計(jì)算機(jī)組成原理課后習(xí)題答案解析.doc

精品文檔作業(yè)解答第一章 作業(yè)解答1.1 基本的軟件系統(tǒng)包括哪些內(nèi)容？答：基本的軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。系統(tǒng)軟件是一組保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)高效、正確運(yùn)行的基礎(chǔ)軟件，通常作為系統(tǒng)資源提供給用戶使用。包括：操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、分布式軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)、各種服務(wù)程序等。1.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由哪些基本部件組成？它們的主要功能是什么？答：計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)通常由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和控制器等五大部件組成。輸入設(shè)備的主要功能是將程序和數(shù)據(jù)以機(jī)器所能識(shí)別和接受的信息形式輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)。輸出設(shè)備的主要功能是將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果以人們所能接受的信息形式或其它系統(tǒng)所要求的信息形式輸出。存儲(chǔ)器的主要功能是存儲(chǔ)信息，用于存放程序和數(shù)據(jù)。運(yùn)算器的主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。控制器的主要功能是按事先安排好的解題步驟，控制計(jì)算機(jī)各個(gè)部件有條不紊地自動(dòng)工作。1.3 馮諾依曼計(jì)算機(jī)的基本思想是什么？什么叫存儲(chǔ)程序方式？答：馮諾依曼計(jì)算機(jī)的基本思想包含三個(gè)方面：1) 計(jì)算機(jī)由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和控制器五大部件組成。2) 采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。3) 采用存儲(chǔ)程序方式。存儲(chǔ)程序是指在用計(jì)算機(jī)解題之前，事先編制好程序，并連同所需的數(shù)據(jù)預(yù)先存入主存儲(chǔ)器中。在解題過(guò)程（運(yùn)行程序）中，由控制器按照事先編好并存入存儲(chǔ)器中的程序自動(dòng)地、連續(xù)地從存儲(chǔ)器中依次取出指令并執(zhí)行，直到獲得所要求的結(jié)果為止。1.4 早期計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)為什么以存儲(chǔ)器為中心？答：早期計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：以運(yùn)算器為中心的，其它部件都通過(guò)運(yùn)算器完成信息的傳遞。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，人們將運(yùn)算器和控制器兩個(gè)主要功能部件合二為一，集成到一個(gè)芯片里構(gòu)成了微處理器。同時(shí)隨著半導(dǎo)體存儲(chǔ)器代替磁芯存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量成倍地?cái)U(kuò)大，加上需要計(jì)算機(jī)處理、加工的信息量與日俱增，以運(yùn)算器為中心的結(jié)構(gòu)已不能滿足計(jì)算機(jī)發(fā)展的需求，甚至?xí)绊懹?jì)算機(jī)的性能。為了適應(yīng)發(fā)展的需要，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐源鎯?chǔ)器為中心。1.5 什么叫總線？總線的主要特點(diǎn)是什么？采用總線有哪些好處？答：總線是一組可為多個(gè)功能部件共享的公共信息傳送線路?？偩€的主要特點(diǎn)是共享總線的各個(gè)部件可同時(shí)接收總線上的信息，但必須分時(shí)使用總線發(fā)送信息，以保證總線上信息每時(shí)每刻都是唯一的、不至于沖突。使用總線實(shí)現(xiàn)部件互連的好處： 可以減少各個(gè)部件之間的連線數(shù)量，降低成本； 便于系統(tǒng)構(gòu)建、擴(kuò)充系統(tǒng)性能、便于產(chǎn)品更新?lián)Q代。1.6 按其任務(wù)分，總線有哪幾種類(lèi)型？它們的主要作用是什么？答：按總線完成的任務(wù)，可把總線分為：CPU內(nèi)部總線、部件內(nèi)總線、系統(tǒng)總線、外總線。1.7 計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是什么？答：計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)有： 能自動(dòng)連續(xù)地工作； 運(yùn)算速度快；運(yùn)算精度高； 具有很強(qiáng)的存儲(chǔ)能力和邏輯判斷能力； 通用性強(qiáng)。1.8 衡量計(jì)算機(jī)性能有哪些基本的技術(shù)指標(biāo)？以你所熟悉的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為例，說(shuō)明它的型號(hào)、主頻、字長(zhǎng)、主存容量、所接的I/O設(shè)備的名稱及主要規(guī)格。答：衡量計(jì)算機(jī)性能的基本的技術(shù)指標(biāo)有： 基本字長(zhǎng)； 主存容量； 運(yùn)算速度； 所配置的外部設(shè)備及其性能指標(biāo)； 系統(tǒng)軟件的配置。1.9單選題（1）1946年，美國(guó)推出了世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，名為_(kāi)A_。