計(jì)算機(jī)組成原理答案

1、1 4 教材習(xí)題解答 電子數(shù)字計(jì)算機(jī)和電子模擬計(jì)算機(jī)的區(qū)別在哪里？ 解：電子數(shù)字計(jì)算機(jī)中處理的信息是在時(shí)間上離散的數(shù)字量，運(yùn)算的過(guò)程是不連續(xù) 的；電子模擬計(jì)算機(jī)中處理的信息是連續(xù)變化的物理量，運(yùn)算的過(guò)程是連續(xù)的。 馮? 諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么？ 其中最主要的一點(diǎn)是什么？ 解：馮? 諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)如下： 計(jì)算機(jī)（指硬件）應(yīng)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件 組成； 計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來(lái)表示指令和數(shù)據(jù)； 將編好的程序和原始數(shù)據(jù)事先存入存儲(chǔ)器中，然后再啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作。 第 點(diǎn)是最主要的一點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)的硬件是由哪些部件組成的？ 它們各有哪些功能？ 解：計(jì)算機(jī)的硬件應(yīng)由運(yùn)算

2、器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件 組成。它們各自的功能是： 輸入設(shè)備：把人們編好的程序和原始數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)中去，并且將它們轉(zhuǎn)換成計(jì) 算機(jī)內(nèi)部所能識(shí)別和接受的信息方式。 輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以人或其他設(shè)備所能接受的形式送出計(jì)算機(jī)。 存儲(chǔ)器：用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。 運(yùn)算器：對(duì)信息進(jìn)行處理和運(yùn)算。 控制器：按照人們預(yù)先確定的操作步驟，控制整個(gè)計(jì)算機(jī)的各部件有條不紊地自 動(dòng)工作。 什么叫總線？ 簡(jiǎn)述單總線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 解：總線是一組能為多個(gè)部件服務(wù)的公共信息傳送線路，它能分時(shí)地發(fā)送與接收各 部件的信息。單總線結(jié)構(gòu)即各大部件都連接在單一的一組總線上，這個(gè)總線被稱為系統(tǒng) 總線。CP

3、U 與主存、CPU 與外設(shè)之間可以直接進(jìn)行信息交換，主存與外設(shè)、外設(shè)與外設(shè) 之間也可以直接進(jìn)行信息交換，而無(wú)須經(jīng)過(guò)CPU 的干預(yù)。 概論 第1 章 9 簡(jiǎn)單描述計(jì)算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)，說(shuō)明各層次的主要特點(diǎn)。 解：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)硬件與軟件組成的綜合體，可以把它看成是按功能劃分 的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)。 第 級(jí)為硬件組成的實(shí)體。 第 級(jí)是微程序級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是微指令集，程序員用微指令編寫(xiě)的微程序一 般是直接由硬件執(zhí)行的。 第 級(jí)是傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是該機(jī)的指令集，程序員用機(jī)器指令編寫(xiě)的 程序可以由微程序進(jìn)行解釋。 第 級(jí)是操作系統(tǒng)級(jí)。從操作系統(tǒng)的基本功能來(lái)看，一方面它要直接管理傳統(tǒng)機(jī)器 中的軟

4、硬件資源，另一方面它又是傳統(tǒng)機(jī)器的延伸。 第 級(jí)是匯編語(yǔ)言級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言是匯編語(yǔ)言，完成匯編語(yǔ)言翻譯的程序叫做 匯編程序。 第 級(jí)是高級(jí)語(yǔ)言級(jí)。這級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言就是各種高級(jí)語(yǔ)言，通常用編譯程序來(lái)完成 高級(jí)語(yǔ)言翻譯的工作。 第 級(jí)是應(yīng)用語(yǔ)言級(jí)。這一級(jí)是為了使計(jì)算機(jī)滿足某種用途而專門(mén)設(shè)計(jì)的，因此這 一級(jí)語(yǔ)言就是各種面向問(wèn)題的應(yīng)用語(yǔ)言。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？ 解：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有：機(jī)器字長(zhǎng)、數(shù)據(jù)通路寬度、主存容量和運(yùn)算速 度等。 機(jī)器字長(zhǎng)是指參與運(yùn)算的數(shù)的基本位數(shù)，它是由加法器、寄存器的位數(shù)決定的。 數(shù)據(jù)通路寬度是指數(shù)據(jù)總線一次所能并行傳送信息的位數(shù)。 主存容量是指主存儲(chǔ)器所

