計(jì)算機(jī)組成原理包健版答案

1、1. 1概述數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)過了哪幾個(gè)代？各代的基本特征是什么？略。1 . 2你學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)后，準(zhǔn)備做哪方面的應(yīng)用？ 略。1 . 3試舉一個(gè)你所熟悉的計(jì)算機(jī)應(yīng)用例子。略。1 . 4計(jì)算機(jī)通常有哪些分類方法 ？你比較了解的有哪些類型的計(jì)算機(jī)？O1 . 5計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的主要指標(biāo)有哪些？答：機(jī)器字長、存儲(chǔ)容量、運(yùn)算速度、可配置外設(shè)等。答：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的主要指標(biāo)有：機(jī)器字長、存儲(chǔ)容量、運(yùn)算速度等。1 . 6什么是機(jī)器字長？它對(duì)計(jì)算機(jī)性能有哪些影響 ？答：指CPU 一次能處理的數(shù)據(jù)位數(shù)。它影響著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，硬件成本、指令 系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)處理精度等。1 . 7什么是存儲(chǔ)容量？什么是主存？什么

2、是輔存？答：存儲(chǔ)容量指的是存儲(chǔ)器可以存放數(shù)據(jù)的數(shù)量(如字節(jié)數(shù))。它包括主存容量和輔存容量。主存指的是CPU能夠通過地址線直接訪問的存儲(chǔ)器。如內(nèi)存等。輔存指的是CPU不能直接訪問，必須通過I/O接口和地址變換等方法才能訪問的 存儲(chǔ)器，如硬盤，u盤等。1 . 8根據(jù)下列題目的描述，找出最匹配的詞或短語，每個(gè)詞或短語只能使用一次 。 (1)為個(gè)人使用而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，通常有圖形顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)。(2)計(jì)算機(jī)中的核心部件，它執(zhí)行程序中的指令。它具有加法、測試和控制其他部 件的功能。(3)計(jì)算機(jī)的一個(gè)組成部分，運(yùn)行態(tài)的程序和相關(guān)數(shù)據(jù)置于其中。(4)處理器中根據(jù)程序的指令指示運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備做什

3、么的部件。(5)嵌入在其他設(shè)備中的計(jì)算機(jī)，運(yùn)行設(shè)計(jì)好的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能。(6)在一個(gè)芯片中集成幾十萬到上百萬個(gè)晶體管的工藝。(7)管理計(jì)算機(jī)中的資源以便程序在其中運(yùn)行的程序。(8)將高級(jí)語言翻譯成機(jī)器語言的程序。(9)將指令從助記符號(hào)的形式翻譯成二進(jìn)制碼的程序。(10)計(jì)算機(jī)硬件與其底層軟件的特定連接紐帶。供選擇的詞或短語：1、匯編器2、嵌入式系統(tǒng)3、中央處理器(CPU) 4、編譯器5、操作系統(tǒng) 6、控制器 7、機(jī)器指令 8、臺(tái)式機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)9、主存儲(chǔ)器 10、VLSI答：(1) 8, (2) 3, (3) 9, (4) 6, (5) 2,(6) 10, (7) 5, (8) 4, (9

4、) 1, (10) 7計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有哪些部分組成 ？硬件由哪些構(gòu)成？答：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件由控制器、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件構(gòu)成1.9 馮諾伊曼Von Neumann 計(jì)算機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想是什么？略。1.10 計(jì)算機(jī)硬件有哪些部件，各部件的作用是什么？ 略。1. 11計(jì)算機(jī)軟件包括哪幾類？說明它們的用途。略。1 . 12簡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)的分層理由及各層的功能。略。1 . 13通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，你對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有了怎樣的了解 ？ 略。第二章2. 1數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的主要區(qū)別是什么？與模擬電路相比，數(shù)字電路有何特點(diǎn)？略。2. 2二極管兩端