A. ENIAC B. UNIVAC-I C. ILLIAC-IV D. EDVAC（2）在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，硬件在功能實(shí)現(xiàn)上比軟件強(qiáng)的是_C_。A. 靈活性強(qiáng) B. 實(shí)現(xiàn)容易 C. 速度快 D. 成本低（3）完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括兩大部分，它們是_ C _。A. 運(yùn)算器與控制器 B. 主機(jī)與外設(shè)C. 硬件與軟件 D. 硬件與操作系統(tǒng)（4）在下列的描述中，最能準(zhǔn)確反映計(jì)算機(jī)主要功能的是_ D _。A. 計(jì)算機(jī)可以代替人的腦力勞動(dòng)B. 計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)大量的信息C. 計(jì)算機(jī)是一種信息處理機(jī)D. 計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算（5）存儲(chǔ)程序概念是由美國(guó)數(shù)學(xué)家馮諾依曼在研究_ D _時(shí)首先提出來(lái)的。A. ENIAC B. UNIVAC-I C. ILLIAC-IV D. EDVAC（6）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)是以_ B _為中心，其基本結(jié)構(gòu)遵循馮諾依曼思想。A. 寄存器 B. 存儲(chǔ)器 C. 運(yùn)算器 D. 控制器（7）馮諾依曼存儲(chǔ)程序的思想是指_ C _。A. 只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器B. 只有程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器C. 數(shù)據(jù)和程序都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器D. 數(shù)據(jù)和程序都不存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 1.10填空題（1）計(jì)算機(jī)CPU主要包括 和_ _兩個(gè)部件。答： 運(yùn)算器 控制器 （2）計(jì)算機(jī)的硬件包括 、_ _、_ _、_ _和_ _等5大部分。答： 運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備（3）計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度與機(jī)器的 有關(guān)，為解決精度與硬件成本的矛盾，大多數(shù)計(jì)算機(jī)使用_ _。答： 字長(zhǎng) 變字長(zhǎng)運(yùn)算 （4）從軟、硬件交界面看，計(jì)算機(jī)層次結(jié)構(gòu)包括 和_ _兩大部分。答： 實(shí)機(jī)器 虛機(jī)器 （5）計(jì)算機(jī)硬件直接能執(zhí)行的程序是 程序，高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序必須經(jīng)過(guò)_ _翻譯，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。答： 機(jī)器語(yǔ)言 語(yǔ)言處理程序 （6）從計(jì)算機(jī)誕生起，科學(xué)計(jì)算一直是計(jì)算機(jī)最主要的 。答： 應(yīng)用領(lǐng)域 （7）銀河I（YH-I）巨型計(jì)算機(jī)是我國(guó)研制的 。答： 第一臺(tái)巨型計(jì)算機(jī) 1.11是非題（1）微處理器可以用來(lái)做微型計(jì)算機(jī)的CPU。 （2）ENIAC計(jì)算機(jī)的主要工作原理是存儲(chǔ)程序和多道程序控制。 （3）決定計(jì)算機(jī)運(yùn)算精度的主要技術(shù)指標(biāo)是計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)。 （4）計(jì)算機(jī)總線用于傳輸控制信息、數(shù)據(jù)信息和地址信息的設(shè)施。 （5）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件。 （6）計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度是指每秒鐘能執(zhí)行操作系統(tǒng)的命令個(gè)數(shù)。 （7）計(jì)算機(jī)主機(jī)由CPU、存儲(chǔ)器和硬盤(pán)組成。 （8）計(jì)算機(jī)硬件和軟件是相輔相成、缺一不可的。 第二章 作業(yè)解答2.1 完成下列不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。（1） (246.625)D(11110110.101)B(366.5)Q( F6. A )H（2） (AB.D)H(10101011.1101 )B(253. 64 )Q(171.8125 )D（3） (1110101)B( 117 )D(000100010111 )8421BCD2.2 分別計(jì)算用二進(jìn)制表示4位、5位、8位十進(jìn)制數(shù)時(shí)所需要的最小二進(jìn)制位的長(zhǎng)度。答： 4位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為9999，2138192999921416384表示4位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長(zhǎng)度為14位。 5位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為99999，216655369999217131072表示5位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長(zhǎng)度為17位。 