5、能存儲(chǔ)的全部信息量。 運(yùn)算速度與機(jī)器的主頻、執(zhí)行什么樣的操作、主存本身的速度等許多因素有關(guān)。_ 2 4 教材習(xí)題解答 設(shè)機(jī)器數(shù)的字長(zhǎng) 位（含 位符號(hào)位） ，分別寫(xiě)出下列各二進(jìn)制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和 反碼： ， ， ， ， ， ， ， 。 解： 真值原碼補(bǔ)碼反碼 寫(xiě)出下列各數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼： ， ， ，± ， ， ， 。 解： × × × 數(shù)據(jù)的機(jī)器層次表示 第2 章 33 真值原碼補(bǔ)碼反碼 已知下列數(shù)的原碼表示，分別寫(xiě)出它們的補(bǔ)碼表 示：X 原 ，X 原 。 解：X 補(bǔ) ，X 補(bǔ) 。 已知下列數(shù)的補(bǔ)碼表示，分別寫(xiě)出它們的真值： X 補(bǔ) ， X 補(bǔ) 。 解

6、： X ，X 。 設(shè)一個(gè)二進(jìn)制小數(shù)X ，表示成X a a a a a a ，其中a a 取“”或“” ： （） 若要X ，a a 要滿足什么條件？ （） 若要X ，a a 要滿足什么條件？ （） 若要 X ，a a 要滿足什么條件？ 解：（） X 的代碼為： 。 a ，a a a a a 。 （） X 的代碼為： a a ，a 或a ，a 或a 。 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 34 （） X 的代碼為： a a a ，a ，a a 或a a ，a 或a ，a a a a a 。 設(shè)X原 a a a a a a ， （） 若要X ，a a 要滿足什么條件？ （） 若要 X ，a a 要滿足什么條件？

7、 解：（） X 的代碼為： a ，a a a a a 。 （） X 的代碼為： a a ，a 或a ，a a a a a 。 若上題中X原改為X補(bǔ)，結(jié)果如何？ 解：設(shè)X補(bǔ) a a a a a a ， （） X 的代碼為： 數(shù)據(jù)的機(jī)器層次表示 第2 章 35 a ，a a a a a 。 （） X 的代碼為： a ? a ，a 或a ? a ? a ，a a a 。 一個(gè)n 位字長(zhǎng)的二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù)，其中 位為符號(hào)位，分別寫(xiě)出在補(bǔ)碼和反碼兩 種情況下： （） 模數(shù)；（） 最大的正數(shù)； （） 最負(fù)的數(shù)；（） 符號(hào)位的權(quán)； （） 的表示形式；（） 的表示形式。 解： 項(xiàng)目補(bǔ)碼反碼 模數(shù)Mod n Mo

8、d （n ） 最大的正數(shù)n n 最負(fù)的數(shù) n （n ） 符號(hào)位的權(quán)n n 的表示形式 的表示形式 某機(jī)字長(zhǎng) 位，問(wèn)在下列幾種情況下所能表示數(shù)值的范圍： 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 36 （） 無(wú)符號(hào)整數(shù)； （） 用原碼表示定點(diǎn)小數(shù)； （） 用補(bǔ)碼表示定點(diǎn)小數(shù)； （） 用原碼表示定點(diǎn)整數(shù)； （） 用補(bǔ)碼表示定點(diǎn)整數(shù)。 解：（） X （ ） （） （ ） X （ ） （） X （ ） （） （ ） X （ ） （） X （ ） 某機(jī)字長(zhǎng) 位，試分別寫(xiě)出無(wú)符號(hào)整數(shù)和帶符號(hào)整數(shù)（補(bǔ)碼）的表示范圍（用十 進(jìn)制數(shù)表示） 。 解：無(wú)符號(hào)整數(shù)： X （ ） 。 補(bǔ)碼： X （ ） 。 某浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng) 位，其中階符

