第4章 數(shù)值的機(jī)器運(yùn)算

1、 任課教師：王克朝哈爾濱學(xué)院2014年秋季學(xué)期單元測(cè)試試卷課程名稱：計(jì)算機(jī)組成原理單元名稱：第四章 數(shù)值的機(jī)器運(yùn)算一、填空題1影響并行加法器速度的關(guān)鍵因素是 。2A、B均為8位二進(jìn)制數(shù)，A=F0H，B=E0H，則A+B= ，A-B= 。3已知某數(shù)的補(bǔ)碼為11110101，算術(shù)左移1位后得 ，算術(shù)右移1位后得 。4向左規(guī)格化的規(guī)則為尾數(shù) ，階碼為 。5運(yùn)算器的基本功能室實(shí)現(xiàn) 運(yùn)算和 運(yùn)算。二、選擇題1在串行進(jìn)位的并行加法器中，影響加法器運(yùn)算速度的關(guān)鍵因素是 。A門電路的級(jí)延遲 B元器件速度C進(jìn)位傳遞延遲 D各位加法器速度的不同2并行加法器中每一位的進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù)Gi為 。A BC D. 3補(bǔ)碼加/

2、減法是指 。A操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，兩尾數(shù)相加/減，符號(hào)位單獨(dú)處理B操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，符號(hào)位和尾數(shù)一起參加運(yùn)算，結(jié)果的符號(hào)與加/減數(shù)相同C操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，連同符號(hào)位直接相加，減某數(shù)用加某數(shù)的機(jī)器負(fù)數(shù)代替，結(jié)果的符號(hào)在運(yùn)算中形成D操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，由數(shù)符決定兩尾數(shù)的操作，符號(hào)位單獨(dú)處理4兩個(gè)補(bǔ)碼數(shù)相加，采用1位符號(hào)位，當(dāng) 時(shí)，表示結(jié)果溢出。A符號(hào)位有進(jìn)位 B符號(hào)位進(jìn)位和最高數(shù)位進(jìn)位異或結(jié)果為0C. 符號(hào)位為1 D符號(hào)位進(jìn)位和最高數(shù)位進(jìn)位異或結(jié)果為15在雙符號(hào)位判斷溢出的方案中，出現(xiàn)正溢時(shí)，雙符號(hào)位應(yīng)當(dāng)為 。A. 00B. 01 C. 10D. 116在定點(diǎn)機(jī)中執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算時(shí)會(huì)產(chǎn)生溢出，其原因是 。

3、A主存容量不夠 B操作數(shù)過(guò)大C操作數(shù)地址過(guò)大 D運(yùn)算結(jié)果無(wú)法表示7. 當(dāng)定點(diǎn)運(yùn)算發(fā)生溢出時(shí)，應(yīng)進(jìn)行 。A. 向左規(guī)格化 B向右規(guī)格化 C發(fā)出出錯(cuò)信息 D舍入處理88位補(bǔ)碼10010011等值擴(kuò)展為16位后，其機(jī)器數(shù)位 。A1111111110010011 B0000000010010011C1000000010010011 D11111111011011019將用8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的十進(jìn)制數(shù)-121，擴(kuò)展成16位二進(jìn)制補(bǔ)碼，結(jié)果用十六進(jìn)制表示為 。A0087H BFF87HC8079H DFFF9H10已知，計(jì)算機(jī)的機(jī)器字長(zhǎng)為8位二進(jìn)制編碼，則 。A .8CH B18HC. E3HDF1H11

4、對(duì)于二進(jìn)制數(shù)，若小數(shù)點(diǎn)左移1位則數(shù)值 ，若小數(shù)點(diǎn)右移1位則數(shù)值 。A擴(kuò)大一倍，擴(kuò)大一倍 B擴(kuò)大一倍，縮小一半C縮小一半，擴(kuò)大一倍 D縮小一半，縮小一半12X、Y為定點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)，其格式為1位符號(hào)位，n位數(shù)值位。若采用Booth補(bǔ)碼一位乘法實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算，則最多需要做加法運(yùn)算的次數(shù)是 。An-1 BnCn+1 D. n+213原碼加減交替除法又稱為不恢復(fù)余數(shù)法，因此 。A不存在恢復(fù)余數(shù)的操作B當(dāng)某一步運(yùn)算不夠減時(shí)，做恢復(fù)余數(shù)的操作C僅當(dāng)最后一步余數(shù)為負(fù)時(shí)，做恢復(fù)余數(shù)的操作D當(dāng)某一步余數(shù)為負(fù)時(shí)，做恢復(fù)余數(shù)的操作14在加法器、寄存器的基礎(chǔ)上增加部分控制電路實(shí)現(xiàn)除法時(shí)，用B寄存器存放 。A被乘數(shù)和被除數(shù)

