計(jì)算機(jī)組成原理課后習(xí)題答案(一到九章)

1、作業(yè)解答第一章作業(yè)解答1.1 根本的軟件系統(tǒng)包括哪些內(nèi)容答：根本的軟件系統(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)行的根底軟件,通常作為系統(tǒng)資源提供應(yīng)用戶使用.包括：操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)、分布式軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)、各種效勞程序等.1.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由哪些根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、存儲器和限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)所要求的信息形式輸出.存

2、儲器的主要功能是存儲信息,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.限制器的主要功能是按事先安排好的解題步驟,限制計(jì)算機(jī)各個(gè)部件有條不紊地自開工作.1.3 馮諾依曼計(jì)算機(jī)的根本思想是什么什么叫存儲程序方式答：馮諾依曼計(jì)算機(jī)的根本思想包含三個(gè)方面：*1/x1$u_g,f,y1計(jì)算機(jī)由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、運(yùn)算器、存儲器和限制器五大部件組成.2采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令.3采用存儲程序方式.存儲程序是指在用計(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)先存入主存儲器中.在解題過程運(yùn)行程序中,由限制器根據(jù)事先編好并存入存儲器中的程序自動地、連續(xù)地從存儲器中

3、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)為什么以存儲器為中央答：早期計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：以運(yùn)算器為中央的,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)算器和限制器兩個(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)體存儲器代替磁芯存儲器,存儲容量成倍地?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)算器為中央的結(jié)構(gòu)已不能滿足計(jì)算機(jī)開展的需求,甚至?xí)绊懹?jì)算機(jī)的性能.為了適應(yīng)開展的需要,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐源鎯ζ鳛橹醒?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

4、是一組可為多個(gè)功能部件共享的公共信息傳送線路.總線的主要特點(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,降低本錢；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)的存儲水平和邏輯判斷水平；通用性強(qiáng).1.8 衡量計(jì)算機(jī)性能有哪

5、些根本的技術(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)性能的根本的技術(shù)指標(biāo)有：根本字長；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 單項(xiàng)選擇題(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_OA.ENIACB.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.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_oA.靈活性強(qiáng)B.實(shí)現(xiàn)容易C.速度快D.本錢低(3)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括兩大局部,它們是CqA.運(yùn)算器與限制器B.主機(jī)與外設(shè)一C.硬件與軟件D.硬件與操作系統(tǒng)

6、(4)在以下的描述中,最能準(zhǔn)確反映計(jì)算機(jī)主要功能的是DOA.計(jì)算機(jī)可以代替人的腦力勞動B.計(jì)算機(jī)可以存儲大量的信息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.ENIACB.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.EDVAC(6)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)是以_B為中央,其根本結(jié)構(gòu)遵循馮諾依曼思想.A.存放器B.存儲器C.運(yùn)算器D.限制器(7)馮諾依曼存儲程序的思想是指_C.A.只有數(shù)據(jù)存儲在存儲器B.只有程序存儲在存儲器C.數(shù)據(jù)和程序都存儲在存儲器D.數(shù)據(jù)和程序都不存儲在存儲器1.10填空題(1)計(jì)算機(jī)CPU主要包才為f兩

7、個(gè)部件.答：運(yùn)算器限制器(2)計(jì)算機(jī)的硬件包括、和等5大局部.答：運(yùn)算器限制器存儲器輸入設(shè)備疝出設(shè)備(3)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度與機(jī)器的有云,為解決精度與硬件本錢的矛盾,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_兩大局部.答：實(shí)機(jī)器虛機(jī)器(5)計(jì)算機(jī)硬件直接能執(zhí)行的程序是程底,高級語言編寫的源程序必須經(jīng)過譯,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CPUx(2)ENIAC計(jì)算機(jī)的

8、主要工作原理是存儲程序和多道程序限制.X(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.V(4)計(jì)算機(jī)總線用于傳輸限制信息、數(shù)據(jù)信息和地址信息的設(shè)施.V(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.V(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).X(7)計(jì)算機(jī)主機(jī)由CPU存儲器和硬盤組成.X(8)計(jì)算機(jī)硬件和軟件是相輔相成、缺一不可的.V第二章作業(yè)解答2.1 完成以下不同進(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)b=(253.64)q=(171.8125)d(3) (1110101)b=(117)d)8

