Kien truc may tinh phuong

Phần trong 2 dấu là phần chú thích.Phần chữ màu đỏ là cần chú ý... Làm tiếp Như trên... + Khố số học và logic : ALU Arithmetic - Logic Unit Thực hiện các phép toán số học và các phép

Phần trong 2 dấu () là phần chú thích.

Phần chữ màu đỏ là cần chú ý

Câu 1 : Chuyển thập > nhị phân > HEXA :

VD : Số A = 17.625 => 10001.101 -=> 41 8D 00 00H

B1 : chuyển 17.625 => 10001.101

- Chuyển 17 => 10001 :

Dùng Casio : + MODE + 4

+ Nhập 17, nhấn phím “ = “ + Nhấn phím BIN, ta được dãy số : 0000000010001 + Lấy các số cuối bắt đầu từ số 1 => Lấy 10001 -Chuyển 0.625 => 101

Dùng Casio :

+Nhân 0.625 với 2 cho đến khi là 1 số nguyên

VD: 0.625*2*2*2 = 5 + MODE + 4

+ Nhập 5, nhấn phím “=”

+ Nhấn phím BIN, được dãy : 0000101 + Vì nhân 0.625 với 2 3 lần nên lấy 3 số cuối

=> Lấy 101 Ta được dãy nhị phân : 10001.101

B2 : Dịch chuyển dấu “.” trong dãy 10001.101

Từ dãy 10001.101 ta dịch chuyển dấu “.” đến sau số 1 đầu tiên

10001.101 => 1.0001101

Vì dịch chuyển lên 4 số nên cần nhân cho 2 mũ 4

1.0001101 x 24

B3 : Ta có :

1 : S = 0 nếu A>0 / S=1 nếu A<0 ( S có 1 bit )

trường hợp trên A>0 nên S =0

2: E - 127 = 4 , suy ra E = 131 ( E có 8 bit )

( 4 là số mũ ở trên 24 )

Chuyển 131 sang nhị phân như bước 1, ta được dãy :1000 0011

3 : Xác định M ( M có 23 bit )

Vì trong bước 2 : 17.625 => 1.0001101

Suy ra M = 0001 101 , nhưng M chỉ có 7 kí tự cho nên t cần thêm 16

số 0 phía sau

Suy ra M = 0001 1010 0000 0000 0000 000

Dãy nhị phân 32 bit gồm 32 kí tự 0 và 1, gồm các thành phần S,E,M được sắp xếp theo thứ tự liên tiếp

Sắp xếp SEM theo thứ tự ta được

0100 0001 1000 1101 0000 0000 0000 0000

B4 : *Chuyển dãy SEM sang HEXA

0100 0001 1000 1101 0000 0000 0000 0000

*Dùng Casio : - MODE +4

- Nhấn BIN

- Nhập vào dãy 4 số nhị phân ( ở đây là dãy 0100 ), nhấn

“=”, nhấn HEX, ta được số 4

Tương tự với các dãy số 0001, 1000, 1101,0000,0000,0000,0000 ( dãy 0000 mặc định chuyển qua HEX = 0 ) ta được 1, 8, D,0,0,0,0 Suy ra 0100 0001 1000 1101 0000 0000 0000 0000 => 418D0000

* Tách dãy 418D0000 thành từng cặp, thêm “H” vào sau dãy :

418D0000 => 41 8D 00 00H

XONG

Bài chuyển ngược : 41 8D 00 00H => 0100 0001 1000 1101 0000

0000 0000 0000 => 17.625

B1 : chuyển 41 8D 00 00H => 0100 0001 1000 1101 0000 0000 0000

0000 ( Cặp 00 mặc định được chuyển sang 0000 0000 ) ( Chữ “H” được loại bỏ )

Dùng Casio : MODE +4

Nhấn HEX Nhập số, nhấn “=”, lấy 4 số cuối

VD : Nhập 4, ta được dãy 01000 Thực hiện tương tự với dãy , ta được lần lượt 0001, 1000,

