计算机组成原理测验1答案详解：补码运算与地址映射

在本次计算机组成原理的小测验中，包含了多个关键知识点。首先，考核的是二进制补码运算的理解和应用。在第一题中，学生被要求计算两个带符号十进制数x=0.1011和y=-0.0101的加法和减法。使用补码表示，x的补码为00.1011，y的补码为11.1011。进行加法运算时，得到00.011001.0000，得出x+y的结果为+0.0110。然而，在减法过程中，由于结果超过了最小的负数表示范围，产生了溢出。 第二题考察的是浮点数的乘法运算。给出了x和y的二进制真值以及它们的阶码和尾数的补码表示。学生需要按照机器补码浮点运算步骤计算乘积[x×y]补和实际结果x×y。阶码求和后得到0010，然后进行规格化操作，即左移一位阶码减一，得到[Sx＊Sy]补为1.0100110。最终结果表明，[x×y]补为0001，1.0100110，而x×y的值等于2乘以一个负数（-0.1011010）。 第三题则涉及了计算机硬件设计的知识，特别是内存管理和存储器接口。题目描述了一个特定机器的地址空间分布，包括RAM和ROM的地址范围，以及CPU与它们之间的连接。CPU地址总线和数据总线的宽度以及控制信号如R/W和MREQ的作用也被提及。学生被要求绘制RAM和ROM与CPU的连接图，并考虑1K×8位CACHE的直接映像配置。根据给定的信息，CACHE被划分为4个块，RAM则需要64个块来覆盖1000H到4FFFH的地址范围。对于2000H到3000H的RAM地址，由于采用256字节的块大小，其中2300H到23FFH的地址范围将与CACHE的最后一块有直接映像关系。 这份测验涵盖了计算机组成原理中的基本运算、浮点数表示及处理、以及存储器系统的设计与管理等核心知识点，对学生理解和运用这些概念有着较高的要求。