9、421BCD3.2 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9999,213=8192<9999v214=16384 表示4位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長度為14位.5位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為99999,216=65536V9999V217=131072 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. 26_27_, 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)比擬時(shí)的等式,10i=2j,得j=3.3i,亦可得到上述結(jié)果.3.3 寫出判斷一個(gè)7位二進(jìn)制正整數(shù)K=K7K6K5K4K3K2K

10、1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)K=&K6K5KR&K1是否為4的倍數(shù)的判斷條件是：K?Ki是否為全0.當(dāng)&K=00時(shí),K=K7K6K5K4K3K2K1為4的倍數(shù),否那么就不是.3.4 設(shè)機(jī)器字長為8位(含一位符號位),十進(jìn)制整數(shù)x,分別求出x原、岡反、x移、x補(bǔ)、x補(bǔ)、1V1x補(bǔ).2(1)x=+79(2)x=-56(3)x=-0(4)x=-1答：(1)x=+79=(01001111)2(2)x=-56=-(00111000)2(3)x=-0=-(00000000)2(4)x=-1=-(00000001)2xx原x反x移x補(bǔ)x補(bǔ)1Sx補(bǔ)2+790

11、100111101001111110011111|0100111100100111(tw法)00101000(0舍1入)-56101110000100100000111000一0000000000000000000000000100000001(溢出)機(jī)器零2.5岡補(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,x=0.1110(2)x補(bǔ)=1.1110,x=-0.0010(3)x補(bǔ)=0.0001,x=0.0001(4)x補(bǔ)=1.1111,x=-0.00011112.6x的一進(jìn)制真值,試求x補(bǔ)、x補(bǔ)、

12、x補(bǔ)、-x補(bǔ)、2x補(bǔ)、4x補(bǔ)、2x補(bǔ)、x補(bǔ).244(1)x=+0.0101101(2)x=-0.1001011x=-1(4)x=-0.0001010xx補(bǔ)x補(bǔ)r1一X補(bǔ)2r1x補(bǔ)42x補(bǔ)4x補(bǔ)2x補(bǔ)r1x補(bǔ)4+0.01011010.01011011.10100110.00101100.00101110.00010110.1011010溢出1.01001101.1110101-0.10010111.01101010.10010111.10110101.10110111.11011101.1101101溢出溢出溢出0.00100100.001001111.0000000無衣小1.10000001.

13、1100000溢出溢出溢出0.0100000-0.00010101.11101100.00010101.11110111.11111101.11111011.11011001.10110000.00101000.0000100.0000112.7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、移碼表示形式時(shí)所對應(yīng)的十進(jìn)制真值.題2.7表、形式機(jī)器數(shù)原碼表小反碼表小補(bǔ)碼表小移碼表小01011100+92+92+92-36-89-38-39+89-0-127-12802.8設(shè)十進(jìn)制數(shù)x=(+124.625)X2一°(1)寫出x對應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式.(2)

14、假設(shè)機(jī)器的浮點(diǎn)數(shù)表示格式為：20191815140數(shù)符階符階碼尾數(shù)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.10-3答：(1)x對應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表本形式為：1111100.101X2=0.1111100101X2(2)階碼和尾數(shù)均采用原碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式：010011111110010011111110010100000=09FCA0H階碼和尾數(shù)均采用補(bǔ)碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式：011101111110011101111110010100000=0EFCA0H2.9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)：0115贅符_尾數(shù)浮點(diǎn)數(shù)：0二125

15、615數(shù)符階符階碼尾數(shù)分別寫出該機(jī)在以下的數(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)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)00000000000000011最大正數(shù)0215-1最大負(fù)數(shù)10000000000000011最小負(fù)數(shù)1-(215-1)(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)000