8位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為99999999，2266710886499999999227134217728表示8位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長(zhǎng)度為27位。根據(jù)當(dāng)i位十進(jìn)制數(shù)與j位二進(jìn)制數(shù)比較時(shí)的等式，10i = 2j，得j3.3i，亦可得到上述結(jié)果。2.3 寫(xiě)出判斷一個(gè)7位二進(jìn)制正整數(shù)KK7K6K5K4K3K2K1是否為4的倍數(shù)的判斷條件。答：判斷一個(gè)7位二進(jìn)制正整數(shù)KK7K6K5K4K3K2K1是否為4的倍數(shù)的判斷條件是：K2K1是否為全0。當(dāng)K2K100時(shí)，KK7K6K5K4K3K2K1為4的倍數(shù)，否則就不是。2.4 設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位（含一位符號(hào)位），已知十進(jìn)制整數(shù)x，分別求出 x原、x反、x移、x補(bǔ)、x補(bǔ)、補(bǔ)。（1） x79 （2） x56 （3） x0 （4） x1答：（1） x79(01001111)2 （2）x56(00111000)2（3）x0(00000000)2 （4）x1(00000001)2xx原x反x移x補(bǔ)x補(bǔ)補(bǔ)79010011110100111111001111010011111011000100100111 (截?cái)喾? 00101000 (0舍1入)56101110001100011101001000110010000011100011100100010000000111111111000000000000000000000000000000011000000111111111001111111111111111100000001（溢出）機(jī)器零2.5 已知x補(bǔ)，求x的真值。（1） x補(bǔ)0.1110 （2） x補(bǔ)1.1110 （3） x補(bǔ)0.0001 （4） x補(bǔ)1.1111答：（1） x補(bǔ)0.1110，x0.1110 （2） x補(bǔ)1.1110，x0.0010（3） x補(bǔ)0.0001，x0.0001 （4） x補(bǔ)1.1111，x0.00012.6 已知 x 的二進(jìn)制真值，試求 x補(bǔ)、x補(bǔ)、補(bǔ)、補(bǔ)、2x補(bǔ)、4x補(bǔ)、 2x補(bǔ)、補(bǔ)。（1） x0.0101101 （2） x0.1001011 （3） x1 （4） x0.0001010xx補(bǔ)x補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)2x補(bǔ)4x補(bǔ)2x補(bǔ)補(bǔ)0.01011010.01011011.10100110.00101100.00101110.00010110.1011010溢出1.01001101.11101010.10010111.01101010.10010111.10110101.10110111.11011101.1101101溢出溢出溢出0.00100100.001001111.0000000無(wú)表示1.10000001.1100000溢出溢出溢出0.01000000.00010101.11101100.00010101.11110111.11111101.11111011.11011001.10110000.00101000.0000100.0000112.7 根據(jù)題2.7表中給定的機(jī)器數(shù)（整數(shù)），分別寫(xiě)出把它們看作原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼表示形式時(shí)所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值。題2.7表 表示形式機(jī)器數(shù)原碼表示反碼表示補(bǔ)碼表示移碼表示01011100+92+92+92-3611011001-89-38-39+8910000000-0-127-12802.8 設(shè)十進(jìn)制數(shù)x(124.625)210（1） 寫(xiě)出x對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式。（2） 若機(jī)器的浮點(diǎn)數(shù)表示格式為： 201918 1514 0數(shù)符階符階碼尾 數(shù)其中階碼和尾數(shù)的基數(shù)均為2。 寫(xiě)出階碼和尾數(shù)均采用原碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式。 寫(xiě)出階碼和尾數(shù)均采用補(bǔ)碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式。答：（1）x對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式為：1111100.1012100.1111100101230.0001111100101（2） 階碼和尾數(shù)均采用原碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式：0 10011 1111100101000000 1001 1111 1100 1010 000009FCA0H 階碼和尾數(shù)均采用補(bǔ)碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式：0 11101 1111100101000000 1110 1111 1100 1010 00000EFCA0H2.9 設(shè)某機(jī)字長(zhǎng)為16位，數(shù)據(jù)表示格式為： 定點(diǎn)整數(shù)：01 15數(shù)符尾 數(shù)浮點(diǎn)數(shù)：012 56 15數(shù)符階符階碼尾 數(shù)分別寫(xiě)出該機(jī)在下列的數(shù)據(jù)表示形式中所能表示的最小正數(shù)、最大正數(shù)、最大負(fù)數(shù)、最小負(fù)數(shù)（絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)）和浮點(diǎn)規(guī)格化最小正數(shù)、最大負(fù)數(shù)在機(jī)器中的表示形式和所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值。