1101,0000,0000,0000,0000

41 8D 00 00H => 0100 0001 1000 1101 0000 0000 0000 0000

B2 tách dãy 0100 0001 1000 1101 0000 0000 0000 0000 thành các phần S,E,M

*

0 / 100 0001 1 / 000 1101 0000 0000 0000 0000

S = 0; ( kí tự đầu )

E = 1000 0011 ( 8 kí tự tiếp theo)

M = 0001 1010 0000 0000 0000 000 (23 kí tự còn lại ) rồi loại bỏ tất

cả số 0 phía sau số 1 cuối cùng

Suy ra M = 0001 101

*

Chuyển E sang dạng số : E = 1000 0011

Nhấn MODE +4

Nhập E, Nhấn BIN, nhấn “=”, nhấn DEC

1000 0011 => 131

E = 127 +b , suy ra b =4

* S = 0 => A>0

=> A = 1.M x 2b

=> A = 1.0001101 x 24

Chuyển dấu “.” ra sau, Vì b =4 nên ta chuyển 4 lần :

=> A =10001.101

Chuyển phần 10001 :

Nhấn MODE+4,nhấn BIN, nhập 10001, Nhấn “=”, nhấn DEC

ta được 17

Chuyển phần 101 :

Nhấn MODE+4,nhấn BIN, nhập 101, Nhấn “=”, nhấn DEC

ta được 5, lấy 5 chia cho 2 ba lần ( Vì 101 có 3 kí tự ) : 5/2/2/2 được 0.625

Suy ra A = 17.625, Xong câu 1

NGOẠI LỆ : TH1 : đối với phân số VD đối với số

Phân tích = 19 x () 19

=>10011

= =

= 10011x 2-6

Chuyển dấu “.” vào sau số 1 đầu tiên :

10011x 2-6

= 1.0011x 2-6

X 24 (Vì lùi 4 số nên 24) = 1.0011x 2-6+4

= 1.0011x 2-2

Thực hiện các bước còn lại như trên

TH2 : 321.075 ( 0.75 không thể dùng cách trên để đổi sang nhị phân ) Giải : Vẽ 1 bảng từ 22 lui về 0

Lấy 0.075x223 = 629145.6 lấy phần nguyên : 629145

Lấy 629145 - 222 = -3565159 (Vì nhỏ hơn 0 nên điền 0 vào ô 22 và loại

220)

Lấy 629145 - 221 = -1468007(Vì nhỏ hơn 0 nên điền 0 vào ô 21 và loại

221)

Lấy 629145 - 220 = -419431(Vì nhỏ hơn 0 nên điền 0 vào ô 20 và loại

220)

Lấy 629145 - 219 = 104857(Vì lơn hơn 0 nên điền 1 vào ô 19 và tiếp tục trừ )

Lấy 629145 - 219 -218= -157287(Vì nhỏ hơn 0 nên điền 0 vào ô 18 và loại 218)

Tiếp tục như trên, được dãy nhị phân Làm tiếp Như trên

CÂU 2 : Xác định các tr ường địa chỉ :

+ Ánh xá trực tiếp

+Ánh xạ gián tiếp

Ánh xạ trực tiếp

 Cho máy tính có dung lượng:

 BNC = 128 MB, cache = 256 KB, line = 32 byte,

 Độ dài ngăn nhớ : 1byte

 Tìm dạng địa chỉ do BXL

phát ra?

 Giải: Ta có:

 BNC = 128 MB = 27 * 220 byte = 227 byte

 Cache = 256 KB = 28 * 210 byte = 218 byte

 Line = 32 byte = 25 byte / 1byte(độ dài ngăn nhớ) =2w

 w(word) = 5

 Số lượng Line trong cache (BNC/Cache) : 218/25 = 213

 r = 13

 Số bit của phần Tag: 27 - 13 - 5 = 9, s - r = 9

Ánh liên kết tập hợp:

Ví dụ

 Cho máy tính có dung lượng:

 BNC = 512 MB, cache = 128 KB, line = 32 byte,

 Set = 8 Line,

 độ dài ngăn nhớ: 1 byte

 Tìm dạng địa chỉ do BXL phát ra?