9、位，階碼數(shù)值 位，數(shù)符 位，尾數(shù)數(shù)值 位，階 碼以 為底，階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示。它所能表示的最大正數(shù)是多少？ 最小規(guī)格化正 數(shù)是多少？ 絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)是多少？ 解：最大正數(shù) （ ） × （ ） × 。 最小規(guī)格化正數(shù) × × 。 絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù) × × 。 某浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng) 位，其中階碼部分 位（含 位階符） ，移碼表示，以 為底；尾 數(shù)部分 位（含 位數(shù)符，位于尾數(shù)最高位） ，補(bǔ)碼表示，規(guī)格化。分別寫(xiě)出下列各題的二 進(jìn)制代碼與十進(jìn)制真值。 （） 非零最小正數(shù)； （） 最大正數(shù)； （） 絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)； （） 絕對(duì)值 最大負(fù)數(shù)。 解

10、：（） 非零最小正數(shù)： ， ， ； × 。 （） 最大正數(shù)： ， ， ；（ ） × （ ） × 。 （） 絕對(duì)值最小負(fù)數(shù)： ， ， ； （ ） × 。 （） 絕對(duì)值最大負(fù)數(shù)： ， ， ； × 。 一浮點(diǎn)數(shù)，其階碼部分為p 位，尾數(shù)部分為q 位，各包含 位符號(hào)位，均用補(bǔ)碼表 示；尾數(shù)基數(shù)r ，該浮點(diǎn)數(shù)格式所能表示數(shù)的上限、下限及非零的最小正數(shù)是多少？ 寫(xiě) 數(shù)據(jù)的機(jī)器層次表示 第2 章 37 出表達(dá)式。 解：上限（最大正數(shù)） （ （q ） ） × （p ） 。 下限（絕對(duì)值最大負(fù)數(shù)） × （p ） 。 最小正數(shù) （q ） 

11、15; （p ） 。 最小規(guī)格化正數(shù) × （p ） 。 若上題尾數(shù)基數(shù)r ，按上述要求寫(xiě)出表達(dá)式。 解：上限（最大正數(shù)） （ （q ） ） × （p ） 。 下限（絕對(duì)值最大負(fù)數(shù)） × （p ） 。 最小正數(shù) （q ） × （p ） 。 最小規(guī)格化正數(shù) × （p ） 。 某浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng) 位，格式如下。其中階碼部分 位，以 為底，移碼表示；尾數(shù) 部分一共 位（含 位數(shù)符） ，補(bǔ)碼表示?，F(xiàn)有一浮點(diǎn)代碼為（CAE）_ ，試寫(xiě)出它所 表示的十進(jìn)制真值。 階碼數(shù)符尾數(shù) 解：（CAE） B ， × （ ） （ ） 。 試將（ ） 用IEEE 短浮點(diǎn)

12、數(shù)格式表示出來(lái)。 解： × 。 符號(hào)位 。 階碼 。 ， ， 。 結(jié)果 BFH 。 將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為IEEE 短浮點(diǎn)數(shù)： （） ； （） ； （） ； （） ； （） 。 解：（） × 。 符號(hào)位 。 階碼 。 ， ， 。 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 38 結(jié)果 EH 。 （） × 。 符號(hào)位 。 階碼 。 ， ， 。 結(jié)果 CH 。 （） × 。 符號(hào)位 。 階碼 。 ， ， 。 結(jié)果 BFH 。 （） 。 結(jié)果 H 。 （） × 。 符號(hào)位 。 階碼 。 ， ， 。 結(jié)果 CAH 。 將下列IEEE 短浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)： （） ； （）

13、 ； （） ； （） ； （） ； （） 。 解：（） ， ， 符號(hào)位 。 階碼 。 × B 。 所以結(jié)果 。 （） ， ， 符號(hào)位 。 階碼 。 × B 。 數(shù)據(jù)的機(jī)器層次表示 第2 章 39 所以，結(jié)果 。 （） ， ， 符號(hào)位 。 階碼 。 × B 。 所以，結(jié)果 。 （） ， ， 符號(hào)位 。 階碼 。 × B 。 所以，結(jié)果 。 （） ， ， 符號(hào)位 。 階碼 。 × B 。 所以，結(jié)果 。 （） ， ， 階碼和尾數(shù)都等于全 ，結(jié)果 。 對(duì)下列ASCII 碼進(jìn)行譯碼： ， ， ， ， ， ， 解：以上ASCII 碼分別為I ，！，a ，

