計(jì)算機(jī)組成原理課后習(xí)題答案

1、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。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)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(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

2、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?？刂破鞯闹饕δ苁前词孪劝才藕玫慕忸}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

3、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)

4、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

5、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，說明它的型號、主頻、字長、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； 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，美國推出了世界上第一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，名為_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

6、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)程序概念是由美國數(shù)學(xué)家馮·諾依曼在研究_ d _時(shí)首先提出來的。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）

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 變字長運(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，高級語

8、言編寫的源程序必須經(jīng)過_ _翻譯，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。答： 機(jī)器語言 語言處理程序 （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)是我國研制的 。答： 第一臺巨型計(jì)算機(jī) 1.11是非題（1）微處理器可以用來做微型計(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。 （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)。 

9、15;（7）計(jì)算機(jī)主機(jī)由cpu、存儲(chǔ)器和硬盤組成。 ×（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(.101)b(366.5)q( f6. a )h（2） (ab.d)h(.1101 )b(253. 64 )q(171.8125 )d（3） (1110101)b( 117 )d(0001 )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)制位的長度

10、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)制位的長度為17位。 8位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為，2262278表示8位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長度為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

11、 設(shè)機(jī)器字長為8位（含一位符號位），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)7901001111010011110100111100100111 (截?cái)喾? 00101000 (0舍1入)5601001000001110000000000000000000000000000100100000001（溢出）機(jī)器零2.5 已知x補(bǔ)，求x的真值。（1） x補(bǔ)

12、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)0.01011010.01011011.10100110.00101100.00101110.00010110.101

13、1010溢出1.01001101.11101010.10010111.01101010.10010111.10110101.10110111.11011101.1101101溢出溢出溢出0.00100100.001001111.0000000無表示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)），分別寫出把它們看作原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼表示形

14、式時(shí)所對應(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+92-36-89-38-39+89-0-127-12802.8 設(shè)十進(jìn)制數(shù)x(124.625)×210（1） 寫出x對應(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對應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式為：1111100.101×2100.01×230.00001（2） 階

15、碼和尾數(shù)均采用原碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式：0 10011 0 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 0 1110 1111 1100 1010 00000efca0h2.9 設(shè)某機(jī)字長為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）

16、 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 2151最大負(fù)數(shù)1 0000000000000011最小負(fù)數(shù)1 (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 2151最大負(fù)數(shù)1 1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 0000000001210×2

17、15規(guī)格化最小正數(shù)0 1 1111 0021×215最大正數(shù)0 0 1111 11(1210)×215最大負(fù)數(shù)1 1 1111 0000000001210×215規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1 1 1111 0021×215最小負(fù)數(shù)1 0 1111 11(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 0000000001210×216規(guī)格化最小正數(shù)0 1 0000 0021×216最大正數(shù)0 0 1111 11(1210)×215最大負(fù)數(shù)1 1 0000 11210

18、15;216規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1 1 0000 01(21210)×216最小負(fù)數(shù)1 0 1111 00000000001×215（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 0000000001210×216規(guī)格化最小正數(shù)0 0 0000 0021×216最大正數(shù)0 1 1111 11(1210)×215最大負(fù)數(shù)1 0 0000 11210×216規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1 0 0000 01(21210)×216最小負(fù)數(shù)1 0 1111 00000000001×2152.10 設(shè)

19、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，分別寫出下面用十六進(jìn)制書寫的浮點(diǎn)機(jī)器數(shù)所對應(yīng)的十進(jìn)制真值。（1） ffffh； （2） c400h； （3） c000h。答：（1） ffffh1 11111 11210×21211（2） c400h1 10001 00000000001×215215（3） c000h1 10000 00000000001×2162162.11 用十六進(jìn)制寫出下列十進(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)1

20、0(0. 00101)21.01×23階碼e127(3)124(1111100)201111100機(jī)器數(shù)形式：0 01111100 00000000十六進(jìn)制形式：3e200000h（2） (0.15625)10(0. 00101)21.01×23階碼e127(3)124(1111100)201111100機(jī)器數(shù)形式：1 01111100 00000000十六進(jìn)制形式：be200000h（3） (16)10(10000)21.0000×24階碼e1274131()2機(jī)器數(shù)形式：0 00000000000000000000000十六進(jìn)制形式：h（4） (5)10(10

21、1)21.01×22階碼e1272129()2機(jī)器數(shù)形式：1 00000000十六進(jìn)制形式：c0a00000h2.12 用十六進(jìn)制寫出寫出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)s×2e127×(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，m000000000000000000000

22、001 00000001 00000000000000000000000h2.13 寫出下列十六進(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 00000000指數(shù)()21271331276m1.000000001(1/21/41/321/256)十進(jìn)制數(shù)值n1(1/21/41/321/256)×26114.25（2） 3f8800000 01111111 00000000指數(shù)(01111111)21271271270m1.0000000011/16

23、1.0625十進(jìn)制數(shù)值n1.0625×201.0625（3） 008000000 00000001 00000000000000000000000指數(shù)(00000001)21271127126m1.00000000000000000000000十進(jìn)制數(shù)值n1×2126（4） c7f000001 00000000指數(shù)()212714312716m1. 000000001(1/21/41/8)1.875十進(jìn)制數(shù)值n(216215214213)15×2131228801.875×2162.14 設(shè)有兩個(gè)正浮點(diǎn)數(shù)：，（1） 若e1e2，是否有n1n2（2） 若s

24、1、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，a4

25、a5a6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)32×32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)32×32點(diǎn)陣的漢字字形碼需4×32128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7437