（1） 原碼表示的定點(diǎn)整數(shù)； （2） 補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)整數(shù)；（3） 階碼與尾數(shù)均用原碼表示的浮點(diǎn)數(shù)；（4） 階碼與尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)數(shù)；（5） 階碼為移碼、尾數(shù)用補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)數(shù)。 解：（1） 原碼表示的定點(diǎn)整數(shù)機(jī)器數(shù)形式十進(jìn)制真值最小正數(shù)0 0000000000000011最大正數(shù)0 1111111111111112151最大負(fù)數(shù)1 0000000000000011最小負(fù)數(shù)1 111111111111111(2151)（2） 補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)整數(shù)機(jī)器數(shù)形式十進(jìn)制真值最小正數(shù)0 0000000000000011最大正數(shù)0 1111111111111112151最大負(fù)數(shù)1 1111111111111111最小負(fù)數(shù)1 000000000000000215（3） 階碼與尾數(shù)均用原碼表示的浮點(diǎn)數(shù)；機(jī)器數(shù)形式十進(jìn)制真值最小正數(shù)0 1 1111 0000000001210215規(guī)格化最小正數(shù)0 1 1111 100000000021215最大正數(shù)0 0 1111 1111111111(1210)215最大負(fù)數(shù)1 1 1111 0000000001210215規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1 1 1111 100000000021215最小負(fù)數(shù)1 0 1111 1111111111(1210)215（4） 階碼與尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)數(shù)；機(jī)器數(shù)形式十進(jìn)制真值最小正數(shù)0 1 0000 0000000001210216規(guī)格化最小正數(shù)0 1 0000 100000000021216最大正數(shù)0 0 1111 1111111111(1210)215最大負(fù)數(shù)1 1 0000 1111111111210216規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1 1 0000 0111111111(21210)216最小負(fù)數(shù)1 0 1111 00000000001215（5） 階碼為移碼、尾數(shù)用補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)數(shù)。 機(jī)器數(shù)形式十進(jìn)制真值最小正數(shù)0 0 0000 0000000001210216規(guī)格化最小正數(shù)0 0 0000 100000000021216最大正數(shù)0 1 1111 1111111111(1210)215最大負(fù)數(shù)1 0 0000 1111111111210216規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1 0 0000 0111111111(21210)216最小負(fù)數(shù)1 0 1111 000000000012152.10 設(shè)2.9題中的浮點(diǎn)數(shù)格式中，階碼與尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示，分別寫(xiě)出下面用十六進(jìn)制書(shū)寫(xiě)的浮點(diǎn)機(jī)器數(shù)所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值。（1） FFFFH； （2） C400H； （3） C000H。答：（1） FFFFH1 11111 111111111121021211（2） C400H1 10001 00000000001215215（3） C000H1 10000 000000000012162162.11 用十六進(jìn)制寫(xiě)出下列十進(jìn)制數(shù)的IEEE754標(biāo)準(zhǔn)32位單精度浮點(diǎn)數(shù)的機(jī)器數(shù)的表示形式。（1） 0.15625 （2） 0.15625 （3） 16 （4） 5答： （1）(0.15625)10(0. 00101)21.0123階碼E127(3)124(1111100)201111100機(jī)器數(shù)形式：0 01111100 01000000000000000000000十六進(jìn)制形式：3E200000H（2） (0.15625)10(0. 00101)21.0123階碼E127(3)124(1111100)201111100機(jī)器數(shù)形式：1 01111100 01000000000000000000000十六進(jìn)制形式：BE200000H（3） (16)10(10000)21.000024階碼E1274131(10000011)2機(jī)器數(shù)形式：0 10000011 00000000000000000000000十六進(jìn)制形式：41800000H（4） (5)10(101)21.0122階碼E1272129(10000001)2機(jī)器數(shù)形式：1 10000001 01000000000000000000000十六進(jìn)制形式：C0A00000H2.12 用十六進(jìn)制寫(xiě)出寫(xiě)出IEEE754標(biāo)準(zhǔn)32位單精度浮點(diǎn)數(shù)所能表示的最小規(guī)格化正數(shù)和最大規(guī)格化負(fù)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示形式。