14、w ，E ，P ，W ， 。 以下列形式表示（） 。 （） 碼；（） 余 碼； （） 碼；（） 二進(jìn)制數(shù)。 解：（） 。 （） 。 （） 。 （） 。 填寫(xiě)下列代碼的奇偶校驗(yàn)位，現(xiàn)設(shè)為奇校驗(yàn)： 解： 個(gè)代碼的校驗(yàn)位分別是 ， ， 。 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 40 已知下面數(shù)據(jù)塊約定：橫向校驗(yàn)、縱向校驗(yàn)均為奇校驗(yàn)，請(qǐng)指出至少有多少位 出錯(cuò)。 a a a a a a a a 校驗(yàn)位 校驗(yàn)位 解：經(jīng)檢測(cè)a 和a 列出錯(cuò)，所以至少有兩位出錯(cuò)。 求有效信息位為 的海明校驗(yàn)碼。 解：P5 D D D D P4 D D D P3 D P2 P1 P D D D D D P D D D D D P D D D

15、 D P D XXX YYY ZZZ XXX YYY ZZZ 條二地址指令 XXX YYY XXX YYY 條單地址指令 XXX XXX 指令格式同上題，能否構(gòu)成： 三地址指令 條，單地址指令 條，零地址指令 條？ 為什么？ 解：三地址指令 條 XXX YYY ZZZ XXX YYY ZZZ 單地址指令 條 XXX YYY 只能再擴(kuò)展出零地址指令 條，所以不能構(gòu)成這樣的指令系統(tǒng)。 指令中地址碼的位數(shù)與直接訪問(wèn)的主存容量和最小尋址單位有什么關(guān)系？ 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 66 解：主存容量越大，所需的地址碼位數(shù)就越長(zhǎng)。對(duì)于相同容量來(lái)說(shuō)，最小尋址單位越 小，地址碼的位數(shù)就越長(zhǎng)。 試比較間接尋址和寄

16、存器間址。 解：間接尋址方式的有效地址在主存中，操作數(shù)也在主存中；寄存器間址方式的有效 地址在寄存器中，操作數(shù)在主存中。所以間接尋址比較慢。 試比較基址尋址和變址尋址。 解：基址尋址和變址尋址在形成有效地址時(shí)所用的算法是相同的，但是它們兩者實(shí) 際上是有區(qū)別的。一般來(lái)說(shuō)，變址尋址中變址寄存器提供修改量（可變的） ，而指令中提供 基準(zhǔn)值（固定的） ；基址尋址中基址寄存器提供基準(zhǔn)值（固定的） ，而指令中提供位移量（可 變的） 。這兩種尋址方式應(yīng)用的場(chǎng)合也不同，變址尋址是面向用戶的，用于訪問(wèn)字符串、向 量和數(shù)組等成批數(shù)據(jù)；而基址尋址面向系統(tǒng)，主要用于邏輯地址和物理地址的變換，用以 解決程序在主存中的再

17、定位和擴(kuò)大尋址空間等問(wèn)題。在某些大型機(jī)中，基址寄存器只能 由特權(quán)指令來(lái)管理，用戶指令無(wú)權(quán)操作和修改。 某機(jī)字長(zhǎng)為 位，主存容量為K 字，采用單字長(zhǎng)單地址指令，共有 條指令。 若有直接尋址、間接尋址、變址尋址、相對(duì)尋址四種尋址方式，試設(shè)計(jì)其指令格式。 解：操作碼 位，尋址方式 位，地址碼 位。 某機(jī)字長(zhǎng)為 位，主存容量為K 字，指令格式為單字長(zhǎng)單地址，共有 條指 令。試說(shuō)明： （） 若只采用直接尋址方式，指令能訪問(wèn)多少主存單元？ （） 為擴(kuò)充指令的尋址范圍，可采用直接間接尋址方式，若只增加一位直接間接標(biāo) 志，指令可尋址范圍為多少？ 指令直接尋址的范圍為多少？ （） 采用頁(yè)面尋址方式，若只增加一位