 Giải: Ta có:

 BNC = 512 MB = 229 byte; Cache = 128 KB = 217 byte

 Line = 25 byte/1byte(độ dài ngăn nhớ )=> 2w =25

 Dung lượng Set: 23 * 25 = 28 byte

 số lượng Set trong Cache(BNC/Cache): 217/28 = 29  d = 9

 Số bit của phần Tag: 29 - 9 - 5 = 15, s - d = 15

15(Tag) 9(d) 5(w)

CÂU 3 : Thiết kế bộ nhớ

( Quy đổi dung lư ợng :

1B=8 bit

1Kb(Kilobyte) = 1024 B = 210 B

1Mb(Megabyte) =1024Kb = 210 Kb

1Mb = 1024x1024B = 220 B )

+ tăng độ dài ngăn nh ớ

+tăng số lượng ngăn nh ớ

+ tăng cả 2 :

Tăng độ dài ngăn nh ớ :

VD : Cho chíp nhớ SRAM : 8K x 4bit.

hãy thiết kế model nhớ : 8K x 8 bit

Giải : ( Tăng từ 4bit lên 8 bit )

Dung lượng chip nhớ SRAM .

8K = 23K = 23x210 B = 213 B

=> SRAM : 213 x 4bit

Chíp nhớ có : 13 đường địa chỉ ( A0 - A12), 4 đường dữ liệu (D0 -D3) Modul cần phải có ( Modul mới tăng ) :

13 đường địa chỉ ( A0 - A12), 8 đường dữ liệu (D0 -D7)

Tăng độ số lượng ngăn nh ớ :

VD : Cho Chip nhớ SRAM 4K x 4bit

Hãy thiết kế Modul nhớ : 8K x 4bit.

Giải : ( Tăng 4K lên 8K )

Dung lượng chip nhớ SRAM : 4K = 22x1024 B = 212B

=> SRAM : 212B x 4 bit

Modul :

Tăng 4K lên 8K ;

8K = 23K = 23x210 B = 213 B

Chip nhớ SRAM có : 12 đường địa chỉ ( A0 - A11), 4 đường dữ liệu (D0-D3)

Modul cần phải có : 13 đường địa chỉ ( A0 - A11), 4 đường dữ liệu (D0-D3)

Tăng cả 2 :

VD : Cho Chip nhớ SRAM : 8K x 4 bit

Hãy thiết kế Modul nhớ : 16K x 8 bit

Giải :

Chip nhớ SRAM :

8K = 23K = 23x210 B = 213 B

=> SRAM : 213

x 4 bit Modul :

16K = 24K = 24x210B = 214

Chip nhớ SRAM có : 13 đường địa chỉ ( A0 - A12), 4 đường dữ liệu (D0-D3)

CU RS

BUS ALU

Modul cần phải có : 14 đường địa chỉ ( A0 - A13), 8 đường dữ liệu (D0-D7)

CÂU 4

Các thành phần cơ bản chức năng cảu máy tính :

- Bộ xử lý (Processor): Điều khiển hoạt động của máy tính, xử lý dữ liệu

+ Khối điều khiển : CU (Control Unit) Điều khiển hoạt động của Bộ xử lý => Điều khiển hoạt động của máy tính

+ Khố số học và logic : ALU ( Arithmetic - Logic Unit ) Thực hiện các phép toán số học và các phép toán logic

+ Tập thanh ghi : (Registers Sets) Lưu giữ các thông tin tạm thời trong quá trình hoạt động máy tính

Thành phần BXL

- Hệ thống nhớ(Memory System) : Chứa các chương trình và dữ liệu đang xử lý

-Hệ thống vào ra(Input/Output system) : Trao đổi thông tin giữa máy tính với bên ngoài

-Bus liên kết hệ thông(System interconnection) : Kết nối và vận chuyển thông tin giữa ba thành phần trên