计算机组成原理作业1-10章答案(唐朔飞) 联系客服

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1.001 111 右移一位 0.100 111 100 010 即x*×y*=0.100 111 100 010,z0=x0? y0=0 ?1=1, [x×y]原=1.100 111 100 010,x·y= -0. 100 111 100 010 原码两位乘:[-x*]补=1.001 001,2x*=1.101 110 部分积 乘数y* Cj 说明 000 . 000 00 101 110 0 部分积初值为0,Cj=0 000 根据yn-1ynCj=100,加2x*,保持+001 . 101 Cj=0 110 001 . 101 0 110 000 . 011 10 001 011 0 右移2位 011 10 001 011 根据yn-1ynCj=110,加[-x*]补,置+111 . 001 Cj=1 001 111 . 100 右移2位 100 00 100 010 1 111 . 111 根据yn-1ynCj=101,加[-x*]补,置001 Cj=1 +111 . 001 001 111 . 000 010 10 001 000 1 右移2位 111 . 110 根据yn-1ynCj=001,加x*,保持Cj=0 000 +000 . 110 111 000 . 100 10 001 0 111 即x*×y*=0.100 111 100 010,z0=x0? y0=0 ?1=1, [x×y]原=1.100 111 100 010,x·y= -0. 100 111 100 010

补码一位乘:[x]补=0.110111,[-x]补=1.001001,[y]补=1.010010 部分积 乘数 Yn+1 说明 00 . 000 1 010 010 0 Ynyn+1=00,部分积右移1位 000 0 101 001 0 Ynyn+1=10,部分积加[-x]补 00 . 000 000 +11 . 001 001 11 . 001 右移1位 001 11 . 100 1 010 100 1 Ynyn+1=01,部分积加[x]补 100 +00 . 110 111 00 . 011 右移1位 011 00 . 001 1 101 010 0 Ynyn+1=00,部分积右移1位 101 1 110 101 0 Ynyn+1=10,部分积加[-x]补 00 . 000 110 +11 . 001 001 11 . 001 右移1位 111 11 . 100 1 111 010 1 Ynyn+1=01,部分积加[x]补 111 +00 . 110 111 00 . 011 右移1位 110 0 111 101 0 Ynyn+1=10,部分积加[-x]补 00 . 001 111 +11 . 001 001 11 . 011 0 111 10 000 即 [x×y]补=1.011 000 011 110,x·y= -0.100 111 100 010 补码两位乘:

2[x]补=001.101110,2[-x]补=1.001001 部分积 乘数 Yn+1 说明

结果同补码一位乘, x·y= -0. 100 111 100 010 00

26.按机器补码浮点运算步骤,计算[x±y]补. (1)x=2-011× 0.101 100,y=2-010×(-0.011 100); (2)x=2-011×(-0.100 010),y=2-010×(-0.011 111); (3)x=2101×(-0.100 101),y=2100×(-0.001 111)。 解:先将x、y转换成机器数形式: (1)x=2-011× 0.101 100,y=2-010×(-0.011 100)

[x]补=1,101;0.101 100, [y]补=1,110;1.100 100

[Ex]补=1,101, [y]补=1,110, [Mx]补=0.101 100, [My]补=1.100 100 1)对阶:

[?E]补=[Ex]补+[-Ey]补 = 11,101+ 00,010=11,111 < 0,

应Ex向Ey对齐,则:[Ex]补+1=11,101+00,001=11,110 = [Ey]

[x]补=1,110;0.010 110 2)尾数运算:

[Mx]补+[My]补= 0.010 110 + 11.100 100=11.111010

[Mx]补+[-My]补=0.010 110 + 00.011100= 00.110 010 3)结果规格化:

[x+y]补=11,110;11.111 010 = 11,011;11.010 000 (尾数左规3次,阶码减3)

[x-y]补=11,110;00.110 010, 已是规格化数。 4)舍入:无 5)溢出:无 则:x+y=2-101×(-0.110 000) x-y =2-010×0.110 010

(2)x=2-011×(-0.100010),y=2-010×(-0.011111)

[x]补=1,101;1.011 110, [y]补=1,110;1.100 001 1) 对阶:过程同(1)的1),则 [x]补=1,110;1.101 111 2)尾数运算:

[Mx]补+[My]补= 11.101111 + 11. 100001 = 11.010000 [Mx]补+[-My]补= 11.101111 + 00.011111 = 00.001110

3)结果规格化:

[x+y]补=11,110;11.010 000,已是规格化数

[x-y]补=11,110;00.001 110 =11,100;00.111000 (尾数左规2次,

阶码减2)

4)舍入:无 5)溢出:无 则:x+y=2-010×(-0.110 000)

-100

x-y =2×0.111 000

(3)x=2101×(-0.100 101),y=2100×(-0.001 111)

[x]补=0,101;1.011 011, [y]补=0,100;1.110 001 1)对阶:

[?E]补=00,101+11,100=00,001 >0,应Ey向Ex对齐,则: [Ey]补+1=00,100+00,001=00,101=[Ex]补 [y]补=0,101;1.111 000(1) 2)尾数运算:

[Mx]补+[My]补= 11.011011+ 11.111000(1)= 11.010011(1) [Mx]补+[-My]补= 11.011011+ 00.000111(1)= 11.100010(1) 3)结果规格化:

[x+y]补=00,101;11.010 011(1),已是规格化数

[x-y]补=00,101;11.100 010(1)=00,100;11.000 101 (尾数左规1

次,阶码减1)

4)舍入:

[x+y]补=00,101;11.010 011(舍) [x-y]补 不变 5)溢出:无 则:x+y=2101×(-0.101 101)

x-y =2100×(-0.111 011)

32. 设机器字长为16位,分别按4、4、4、4和5、5、3、3分组后,

(1)画出按两种分组方案的单重分组并行进位链框图,并比较哪种方案运算速度快。

(2)画出按两种分组方案的双重分组并行进位链框图,并对这两种方案进行比较。

(3)用74181和74182画出单重和双重分组的并行进位链框图。 解:(1)4—4—4—4分组的16位单重分组并行进位链框图见教材286页图6.22。

5—5—3—3分组的16位单重分组并行进位链框图如下: (2)4—4—4—4分组的16位双重分组并行进位链框图见教材289页图6.26。 5—5—3—3分组的16位双重分组并行进位链框图如下:

5—5—3—3分组的进位时间=2.5ty?3=7.5ty; 4—4—4—4分组的进位时间=2.5ty?3=7.5ty; 可见,两种分组方案最长加法时间相同。

结论:双重分组并行进位的最长进位时间只与组数和级数有关,与组内位数无关。

(3)单重分组16位并行加法器逻辑图如下(正逻辑):

注意: 1)74181芯片正、负逻辑的引脚表示方法;

2)为强调可比性,5-5-3-3分组时不考虑扇入影响; 3)181芯片只有最高、最低两个进位输入/输出端,组内进位无引脚; 4)181为4位片,无法5-5-3-3分组,只能4-4-4-4分组;

5)单重分组跳跃进位只用到181,使用182的一定是双重以上分组

跳跃进位;

6)单重分组跳跃进位是并行进位和串行进位技术的结合;双重分组

跳跃进位是二级并行进位技术;特别注意在位数较少时,双重分组跳跃进位可以采用全先行进位技术实现;位数较多时,可采用双重分组跳跃进位和串行进位技术结合实现。