答：若1E254，則 N(1)S2E127(1.M) ，為規(guī)格化數(shù)。最小規(guī)格化正數(shù)的機(jī)器數(shù)表示形式：S0，E1，M000000000000000000000000 00000001 0000000000000000000000000800000H最大規(guī)格化負(fù)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示形式：S1，E1，M000000000000000000000001 00000001 0000000000000000000000080800000H2.13 寫(xiě)出下列十六進(jìn)制的IEEE單精度浮點(diǎn)數(shù)代碼所代表的十進(jìn)制數(shù)值。（1） 42E48000 （2） 3F880000 （3） 00800000 （4） C7F00000解：（1） 42E480000 10000101 11001001000000000000000指數(shù)(10000101)21271331276M1.110010010000000000000001(1/21/41/321/256)十進(jìn)制數(shù)值N1(1/21/41/321/256)26114.25（2） 3F8800000 01111111 00010000000000000000000指數(shù)(01111111)21271271270M1.0001000000000000000000011/161.0625十進(jìn)制數(shù)值N1.0625201.0625（3） 008000000 00000001 00000000000000000000000指數(shù)(00000001)21271127126M1.00000000000000000000000十進(jìn)制數(shù)值N12126（4） C7F000001 10001111 11100000000000000000000指數(shù)(10001111)212714312716M1. 111000000000000000000001(1/21/41/8)1.875十進(jìn)制數(shù)值N(216215214213)152131228801.8752162.14 設(shè)有兩個(gè)正浮點(diǎn)數(shù)：，（1） 若e1e2，是否有N1N2（2） 若S1、S2均為規(guī)格化數(shù)，上述結(jié)論是否正確？答：（1）不一定（2）正確2.15 設(shè)一個(gè)六位二進(jìn)制小數(shù)x0.a1a2a3a4a5a6，x0，請(qǐng)回答：（1） 若要x，a1a2a3a4a5a6需要滿足什么條件？（2） 若要x，a1a2a3a4a5a6需要滿足什么條件？（3） 若要x，a1a2a3a4a5a6需要滿足什么條件？解：（1）要x，a1a2a3a4a5a6需要滿足：a1a2a3至少有一個(gè)1（2）要x，a1a2a3a4a5a6需要滿足：a11，且a2a3a4a5a6至少有一個(gè)為1（不為全0）（3）要x，a1a2a3a4a5a6需要滿足：a10且 a21，a3a4a5a6為全0 a20且a31，a4a5a6任意或a20且a30，a41，a5a6至少有一個(gè)為12.16 表示一個(gè)漢字的內(nèi)碼需幾個(gè)字節(jié)？表示一個(gè)3232點(diǎn)陣的漢字字形碼需幾個(gè)字節(jié)？在計(jì)算機(jī)內(nèi)部如何區(qū)分字符信息與漢字信息？答： 一個(gè)漢字的內(nèi)碼需2個(gè)字節(jié)。 表示一個(gè)3232點(diǎn)陣的漢字字形碼需432128個(gè)字節(jié)。 在計(jì)算機(jī)內(nèi)部利用字節(jié)的最高位是0還是1區(qū)分字符信息與漢字信息.2.17 分別用前分隔數(shù)字串、后嵌入數(shù)字串和壓縮的十進(jìn)制數(shù)串形式表示下列十進(jìn)制數(shù)。（1） 74 （2） 639 （3） 2004 （4） 8510解：（1） 74前分隔數(shù)字串742B3734“+”“7”“4”后嵌入數(shù)字串743734“7”“4”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串740000011101001100“0”“7”“4”“+”（2） 639前分隔數(shù)字串6392D363339“-“6”“3”“9”后嵌入數(shù)字串639363379“6”“3”“9”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串6390110001110011101“6”“3”“9”“-”（3） 2004前分隔數(shù)字串20042B32303034“+”“2”“0”“0”“4”后嵌入數(shù)字串200432303034“2”“0”“0”“4”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串2004000000100000000001001100“0”“2”“0”“0”“4”“+”（4） 8510前分隔數(shù)字串85102D38353130“-“8”“5”“1”“0”后嵌入數(shù)字串851038353170“8”“5”“1”“0”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串8510000010000101000100001101“0”“8”“5”“1”“0”“-”2.18 數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼的實(shí)現(xiàn)原理是什么？答：。數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼的實(shí)現(xiàn)原理是在正常編碼中加入一些冗余位，即在正常編碼組中加入一些非法編碼，當(dāng)合法數(shù)據(jù)編碼出現(xiàn)某些錯(cuò)誤時(shí)，就成為非法編碼，因此就可以通過(guò)檢測(cè)編碼是否合法來(lái)達(dá)到自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、定位乃至改正錯(cuò)誤的目的。