· 在一个全加器中,第i位的进位产生变量G是Xi·Yi 的结果,即Xi 和Yi 均为1时,才产生进位;第i位的进位传递变量P是Xi+Yi的结果,即Xi 和Yi 两者中有一个为1时,进位才可以传递。
· 商用芯片74181是一个四位的算术逻辑单元,可以提供16种不同的算术运算和16种不同的逻辑运算,M信号控制运算模式,M=1时,进行逻辑运算;M=0时,进行算术运算。
· 商用芯片74182是一个超前进位产生器,可以用来实现算术逻辑单元的组间并行,来提高速度,达到所有位均并行。74182有4队进位产生信号和进位传递信号引脚。
· 使用1个74182芯片和4个74181芯片可以实现一个全16位并行的算术逻辑单元; 使用5个74182芯片和16个74181芯片可以实现一个全64位并行的算术逻辑单元。
第五章测验
1. Calculator has many components, but data bus is the key part.( B )
A. True B. False “运算器中有许多组件,但数据总线是关键部分”,错误,算术逻辑单元才是关键。
2. In an adder, the carry generate variable (G) of bit ?i‘ is ( D ).
A. Xi⊕Yi B. Xi·Yi·Ci C. Xi+Yi+Ci D. Xi·Yi 在一个全加器中,第i位的进位产生变量是Xi·Yi 的结果,即Xi 和Yi 均为1时,才产生进位。
3. The carry look-ahead circuit chip 74182 realizes the carry logic between groups in parallel.( A )
A. True B. False 超前进位产生电路芯片74182可以实现进位逻辑组间并行。
4. The subtraction algorithm of fixed point binary is realized by ( C ).
A. subtraction for sign magnitude representation B. addition for binary code decimal
C. addition for 2‘s complement representation D. subtraction for 2‘s complement representation
定点二进制数的减法算法依赖于基于补码表示的加法。
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5. The main function of ALU is ( D ).
A. arithmetic operation B. only addition operation C. logic operation
D. logic and arithmetic operation ALU的主要功能是逻辑和算术运算,显然么,因为ALU叫做算术逻辑单元么。
6. In a ripple-carry adder, the key factor affecting the speed of the adder is ( D ).
A. Gate-level delay B. speed of components
C. various speed of each full adder for bit i D. carry propagation delay
在一个行波进位加法器中,影响加法其速度的关键因素是( D )
门级延迟 组件的速度
全加器对于各位的速度 进位积累延迟
在串行加法器内的一次运算中,进位信号经过的门会越来越多,在每一门的延迟都会被积累下来,因此进位积累的延迟成为了影响行波进位加法器运算速度的关键因素。
7. A calculator consists of many components, but the key component of calculator is ( A ).
A. arithmetic and logic unit B. data bus
C. accumulate register D. multi-switch
运算器的关键组件是算数逻辑单元。木啥说的,必须牢记。
8. An arithmetic-logic unit is the heart of the CPU, and it belongs to ( D ).
A. controller B. register
C. sequential logical circuit D. combinational logic circuit
算术逻辑单元是CPU的心脏,它属于( D )
控制器 寄存器
顺序逻辑电路 组合逻辑电路
算术逻辑单元是一种组合逻辑电路。
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9. The commercial ALU chip 74181 is a 4-bit parallel adder with carry look-ahead circuit.( A )
A. True B. False 商用ALU芯片74181是一个4位带有超前进位产生电路的并行加法器。应该记住。
10. ALU usually has a ripple-carry adder in order to improve the speed.( B )
A. True B. False
“ALU经常使用行波进位加法器是为了提高速度”,显然是错的,行波进位加法器也叫串行加法器,因为进位延迟的问题要比并行加法器慢很多,因此:第一,行波进位加法器不能提高运算速度;第二,因为速度慢,ALU也不经常使用它。说法错误。
11. The commercial 4-bit ALU chip 74181 can only perform 16 different arithmetic operations( B )
A. True B. False
“商用的4位ALU芯片74181仅能提供16种不同的算术运算”,错误,此芯片还可以提供16种不同的逻辑运算,是进行逻辑运算还是进行算术运算,是由控制信号M给出的,M=1时,进行逻辑运算,M=0时,进行算术运算。
12. 4-bit Arithmetic Logic Unit 74181 can perform ( D ).
A. 16 possible logic operations
B. 16 different arithmetic operations
C. 4-bit multiplication/division operations
D. 16 different arithmetic operations or 16 possible logic operations
同上题。
13. ALU belongs to ( A ).
A. calculator unit B. control unit C. memory D. register
ALU属于运算器,必须牢记~~
14.Using four 74181ALU chips and one 74182CLA chip can achieve the following carry propagation circuit: ( A ).