26、34“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“

27、-“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，因此就可以通過檢測編碼是否合法來達(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)

28、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)誤也無法確定出錯(cuò)的位置，因而無法自動(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)），請檢測它們是否有錯(cuò)？如果有錯(cuò)請加以改正，并寫出相應(yīng)的正確ascii碼所代表的字符。（1）

29、 （2） 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 。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，無錯(cuò)。正確ascii碼為0

30、101110“”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：00011ddh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：1110111ddh2.23 設(shè)準(zhǔn)備傳送的數(shù)據(jù)塊信息是1，選擇生成多項(xiàng)式為g(x)100101，

31、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：1100112.24 某crc碼（crc）的生成多項(xiàng)式 g(x)x3x21，請判斷下列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，無錯(cuò)2.25 選擇題（1） 某機(jī)字長64位，其中1位符號位，63位尾

32、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，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

33、，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

34、碼采用的編碼 d. 尾數(shù)采用的編碼（8） 在24×24點(diǎn)陣的漢字字庫中，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，但沒有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用奇校驗(yàn)的編碼是 b 。a. b. c. d. （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

35、.26 填空題（1） 設(shè)某機(jī)字長為8位（含一符號位），若 x補(bǔ)，則x所表示的十進(jìn)制數(shù)的真值為 ，1/4x補(bǔ) ；若 y移=，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 +73 01001001 （2） 在帶符號數(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)， 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（最左一位為符號位），用移碼表示；尾數(shù)為24位（最左一位為符號位），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)

36、的階碼為 ，尾數(shù)為 。（用二進(jìn)制編碼回答）（書上：最小負(fù)數(shù)的階碼為 ，尾數(shù)為 ）答： 0 000000000 （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)

37、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

38、.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)1100111111110011

39、00011xy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）

40、 2xy補(bǔ)（5） xy補(bǔ) （6） x補(bǔ)2y補(bǔ)解：x補(bǔ)00110001 y補(bǔ) y補(bǔ)01001010（1） x補(bǔ)y補(bǔ)00110001 （2） x補(bǔ)y補(bǔ)001100010100101001111011（3） x補(bǔ)y補(bǔ) （4） 2xy補(bǔ)0110001000100101 溢出（5） xy補(bǔ)00011000 （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x×y原和x×y補(bǔ)。（1） x0.11001 y0.10001 （2） x0.01101 y0.10100（3） x0.10111 y0.11011 （4） x0.01011 y0.1

41、1010解：（1）x×y原0.01 x×y補(bǔ)0.01（2）x×y原1.00 x×y補(bǔ)1.00（3）x×y原1.01 x×y補(bǔ)1.01（4）x×y原0.00 x×y補(bǔ)0.003.5 分別用原碼兩位乘法和補(bǔ)碼兩位乘法計(jì)算x×y原和x×y補(bǔ)。（1） x0.11001 y0.10001 （2） x0.10101 y0.01101（3） x0.01111 y0.11101 （4） x0.01001 y0.10010解： （1） x×y原0.01 x×y補(bǔ)0.01（2）x×y原

42、1.01 x×y補(bǔ)1.11（3）x×y原1.01 x×y補(bǔ)1.01（4）x×y原0.00 x×y補(bǔ)0.003.6 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

43、） 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)行對階？說明對階的方法和理由。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x

44、±y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)：x0.110101×2001 y0.100101×2001試用浮點(diǎn)運(yùn)算規(guī)則計(jì)算xy、xy、x×y、x/y。（要求寫出詳細(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 xy0.110000×20對階： e移ex移ey補(bǔ)011111111101110

45、，eexey00010小階對大階：x補(bǔ)0 10001 001101xy補(bǔ)1 10000 010000 xy0.110000×20（2）xyxy補(bǔ)0 10001 110010 xy0.110010×21（3）x×y x×y0.111110×20010.111110×21階碼相加：exey移ex移ey補(bǔ)011110000110000尾數(shù)可采用定點(diǎn)補(bǔ)碼乘法（雙符號位）：sx×sy補(bǔ)sx補(bǔ)×sy補(bǔ)11.0111規(guī)格化：x×y補(bǔ)1 01111 000010 x×y0.111110×20010.1

46、11110×21（4）x/y尾數(shù)|sx|sy|，sx右移得：sx補(bǔ)00.011010，ex移10000，階碼相減：exey移ex移ey補(bǔ)100001111101111尾數(shù)用補(bǔ)碼不恢復(fù)余數(shù)法：sx/sy補(bǔ)sx補(bǔ)/sy補(bǔ)1.010011（恒置1） or 1.010100（校正）規(guī)格化：x/y補(bǔ)1 01111 010011 or 1 01111 010100 x/y0.101101×2001 or 0.101100×20013.1000. 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 00. 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 x 00. 1 1 0 0

47、1 00. 1 1 0 0 1 00. 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 00. 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 x 11. 0 0 1 1 1 11. 0 1 1 0 1 11. 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 11. 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 x 00. 1 1 0 0 100. 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0得 x×y補(bǔ)0.10 x×y0.10寄存器abc運(yùn)算初態(tài)00 0000011 001111001100運(yùn)算終態(tài)00 1010011 0011101010103.11 說明定點(diǎn)補(bǔ)碼和浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算的溢出判斷方法。答： 定點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算的溢出判斷方法： 根據(jù)兩個(gè)操作數(shù)的符號與結(jié)果的符號判別溢出： 根據(jù)兩數(shù)相加時(shí)產(chǎn)生的進(jìn)位判別溢出