5、B被乘數(shù)和除數(shù)C. 乘數(shù)和被除數(shù) D乘數(shù)和除數(shù)15若浮點(diǎn)數(shù)用補(bǔ)碼表示，判斷運(yùn)算結(jié)果是否是規(guī)格化數(shù)的方法是 。A階符與數(shù)符相同 B階符與數(shù)符相異C數(shù)符與尾數(shù)最高有效位相同 D數(shù)符與尾數(shù)最高有效位相異16若浮點(diǎn)數(shù)用補(bǔ)碼表示，一個(gè)數(shù)的階碼值為7，另一個(gè)數(shù)的階碼值為9，則需要將階碼值較小的浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)點(diǎn) 。A. 左移1位B. 右移1位C. 左移2位D. 右移2位17. 4片74181ALU和1片74182CLA相配合，具有 傳遞功能。A. 串行進(jìn)位 B組內(nèi)并行進(jìn)位，組間串行進(jìn)位 C組內(nèi)串行進(jìn)位，組間并行進(jìn)位 D組內(nèi)、組間均為并行進(jìn)位18運(yùn)算器雖由許多部件組成，但核心部件是 。A算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 B多路

6、開(kāi)關(guān)C數(shù)據(jù)總線 D累加寄存器19下列敘述中，錯(cuò)誤的是 。A運(yùn)算器中通常都有一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志寄存器，為計(jì)算機(jī)提供判斷條件，以實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移B補(bǔ)碼乘法器中，被乘數(shù)和乘數(shù)的符號(hào)都不參加運(yùn)算C并行加法器中高位的進(jìn)位依賴于低位D在小數(shù)除法中，為了避免溢出，要求被除數(shù)的絕對(duì)值小于除數(shù)的絕對(duì)值20計(jì)算機(jī)中的累加器 。A .沒(méi)有加法器功能，也沒(méi)有寄存器功能B沒(méi)有加法器功能，有寄存器功能C. 有加法器功能，沒(méi)有寄存器功能D有加法器功能，也有寄存器功能21一個(gè)C語(yǔ)言程序在一臺(tái)32位機(jī)器上運(yùn)行。程序中定義了3個(gè)變量x、y和z，其中x和z為int型，y為short型。當(dāng)x=127、y=-9時(shí)，執(zhí)行賦值語(yǔ)句z=x+y后，x、

7、y和z的值分別是 A BC. D22浮點(diǎn)數(shù)加、減運(yùn)算一般包括對(duì)階、尾數(shù)運(yùn)算、規(guī)格化、舍入和判斷溢出等步驟。設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的階碼和尾數(shù)均采用補(bǔ)碼表示，并且位數(shù)分別為5位和7位（均含2位符號(hào)位）。若有兩個(gè)數(shù)，則用浮點(diǎn)加法計(jì)算的最終結(jié)果是 。A. 00111 1100010B. 00111 0100010C. 01000 0010001D. 發(fā)生溢出23假定有4個(gè)整數(shù)用8位補(bǔ)碼分別表示為、。若將運(yùn)算結(jié)果存放在一個(gè)8位寄存器中，則下列運(yùn)算會(huì)發(fā)生溢出的是 。A. B. C. D. 24某字長(zhǎng)為8位的計(jì)算機(jī)匯總，已知整型變量、的機(jī)器數(shù)分別為，。若整型變量，則的機(jī)器數(shù)為 。A. 1 1000000B. 0 010