18、ZC（零頁(yè)現(xiàn)行頁(yè)）標(biāo)志，_指令尋址范圍為多 少？ 指令直接尋址范圍為多少？ （） 采用（） 、（ ） 兩種方式結(jié)合，指令的尋址范圍為多少？ 指令直接尋址范圍為 多少？ 解：因?yàn)橛?jì)算機(jī)中共有 條指令，所以操作碼占 位，其余部分為地址碼或標(biāo)志位。 （） 若只采用直接尋址方式，地址碼部分為 位，指令能訪問(wèn)的主存單元數(shù)為 K 字。 （） 若采用直接間接尋址方式，將增加了一位直接間接標(biāo)志，地址碼部分為 位， 指令直接尋址的范圍為 K 字，指令可尋址范圍為整個(gè)主存空間 K 字。 （） 若采用頁(yè)面尋址方式，將增加一位ZC（零頁(yè)現(xiàn)行頁(yè)）標(biāo)志，所以指令直接尋址 范圍仍為 K 字，指令尋址范圍仍為 K 字。 （）

19、 此時(shí)將需要 和ZC 兩個(gè)標(biāo)志位，所以指令直接尋址范圍為 K 字，指 令的可尋址范圍仍為 K 字。 指令系統(tǒng) 第3 章 67 設(shè)某機(jī)字長(zhǎng) 位，CPU 有 個(gè) 位的通用寄存器，設(shè)計(jì)一個(gè)能容納 種操作 的單字長(zhǎng)指令系統(tǒng)。 （） 如果是存儲(chǔ)器間接尋址方式的寄存器 存儲(chǔ)器型指令，能直接尋址的最大主存 空間是多少？ （） 如果采用通用寄存器作為基址寄存器，能直接尋址的最大主存空間又是多少？ 解：因?yàn)橛?jì)算機(jī)中共有 條指令，所以操作碼占 位； 個(gè)通用寄存器，寄存器編號(hào) 占 位；其余部分為地址碼或標(biāo)志位。 （） 如果是存儲(chǔ)器間接尋址方式的寄存器 存儲(chǔ)器型指令，操作碼 位，寄存器編號(hào) 位，間址標(biāo)志 位，地址碼

20、位，直接尋址的最大主存空間是 字。 （） 如果采用通用寄存器作為基址寄存器，EA （Rb ） A ，能直接尋址的最大主存 空間是 字。 已知某小型機(jī)字長(zhǎng)為 位，其雙操作數(shù)指令的格式如下： OP R A 其中：OP 為操作碼，R 為通用寄存器地址。試說(shuō)明下列各種情況下能訪問(wèn)的最大主存區(qū) 域有多少機(jī)器字？ （） A 為立即數(shù)。 （） A 為直接主存單元地址。 （） A 為間接地址（非多重間址） 。 （） A 為變址尋址的形式地址，假定變址寄存器為R （字長(zhǎng)為 位） 。 解：（） 個(gè)機(jī)器字。 （） 個(gè)機(jī)器字。 （） 個(gè)機(jī)器字。 （） 個(gè)機(jī)器字。 計(jì)算下列 條指令的有效地址（指令長(zhǎng)度為 位） 。 （）

21、 Q （） Q （） Q （） Q 假定：上述 條指令均用八進(jìn)制書(shū)寫(xiě)，指令 的最左邊是一位間址指示位 （ ，直 接尋址； ，間接尋址） ，且具有多重間訪功能；指令的最右邊兩位為形式地址；主存容 量 單元，表唱 為有關(guān)主存單元的內(nèi)容（八進(jìn)制） 。 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 68 表3唱4 習(xí)題13 的表格 地址內(nèi)容 解：（） Q 因?yàn)橹噶畹淖罡呶粸?，故為直接尋址，EA A Q 。 （） Q 因?yàn)橹噶畹淖罡呶粸?，故指令為間接尋址。 （） ，最高位仍為 ，繼續(xù)間接尋址。 （） ，其最高位為 ，表示已找到有效 地址，EA Q 。 （） Q 因?yàn)橹噶畹淖罡呶粸?，故指令為間接尋址。 （） ，最高位仍為