16、00000000000011最大正數(shù)0215-1最大負(fù)數(shù)11最小負(fù)數(shù)1000000000000000c15-2(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)01111100000000012T0*2-5規(guī)格化最小正數(shù)0111112TX2-5最大正數(shù)001111(1-210)X215最大負(fù)數(shù)11111100000000012一°><215規(guī)格化最大負(fù)數(shù)111111-2-1X2-15最小負(fù)數(shù)101111-(1-210)X215(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)01000000000000012T°X2i規(guī)格化最小正

17、數(shù)0100002TX2-6最大正數(shù)001111(1-210)X215最大負(fù)數(shù)1100002一°><216規(guī)格化最大負(fù)數(shù)110000_(2-1+2-.)X2-16最小負(fù)數(shù)1011110000000000-1X215(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)00000000000000012T0*2-6規(guī)格化最小正數(shù)0000002TX2-6最大正數(shù)011111(1-210)X215最大負(fù)數(shù)1000002一°><216規(guī)格化最大負(fù)數(shù)1000000_(2-1+2-0)X2-6最小負(fù)數(shù)10111100000000001X2152.1

18、0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)FFFF+11111110X21=-211(2) C400+1100010000000000=1X215=215(3) C000+1100000000000000=1X216=2162.11用十六進(jìn)制寫出以下十進(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：,-3(1) (0.15625)10=(0.00101)2=1.01X2階碼E=127+(

19、-3)=124=(1111100)2=01111100機(jī)器數(shù)形式：001111100十六進(jìn)制形式：3E200000H-3(2) (-0.15625)10=(-0.00101)2=-1.01X2階碼E=127+(-3)=124=(1111100)2=01111100機(jī)器數(shù)形式：101111100十六進(jìn)制形式：BE200000H一、_4(3) (16)10=(10000)2=1.0000X2階碼E=127+4=131=()2機(jī)器數(shù)形式：000000000000000000000000十六進(jìn)制(4) (-5)10=(101)2=1.01X22階碼E=127+2=129=()2機(jī)器數(shù)形式：1十六進(jìn)制形

20、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：假設(shè)1WEW254,那么N=(1)SX2E127X(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：S=0,E=1,M=0000000000000000000000000000000100000000000000000000000=00800000H最大規(guī)格化負(fù)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示形式：S=1,E=1,M=0000000000000000000000010000000100000000000000000000000=80800000H2.13 寫出

21、以下十六進(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) 42E48000=010000101指數(shù)=(10000101)2127=133127=6十進(jìn)制數(shù)值N=1+(1/2+1/4+1/32+1/256)X26=114.25(2) 3F880000=001111111指數(shù)=(01111111)2-127=127-127=0g1.=1+1/16=1.0625十進(jìn)制數(shù)值N=1.0625X2°=1.0625(3) 00800000=00000000100000000000000000000

22、000指數(shù)=(00000001)2127=1127=126昨1.00000000000000000000000十進(jìn)制數(shù)值N=1X2126(4) C7F00000=1指數(shù)=()2127=143127=16M=1.1+(1/2+1/4+1/8)=1.875十進(jìn)制數(shù)值N=-(216+215+214+213)=-15X213=122880=-1.875X2162.14 設(shè)有兩個(gè)正浮點(diǎn)數(shù)：Ni=SiX261,N2=82x2e639前分隔數(shù)字串(1)假設(shè)e>e2,是否有Ni>N2(2)假設(shè)Si、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)x=0.a

23、ia2a3a4a5a,x>0,請答復(fù)：1(1)右要x>,aa2a3a4a5a6帝要?兩足什么小件8(2)假設(shè)要x>,aa2a3a4a5%需要滿足什么條件2(3)假設(shè)要>x>,aa2a3a4a5a6需要滿足什么條件416解：1(1)要x>,aa2a3a4a5a6需要滿足：a1a2a3至少有一個(gè)181(2)要x>,aa2a3a4a5a6需要滿足：既=1,且a2a3a4a5a6至少有一個(gè)為1(不為全0)2(3)要l>x>),a1a2a3a4a5a6需要滿足：416a1=0且a?=1,a3a4a5a6為全0a2=0且a3=1,a4a5a6任意或a2