5、需要加多大的電壓才使二極管導(dǎo)通？答：大于二極管的正向特性存在死區(qū)電壓Vr （硅二極管約為 0.7V,錯(cuò)二極管約為0.2V）2. 3三極管何時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)，何時(shí)處于飽和狀態(tài)？答：當(dāng)輸入電壓Vi>0,且Vi <死區(qū)電壓V，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)輸入電壓 Vi增大，基極電流Ib、集電極電流Ic隨之增大，輸入電壓Vce=Vcc IcRc不斷下降，當(dāng)Vce降到0.7V以下時(shí)，發(fā)射結(jié)仍正向偏置，集電結(jié)則由反向偏置轉(zhuǎn) 為正向偏置，此時(shí)三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)。2. 4雙極型邏輯門和單極型邏輯分別是怎樣形成的？它們各有何特點(diǎn)？略.2. 5實(shí)現(xiàn)邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有哪幾種邏輯門？答：與，或，非。2. 6分析

6、圖241所示的邏輯電路圖，寫出表達(dá)式并進(jìn)行化簡。答：（a） F=AB(b) F=AD+C + BD2. 7請(qǐng)用代數(shù)化簡法將下列各邏輯表達(dá)式化成最簡式。(1) f = aB +bC +Bo +Ab答：f =Ab +aC +Bc(2) F = AD + AD + AB + Ac + BD + ACEF + BEF + DEFG答：F = A+C +BD +BEF圖2 42 習(xí)題2. 8圖圖2 43 習(xí)題2.9圖2.8 答:A1AoX0X1X2X3F00XXXXX001XXXXX110XXXXX211XXXXX3圖2 42是一個(gè)四選一電路2. 9分析圖243所示的邏輯電路圖，列出真值表，說明其邏輯功

7、能 答：ABCFF20000000110010100110110010101011100111111F2為產(chǎn)圖2 43是一個(gè)一位全加器,A, B為加數(shù)和被加數(shù),C為低位進(jìn)位，F(xiàn)1為和， 生的進(jìn)位。(圖中有錯(cuò)誤，第4個(gè)與門的輸入少了 A )3. 10請(qǐng)用卡諾圖法將下列各邏輯表達(dá)式化成最簡式。(1) F = AB +ABD +AC + BCD(2) F = AC + AB+BCD + bCe +CDE答：(1) F =Ac +AB(2) F = AB BD CE AC2. 11簡述組合邏輯電路的設(shè)計(jì)過程 。略：2. 12用與非門設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)下列函數(shù)的組合邏輯電路(1) F(A,B,C, D)=

8、3; m(026710,13,14,15)；(2) F(A,B,C, D)=£ m(2,4,5,6,7,10)+£ 中(0,3,8,15)。答：F = ABCD A BCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABC D ABCD=BC CD ABD ABD = BCCDABDABD圖略。(2)F =ABCD "ABCD "ABCD ABCD ABCD ABCD '(AbCD ABCD ABCD ：n'ABCD )=AC AB BCD= ACABBCD圖略。2. 13用一位全加器組成 4位并行進(jìn)位加法器，其并行進(jìn)位電路應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn) ？

9、 略。2. 14請(qǐng)畫出74LS273的典型用法的接線圖。2. 15什么是三態(tài)門？ 一般應(yīng)用在什么場合？略2. 16計(jì)算機(jī)中常用的寄存器有哪些 ？請(qǐng)說明如何使用？ 略2. 17請(qǐng)說明74LS299的功能及使用方法。略2. 18請(qǐng)說明74LS161的功能及使用方法。略習(xí)題33. 1求下列各數(shù)的十進(jìn)制數(shù)值：(1) ( 267. 3) 8(2) (BD. C) 16(3) (1011011 . 101 ) 2答：.(1 )183.375, (2) 189.75,(3 )91.6253. 2將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)據(jù)(小數(shù)取四位二進(jìn)制有效數(shù)據(jù))：(1) -282 . 75(2) 1