8、0100C. 1 0101010D. 溢出25若，則下列表達(dá)式采用8位定點(diǎn)補(bǔ)碼運(yùn)算實(shí)現(xiàn)時(shí)，會(huì)發(fā)生溢出的是 。A. B. C. D. 三、判斷題1進(jìn)位信號(hào)串行傳遞的加法器稱為串行加法器。2進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù)為。3運(yùn)算器中設(shè)置了加法器后就沒(méi)有必要設(shè)置減法器。4浮點(diǎn)數(shù)對(duì)階的原則是大階向小階看齊。5運(yùn)算器不僅可以完成數(shù)據(jù)信息的算邏運(yùn)算，還可以作為數(shù)據(jù)信息的傳送通路。680387被稱為協(xié)處理器，本身不能單獨(dú)使用四、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述浮點(diǎn)運(yùn)算中溢出的處理問(wèn)題。2試述先行進(jìn)位解決的問(wèn)題及基本思想。3串行加法器和并行加法器有何不同？影響并行加法器的關(guān)鍵因素是什么？設(shè)低位來(lái)的進(jìn)位信號(hào)為，請(qǐng)分別按下列兩種方式寫出、的邏輯表達(dá)

9、式。（1）串行進(jìn)位方式（2）并行進(jìn)位方式五、分析題1某加法器采用組內(nèi)并行、組間并行的進(jìn)位鏈，4位一組，寫出進(jìn)位信號(hào)C6的邏輯表達(dá)式。2寫出一位2421碼加法器的校正函數(shù)。六、計(jì)算題1已知X和Y，用變形補(bǔ)碼計(jì)算X+Y和X-Y，同時(shí)指出運(yùn)算結(jié)果是否溢出？（1）（2）2已知，。計(jì)算3已知，用補(bǔ)碼一位乘法計(jì)算，要寫出詳細(xì)的運(yùn)算過(guò)程。4已知，用補(bǔ)碼加減交替法求5已知，（1）將、分別轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)（階碼占4位，尾數(shù)占10位，各包含一位符號(hào)位）。（2）用變形補(bǔ)碼，求6有兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，設(shè)階符1位，階碼2位，數(shù)符1位，尾數(shù)3位，用補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則計(jì)算的值。七、設(shè)計(jì)題1利用CLA加法器或BCLA加法器以及CLA電路

10、設(shè)計(jì)加法器，要求實(shí)現(xiàn)如下功能：（1）構(gòu)建20位單級(jí)先行進(jìn)位加法器使用5個(gè)4位的CLA加法器；使用4個(gè)5位的CLA加法器；分別畫出連接簡(jiǎn)圖（請(qǐng)?zhí)貏e標(biāo)明進(jìn)位信號(hào)）。比較這兩種方法得到的最長(zhǎng)進(jìn)位延遲時(shí)間有無(wú)區(qū)別。（2）構(gòu)建20位二級(jí)先行進(jìn)位加法器。使用5個(gè)4位的BCLA加法器和1個(gè)5位的CLA電路；使用4個(gè)5位的BCLA加法器和1個(gè)4位的CLA電路；分別畫出連接簡(jiǎn)圖（請(qǐng)?zhí)貏e標(biāo)明進(jìn)位信號(hào)）。比較這兩種方法得到的最長(zhǎng)進(jìn)位延遲時(shí)間有無(wú)區(qū)別。2利用74181和74182芯片設(shè)計(jì)如下3種方案的32位ALU。（1）行波進(jìn)位方案；（2）二級(jí)先行進(jìn)位方案；（3）三級(jí)先行進(jìn)位方案。八、綜合應(yīng)用題假定在一個(gè)8位字長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)中運(yùn)行下列類C程序段：Unsigned int x=134;Unsigned int y=26;Int m=x;Int n=y;Unsigned int z1=x-y Unsigned int z2=x+y Int k1=m-n Int k2=m+n;若編譯器編譯時(shí)將8個(gè)8位寄存器R1R8分別分配給變量x、y、m、n、z1、z2、k1、k2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（提示：帶符號(hào)整數(shù)用補(bǔ)碼表示）（1）執(zhí)行上述程序段后，寄存器R1、R5和R6的內(nèi)容分別是什么？