24、=0且a3=0,a4=1,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)32X32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)32X32點(diǎn)陣的漢字字形碼需4X32=128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)串形式表示以下十進(jìn)制數(shù).(1) +74(2)639(3)+2004(4)-8510解：2B3734"+"74(1)+74前分隔數(shù)字串+74后嵌入數(shù)字串+7437347"4壓縮的十進(jìn)制數(shù)串000

25、0011101001100“0“7“4“+-639后嵌入數(shù)字串-6392D363339“-“6“3“9363379“6“3“9壓縮的十進(jìn)制數(shù)串-6390110001110011101639(3)+2004前分隔數(shù)字串+20042B32303034后嵌入數(shù)字串"+"200,“4+200432303034/.x1111,1壓縮的十進(jìn)制數(shù)串“2004,x:.Li.；：+2004000000100000000001001100(4)8510前分隔數(shù)字串“0“2“0“0“4“+-85102D38353130后嵌入數(shù)字串"-851“,“0-851038353170“8510壓

26、縮的十進(jìn)制數(shù)串-8510000010000101000100001101“0“8“5'T“0"“-2.18 數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼的實(shí)現(xiàn)原理是什么當(dāng)合法數(shù)定位乃至改正錯(cuò)答：.數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼的實(shí)現(xiàn)原理是在正常編碼中參加一些冗余位,即在正常編碼組中參加一些非法編碼,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到達(dá)自動發(fā)現(xiàn)、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)那么.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)水平越強(qiáng).記碼距

27、為d,碼距與校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)水平的關(guān)系是：d>e+1可檢驗(yàn)e個(gè)錯(cuò).d>2t+1可糾正t個(gè)錯(cuò).d>e+1+1且e>t,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)水平怎樣答：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)(2)解：(1)指誤字為Ei=PiA6A5A3A2Ao=1

28、®1®1®1®0®1=1巳=P2®A6®A4®A3®A1®Ao=0®1®0®1®1®1=0E3=P4A5A4A3=1101=1E4=P8®A2®A1®A0=001®1=0得到的指誤字為巳&EE1=0101=(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A=1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.一|；E1

29、=P1®A6®A5®A3®A2®Ad=1®0®1®1®1®0=0E2=P2®A6®A4®A3®A1®Ad=0®0®0®1®1®0=0E3=P4®A5®A4®A=0101=0.設(shè)x補(bǔ)=0.x1X2X3X4X5X6X7,假設(shè)要求x>1/2成立,那么需要滿足的條件是X1必須為1,X2X7至少有一個(gè)為1.V;E4=P8®A2®A1®Ac=0

30、®1®1®0=0得到的指誤字為E4E3E2E1=0000,無錯(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：P1=Az®A5®A4®A3®A1=0®1010=0P2=A7®A5®A4®A2®A1=0®1010=0P4=A5®A5®A4®Ad=1®101=1P8

31、=A3®A2®A1®A0=1®101=1檢二糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼,增加P0Pg=P1®P2®A7®P4As®As®AF8®As®Ae®A1®A)=12.23解：模2除后,余數(shù)R(x)=10011,數(shù)據(jù)塊的CRC碼：2.24 某CR刎(CRC的生成多項(xiàng)式G(x)=x3+x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.X+1,請判斷以下CR刎是否存在錯(cuò)誤.(1) 0000000(2)1111101(3)1001111(4)1000110解：G(x)=1101(2) 00

32、00000模2除1101,余數(shù)為：000,無錯(cuò)(3) 1111101模2除1101,余數(shù)為：010,有錯(cuò)(4) 1001111模2除1101,余數(shù)為：100,有錯(cuò)(5) 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位尾數(shù).假設(shè)用定點(diǎn)小數(shù)表示,那么最大正小數(shù)為BoA.+(12-64)B.+(12-63)C.264D.263(2)設(shè)x補(bǔ)=1.x1x2x3x4x5x6x7x8,當(dāng)滿足A時(shí),x>1/2成立.A.x1=1,x2x8至少有一個(gè)為1B.x1=0,x2x8至少有一個(gè)為1C.x1=1,x2x8任意D.x1=0,x2x8任意(3

