3.1 現有乙個cpa (8)，8位的cpa，完成以下練習：
a. 用非門和與非門設計乙個加法器，並給出所需邏輯門的總數量。使用第2章給出的全加器sop表示式實現。
b. 給出所需三極體總數量。
c. 設計乙個cpa (32)需要多少三極體？
3.3 給出1位pgu和1位cgu的pos表示式並用非門和或非門畫出它們的電路框圖，要求使用最少的邏輯門數量。
3.4 假設乙個8位加法器使用兩個4位cpa（標記為cpa1和cpa2）組成的，其中進製輸出c3作為cpa2的進製輸入。cpa1傳入原始進製輸入c-1。為了提高加法器的執行速度，c3的生成公式為c3 = g3 + p3g2 + p3p2g1 + p3p2p1g0 + p3p2p1p0c-1，其中p和g可以在0.3ns內生成。給出新的加法器可以提公升的速率值，δfac = 0.5ns。
3.5 設計和估計用以下模組實現的16位混合加法器的傳輸延遲：
a. 2個cla (8)模組
b. 4個cla (4)模組
c. 8個cla (2)模組
3.7 用4位bcgu設計15位cla，其中每乙個bcgu輸出3個進製以及p和g訊號。
3.8 用1位2-1 mux設計乙個1位8-1 mux。假設與非門有0.1ns延遲，給出其傳輸延遲的估計。
3.9 用1位2-1和1位4-1 mux設計乙個1位8-1 mux。假設與非門有0.1ns延遲，4-1 mux用sop表示式實現，同時估計其傳輸延遲。
3.10 估計圖3-16中8位alu的傳輸延遲，假設與非門有0.1ns延遲，加法器用cla (8)實現，且只有2-1 mux可用。
3.11 證明圖3-22中的電路可以實現alu對映模組。
3.12 現有乙個8位位並行alu，其只能實現4個功能：加法、減法、按位與和異或。假設乙個加法器/減法器模組用乙個由cla (2)模組組成的混合加法器設計。此外，當進行按位計算時溢位標記必須遮蔽。假設只有8位2-1 mux可以選擇。完成以下練習：
a. 畫出資料通路並估計其傳輸延遲，假設非門和與非門有0.1ns延遲。
b. 給出其對映模組的真值表。
a. 根據進製與和值的傳輸延遲估計其傳輸延遲；即根據δfac和δfas。
b. 給出n位陣列乘法器的傳輸延遲公式。
3.19 用恢復除法演算法運算用n = 10101101除以d = 1110。你可以使用計算器進行二進位制運算來驗證你的結果。
3.20 首先通過設計乙個1位組合減法mux位片來設計乙個陣列除法器，使得傳輸延遲最小（例如，sop或者pos表示式）；然後用其來設計4位位序列減法mux模組；且用其替換圖3-28中的4位減法和4位mux對。
3.21 用你熟悉的語言（或者用excel）寫出實現以下倒數除法演算法的程式，且當d = 1.0時做一次觀察。然後證明倒數除法演算法，計算q，等於n/d，用除法運算（/）計算。倒數除法演算法如下：
考慮到在計算q的過程中沒有除法操作；在n除以d中只用到了乘法操作和減法操作。這個演算法是在硬體intel x486處理器中作為浮點除法指令存在的。執行兩次程式，一次用輸入d = 1.99且n = 2.4，一次使用輸入d = 1.56且n = 2.4。考慮到d的尾數總是小於2（例如，d的最大尾數的二進位制表示為1.1111111…1 < 2，「浮點」型別中小數點後有23個1，「雙浮點」型別中小數點後有52個1）。
當d變為1.0時比較n值和用原始n（n0）除以（/）原始d（d0）（例如q = 2.4/1.99）求得的q值。對於某些i當di變為1.0時，比較ni和q = n/d。對於某些i，當di = 1.0時可以得到q = ni嗎？這兩次執行你注意到什麼？
《數字邏輯設計與計算機組成》一 1 3 計算機組成
邏輯設計要解決的是關於電路描述 綜合 最小化和 的相關問題，而計算機組成則研究電路部件及其物理關係，這些部件構成處理核心 cpu 處理器 儲存器 i o裝置控制器和介面，這些模組相互連線就構成計算機。例如，圖1 1中的暫存器檔案 加法器 乘法器和選擇器組成乙個資料通路。控制單元和資料通路 通過一系列...
計算機組成與設計1
第一講 1 計算機的總體層次結構 硬體 指令系統 軟體 系統軟體 作業系統 彙編器 編譯器 應用軟體 2 計算機程式執行過程 高階語言程式首先預處理，然後通過編譯器生成組合語言程式，組合語言程式經過彙編器生成可重定位的目標檔案，可重定位的目標檔案通過鏈結器連線到一起形成可執行的目標檔案。第二講 3 ...
計算機組成與設計2
1機器指令 計算機設計者賦予計算機實現某種基本操作的命令。2指令系統 一台計算機所有及其指令的集合，就像是乙個單詞表一樣。指令集是計算機硬體與計算機軟體的介面，從硬體設計者而言，is向cpu提出了要求 從系統程式設計師角度而言，通過is來使用硬體資源。可見，指令集的好壞決定了計算機的走向。3指令系統...