在數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼的設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)編碼的碼距合理地安排非法編碼的數(shù)量和編碼規(guī)則。2.19 什么是“碼距”？數(shù)據(jù)校驗(yàn)與碼距有什么關(guān)系？ 答：碼距是指在一組編碼中任何兩個(gè)編碼之間最小的距離。數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼的校驗(yàn)位越多，碼距越大，編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力越強(qiáng)。記碼距為d，碼距與校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力的關(guān)系是：de1 可檢驗(yàn)e個(gè)錯(cuò)。d2t1 可糾正t個(gè)錯(cuò)。det1 且et，可檢e個(gè)錯(cuò)并能糾正t個(gè)錯(cuò)。2.20 奇偶校驗(yàn)碼的碼距是多少？奇偶校驗(yàn)碼的校錯(cuò)能力怎樣？答：奇偶校驗(yàn)碼的碼距為2。奇偶校驗(yàn)碼只能發(fā)現(xiàn)一位或奇數(shù)位個(gè)錯(cuò)誤，而無(wú)法發(fā)現(xiàn)偶數(shù)位個(gè)錯(cuò)誤，而且即使發(fā)現(xiàn)奇數(shù)位個(gè)錯(cuò)誤也無(wú)法確定出錯(cuò)的位置，因而無(wú)法自動(dòng)糾正錯(cuò)誤。2.21 下面是兩個(gè)字符（ASCII碼）的檢一糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼（偶校驗(yàn)），請(qǐng)檢測(cè)它們是否有錯(cuò)？如果有錯(cuò)請(qǐng)加以改正，并寫(xiě)出相應(yīng)的正確ASCII碼所代表的字符。（1） 10111010011 （2） 10001010110解：（1） 指誤字為E1P1A6A5A3A2A01111011E2P2A6A4A3A1A00101110E3P4A5A4A311011E4P8A2A1A000110得到的指誤字為E4E3E2E10101(5)10，表示接收到的海明校驗(yàn)碼中第5位上的數(shù)碼出現(xiàn)了錯(cuò)誤。將第5位上的數(shù)碼A51取反，即可得到正確結(jié)果 10110010011。正確ASCII碼所代表的字符為1001011“K”。（2） 指誤字為E1P1A6A5A3A2A01011100E2P2A6A4A3A1A00001100E3P4A5A4A301010E4P8A2A1A001100得到的指誤字為E4E3E2E10000，無(wú)錯(cuò)。正確ASCII碼為0101110“”2.22 試編出8位有效信息01101101的檢二糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼（用偶校驗(yàn)）。解：8位有效信息需要用4個(gè)校驗(yàn)位，所以檢一糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼共有12位。4個(gè)校驗(yàn)位為：P1A7A6A4A3A1010100 P2A7A5A4A2A1010100 P4A6A5A4A011011 P8A3A2A1A011011檢一糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼：0001110111011DDH檢二糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼，增加P0P0P1P2A7P4A6A5A4P8A3A2A1A01有效信息01101101的13位檢二糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼：100011101110111DDH2.23 設(shè)準(zhǔn)備傳送的數(shù)據(jù)塊信息是1010110010001111，選擇生成多項(xiàng)式為G(x)100101，試求出數(shù)據(jù)塊的CRC碼。解：模2除后，余數(shù)R(x)10011，數(shù)據(jù)塊的CRC碼：1010110010001111100112.24 某CRC碼（CRC）的生成多項(xiàng)式 G(x)x3x21，請(qǐng)判斷下列CRC碼是否存在錯(cuò)誤。（1） 0000000 （2） 1111101 （3） 1001111 （4） 1000110 解：G(x)1101（1） 0000000模2除1101，余數(shù)為：000，無(wú)錯(cuò)（2） 1111101模2除1101，余數(shù)為：010，有錯(cuò)（3） 1001111模2除1101，余數(shù)為：100，有錯(cuò)（4） 1000110模2除1101，余數(shù)為：000，無(wú)錯(cuò)2.25 選擇題（1） 某機(jī)字長(zhǎng)64位，其中1位符號(hào)位，63位尾數(shù)。若用定點(diǎn)小數(shù)表示，則最大正小數(shù)為 B 。A. (12-64) B. (12-63) C. 264 D. 263（2） 設(shè)x補(bǔ)=1.x1x2x3x4x5x6x7x8，當(dāng)滿足 A 時(shí)，x1/2成立。A. x11, x2x8至少有一個(gè)為1 B. x10, x2x8至少有一個(gè)為1C. x11，x2x8任意 D. x10, x2x8任意（3） 在某8位定點(diǎn)機(jī)中，寄存器內(nèi)容為10000000，若它的數(shù)值等于128，則它采用的數(shù)據(jù)表示為 B 。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼 C. 反碼 D. 移碼（4） 在下列機(jī)器數(shù)中，哪種表示方式下零的表示形式是唯一的 B 。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼 C. 反碼 D. 都不是（5） 下列論述中，正確的是 D 。A. 已知x原求x補(bǔ)的方法是：在x原的末位加1B. 已知x補(bǔ)求x補(bǔ)的方法是：在x補(bǔ)的的末位加1C. 已知x原求x補(bǔ)的方法是：將尾數(shù)連同符號(hào)位一起取反，再在末位加1D. 