33、)BoA.原碼B.補(bǔ)碼C.反碼D.移碼(4)在以下機(jī)器數(shù)中,哪種表示方式下零的表示形式是唯一的BA.原碼B.補(bǔ)碼C.反碼D.都不是(5)以下論述中,正確的選項(xiàng)是DA.x原求x補(bǔ)的方法是：在x原的末位加1B.x補(bǔ)求x補(bǔ)的方法是：在x補(bǔ)的的末位加1C.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.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,那么它所能表示的最大規(guī)格化正數(shù)為A.A.+(2-223)X2+127B.+(1-223)X2+127C.+(2-22(2)在帶符號數(shù)的編碼方

34、式中,零的表示是唯一的有和匹_答：補(bǔ)碼移碼(3)假設(shè)Xi補(bǔ)x2原=1.01101,那么數(shù)Xi的十進(jìn)制數(shù)真值是一x2的十進(jìn)制數(shù)真值是J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,那么該浮點(diǎn)數(shù)能表示的最大正數(shù)的階碼為,尾四為;規(guī)族化最大負(fù)數(shù)的階碼為,尾數(shù)_為拿(用二進(jìn)制編碼答復(fù))(書上：最小負(fù)數(shù)的階碼為,尾數(shù)為)答：11111111011111111111111111111111(5)設(shè)有效信息位的位數(shù)為N,校驗(yàn)位數(shù)為K,那么能夠檢測出一位出錯(cuò)并能自動糾錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼應(yīng)滿足的關(guān)系是包答：2k1AN+K

35、2.27是非題12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).V在規(guī)格化浮點(diǎn)表示中,保持其他方面不變,只是將階碼局部由移碼表示改為補(bǔ)碼表示,那么會使該浮點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)表示范圍增大.X)X2+255D.2+127-23(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24X24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DoA.2B.9C.24D.72(9)假定以下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BoA.B.C.D.10111000(10)在循環(huán)冗余校驗(yàn)中,生成多項(xiàng)式G(x)應(yīng)滿足的條彳不包括Do,

36、；二,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CRM的碼距相同,因而檢錯(cuò)、校錯(cuò)水平相同2.26填空題(1)設(shè)某機(jī)字長為8位(含一符號位),假設(shè)x補(bǔ)=,那么x所表示的十進(jìn)制數(shù)的真值為,1/4x補(bǔ)=假設(shè)y移,那么y所表示的十進(jìn)制數(shù)的真值為;y的原碼表示y原=o答：-5511110010+7301001001(5)在生成CR或驗(yàn)碼時(shí),采用不同的生成多項(xiàng)式,所得到CRO驗(yàn)碼的校錯(cuò)水平是相同的.第三章作業(yè)解答3.1 x補(bǔ)、y補(bǔ),計(jì)算x+

37、y補(bǔ)和xy補(bǔ),并判斷溢出情況.(1) x補(bǔ)=0.11011y補(bǔ)=0.00011(2)x補(bǔ)=0.10111y補(bǔ)=1.00101(3)x補(bǔ)=1.01010y補(bǔ)=1.10001解：(1)x補(bǔ)=0.11011y補(bǔ)=0.00011y補(bǔ)=1.111101x+y補(bǔ)=0.11011+0.00011=0.11110xy補(bǔ)=0.11011+1.111101=0.11000(2) x補(bǔ)=0.10111y補(bǔ)=1.00101y補(bǔ)=0.11011x+y補(bǔ)=0.10111+1.00101=1.11100xy補(bǔ)=0.10111+0.11011=1.10010溢出(3) x補(bǔ)=1.01010y補(bǔ)=1.10001y補(bǔ)=0.011

38、11x+y補(bǔ)=1.01010+1.10001=0.11011溢出xy補(bǔ)=1.01010+0.01111=1.110013.2 x補(bǔ)、y補(bǔ),計(jì)算x+y變形補(bǔ)和xy變形補(bǔ),并判斷溢出情況.(1) x補(bǔ)=100111y補(bǔ)=111100(2)x補(bǔ)=011011y補(bǔ)=110100(3)x補(bǔ)=101111y補(bǔ)=011000解：(1)x變形補(bǔ)=1100111y變形補(bǔ)=1111100y變形補(bǔ)=0000100x+y變形補(bǔ)=1100111+1111100=1100011x-y變形補(bǔ)=1100111+0000100=1101011(2) x變形補(bǔ)=0011011y變形補(bǔ)=1110100y變形補(bǔ)=0001100x+y

