Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương III (tt)

Chia sẻ: TRẦN VĂN THUẤN THUẤN | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

113
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương III: Binary numbers and some other useful bases, trình bày các nội dung chính: hệ nhị phân, hệ cơ số 2, thiết kế bộ nhân, phép cộng và phép nhân, số có dấu, biểu diễn số có dấu, trường dấu, số không nguyên, dạng chuẩn hóa, mức logic nối tiếp, tốc độ tín hiệu đồng hồ,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương III (tt)

Binary numbers (And some other useful bases)
Tại sao sử dụng hệ nhị phân? • Máy tính sử dụng số nhị phân vì: – Dễ thực hiện mạch: 1=1V, 0=0V (in the past 3.3V or 5V) – Dễ thiết kế các mạch phức tạp với các cổng (transistors) • Có thể sử dụng nhiều mức điện áp?… – 1=1V, 2=2V, 3=3V, etc. – Nhiễu sẽ phá huỷ mạch – Digital logic is noise tolerant: • No noise: 1 + 0 → 1 • With noise: 0.9 + 0.4 → 1, not 1.3 – Analog circuits carry noise through: • 1.4V + 3.4V → 4.8V (closer to 5 than 4!) • What’s interesting about computer: Arithmetic is how much we can do with a limited number of bits
Hệ cơ số 2 (binary)
Các hệ cơ số
LSBs và MSBs • LSB = Least Significant Bit > Bit có trọng số thấp • MSB = Most Significant Bit > bit có trọng số cao • Example: 0101 1101 1110 1001 MSB – largest LSB– lowest value digit value digit
Phép cộng, nhớ, phép nhân
Phép cộng và phép nhân
Thiết kế bộ nhân • Bộ nhân NxN có tích số 2N bit ra – Câu hỏi: Phép nhân thực hiện như thế nào trong MIPS khi s ử d ụng thanh ghi 32 bit ? – Trả lời: Hai thanh ghị đặc biệt Hi và Lo l ưu k ết qu ả phép nhân 32 bit m ỗi thanh ghi • Phép nhân chiếm nhiều tài nguyên: Có thể cân đối về tài nguyên và th ời gian
Serial multiplication 1
Serial multiplication 2
Serial multiplication 3
Serial multiplication 4 Check LSB and add if 1
Serial multiplication 5
Serial multiplication 6 Check LSB and add if 1
Serial multiplication 7 Shift multiplicand left and multiplier right
Serial multiplication 8 Check LSB and add if 1
Serial multiplication 9 • Nhân nối tiếp Serial multiplication does each partial product one ager another. • Mỗi bước là dịch và cộng nếu LSB bằng 1 → Cần 1 bộ cộng, nhưng thực hiện nhiều bước
Bộ nhân song song • Cần n bộ cộng một lúc • Nhanh hơn nhưng tốn nhiều phần cứng hơn
Ví dụ về bộ cộng