【知识点详解】
1. 补码与浮点数表示：
在8位计算机中，整数采用补码表示，浮点数遵循IEEE754标准。补码是一种用于表示负数的方法，其中最高位作为符号位，1表示负数，0表示正数。浮点数的表示通常包括符号位、阶码和尾数。题目中提到浮点数的阶码为3位（移3码），尾数为4位。移码表示中，阶码通常是偏置的，即实际的指数比存储的数值大一个固定值。对于给定数值的二进制表示，需要计算它们的补码形式，以及转换为浮点数表示的小数部分。
2. CPU结构与数据通路：
CPU由多个组件构成，包括累加寄存器AC、状态寄存器、地址寄存器AR、数据缓冲寄存器DR、程序计数器PC和指令寄存器IR。数据通路由这些寄存器之间的连接组成，用于传递和处理指令和数据。CPU从主存获取指令的路径涉及PC加载指令地址，通过地址总线读取内存，然后将指令放入IR。数据在运算器和主存之间的交换涉及读写操作，通常通过数据总线进行。
3. 指令编码和寻址：
如果一个16位指令系统已分配了K条双操作数指令和L条无操作数指令，且每个操作数需要6位，那么剩下的位数用于指令编码。要计算单操作数指令的最大数量，需要减去双操作数和无操作数指令的位数，然后看剩余位数能支持多少条指令。
4. Cache组织与地址映射：
指令Cache容量为2^12字节，块大小为32字节，意味着有2^12 / 32 = 2^9个块。标记位的数量是足够区分所有块的关键，因此需要至少9位。数据Cache的容量是2^13字节，块大小相同，共有2^13 / 32 = 2^9个块。块冲突是指两个地址映射到同一块的情况，根据地址计算，找出不会与指定地址冲突的选项。对于32位地址，前n位是块号，n=2^12 / 32 = 9位。然后分析选项，找出不同块号的地址。循环体的命中率要求，需要计算循环体内的指令数量，使得它们可以均匀分布在Cache中，以避免冲突。
5. 虚拟存储器页式管理：
页式虚拟存储器中，页大小为2P字节，虚地址分为虚页号和页内偏移量两部分。页内偏移量的长度是P，因为页大小决定了它可以表示的字节数。虚页号的长度可以通过总虚拟地址位数减去页内偏移量位数得出。页表的表项数等于虚页号的位数，因为每个虚页对应一个表项。页表占用的最大地址等于表项数乘以每个表项的大小。如果页表只占一页，计算P的最小值，使得页表项数量不超过一页所能包含的字节数。
6. DMA控制器：
DMA（Direct Memory Access）控制器允许设备直接访问内存，而不通过CPU。其基本组成部分包括DMA请求信号线、数据总线、地址总线、控制逻辑和缓冲区。功能包括：发起DMA请求、控制数据传输（读或写）、管理内存访问（避免与CPU冲突）、处理中断和维护传输计数。
以上是根据题目内容解析出的各个知识点，涵盖了补码表示、浮点数运算、CPU架构、指令系统设计、Cache管理和虚拟存储器页式管理以及DMA控制器的基础知识。这些内容反映了计算机系统设计和操作的核心概念。