39、變形補(bǔ)=0011011+1110100=0001111x-y變形補(bǔ)=0011011+0001100=0100111溢出(3) x變形補(bǔ)=1101111y變形補(bǔ)=0011000y變形補(bǔ)=1101000x+y變形補(bǔ)=1101111+0011000=0000111I)x-y變形補(bǔ)=1101111+1101000=1010111溢出并判斷溢出情況.3.3 設(shè)某機(jī)字長為8位,給定十進(jìn)制數(shù)：x=+49,y=-74o試按補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)那么計(jì)算以下各題,(1) x補(bǔ)+y補(bǔ)(2)x補(bǔ)一y補(bǔ)11,(3)x補(bǔ)+y補(bǔ)(4)2xy補(bǔ)22(5)Lx+ly補(bǔ)(6)x補(bǔ)+2y補(bǔ)22解：x補(bǔ)=00110001y補(bǔ)y補(bǔ)=010010

40、10(1) x補(bǔ)+y補(bǔ)=00110001+(2) x補(bǔ)一y補(bǔ)=00110001+01001010=011110111,(3) x補(bǔ)+y補(bǔ)2(4) 2xly補(bǔ)=01100010+00100101=溢出2(5) 1x+1y補(bǔ)=0001100022(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xXy原和xXy補(bǔ).(1) x=0.11001y=0.10001(2)x=0.01101y=-0.10100x=-0.10111y=0.11011(4)x=-0.01011y=-0.11010解：(1)xXy原xXy補(bǔ)(2) xXy原xXy補(bǔ)(3) xX

41、y原xXy補(bǔ)(4) xXy原xXy補(bǔ)3.5 分別用原碼兩位乘法和補(bǔ)碼兩位乘法計(jì)算xXy原和xXy補(bǔ).(1) x=0.11001y=0.10001(2)x=0.10101y=-0.01101(3) x=-0.01111y=0.11101(4)x=0.01001y=0.10010解：(1)xxy原xxy補(bǔ)(2) xXy原xXy補(bǔ)(3) xXy原xXy補(bǔ)(4) xXy原xXy補(bǔ)3.6 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) x=0.01011y=0.10110x/y原=0.10000x/y補(bǔ)=0.100000rx/y補(bǔ)=0.10001(2) x=0.100

42、11y=-0.11101x/y原=1.10100x/y補(bǔ)=1.011000rx/y補(bǔ)=1.01011(3) x=-0.10111y=-0.11011x/y原=0.11100x/y補(bǔ)=0.111010rx/y補(bǔ)=0.11100(4)x=+10110y=-00110,I/iIx/y原=100011x/y補(bǔ)=1111013.7 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某模型機(jī)的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示格式如下：0127815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.(

43、2)兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示為EF80HmFFFFH求它們所對應(yīng)的十進(jìn)制真值.(3)浮點(diǎn)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示為：x補(bǔ)=1111100100100101,y補(bǔ)=1111011100110100試按浮點(diǎn)加減運(yùn)算算法計(jì)算x土y補(bǔ).3.9某機(jī)浮點(diǎn)數(shù)表示格式如下：01ir25611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)：x=0.110101X2001y=0.100101X2+001試用浮點(diǎn)運(yùn)算規(guī)那么計(jì)算x+y、xy、xxy、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)=001111110101y補(bǔ)=110001011011y補(bǔ)=0100011001

44、01(1) x+y機(jī)器數(shù)x+y補(bǔ)=110000010000x+y=0.110000x2°對階：Ae移=t*移+ey補(bǔ)=01111+11111=01110,Ae=ex-ey=-00010小階對大階：x補(bǔ)=010001001101x+y補(bǔ)=110000010000x+y=0.110000X20(2) x-y1xy補(bǔ)=010001110010xy=0.110010X2(3) xXyxXy=-0.111110X2001=0.111110X21階碼相加：ex+ey移=ex移+ey補(bǔ)=01111+00001=10000尾數(shù)可采用定點(diǎn)補(bǔ)碼乘法雙符號位:SxXS補(bǔ)=目補(bǔ)XSy補(bǔ)=11.1000010