10、23 . 46(3) -115/512(4) 44. 9375專業(yè)word可編輯序號(hào)十進(jìn)制一卜六進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制(1)-282.75-11A.C-1()00110101100-4326(2)123.467B.71111011.011117：，.34(3)-115/512-0.388一 0.001110011-0.163(4)，14.93752C.F101100.111154.743 . 3寫出下列各數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼，機(jī)器數(shù)長度為8位：(1) 0(2) -127(3) -0.5(4) -19/128(5) 100(6) 23/64序號(hào)真值原碼補(bǔ)彳馬反正(1)0000000000()00000

11、00000000010000000111111110.00000000.00000000.0)000001.00000001.1111111(2)-127111111111000000110000000-0.51.10000001.10000001.0111111(4)19/1281.00100111.11011011.1101100(5)100011001000110010001100100(6)23/640.01011100.01011100,01011103. 4寫出下列各機(jī)器數(shù)的二進(jìn)制真值X:(1) 兇補(bǔ)=0.1001(2) 兇補(bǔ)=1.1001(3)兇原=0.1101(4) X原=1.

12、1101(5) X反=0.1011(6) X反=1.1011(7) X移=0,1001(8) X移=1,1001(9) X補(bǔ)= 1,0000000 ( 10) X反=1,0000000 ( 11) 兇原=1,0000000(12) X移=1,0000000答：(1) +0.1001(7)- 0111(2) -0.0111(8)+1001(3) +0.1101(9)- 10000000(4) -0.1101(10)- 01111111(5) +0.1011(11)- 00000000(6) -0.0100(12)000000003. 5設(shè)某機(jī)器數(shù)字長為8位，有兩個(gè)數(shù)的16進(jìn)制表示形式為9CH和F

13、FH,問：若它 們分別表示為下列格式的機(jī)器數(shù)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值是多少 ？(1)無符號(hào)整數(shù)；(2)原碼表示的定點(diǎn)整數(shù)；(3)原碼表示的定點(diǎn)小數(shù)；(4)補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)整數(shù)；(5)補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)小數(shù)；(6)反碼表示的定點(diǎn)整數(shù)；移碼表示的定點(diǎn)整數(shù)。數(shù)9CHFFH“符號(hào)整數(shù)+156255原碼表示的定點(diǎn)整數(shù)28-127原碼表示的定點(diǎn)小數(shù)-(2-22 -5)=0.21875-(1-2 -7)補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)整數(shù)100-1補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)小數(shù)-(2-1+2 -2+2 -5)=0.78125-2 -7反碼表示的定點(diǎn)整數(shù)-99-0移碼表示的定點(diǎn)整數(shù)+281273. 6假設(shè)某規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)表示形式為Mo.MiM

14、n,選擇正確的答案寫在橫線上：(1)若尾數(shù)用原碼表示，則尾數(shù)必須滿足。(2)若尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，則尾數(shù)必須滿足。A. M o=0B. Mo=1C. Mi=0D. M 1=1E. Mo.M1=0.0F. Mo.M1=1.1 G. Mo.M1=0.1 或M o.M1=1.0H. M0.M1=1.0答：(1) D ； (2) G3. 7浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍取決于 的位數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)的表示精度取決于的位數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)的正負(fù)取決于, 在浮點(diǎn)數(shù)的表示中是隱含規(guī) 定的。A.數(shù)符B.階符C.尾數(shù)D.階碼E.階碼的底答：D, C, A, E3. 8設(shè)一浮點(diǎn)數(shù)格式為：字長12位，階碼6位，用移碼表示，尾數(shù)6位，用原碼表 示，階

15、碼在前，尾數(shù)(包括數(shù)符)在后，則按照該格式：(1)已知X=-25/64 , Y=2.875,求數(shù)據(jù)X、丫的規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)形式。(2)已知Z的浮點(diǎn)數(shù)以十六進(jìn)制表示為 9F4H,則求Z的十進(jìn)制真值。答：0.875=7/8(1) X= -0.11001 X2-1, X 浮=1.11001 X2011111X 浮=0,11111 1,11001Y=23/8=0.10111 X22 , Y 浮=0.10111 X2100010專業(yè)word可編輯丫 浮= 1,000100,10111(2) Z浮=1001 1111 0100 = 0.10100 X2100111Z= 803. 9設(shè)一機(jī)器數(shù)字長16位，求下

