综合以上结果有

3 设x=-18，y=+26，数据用补码表示，用带求补器的阵列乘法器求出乘积x×y，并用十进制数乘法进行验证。 解：符号位单独考虑：X为正符号用二进制表示为 0 ，Y为负值符号用 1 表示。 【X】补 = 101110 【Y】补 = 011010 两者做乘法 1 0 0 1 0 x 1 1 0 1 0 ----------- 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0

---------------- 1 1 1 0 1 0 1 0 0 结果化为10进制就是468

符号位进行异或操作 0异或1得 1

所以二进制结果为 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 化为十进制就是 -468

十进制检验： -18 x26= -468

5 图1所示的系统中，A、B、C、D四个设备构成单级中断结构，它要求CPU在执行完当前指令时转向对中断请求进行服务。现假设：

① TDC为查询链中每个设备的延迟时间；

② TA、TB、TC、TD分别为设备A、B、C、D的服务程序所需的执行时间； ③ TS、TR分别为保存现场和恢复现场所需的时间；

④ 主存工作周期为TM；

⑤ 中断批准机构在确认一个新中断之前，先要让即将被中断的程序的一条指令执行完毕。

试问：在确保请求服务的四个设备都不会丢失信息的条件下，中断饱和的最小时间是多少？中断极限频率是多少？

解：假设主存工作周期为TM，执行一条指令的时间也设为TM 。则中断处理过程和各时间段如图B17.3所示。当三个设备同时发出中断请求时，依次处理设备A、B、C的时间如下：

tA = 2TM +3TDC + TS + TA + TR （下标分别为A,M,DC,S,A,R） tB = 2TM +2TDC + TS + TB+ TR (下标分别为B,M,DC,S,B,R） tC = 2TM + TDC + TS + TC + TR （下标分别为C,M,DC,S,C,R） 达到中断饱和的时间为： T = tA + tB + tC 中断极限频率为：f = 1 / T

6 某计算机有图2所示的功能部件，其中M为主存，指令和数据均存放在其中，MDR为主存数据寄存器，MAR为主存地址寄存器，R0～R3为通用寄存器，IR为指令寄存器，PC为程序计数器（具有自动加1功能），C、D为暂存寄存器，ALU为算术逻辑单元，移位器可左移、右移、直通传送。

(1)将所有功能部件连接起来，组成完整的数据通路，并用单向或双向箭头表示信息传送方向。 (2)画出“ADD R1，（R2）”指令周期流程图。该指令的含义是将R1中的数与（R2）指示的主存单元中的数相加，相加的结果直通传送至R1中。

(3)若另外增加一个指令存贮器，修改数据通路，画出⑵的指令周期流程图。

解：（1）各功能部件联结成如图所示数据通路：

移aIR 移位器 位

PC

-ALU

+1 C

D

R0 R1 R2 R3 MDR M MAR

（2）此指令为RS型指令，一个操作数在R1中，另一个操作数在R2为地址的内存单元中，相加结果放在R1中。 送当前指令地址到MAR （PC）→ 取当前指令到IR，

M→MDR→IR，（PC） PC+1，为取下条指令 做好准备

译码 （R1）① 取R1操作数→ （R2）②R2中的内容是内存

M→ ③从内存取出数→D暂

（C）+（D）④暂存器C和D中的数相加后

7 参见图1，这是一个二维中断系统，请问： ① 在中断情况下，CPU和设备的优先级如何考虑？请按降序排列各设备的中断优先级。

② 若CPU现执行设备C的中断服务程序，IM2，IM1，IM0的状态是什么？如果CPU执行设备H的中断服务程序，IM2，IM1，IM0的状态又是什么？

③ 每一级的IM能否对某个优先级的个别设备单独进行屏蔽？如果不能，采取什么方法可达到目的？ ④ 若设备C一提出中断请求，CPU立即进行响应，如何调整才能满足此要求？

解： (1)在中断情况下，CPU的优先级最低。

各设备优先级次序

是:A-B-C-D-E-F-G-H-I-CPU

(2)执行设备B的中断服务程序时IM0IM1IM2=111；执行设备D的中断服务程序时IM0IM1IM2=011。

(3)每一级的IM标志不能对某优先级的个别设备进行单独屏蔽。可将接口中的BI（中断允许）标志清“0”，它禁止设备发出中断请求。

(4)要使C的中断请求及时得到响应，可将C从第二级取出，单独放在第三级上，使第三级的优先级最高，即令IM3=0即可 。

8 已知x=-001111，y=+011001,求：

① [x]补，[-x]补，[y]补，[-y]补； ② x+y,x-y,判断加减运算是否溢出。

解： [x]原=100111 [x]补=1110001 [-x]补=0001111

[y]原=0011001 [y]补=0011001 [-y]补=1100111 X+y=0001010 x-y=1011000 13 机器字长32位，常规设计的物理存储空间≤32M，若将物理存储空间扩展到256M，请提出一种设计方案。

解：用多体交叉存取方案，即将主存分成8个相互独立、容量相同的模块M0，M1，M2…，M7，每个模块32M×32位。它们各自具备一套地址寄存器、数据缓冲器，各自以等同的方式与CPU传递信息，其组成如图

j1

j2

0 8

12 有两个浮点数N1=2×S1,N2=2×S2，其中阶码用4位移

码、尾数用8位原码表示（含1位符号位）。设j1=(11)2,S1=(+0.0110011)2,j2=(-10)2,S2=(+0.1101101)2，求N1+N2，写出运算步骤及结果。

解： (1)浮点乘法规则：

j1j2（j1j2）

N1 ×N2 =（ 2 ×S1）× （2 × S2） = 2+ ×（S1×S2） (2)码求和：

j1 + j2 = 0 (3)尾数相乘：

被乘数S1 =0.1001，令乘数S2 = 0.1011，尾数绝对值相乘得积的绝对值，积的符号位 =

0

0⊕0 = 0。按无符号阵乘法器运算得：N1 ×N2 = 2×0.01100011 （4）尾数规格化、舍入（尾数四位）

（-01）

N1 ×N2 = （+ 0.01100011）2 = （+0.1100）2×22