已知x補(bǔ)求x補(bǔ)的方法是：將尾數(shù)連同符號(hào)位一起取反，再在末位加1（6） IEEE754標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的32位浮點(diǎn)數(shù)格式中，符號(hào)位為1位，階碼為8位，尾數(shù)為23位，則它所能表示的最大規(guī)格化正數(shù)為 A 。A. (2223)2127 B. (1223)2127 C. (2223)2255 D. 2127223（7） 浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍取決于 A 。A. 階碼的位數(shù) B. 尾數(shù)的位數(shù) C. 階碼采用的編碼 D. 尾數(shù)采用的編碼（8） 在2424點(diǎn)陣的漢字字庫(kù)中，一個(gè)漢字的點(diǎn)陣占用的字節(jié)數(shù)為 D 。A. 2 B. 9 C. 24 D. 72 （9） 假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒(méi)有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用奇校驗(yàn)的編碼是 B 。A. 10011010 B. 11010000 C. 11010111 D. 10111000（10） 在循環(huán)冗余校驗(yàn)中，生成多項(xiàng)式G(x)應(yīng)滿足的條件不包括 D 。A. 校驗(yàn)碼中的任一位發(fā)生錯(cuò)誤，在與G(x)作模2除時(shí)，都應(yīng)使余數(shù)不為0B. 校驗(yàn)碼中的不同位發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，在與G(x)作模2除時(shí)，都應(yīng)使余數(shù)不同C. 用G(x)對(duì)余數(shù)作模2除，應(yīng)能使余數(shù)循環(huán)D. 不同的生成多項(xiàng)式所得的CRC碼的碼距相同，因而檢錯(cuò)、校錯(cuò)能力相同2.26 填空題（1） 設(shè)某機(jī)字長(zhǎng)為8位（含一符號(hào)位），若 x補(bǔ)11001001，則x所表示的十進(jìn)制數(shù)的真值為 ，1/4x補(bǔ) ；若 y移=11001001，則y所表示的十進(jìn)制數(shù)的真值為 ；y的原碼表示y原 。 答： -55 11110010 +73 01001001 （2） 在帶符號(hào)數(shù)的編碼方式中，零的表示是唯一的有 和 。答： 補(bǔ)碼 移碼 （3） 若x1補(bǔ)10110111， x2原1.01101 ，則數(shù)x1的十進(jìn)制數(shù)真值是 ，x2的十進(jìn)制數(shù)真值是 。答： -73 -0.71875 （4） 設(shè)某浮點(diǎn)數(shù)的階碼為8位（最左一位為符號(hào)位），用移碼表示；尾數(shù)為24位（最左一位為符號(hào)位），采用規(guī)格化補(bǔ)碼表示，則該浮點(diǎn)數(shù)能表示的最大正數(shù)的階碼為 ，尾數(shù)為 ；規(guī)格化最大負(fù)數(shù)的階碼為 ，尾數(shù)為 。（用二進(jìn)制編碼回答）（書(shū)上：最小負(fù)數(shù)的階碼為 ，尾數(shù)為 ）答： 11111111 011111111111111111111111 11111111 100000000000000000000000 （5） 設(shè)有效信息位的位數(shù)為N, 校驗(yàn)位數(shù)為K，則能夠檢測(cè)出一位出錯(cuò)并能自動(dòng)糾錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼應(yīng)滿足的關(guān)系是 。答： 2K1NK 2.27 是非題（1） 設(shè)x補(bǔ)0.x1x2x3x4x5x6x7，若要求x1/2成立，則需要滿足的條件是x1必須為1，x2x7至少有一個(gè)為1。 （2） 一個(gè)正數(shù)的補(bǔ)碼和它的原碼相同，而與它的反碼不同。 （3） 浮點(diǎn)數(shù)的取值范圍取決于階碼的位數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)的精度取決于尾數(shù)的位數(shù)。 （4） 在規(guī)格化浮點(diǎn)表示中，保持其他方面不變，只是將階碼部分由移碼表示改為補(bǔ)碼表示，則會(huì)使該浮點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)表示范圍增大。 （5） 在生成CRC校驗(yàn)碼時(shí)，采用不同的生成多項(xiàng)式，所得到CRC校驗(yàn)碼的校錯(cuò)能力是相同的。 第三章 作業(yè)解答3.1 已知x補(bǔ)、y補(bǔ)，計(jì)算xy補(bǔ)和xy補(bǔ)，并判斷溢出情況。（1） x補(bǔ)0.11011 y補(bǔ)0.00011 （2） x補(bǔ)0.10111 y補(bǔ)1.00101（3） x補(bǔ)1.01010 y補(bǔ)1.10001解：（1） x補(bǔ)0.11011 y補(bǔ)0.00011 y補(bǔ)1.111101xy補(bǔ)0.110110.000110.11110xy補(bǔ)0.110111.1111010.11000（2）x補(bǔ)0.10111 y補(bǔ)1.00101 y補(bǔ)0.11011xy補(bǔ)0.101111.001011.11100xy補(bǔ)0.101110.110111.10010 溢出（3）x補(bǔ)1.01010 y補(bǔ)1.10001 y補(bǔ)0.01111xy補(bǔ)1.010101.100010.11011 溢出xy補(bǔ)1.010100.011111.11001 3.2 已知x補(bǔ)、y補(bǔ)，計(jì)算xy變形補(bǔ)和xy變形補(bǔ)，并判斷溢出情況。