45、10111-0011規(guī)格化：xXy補(bǔ)=101111000010Xxy=0.111110X2=0.111110X24x/y尾數(shù)|Sx|>|Sy|,S右移得:Sx補(bǔ)=00.011010,ex移=10000,階碼相減：exey移=ex移+ey補(bǔ)=10000+11111=01111尾數(shù)用補(bǔ)碼不恢復(fù)余數(shù)法：Sx/Sy補(bǔ)=回補(bǔ)/Sy補(bǔ)=1.010011恒置1OR1.010100校正規(guī)格化：x/y補(bǔ)=101111010011ORI01111010100x/y=-0.101101X2001OR-0.101100X20013.1000.0000010011010A00.0000001001x00.1100

46、100.110011101+00.011001010000.0011001010+x11.0011111.01101»11.10110101010010>11.1101101010x00.110011000.1010001010得XXY補(bǔ)=*Y=根據(jù)兩個(gè)操作數(shù)的符號與結(jié)果的符號判別溢出:OVRxfyf&+xfyfsfxf&yf二3根據(jù)兩數(shù)相加時(shí)產(chǎn)生的進(jìn)位判別溢出:根據(jù)變形補(bǔ)碼運(yùn)算后的符號判別溢出：OVR=GCSf1Sf2=00,Sf1Sf2Sf1Sf2=11,=01,Sf1Sf2=10,表示結(jié)果為正數(shù),無溢出;表示結(jié)果為負(fù)數(shù),無溢出;表不'結(jié)果為正溢出；

47、表不'結(jié)果為負(fù)溢出.加器ABC運(yùn)算初態(tài)1000000011001111001100運(yùn)算終態(tài)0010100110011101010103.11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：浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算的溢出判斷方法浮點(diǎn)數(shù)是否溢出是由階碼是否大于浮點(diǎn)數(shù)所能表示的最大正浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算的溢出通常是指浮點(diǎn)數(shù)上溢,階來判斷的.例如,設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的階碼采用補(bǔ)碼表示,雙符號位,這時(shí)浮點(diǎn)數(shù)的溢出與否可由階碼的符號進(jìn)行判斷:假設(shè)階碼j補(bǔ)=01XXX,那么表示出現(xiàn)上溢,需作溢出處理；符號一假設(shè)階碼j#=10XX-X,那么表示出現(xiàn)下溢,按機(jī)器零處理.3.12 說明定點(diǎn)原碼

48、除法和定點(diǎn)補(bǔ)碼除法運(yùn)算的溢出判斷方法.答：定點(diǎn)原碼不恢復(fù)余數(shù)除法的溢出算法為：由于在定點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算時(shí),假設(shè)|被除數(shù)|>|除數(shù)|,那么除法將發(fā)生溢出,不能進(jìn)行除法運(yùn)算.因此,如果在第次上商時(shí)得到的商為“1,那么表示除法發(fā)生溢出.定點(diǎn)補(bǔ)碼不恢復(fù)余數(shù)除法的溢出算法為:當(dāng)被除數(shù)x補(bǔ)與除數(shù)y補(bǔ)同號時(shí),如果余數(shù)r補(bǔ)與y補(bǔ)同號,且上商為“1,那么表示商溢出.當(dāng)被除數(shù)岡補(bǔ)與除數(shù)y補(bǔ)異號時(shí),如果余數(shù)r補(bǔ)與y補(bǔ)異號,且上商為“0,那么表示商溢出.3.13 比擬舍入方法中截?cái)喾?、恒置?法和0舍1入法的優(yōu)缺點(diǎn).答：截?cái)喾?恒舍法)截?cái)喾ㄊ牵簩⒂乙埔瞥龅闹狄宦缮崛?余下的不作任何改變.該方法簡單,精度較低.0舍1

