组成原理期末复习

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1、第一章计算机系统概论存储程序概念第一台电子数字计算机1946、美国、ENIAC存储程序概念的提出1945、美籍匈牙利数学家冯·诺依曼硬件系统由五大基本部件组成；计算机内部采用二进制来表示指令和数据；将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。第一台存储程序计算机1949、英国剑桥大学威尔克斯、EDSAC输入设备主存储器输出设备运算器控制器外存储器存储器外设CPU主机数据控制地址或指令计算机的硬件组成微程序级机器语言级操作系统级汇编语言级高级语言级硬操作时序级应用语言级实际机器虚拟机器系统软件应用软件计算机系统的多层次结构第二章运算方法与运算器数制与编码进制

2、之间转换BCD码8421码2421码各位权分别为2、4、2、1是一种对9的自补码。余3码在8421码的基础上加0011形成的是一种对9的自补码。数的机器码表示无符号数、带符号数原码、反码、补码正数的原、反、补码相等补码和反码的符号位可参与运算补码的零的表示形式唯一补码负数表示范围宽定点数表示范围原码定点数(字长n+1位)纯小数：–(1－2-n)~(1-2-n)例：字长为8位，则最小定点小数-127/128最大定点小数127/128纯整数：-(2n－1)~(2n-1)例：字长为8位，则最小定点整数-127最大定点整数1271.11111110.111111111111111.01

3、111111.补码定点数(字长n+1位)纯小数：-1~1－2-n例：字长为8位,则最小定点小数-1最大定点小数127/128纯整数：-2n~2n－1例：字长为8位,则最小定点整数-128最大定点整数1271.00000000.111111110000000.01111111.定点数表示范围已知X为下列数值①＋0.1010；②＋0；③－0；④－0.1010。请写出每一个数的[X]原、[X]补、（设字长5位，其中含1位符号位）解答：当X＝＋0.1010时：[X]原＝0.1010[X]补＝0.1010当X＝＋0时：[X]原＝0.0000[X]补＝0.0000当X＝－0时：[X]原＝1

4、.0000[X]补＝0.0000当X＝－0.1010时：[X]原＝1.1010[X]补＝1.0110第n位K个0K个1n个0n个1K个1若阶码数值部分为K位，尾数数值部分为n位，均用补码表示，则浮点数的表数范围IEEE754标准的浮点数182332位短浮点数数符阶码尾数1.尾数隐含了最高位1(位权20),实际为24位2.尾数采用原码表示3.阶码采用偏置值为127的移码表示规格化的浮点数为了充分利用尾数的有效数位，规定尾数值应在0.5~1之间。补码表示时，尾数的最高位应与符号位不同当1/2<=M<1时，应有0.1…的形式当–1<=M<-1/2时，应有1.0…的形式为什么是<，而不

5、是<=?为什么是<=?补码的表示范围比原码宽,可以表示-1,[-1]补=1.0000000,是规格化的浮点数[-1/2]原=1.1000000[-1/2]补=1.1000000不是规格化的浮点数浮点[X]补＋[Y]补＝10.10111001表示成浮点数设尾数和阶码各取2位符号位，于是有：阶码：00000；尾数：10.10111001其中阶码为3位，尾数为8位（符号位数自己确定）规格化：因为Sf1Sf2＝1，需右规，得：00001；11.010111001舍入处理：采用“0舍1入”法11.01011100＋111.01011101判溢出：阶码的两符号位为“00”，无溢出。故结果

6、为：[X]补＋[Y]补＝00001；11.01011101用32位二进制表示浮点数据，其中阶码8位（含1位符号位）补码表示，尾数24位（含1位符号位）补码表示。试写出其可表示的浮点规格化最小正数（参考10页学生自己填写）和最小负数（参考10页学生自己填写）。浮点数的规格化目的是使浮点数的尾数的最高位为有效数位。当尾数用补码表示时，符号位与小数点后的第1位不相等则为已经规格化的数据，否则为非规格化的数据。通过规格化，可以保证运算数据的精度。定点加减运算[Y]原=1.0110[Y]补=1.1010[-Y]补=0.0110补码加减法[x]补+[y]补=[x+y]补(mod2n)[x-

7、y]补=[x+(-y)]补=[x]补+[-y]补(mod2n)补码的溢出判断同号相加时才可能产生溢出。双高位判别法Cf⊕Co=1变形补码方法01-正溢出10-负溢出11-负数00-正数定点乘除运算计算机实现乘除法的方法纯软件低档微机，只能用子程序来实现乘除运算。硬件扩充中、小、微型机，增加一些硬件设备，乘除运算变换成累加和移位操作。专用硬件中、大型机，设置专用的乘除法器。串行乘法——补码一位乘法运算比较法、Booth法参加运算的数用补码表示，符号位参加运算被乘数X与部分积取双符号位乘数Y取单