16、列各機(jī)器數(shù)的表示范圍：(1) 無符號(hào)整數(shù)；(2) 原碼表示的定點(diǎn)整數(shù)；(3) 補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)整數(shù)；(4) 補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)小數(shù)；(5) 非規(guī)格化浮點(diǎn)表示，格式為：階碼8位，用移碼表示，尾數(shù)8位，用補(bǔ)碼表示(要求寫出最大數(shù)、最小數(shù)、最大負(fù)數(shù)、最小正數(shù))；(6)上述浮點(diǎn)格式的規(guī)格化浮點(diǎn)表示范圍(要求寫出最大數(shù)、最小數(shù)、最大負(fù)數(shù)、最小正數(shù))。6答：機(jī)器字長16位，(1) 無符號(hào)整數(shù)(2) 原碼定點(diǎn)整數(shù)(3) 補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)(4) 補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù)下列各術(shù)的表示范圍0216-1-(215-1)+215-1-215 +215 - 1-1 + 1 -2-15(5)、(6)階碼八位,移碼表示,尾數(shù)8位，補(bǔ)碼表示最大

17、數(shù)最小數(shù)最大負(fù)數(shù)最小正數(shù)非規(guī)格化 浮點(diǎn)數(shù)(1-2 -7)x2+127-1 ：(2 + 127-2 -7 >2-1272-7X2-127覘格化浮點(diǎn)數(shù) (1-2-7) X2+127-1X2+127-0.5 42-7 ) X2-1270.5 X21273. 10將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)格式(1)+ 36. 75(2) 35/256答： +36. 75=100100.11=1.0010011*255+127=132010000100001001100000000000000004. 11求下列各IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)的十進(jìn)制真值：(1) 43990000H(2) 000

18、00000H答：(1) 0 10000111 00110010000000000000000X=(-1) 0X(1.0011001) X2135-127 =(100110010) 2=(306)10(2) X=(-1) 0X(1.0000000) X20-127 =(2 -127)103. 12在漢字系統(tǒng)中，有哪幾種編碼？它們各自有什么作用？略。1 .13漢字庫中存放的是漢字的哪一種編碼？漢字庫的容量如何計(jì)算？答：漢字庫中存放的是漢字字模碼。漢字庫的容量可按下列：存儲(chǔ)每個(gè)漢字字模點(diǎn)陣所需的字節(jié)數(shù)刈又字?jǐn)?shù)X點(diǎn)陣方法數(shù)。3 . 14在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，需要構(gòu)造一個(gè)包含了100個(gè)漢字的漢字庫，假設(shè)采用

19、16 X16的漢字字形，問：該漢字庫所占存儲(chǔ)容量是多少字節(jié)？ 一篇由50個(gè)漢字構(gòu)成的短文，需要占用多少字節(jié)的存儲(chǔ)容量來存儲(chǔ)其純文本？答：16X2 X100 = 3200 字節(jié)；2 X50 = 100 字節(jié)。3. 15漢字系統(tǒng)的幾種編碼中，對(duì)于某個(gè)漢字來說，是 惟一的。A.輸入碼B.字模碼C.機(jī)內(nèi)碼答：C。4. 16若下面的奇偶校驗(yàn)碼均正確，請(qǐng)指出哪些是奇校驗(yàn)碼，哪些是偶校驗(yàn)碼。（1） 10110110（2） 01111110（3） 11011000（4） 10100001答：奇校驗(yàn)碼：（1）、（4）;偶校驗(yàn)碼：（2） , （ 3）。3. 17在7位的ASCII碼的最高位前面添加一位奇（偶）校驗(yàn)

