计算机组成原理是一门深入研究计算机硬件结构和技术的学科,涵盖了数据表示、运算器设计、存储系统、总线和接口、微程序控制等多个方面。以下是从题目中抽取的相关知识点:
1. **浮点数表示**:
- IEEE754单精度浮点数格式:浮点数分为阶码和尾数两部分,45100000H对应一个正数,其值是(+1.125)10 × 210,其中隐藏位默认为1。
- 补码和移码:补码用于表示定点整数,移码用于表示浮点数的指数,它们的数值部分相同,但符号相反。
2. **定点小数补码表示**:
- 定点小数的表示范围:16位定点小数补码的最大正小数是+(1-2^-15),因为最高位为符号位,所以正数最大到2^15-1。
3. **补码和移码的关系**:
- 表数范围:补码和移码的表示范围相同,但零的补码和移码表示可能不同,移码的零通常是所有位为0,而补码的零是最高位为0,其余位为0。
4. **存储器地址和数据寄存器**:
- 存储器地址寄存器(MAR)和存储器数据寄存器(MDR)的位数:512MB的地址空间需要29位地址,32位数据需要32位的MDR。
5. **浮点数的规格化形式**:
- 规格化尾数:尾数最高位为1的浮点数是规格化数,例如.D100010是规格化数,因为它的小数点前有一个1。
6. **动态RAM刷新**:
- 动态RAM的刷新以存储矩阵行为单位,每个周期内要刷新所有行以保持数据完整性。
7. **奇偶校验**:
- 偶校验:在字符码中,奇偶校验位使得码字中1的总数为偶数,选项D符合这一条件。
简答题涉及的知识点:
1. **加法器与ALU**:
- 加法器仅执行加法运算,而ALU能执行多种算术和逻辑运算,如加、减、乘、除、与、或、非等。
2. **IEEE 754隐蔽位**:
- 隐蔽位是指规格化浮点数中尾数的最高数值位,存储时不显式表示,但在计算中恢复。
3. **浮点数的精度和范围**:
- 精度由尾数位数决定,范围由阶码位数决定。阶码越多,表示范围越大,但精度降低。
应用题涉及的知识点:
1. **存储系统设计**:
- 存储器总容量、位扩展、字扩展、地址范围以及片选控制方式(部分译码)。
2. **浮点数表示**:
- 给定浮点数格式下,计算最大正数、最小正数、最大负数和最小负数。
3. **寻址方式比较**:
- 变址寻址与基址寻址的区别在于地址计算中的寄存器使用和数据来源。
4. **流水线性能**:
- 影响流水线性能的因素包括流水线深度、时钟周期、分支和中断处理。
5. **指令执行时间**:
- 指令周期、CPU周期和时钟周期之间的关系。
二、名词解释:
1. **微程序控制**:通过存储在控制存储器中的微指令来实现CPU控制的一种方法。
2. **存储器带宽**:指存储器数据传输速率,即单位时间内能传输的数据量。
3. **RISC**:精简指令集计算机,追求高效、简单的指令集设计。
4. **中断隐指令**:硬件自动执行的、与中断处理相关的操作。
三、简答:
1. **总线传输周期**:通常包括T1(选通)、T2(地址稳定)、T3(读/写有效)和T4(数据稳定)等阶段。
2. **Cache映射**:直接相联和组相联映射的主存地址字段划分,考虑Cache块大小和Cache容量。
3. **中断屏蔽字**:用于控制中断源的优先级,调整中断响应顺序。
4. **指令格式设计**:包含操作码、寻址方式和地址字段的设计,以及寻址范围的计算。
四、其他问题(未给出完整内容,无法详细解答)。
以上知识点覆盖了计算机组成原理的基础内容,包括数据表示、运算机制、存储系统、寻址方式、控制逻辑等多个核心概念。