一位乘法的算法规则 参加运算的数均以补码表示，结果仍以补码表示。 增设 yn+1，且初始化为 0，部分积初始化为 0。 部分积与被乘数采用双符号位，且符号位参加运算。 判别 ynyn+1，并采取相应的操作。其中，右移指将部分积连同乘数（ 包括 yn+1 ）一起算术右移。 重复④，共做 n+1 次操作，最后一次不移位！
2. 将商 21 除以 2，商 10 余数为 1； 3. 将商 10 除以 2，商 5 余数为 0； 4. 将商 5 除以 2，商 2 余数为 1； 5. 将商 2 除以 2，商 1 余数为 0； 6. 将商 1 除以 2，商 0 余数为 1； 7. 读数，因为最后一位是经过多次除以 2 才得到的，因此它是最高位，读 数字从最后的余数向前读，101011，即(43)D=(101011)B。
3.主存的基本组成及基本操作（要求掌握主存的组成部分、主存读/ 写的过程）
任何一个数均可表示为： (N)R＝M×R^e M：尾数。代表数 N 的有效数字。计算机中一般表示为纯小数。 R：尾数基值。计算机中常用的 R 可取 2、8、16 等。
e：阶码。代表数 N 的小数点的实际位置。一般表示为纯整数。 根据小数点的位置是否固定，计算机中的数据格式又分为两种：定点表示和浮 点表示。
第一章 1.冯·诺依曼计算机五大功能部件、工作方式特点、基本结构
特点 (1) 计算机由五大部件组成 1.输入设备 2.控制器 3.运算器 4.存储器 5 输出设备 (2) 采用二进制形式表示数据和指令 原因： 具有两个稳定状态的电子器件容易实现 基数小运算规则简单 1 和 0 与真和假相对应易于实现逻辑运算 抗干扰能力强、可靠性高 (3) 采用存储程序方式 五大部件： 输入设备: 主要功能：将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。 键盘、鼠标、扫描仪、语音输入设备、手写笔、触摸屏、数码摄像设备等。 输出设备 主要功能：将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求 的信息形式输出。 最常见的显示器、打印机、绘图仪 、音箱等。 计算机的输入、输出设备简称为 I/O 设备。I/O 设备是计算机与外界联系的桥 梁，是计算机中不可缺少的一个重要组成部分。 存储器
第三章 1.只读存储器的存储特点
只读存储器(ROM, Read Only Memory)
存储器的内容只能随机地读出而不能随便写入和修改。ROM 可作为主存的一 部分，用于存放不变的程序和数据。ROM 还可用作其它固定存储器，如存放微 程序的控制存储器、存放字符点阵图案的字符发生器等。
2. 存储器存储数据的单位
符号位 SF1 符号位 SF2 结果 0 0 正确（正数） 0 1 上溢 1 0 下溢 1 1 正确（负数） 例 1：已知 X＝0.1011，Y＝－0.1101，求[X+Y]补 解：[X] 补＝ 0.1011，[ Y ]补 ＝ 1.0011 [X]补 0.1011 +[Y]补 1.0011 [X]补+[Y]补 1.1110 因此，[X+Y]补＝1.1110 例 3：x=+0.1011，y=+0.0110，求 x+y。 解：∵ [x]补=0.1011, [y]补=0.0110 ∴[x+y]补= [x]补+ [y]补=0.1011+ 0.0110=1.0001 ∴ x+y=-0.1111 错 正溢出 例 4：x=－1010，y=－1101，求 x+y。 解：∵ [x]补=10110, [y]补=10011 ∴[x+y]补= [x]补+ [y]补=10110+10011= 1 01001 ∴ x+y=+1001 错 负溢出
2.原码、补码、反码、移码（会各个码值之间的相互转化） （1）求法及相互转换
原码：正数是其二进制本身；负数是符号位为 1,数值部分取绝对值的二进制。 反码：正数的反码和原码相同；负数是符号位为 1,其它位是原码取反。 补码：正数的补码和原码，反码相同；负数是符号位为 1，其它位是原码取 反，未位加 1。（或者说负数的补码是其绝对值反码未位加 1）
移码：将符号位取反的补码（不区分正负）
（2）“0”的表示