20、位后,即可構(gòu)成8位的ASCII碼的奇（偶）校驗(yàn)碼。假設(shè)字符“ A這樣的奇（偶）校驗(yàn)碼為41H,則它 是（1）;字符C”的這樣的（1）是（2）。（1） :A.奇校驗(yàn)碼B.偶校驗(yàn)碼： A. 43HB. 87HC. C3HD. 86H答：（1） B;（2） Co3. 18 對(duì)于3.6.2節(jié)所介紹的k=8 , r=4的能糾錯(cuò)一位的海明碼,若編碼為 100110111100 ,試判斷該海明碼是否有誤，若有，請(qǐng)糾正，并寫出其8位正 確的有效信息。答： 100001113. 19試設(shè)計(jì)有效信息為10位的能糾錯(cuò)一位的海明碼的編碼和譯碼方案，并寫出有效信息0110111001的海明碼。答：k=10 , r=4的

21、海明碼的排列如下：編碼：H14H13 H12 1T11 H0H9H8H7H6H5H4卜3卜21T1：,10D9 D8D7'D6D5P4 D4 D3 D2 F,3D1P2RP4= D 10 二D9二D8二D7二D6二D5P3= D 10 二D9二D8二D4二D3二D2P2= D 10 *3D7D6D4D 3D 1P1= D 9 二 D7 二 D5 二 D4 二 D2 二 D1譯碼：S4=P4 丸！D10 9,!D9 為 D8寧/!D7 寧，！D6 第D5S3=P3 二D10 二D9 二 D8二D4 二D3 二D2S2=P2 二D10 二D7 二 D6二D4 二D3 二D1S1=P1 二

22、D9 二 D7 二 D5 二 D4 二 D2 二 D1指誤字：S4s322 sl效信息 0110111001 的海明碼:011011 010011103. 20 在3.6.2節(jié)所介紹有效信息為 8位的能糾錯(cuò)一位的海明碼基礎(chǔ)上，思考如何改進(jìn)，使其能夠達(dá)到檢錯(cuò)兩位并能糾錯(cuò)一位的校驗(yàn)?zāi)芰?。答：略設(shè)生成多項(xiàng)式為X3+X+1 (即1011B),請(qǐng)計(jì)算有效數(shù)據(jù)10101的CRC編碼。答：10101 01013. 21試分析3.3節(jié)介紹的三種奇偶校驗(yàn)、海明校驗(yàn)和CRC校驗(yàn)三種校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)糾錯(cuò)能力，它們的碼距各為多少？答：奇偶校驗(yàn)碼只能檢錯(cuò)，可檢單個(gè)、奇數(shù)個(gè)錯(cuò)，碼距=2 ;海明校驗(yàn)可以糾一位錯(cuò)。CRC校驗(yàn)可以

23、糾一位錯(cuò)。3. 22 在Motorola系列的微處理器中,數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存的規(guī)則是高位字節(jié)存放在低地址單元的，對(duì)照?qǐng)D3.10寫出各數(shù)據(jù)在這種情況下的存儲(chǔ)方式。習(xí)題44.1 設(shè) X=0.1101 , Y= -0.0110 ,求：(3) 2X補(bǔ)(4) -2X補(bǔ)(1)兇補(bǔ)(2) -X補(bǔ)(5) X/2補(bǔ)(6) -X/2補(bǔ)Y補(bǔ)(8) -Y補(bǔ)(9) 2Y補(bǔ)(10) -2Y補(bǔ)(11) Y/2補(bǔ)(12)卜Y/2補(bǔ)(13) -Y/4補(bǔ)1. (1)兇補(bǔ)=0.1101(2)吠補(bǔ)=1.0011(3) 2不補(bǔ)=0.1010 溢出(4) -2制補(bǔ)=1.0110 溢出(5)兇2補(bǔ)=0.0110注意：參見P109中的補(bǔ)碼算術(shù)移

24、位規(guī)則,以及P110的例4.4(6) -X/2補(bǔ)=1.1001(7) 丫補(bǔ)=1.1010(8)卜丫補(bǔ)=0.0110(9) 2Y補(bǔ)=1.0100(10) -2Y補(bǔ)=0.1100(11) Y/2補(bǔ)=1.1101(12)卜Y/2補(bǔ)=0.0010(13)卜Y/4補(bǔ)=0.00014.2已知X和Y,用變形補(bǔ)碼計(jì)算 X+Y和X-Y ,并指出運(yùn)算結(jié)果是否溢出：(1) X=0.11011 , Y=0.11111(2) X=-0.1101 , Y=0.0110答：.(1)X補(bǔ)= 00.11011 Y補(bǔ)= 00.11111 -Y補(bǔ)=11.00001兇補(bǔ)00.11011Sf1與Sf2不同，溢出+ Y補(bǔ)00.11111