（1） x補(bǔ)100111 y補(bǔ)111100 （2） x補(bǔ)011011 y補(bǔ)110100（3） x補(bǔ)101111 y補(bǔ)011000解：（1）x變形補(bǔ)1100111 y變形補(bǔ)1111100 y變形補(bǔ)0000100xy變形補(bǔ)110011111111001100011xy變形補(bǔ)110011100001001101011 （2）x變形補(bǔ)0011011 y變形補(bǔ)1110100 y 變形補(bǔ)0001100xy變形補(bǔ)001101111101000001111xy變形補(bǔ)001101100011000100111 溢出（3） x變形補(bǔ)1101111 y變形補(bǔ)0011000 y變形補(bǔ)1101000xy變形補(bǔ)110111100110000000111xy變形補(bǔ)110111111010001010111 溢出3.3 設(shè)某機(jī)字長(zhǎng)為8位，給定十進(jìn)制數(shù)：x49，y74。試按補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則計(jì)算下列各題，并判斷溢出情況。（1） x補(bǔ)y補(bǔ) （2） x補(bǔ)y補(bǔ)（3） x補(bǔ)y補(bǔ) （4） 2xy補(bǔ)（5） xy補(bǔ) （6） x補(bǔ)2y補(bǔ)解：x補(bǔ)00110001 y補(bǔ)10110110 y補(bǔ)01001010（1） x補(bǔ)y補(bǔ)001100011011011011100111 （2） x補(bǔ)y補(bǔ)001100010100101001111011（3） x補(bǔ)y補(bǔ)110011111101101110101010 （4） 2xy補(bǔ)011000100010010110000111 溢出（5） xy補(bǔ)000110001101101111110011 （6） x補(bǔ)2y補(bǔ) 2y補(bǔ)溢出，故x補(bǔ)2y補(bǔ)的結(jié)果溢出3.4 分別用原碼一位乘法和補(bǔ)碼一位乘法計(jì)算xy原和xy補(bǔ)。（1） x0.11001 y0.10001 （2） x0.01101 y0.10100（3） x0.10111 y0.11011 （4） x0.01011 y0.11010解：（1）xy原0.0110101001 xy補(bǔ)0.0110101001（2）xy原1.0100000100 xy補(bǔ)1.1011111100（3）xy原1.1001101101 xy補(bǔ)1.0110010011（4）xy原0.0100011110 xy補(bǔ)0.01000111103.5 分別用原碼兩位乘法和補(bǔ)碼兩位乘法計(jì)算xy原和xy補(bǔ)。（1） x0.11001 y0.10001 （2） x0.10101 y0.01101（3） x0.01111 y0.11101 （4） x0.01001 y0.10010解： （1） xy原0.0110101001 xy補(bǔ)0.0110101001（2）xy原1.0100010001 xy補(bǔ)1.1011101111（3）xy原1.0110110011 xy補(bǔ)1.1001001101（4）xy原0.0010100010 xy補(bǔ)0.00101000103.6 分別用原碼不恢復(fù)余數(shù)法和補(bǔ)碼不恢復(fù)余數(shù)法計(jì)算x/y原和x/y補(bǔ)。(1) (4)（1） x0.01011 y0.10110x/y原0.10000 x/y補(bǔ)0.10000 or x/y補(bǔ)0.10001（2） x0.10011 y0.11101x/y原1.10100 x/y補(bǔ)1.01100 or x/y補(bǔ)1.01011（3） x0.10111 y0.11011x/y原0.11100 x/y補(bǔ)0.11101 or x/y補(bǔ)0.11100（4） x10110 y00110x/y原100011 x/y補(bǔ)111101 3.7 在進(jìn)行浮點(diǎn)加減運(yùn)算時(shí)，為什么要進(jìn)行對(duì)階？說(shuō)明對(duì)階的方法和理由。答： 3.8 已知某模型機(jī)的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示格式如下：012 78 15數(shù)符階符階碼尾數(shù)其中，浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)和階碼的基值均為2，均采用補(bǔ)碼表示。（1） 求該機(jī)所能表示的規(guī)格化最小正數(shù)和非規(guī)格化最小負(fù)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示及其所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值。（2）已知兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示為EF80H和FFFFH，求它們所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值。 （3）已知浮點(diǎn)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示為: x補(bǔ)1 1111001 00100101，y補(bǔ)1 1110111 00110100試按浮點(diǎn)加減運(yùn)算算法計(jì)算xy補(bǔ)。3.9 已知某機(jī)浮點(diǎn)數(shù)表示格式如下：0 12 56 11數(shù)符階符階 碼尾 數(shù)其中，浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)和階碼的基值均為2，階碼用移碼表示，尾數(shù)用補(bǔ)碼表示。設(shè)：x0.1101012001 y0.1001012001試用浮點(diǎn)運(yùn)算規(guī)則計(jì)算xy、xy、xy、x/y。（要求寫(xiě)出詳細(xì)運(yùn)算步驟，并進(jìn)行規(guī)格化）。解：機(jī)器數(shù) x補(bǔ)0 01111 110101 y補(bǔ)1 10001 011011 y補(bǔ)0 10001 100101（1）xy 機(jī)器數(shù) xy補(bǔ)1 10000 010000 xy0.11000020對(duì)階： e移ex移ey補(bǔ)011111111101110，eexey00010小階對(duì)大階：x補(bǔ)0 10001 001101xy補(bǔ)1 10000 010000 xy0.11000020（2）xyxy補(bǔ)0 10001 110010 xy0.11001021（3）xy xy0.11111020010.11