22、 ，繼續(xù)間接尋址。 （） ，最高位仍為 ，繼續(xù)間接尋址。 （） ，其最高位為 ，表示已找到有效地址，EA Q 。 （） Q 因?yàn)橹噶畹淖罡呶粸?，故為直接尋址，EA A Q 。 假定某機(jī)的指令格式如下： OP I I ZC A 其中： Bit ：間接尋址； Bit ：變址寄存器I 尋址； Bit ：變址寄存器I 尋址； Bit（零頁(yè)現(xiàn)行頁(yè)尋址） ：ZC ，表示 頁(yè)面； ZC ，表示現(xiàn)行頁(yè)面，即指令所在頁(yè)面。 若主存容量為 個(gè)存儲(chǔ)單元，分為 個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面有 個(gè)字。 設(shè)有關(guān)寄存器的內(nèi)容為 （PC） Q （I ） Q （I ） Q 試計(jì)算下列指令的有效地址。 （） Q （） Q （） Q 指令系

23、統(tǒng) 第3 章 69 （） Q 解：（） Q 因?yàn)?個(gè)標(biāo)志位均為 ，故為直接尋址，EA A Q 。 （） Q 因?yàn)锽it（I ） ，故為變址寄存器 尋址，EA （I ） A Q 。 （） Q 因?yàn)锽it（I ） ，故為變址寄存器 尋址，EA （I ） A Q 。 （） Q 因?yàn)锽it（ZC） ，故為當(dāng)前頁(yè)尋址，EA （PC）H A Q 。 假定指令格式如下： OP I I ZC DI A 其中：DI 為直接間接尋址標(biāo)志，DI 表示直接尋址，DI 表示間接尋址。其 余標(biāo)志位同題 說(shuō)明。 若主存容量為 個(gè)存儲(chǔ)單元，分為 個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面有 個(gè)字。 設(shè)有關(guān)寄存器的內(nèi)容為 （I ） Q （I ） Q （

24、PC） Q 試計(jì)算下列指令的有效地址。 （） Q （） Q （） Q （） Q 解：（） Q 因?yàn)锽it （I ） ，故為變址寄存器 尋址，EA （I ） A Q 。 （） Q 因?yàn)锽it （I ） ，故為變址寄存器 尋址，EA （I ） A Q 。 （） Q 因?yàn)锽it（ZC） ，故為當(dāng)前頁(yè)尋址，EA （PC）A Q 。 （） Q 因?yàn)?個(gè)標(biāo)志位均為 ，故為直接尋址，EA A Q 。 舉例說(shuō)明哪幾種尋址方式除去取指令以外不訪問(wèn)存儲(chǔ)器？ 哪幾種尋址方式除去 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 70 取指令外只需訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器？ 完成什么樣的指令，包括取指令在內(nèi)共訪問(wèn) 次存儲(chǔ)器？ 解：除去取指令以外不訪問(wèn)存

25、儲(chǔ)器：立即尋址，寄存器尋址。 除去取指令外只需訪問(wèn)一次存儲(chǔ)器：直接尋址，寄存器間接尋址，變址尋址，基址尋 址，相對(duì)尋址，頁(yè)面尋址。 二級(jí)間接尋址包括取指令在內(nèi)共訪問(wèn) 次存儲(chǔ)器。 設(shè)相對(duì)尋址的轉(zhuǎn)移指令占兩個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)是操作碼，第二個(gè)字節(jié)是相對(duì)位 移量，用補(bǔ)碼表示。假設(shè)當(dāng)前轉(zhuǎn)移指令第一字節(jié)所在的地址為H ，且CPU 每取一個(gè) 字節(jié)便自動(dòng)完成（PC） PC 的操作。試問(wèn)當(dāng)執(zhí)行JMP 倡 和JMP 倡 指令（ 倡為 相對(duì)尋址特征）時(shí) ，轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容各為多少？ 轉(zhuǎn)移的目的地址各是什么？ 解：轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容分別為：（ ） ，（ ） 轉(zhuǎn)移的目的地址分別為：AH ，F(xiàn)FH 。 什么叫主