0 原码是 00000000 -0 原码是 10000000 0 反码是 00000000 -0 反码是 11111111 0 补码是 00000000 补码没有正 0 与负 0 之分。
（3）最小负数的表示
（4）给定机器数，转换为真值 3.定点数据表示
计算机的层次结构模型 高级语言层 汇编语言层
) 1.数制转换（二进制，八进制、十进制和十六进制转换）
在数字后面加上不同的字母来表示不同的进位制。B（Binary)表示二进 制，O（Octal）表示八进制，D（Decimal）或不加表示十进制，H （Hexadecimal）表示十六进制。例如：(101011)B=(53)O=(43)D=(2B)H
4.数据校验码（掌握奇偶校验码和海明校验法）。
奇偶校验码 在 n 位的有效信息位 AnAn-1…A1 上，加 1 位校验位 P，构 成 n+1 位的奇偶校验码 AnAn-1…A1P 或 PAnAn-1…A1。若 P 使 n+1 位的校验码中“1”的个数为偶数(奇数)，则称为偶校验(奇校验)。 海明校验码的编码步骤 (1) n 位有效信息选择 k 个校验位，构成 n+k 位的海明校验码。若校验码位号 从左向右（或从右向左）按从 1 到 n+k 排列，则校验位的位号分别为 2i(i＝ 0，1，2…k-1)，校验位记作 P2i，有效信息位按原顺序安排在其余位置上。 (2) k 个校验位构成 k 组奇偶校验，每个有效信息位都被两个或两个以上的校 验位校验，规则：被校验的有效信息位的位号等于校验它的校验位位号之和。 (3) 统计参与各组奇偶校验的位号，按奇偶校验原理，由已知的有效信息位求 出各校验位，进而形成海明校验码。 例：字符 ‘ K’的 ASCII 码为 1001011，试为其编制一个检 1 纠 1 错的海明校 验码（假设采用偶校验）。 解：A7A6A5A4A3A2A1＝1001011 P1even＝A7⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1＝1⊕0⊕1⊕0⊕1＝1 P2even＝A7⊕A5⊕A4⊕A2⊕A1＝1⊕0⊕1⊕1⊕1＝0 P4even＝A6⊕A5⊕A4＝0⊕0⊕1＝1 P8even＝A3⊕A2⊕A1＝0⊕1⊕1＝0 因此得到 ASCII 码字符‘ K’的海明校验码为：10110010011
5.补码加减运算算法及溢出判别方法（变形补码的表示及溢出的定 义）
补码加减运算的基本规则 ① 参加运算的各个操作数均以补码表示，运算结果仍以补码表示。 ② 符号位与数值位一起参加运算。 ③ 若求和，则将两补码数直接相加，得到两数之和的补码；若求差，则将减数 变补(由[y]补求[－y]补)，然后与被减数相加，得到两数之差的补码。 ④ 补码总是对确定的模而言，若运算结果超过模(有从符号位上产生的进位)， 则将模自动丢掉。 变形补码的实质是双符号位补码。 即[x]变形补＝x0x0.x1x2…xn ，[y]变形补＝y0y0.y1y2…yn 设[s]变形补＝ [x]变形补+[y]变形补= sf1sf2.s1s2…sn
二进制 → 十进制(八/十六进制转十进制同理) 方法：二进制数从低位到高位（即从右往左）计算，第 0 位的权值是 2 的 0 次方，第 1 位的权值是 2 的 1 次方，第 2 位的权值是 2 的 2 次方，依次递增 下去，把最后的结果相加的值就是十进制的值了。 例：将二进制的(101011)B 转换为十进制的步骤如下： 1. 第 0 位 1 x 2^0 = 1； 2. 第 1 位 1 x 2^1 = 2； 3. 第 2 位 0 x 2^2 = 0； 4. 第 3 位 1 x 2^3 = 8； 5. 第 4 位 0 x 2^4 = 0； 6. 第 5 位 1 x 2^5 = 32； 7. 读数，把结果值相加，1+2+0+8+0+32=43，即(101011)B=(43)D。 十进制 → 二进制(十进制转八/十六进制同理) 方法：除 2 取余法，即每次将整数部分除以 2，余数为该位权上的数，而 商继续除以 2，余数又为上一个位权上的数，这个步骤一直持续下去，直到商 为 0 为止，最后读数时候，从最后一个余数读起，一直到最前面的一个余数。 例：将十进制的(43)D 转换为二进制的步骤如下： 1. 将商 43 除以 2，商 21 余数为 1；