计算机组成原理计算题

计算题:

【第三章】

交叉方式的片选方法，交叉方式的地址分配，交叉存取度的概念，交叉存储器的带宽的计算多模块交叉存储器采用低位地址做偏选。

模块存取一个字的存储周期为T ，总线传送时间为t ，存储器的交叉模块数为m，称m=T / t为交叉存取度。

【例5】存储器容量32字，字长64位，模块数m=4，存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期t=50ns，若连续读出4个字，顺序和交叉的带宽各为多少？

信息总量q=64b*4=256b

所需时间：交叉t1=T +（m-1）*t =350ns ；顺序t2=m*T=800ns；

带宽：交叉W1=q / t1 =730Mb / s ；顺序W2=q / t2 =320Mb / s.

【2007】

1.设阶码3位，尾数6位，按浮点运算方法（否则不计分），完成x-y运算，x=2-011×0.100101,

y=2-010×(-0.011110)。(共9分)

2.有一个1024K×16位的存储器，由256K×8位的SRAM芯片构成。（9分）问： (1) 总共

需要多少DRAM芯片? （3分） (2) 设计此存储体组成框图。（6分）

3. 已知 x= -0.101011 , y=0.111010 ,要求：(共7分)

(1)写出变形补码[x]补和[y]补和[-y]补；(3分)

(2)用变形补码计算[x+y]补和[x-y]补，并判断是否溢出。(4分)

4.已知x= 0.10101, y=–0.11001，计算[x*y]补和其真值（要求有补码直接乘法的算式）。(9分)

5. 设有一微指令格式字长为24位，其中下址字段8位；判别测试字段3位；其余为操作控制字段。操作控制字段采用混合编码方式，有5位分别经一个3:8译码器和一个2:4译码器输出，其它均为直接控制。问：(共5分，要求有算式)

(1) 这种指微指令格式中最多可以表示多少个微命令？(2分)

(2) 一条微指令最多可同时发出多少个微命令？(2分)

(3) 可直接寻址的控制存储器最大单元数是多少？(1分)

----------------------答案------------------

1．设两数均以补码表示，阶码和尾数均采用双符号位，则它们的浮点表示分别为：

[x]浮=11101,0.100101 [-y]浮=11110, 0.011110 1’

(1)求阶差并对阶 1’

ΔE=Ex-Ey=[Ex]补-[Ey]补=[Ex]补+[-Ey]补=11101 + 00 010 =11 111

即ΔE为-1，x阶码小，应使Mx右移1位，Ex加1

[x]浮=11 110,00.010010(1)

(2)尾数求和 2’

0 0. 0 1 0 0 1 0 (1)

+0 0. 0 1 1 1 1 0

0 0 1 1 0 0 0 0 (1)

(3)规格化 2’

可见尾数运算结果的符号位与最高位不相同，不需要执行规格化处理

(4)舍入处理 11 110, 00.110001。 1’

(5)判溢出

阶码两符号位为11，无溢出。1’

故最后结果为[x]浮+[y]浮=11 110, 00.110001，真值为2-2*0.110001。 1’

2． (1)

1024*16

4*28256*8

K K == 3’

(2) 存储体组成框图如下： 6’

3． x= -0.101011 , y=0.111010

(3) [x]补=11.010101 [y]补=00.111010 [-y]补=11.000110 (4) [x+y]补=[x]补+[y]补 [x-y]补=[x]补+[-y]补

11.010101 11.010101 00.111010 11.000110

00.001111(没有溢出) 10.011011(有负溢出)

x+y=0.001111 x-y=-1.110101 4. 解：x= 0.10101, [x]补=0.10101

y=–0.11001，[y]补=1.00111 (0).1 0 1 0 1 (1).0 0 1 1 1 (0) 1 0 1 0 1

(0) 1 0 1 0 1

(0) 1 0 1 0 1 0 (1)(0)(1)(0)(1)

1. 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 [x] 补*[y]补=1.0111101011

其值x*y=-0.1000010101=-(512+8+4+1)/1024=-525/1024. 5. 解：

(4) 由题意可知，其操作控制字段共24－8－3＝13位，13位的操作控制字段采用混合编码，直接表示的位数为13-3-2=8,3位译码后可表示7个微命令，2位译码后可表示3个微命令，所以该格式最多可以表示8＋7＋3＝18个微命令。 (2分) (5) 一条微指令最多可同时发出8+1+1=10个微命令(2分)

(6) 因为其下址字段为8位,可直接寻址的控制存储器最大单元数是256。(1分) 【2008】

1 用8k*2位的RAM 构成32k*8位的存储器，需要多少片，说明原因，画出组成的逻辑框图。

2用变形补码计算 X-Y ，X+Y ，并判别结果的正确性。设：X=0.11011，Y=-0.10010

3 存储器容量为32字，字长64位，模块数为8，用交叉方式进行组织，存储周期为200ns，数据总线宽度为64位，总线传输周期为50ns，问该存储器的带宽是多少？

4 已知某机采用微程序控制，其控制存储器容量为512×48位。微程序可在控制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共4个。微指令采用水平型格式，微命令采用直接控制，后继微指令地址采用断定方式，问微指令格式中三个字段分别应为多少位？

5已知x= 0.10101, y=–0.11001，计算[x*y]补和其真值（要求有补码直接乘法的算式）

-------------------------------答案-------------------------------------

1 (32k*8)/(8k*2)=4*4=16

4片为一组，共需要4组。

2 [X]

补=0011011 [Y]

补

=1101110 [-Y]

补

=0010010

[X]

补+[-Y]

补

=0101101 溢出

[X]

补+[Y]

补

=0001001 无溢出 X+Y = 0.01001

3连续读出8个字的信息量是64位×8=512位

连续读出8个字所需的时间是200+7×50=5.5×10-7s

交叉存储器的带宽是 512位/5.5×10-7s=93×107位/s

4假设判别字段中每一位作为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位。由于控存容量为512单元，所以下地址字段为9位。故微命令字段字长为48-9-4=35位。

5 解：x= 0.10101, [x]补=0.10101

y=–0.11001，[y]补=1.00111

(0).1 0 1 0 1