26、程序和子程序？ 調(diào)用子程序時(shí)還可采用哪幾種方法保存返回地址？ 畫(huà) 圖說(shuō)明調(diào)用子程序的過(guò)程。 解：主程序就是指通常的程序，而子程序是一組可以公用的指令序列，只要知道子程 序的入口地址就能調(diào)用它。 保存返回地址的方法有多種： （） 用子程序的第一個(gè)字單元存放返回地址。轉(zhuǎn)子指令把返回地址存放在子程序的 第一個(gè)字單元中，子程序從第二個(gè)字單元開(kāi)始執(zhí)行。返回時(shí)將第一個(gè)字單元地址作為間 接地址，采用間址方式返回主程序。 （） 用寄存器存放返回地址。轉(zhuǎn)子指令先把返回地址放到某一個(gè)寄存器中，再由子 程序?qū)⒓拇嫫髦械膬?nèi)容轉(zhuǎn)移到另一個(gè)安全的地方。 （） 用堆棧保存返回地址。 調(diào)用子程序的過(guò)程如圖唱 所示，此時(shí)返回地

27、址保存在堆棧中。 圖唱 主程序調(diào)用子程序的過(guò)程 在某些計(jì)算機(jī)中，調(diào)用子程序的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的：轉(zhuǎn)子指令將返回地址存入子 程序的第一個(gè)字單元，然后從第二個(gè)字單元開(kāi)始執(zhí)行子程序，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （） 為這種方法設(shè)計(jì)一條從子程序轉(zhuǎn)到主程序的返回指令。 指令系統(tǒng) 第3 章 71 （） 在這種情況下，怎么在主、子程序間進(jìn)行參數(shù)的傳遞？ （） 上述方法是否可用于子程序的嵌套？ （） 上述方法是否可用于子程序的遞歸（即某個(gè)子程序自己調(diào)用自己） ？ （） 如果改用堆棧方法，是否可實(shí)現(xiàn)（） 所提出的問(wèn)題？ 解：（） 返回指令通常為零地址指令。返回地址保存在堆棧中，執(zhí)行返回指令時(shí)自 動(dòng)從堆棧中彈出。而目前返回地

28、址是保存在子程序的第一個(gè)單元中，故此時(shí)返回指令不 能再是零地址指令了，而應(yīng)當(dāng)是一地址指令。如： JMP 子程序首地址 間接尋址可找到返回地址，然后無(wú)條件轉(zhuǎn)移到返回的位置。 （） 在這種情況下，可利用寄存器或主存單元進(jìn)行主、子程序間的參數(shù)傳遞。 （） 可以用于子程序的嵌套（多重轉(zhuǎn)子） 。因?yàn)槊總€(gè)返回地址都放在調(diào)用的子程序的 第一個(gè)單元中。 （） 不可以用于子程序的遞歸，因?yàn)楫?dāng)某個(gè)子程序自己調(diào)用自己時(shí)，子程序第一個(gè)單 元的內(nèi)容將被破壞。 （） 如果改用堆棧方法，可以實(shí)現(xiàn)子程序的遞歸，因堆棧具有后進(jìn)先出的功能_ 4 4 教材習(xí)題解答 證明在全加器里，進(jìn)位傳遞函數(shù)P A i Bi Ai Bi 。 解：

29、并行加法器中 的每一個(gè)全加器都有一個(gè)從低位送來(lái)的進(jìn)位和一個(gè)傳送給較高位 的進(jìn)位。進(jìn)位表達(dá)式為 Ci Ai Bi （Ai Bi ）Ci 欲證明Pi Ai Bi Ai Bi ，也就是要證明Ci Ai Bi （Ai Bi ）Ci Ai Bi （Ai Bi ）Ci 用卡諾圖法，圖唱（a）和唱（b）分別是兩個(gè)邏輯表達(dá)式的卡諾圖。兩個(gè)卡諾圖相 同，兩個(gè)邏輯表達(dá)式就相等，則進(jìn)位傳遞函數(shù)的兩種形式相等。 某加法器采用組內(nèi)并行、組間并行的進(jìn)位鏈， 位一組，寫(xiě)出進(jìn)位信號(hào)C 的邏輯表 達(dá)式。 解：最低一組的進(jìn)位輸出C G倡 P倡 C 其中： G倡 G P G P P G P P P G P倡 P P P P C G