25、X+ Y補(bǔ) 01.11010兇補(bǔ)00.11011+卜Y補(bǔ)11.00001Sf1與Sf2相同，無溢出X-Y補(bǔ)11.11100所以：X+Y補(bǔ)：發(fā)生溢出X 丫補(bǔ)=1.11100注意：參見P107中的雙符號(hào)位判溢方法原理。(2) X+Y補(bǔ)=1.1001X Y補(bǔ)：溢出4.3 試使用兩個(gè)4位二進(jìn)制加法器和若干邏輯門電路，設(shè)計(jì)一位余3碼編碼的十進(jìn)制加法器。(提示：余3碼加法的校正規(guī)則為：當(dāng)余3碼編碼的兩個(gè)數(shù)直接相加后，若結(jié)果 有進(jìn)位，則和數(shù)加3校正；否則和數(shù)減3校正)圖在word下不好畫：略：4.4 使用原碼一位乘法計(jì)算 X*Y:(1) X=0.11101 , Y=0.01111(2) X=-0.10011

26、 , Y=0.11010答：(1 )注意：參見P114中例4.6。X原= 0.11101 Y原= 0.01111P = Xs 二 Y = 0二 0=0 s s s部分積0.00000+0.111010.111010.01110+0.111011.010110.10101+0.111011.100100.11001+0.111011.101100.11011+0.000000.110110.01101乘數(shù)| Y|011111 011111 )11011 010011 010011操作說明Y5=1, +| X|右移一位Y4=1, +| X |右移一位Y3=1, +| X|右移一位Y2=1, +|

27、X右移一位Y1=0, +0右移一位/. P原=0.0110110011, X Y ="0.0110110011(2 ) X*Y原 =1.01111011104.5使用補(bǔ)碼Booth乘法計(jì)算X*Y:(1) X=0.01111 , Y=-0.11101(2) X=-0.10011答：(1 )Y=-0.11010注意：參見P118中例4.8X補(bǔ)= 00.01111Y補(bǔ)= 11.00011-X補(bǔ)=11.10001部分積乘數(shù)Y(Y nYn+1 )操作說明00.000001.000110_+11.10001丫5丫6=10, +-X補(bǔ)11.1000111.1100011.0001L右移一位+00.

28、00000Y4Y5=11 ,+011.1100011.111000 1.0001_右移一位+00.01111Y3Y4=01 ,+X補(bǔ)00.0101100.001011 01 1.000 _右移一位+00.00000Y2Y3=00,+ 000.0010100.0001011011.00_右移一位+00.00000Y1Y2=00,+ 000.0001000.0000101101皿_右移一位+11.10001Y0Y1=10,+ -XL11.1001001101所以：X*Y補(bǔ)=1.1001001101X*Y =-0.0110110011(2 ) X*Y補(bǔ)=0.01111011104.6 分別使用原碼恢

29、復(fù)余數(shù)除法和原碼加減交替除法計(jì)算X/Y:(1) X=0.0111 , Y=0.1101(2) X=0.1011答：(1 )Y=-0.1110原碼恢復(fù)余數(shù)除法注意：參見P124中例4.9X原= 0.0111 Y原= 0.1101 |X|=0.0111 |Y|=0.1101-|Y|補(bǔ)= 11.0011=Xs 二 Ys =0 Rs =0被除數(shù)/余數(shù)00.0111+11.0011商Q0 0 0 0 0操作說明+-| Y |補(bǔ)+11.101000.11010 0 0 00R0< 0,上商0 +| Y |恢復(fù)余數(shù)+00.011100.111011.00110 0 0 00左移一位+-| Y |補(bǔ)+0