49、入法0舍1入法的方法是：假設(shè)右移時(shí)被丟掉數(shù)位的最高位為0,那么舍去；假設(shè)右移時(shí)被丟掉數(shù)位的最高位為1,那么將1加到保存的尾數(shù)的最低位.“0舍1入法類似于十進(jìn)制數(shù)的“四舍五入.其主要優(yōu)點(diǎn)是單次舍入引起的誤差小,精度較高；其缺點(diǎn)是加1時(shí)需多做一次運(yùn)算,而且可能造成尾數(shù)溢出,需要再次右規(guī).末位恒置1法末位恒置1法也稱馮諾依曼舍入法.其方法是：尾數(shù)右移時(shí),無論被丟掉的數(shù)位的最高位為0還是為1,都將保存的尾數(shù)的最低位恒置為1.末位恒置1法的主要優(yōu)點(diǎn)是舍入處理不用做加法運(yùn)算,方法簡單、速度快且不會有再次右規(guī)的可能,并且沒有積累誤差,是常用的舍入方法.其缺點(diǎn)是單次舍入引起的誤差較大.3.14 利用用十進(jìn)制加

50、減運(yùn)算算法計(jì)算以下各題：(1) 125+436=?(2)125-436=?(3)436-125=?解：(1)125+436=561(2) 125-436=-311(3) 436-125=3113.15 參照第二章表2-12給出白余3碼的編碼規(guī)那么,設(shè)計(jì)利用余3碼進(jìn)行十進(jìn)制加法的修正邏輯.答：余3碼的編碼規(guī)那么：十進(jìn)制數(shù)余3碼00011101002010130110401115100061001710108101191100余3碼十進(jìn)制加法器運(yùn)算結(jié)果的修正關(guān)系十進(jìn)制數(shù)用余3碼表示的十進(jìn)制和數(shù)C4F4F3F2F1兩個(gè)余3碼按二進(jìn)制規(guī)那么相加得到的和數(shù)CS483ss修正邏輯00001100110加“

51、1101修正“-3100100001112001010100030011001001400111010105010000101160100101100701010011018010110111090110001111101001110000加“0011111010010001121010110010修正“+31310110100111410111101001511000101011611001101101711010101111811011110001911100110013.16 設(shè)有一個(gè)16位定點(diǎn)補(bǔ)碼運(yùn)算器,數(shù)據(jù)最低位的序號為1.運(yùn)算器可實(shí)現(xiàn)下述功能：(1) A±B一A(2) B

52、XC-A、C(乘積高位在A中)(3) A+B-C(商在C中)請?jiān)O(shè)計(jì)并畫出運(yùn)算器第3位及A、C存放器第三位輸入邏輯.加法器本身邏輯可以不畫,原始操作數(shù)輸入問題可以不考慮.解：見附頁3.19設(shè)一個(gè)8位存放器中的內(nèi)容為十六進(jìn)制數(shù)C5H連續(xù)經(jīng)過一次算術(shù)右移、一次邏輯左移、一次大循環(huán)右移、一次小循環(huán)左移.寫出每次移位后存放器的內(nèi)容和進(jìn)位標(biāo)志C的狀態(tài).C存放器|jI19一次算術(shù)右移：1一次邏輯左移：1一次大循環(huán)右移：0一次小循環(huán)左移：13.20(1)算術(shù)左移兩位.(2)邏輯左移兩位.(3)算術(shù)右移兩位.(4)邏輯右移兩位.解：存放器A的內(nèi)容為01011010cc101101100移位溢出1011011001100110110D.多路開關(guān)(1)算術(shù)左移兩位101101000(1)算術(shù)左移兩位.(2)邏輯左移兩位.101101000(2)邏輯左移兩位.(3)算術(shù)右移兩位.100010110(3)算術(shù)右移兩位.(4)邏輯右移兩位.100010110(4)邏輯右移兩位.3.21選擇題(1)運(yùn)算器的核心局部是CA.數(shù)據(jù)總線B.累加存放器C.算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(2)在浮點(diǎn)運(yùn)算中下面的論述正確的選項(xiàng)是G