30、 P C 所以C G P C G P G P P C 設(shè)計(jì)一個(gè) 位先行進(jìn)位加法器，每 位為一組，采用兩級(jí)先行進(jìn)位線路。 解： C G PC C G P G P P C C G P G P P G P P P C 設(shè)：G倡 G P G P P G ，P倡 P P P 則有： C G倡 P倡 C C G倡 P倡 G倡 P倡 P倡 C C G倡 P倡 G倡 P倡 P倡 G倡 P倡 P倡 P倡 C 位先行進(jìn)位加法器如圖唱 所示。 已知X 和Y ，試用它們的變形補(bǔ)碼計(jì)算出X Y ，并指出結(jié)果是否溢出。 （） X ，Y （） X ，Y （） X ，Y 數(shù)值的機(jī)器運(yùn)算 第4 章 97 （） X ，Y 圖唱

31、全加器的卡諾圖圖唱 位先行進(jìn)位加法器 解：（） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ)結(jié)果正溢 （） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ) X Y （） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ) X Y （） X 補(bǔ) ，Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ) X Y 已知X 和Y ，試用它們的變形補(bǔ)碼計(jì)算出X Y ，并指出結(jié)果是否溢出。 （） X ，Y （） X ，Y （） X ，Y （） X ，Y 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 98 解：（） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ)結(jié)果正溢 （） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ) X Y （） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) ，

32、Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ)結(jié)果正溢 （） X補(bǔ) ，Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ) X補(bǔ) Y 補(bǔ) X Y 補(bǔ) X Y 已知：X ，Y 求： X 補(bǔ) ， X 補(bǔ) ， X補(bǔ)， Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ)。 解：X補(bǔ) X 補(bǔ) ， X 補(bǔ) ， X補(bǔ) Y 補(bǔ) Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ) ， Y 補(bǔ) 設(shè)下列數(shù)據(jù)長(zhǎng) 位，包括 位符號(hào)位，采用補(bǔ)碼表示，分別寫(xiě)出每個(gè)數(shù)據(jù)右移或左 移 位之后的結(jié)果。 （） （） （） （） 解：（） X補(bǔ) X 補(bǔ) ， X 補(bǔ) 數(shù)值的機(jī)器運(yùn)算 第4 章 99 （） X補(bǔ) X 補(bǔ) ， X補(bǔ) （） X 補(bǔ) ， X補(bǔ) （） X 補(bǔ) ， X補(bǔ) 分別用原碼乘法和補(bǔ)碼乘法計(jì)算X × Y 。 （）

33、 X ，Y （） X ，Y 解：（） 原碼乘法： 所以X × Y X × Y 計(jì)算機(jī)組成原理教師用書(shū) 100 補(bǔ)碼乘法： 所以X × Y 補(bǔ) X × Y （） X × Y ，過(guò)程略。 根據(jù)補(bǔ)碼兩位乘法規(guī)則推導(dǎo)出補(bǔ)碼 位乘法的規(guī)則。 解：先根據(jù)補(bǔ)碼 位乘法推出補(bǔ)碼 位乘法規(guī)則，再根據(jù)補(bǔ)碼 位乘法推出補(bǔ)碼 位乘法規(guī)則。 Z補(bǔ) Z補(bǔ) （Y i Y i ） X補(bǔ) Z補(bǔ) Z補(bǔ) （Y i Y i ） X補(bǔ) Z補(bǔ) （Y i Y i Y i ） X補(bǔ) Z補(bǔ) Z補(bǔ) （Y i Y i ） X補(bǔ) Z補(bǔ) （Y i Y i Y i ） X補(bǔ) （Y i Y i ） X補(bǔ) 數(shù)值的機(jī)器運(yùn)算 第4 章 101 Z補(bǔ) （Y i Y i Y i ） × X補(bǔ) × （Y i Y i ） X補(bǔ) Z補(bǔ) （Y i Y i Y i Y i ） × X補(bǔ) 分別用原碼和補(bǔ)碼加減交替法計(jì)算X ÷ Y 。 （） X ，Y （） X ，Y （） X ，Y （） X ，Y 解