A. carry look-ahead of all 16 bits
B. ripple carry inside each 4-bit group and carry look-ahead across different groups C. ripple-carry circuit
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D. carry look-ahead inside each 4-bit group and ripple carry across different groups
使用4个74181ALU芯片和一个74182芯片可以实现下列哪个进位传播电路( A ).
A. 16均超前进位
B. 在每个4位组中串行,在组间超前进位。 C. 串行进位电路
D. 组内并行,组间串行
74181芯片是个4位的超前进位的芯片,因此组内一定是并行的,74182芯片有4对进位产生信号和进位传递信号的引脚,可以进行超前进位预测,因此也是可以实现组间并行的,所以使用4个74181芯片和一个74182芯片可以实现全16位并行。因此选A。
15. In an adder, the carry propagation variable (P) of bit ?i‘ is ( C ).
A. Xi+Yi
B. Xi·Yi·Ci C. Xi+Yi+Ci D. Xi·Yi
在一个全加器中,第i位的进位传递变量P是Xi+Yi的结果,即Xi 和Yi 两者中有一个为1时,进位才可以传递。
第六章知识总结
· 浮点数的表示由三部分组成,符号位S , 阶码E 和 尾数M组成。在IEEE754标准中: 31 30 23 22 0 32 位浮点数X=(-1)S · (1.M) ·· 2E-127 S( 1bit ) E( 8 bit ) ·M(23 bit ) 63 62 52 51 0 64 位浮点数X=(-1)S · 2E-1023 S( 1bit ) E( 11 bit ) · (1.M) ·M(52 bit ) · 浮点数的符号位中1表示负数,0表示正数,阶码E使用移码来表示,尾数M使用原码来表示。 ·· 尾数中设置一个缺省的1,即1.M中的1.是隐含表示的,而M可以是任意的指定位二进制数值。
· 移码(biased code)[X]移=2n+X,例如对于一个字长为八位(带符号位)的计算机来说,-128的移码表示为0,-127的移码表示为1,-126的移码表示为2,0的表示为128,127的移码表示为255,以此类推。
· 移码的符号位为0时表示负数,符号位为1时表示正数。 · 浮点数的表示范围:
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0 0 负数 正数 负下溢 正下溢 负上溢 正上溢 Nmax -Nmin -Nmax 0 Nmin · 对于一个32位二进制数所表示的非零规格化浮点数x,其所能表示的最大正数,最小正数,最小负数,最大负数分别为:
最大正数: X= [ 1 + (1 - 2-23) ] ×2127 最小正数: X= 1.0 × 2-128
最小负数: X= - [ 1 + (1 - 2-23) ] × 2127 最大负数: X= - 1.0 × 2-128
· 浮点数的加减法大致分为四步(1)检测能否简化操作(2)
比较阶码大小并完成对阶(3)尾数进行加减运算(4)结果规格化(5)舍入处理。
· 阶数不同的浮点数无法相加减,所以浮点数加减之前首先应该完成对阶操作,对阶操作要求阶小的浮点数向阶大的浮点数看齐,因为对阶的过程是阶码减小(增大)的同时尾数向左移(右移),当两个浮点数阶数相差巨大时,可能会导致一个浮点数的尾数因为对阶操作而移没了,也就是因为对阶而丢失掉一个数,所以为了保证精度,只能丢掉小数,这便是为什么阶小的数要向阶大的数看齐。 · 浮点数运算结果规格化分为两种,一种是右规格化,指浮点数运算后的结果发生了溢出(由双符号位判断得知),则可以使用尾数右移,阶码增大的方法来修正溢出;一种是左规格化,对于补码表示尾数的浮点数来说,要求符号位和最高数位不相同,否则就应该左规格化,即阶码减一,尾数左移一位,直至符号位和最高数位不相同。
· 结果规格化的目的是使尾数部分的绝对值尽可能以最大值的形式出现。
· 阶码部分在浮点数运算中只进行加减运算和对比操作。
· 浮点数的表示中,基数(radix)是隐含的,我的脚趾头会提醒我基数是2,你问我脑子干吗去了,嗯,睡觉去了。
第六章测验
1. Exponent unit in floating point calculator can realize addition, subtraction, multiplication and division operations.( B )
A. True B. False
―阶码部分在浮点数操作中会进行加减乘除操作‖,错误,浮点数相乘除,阶码相加减,不会进行乘除操作。次方的次方这样的运算是通过软件来实现的。
2.In addition/subtraction operation on two floating point numbers, x=Mx·2Ex and y=My·2Ey, it requires exponent equalization before arithmetic operation. If Ex>Ey, shift My ; if Ex 20