30、0.000100.001011.00110 0 (0 0 ()0 )110_R 1> 0,上商 1左移一位+-| Y |補(bǔ)+11.010100.11010 0 ()10一R2< 0,上商 0+| Y |恢復(fù)余數(shù)+00.001000.010011.00110一01 0 0左移一位+-| Y |補(bǔ)+11.011100.1101001 0 0R3< 0,上商0+| Y |恢復(fù)余數(shù)+00.010000.100011.0011010 0 0左移一位+-| Y |補(bǔ)+11.101100.11010 10 0 0R4<0,上商 0+| Y|恢復(fù)余數(shù)00.10000所以Q原= 0.10

31、00R原=0.00001000原碼加減交替法：注意：參見P125中例4.10oX原= 0.0111 Y原= 0.1101 |X|=0.0111 |Y|=0.1101-|Y|補(bǔ)= 11.0011Qs=Xs9Ys=0 R=0所以Q原= 0.1000R原=0.00001000被除數(shù)/余數(shù)00.0111商Q0 0 0 0 0操作說明+ 11.0011+-| Y |補(bǔ)11.10100 0 0 0 0-R0<0,上商 011.0100+ 00.11010 0 0 0 o左移一位+| YI00.00010 0 0 0 1一R 1>0,上商 100.0010+ 11.00110 0 ) 1 0左移

32、一位+-| YI補(bǔ)11.01010 0 0 1 0-R2<0,上商 010.1010+ 00.11010 0 1 0 0左移一位+I YI11.01110 0 1 0 0_R3<0,上商 010.1110+ 00.11010 1 0 0 0左移一位+ I YI11.1011+ 00.110100.10000 1 0 00 _R4<0,上商 0+| Y|恢復(fù)余數(shù)(2)原碼恢復(fù)余數(shù)除法：Qs原=1.1100 ;R原=0.00001000原碼加減交替除法：Qs原=1.1100 ;R原=0.000010004.7 使用補(bǔ)碼不恢復(fù)余數(shù)除法計(jì)算X/Y:(1) X=0.0111 , Y=0

33、.1101(2) X=0.1011 , Y=-0.1110答：(1 )注意：參見P128的原理和P129中例4.11。采用第一種方法X補(bǔ)=00.0111 Y補(bǔ)=00.1101- |Y|補(bǔ)= 11.001100.01110 0 0 0 0X補(bǔ)與Y補(bǔ)同號(hào)+ 11.001111.10100 0 0 0 0+- Y補(bǔ)R0補(bǔ)與Y補(bǔ)異號(hào)，上商011.0100+ 00.110100.00010 0 0 0 00 0 0 0 1左移一位+丫補(bǔ)R1補(bǔ)與丫補(bǔ)同號(hào)，上商100.0010+ 11.001111.01010 0 0 1 00 0 0 1 0 _左移一位+- Y補(bǔ)R2補(bǔ)與丫補(bǔ)異號(hào)，上商010.1010+

34、00.110111.01110 0 1 0 00 0 1 0 0左移一位+丫補(bǔ)R3補(bǔ)與丫補(bǔ)異號(hào)，上商010.1110|0 1 0 0 1 _左移一位，末位置 1所以Q補(bǔ)= 0.1001R補(bǔ)= 0.00001110被除數(shù)/余數(shù)商Q操作說明(2)。$補(bǔ)=1.0011 ;R補(bǔ)=0.00001100X-Yo4.8 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的格式為：階碼5位，尾數(shù)6位，均用補(bǔ)碼表示，請(qǐng)計(jì)算X+Y (階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼計(jì)算)。(1) X= -1.625 , Y=5.25(2) X=15/64 , Y= -29/256答：(1 )X = (-1.625)10 =(15)10 =( 13)10 =(-0.1101 201)2

35、88121Y =(5.25)10 =(5%。=(一)10 =(0.10101 211)2 44假設(shè)Z = X+Y, X+Y的計(jì)算過程如下：注意：參見P139的原理和P141中例4.13。1、對(duì)階E = EX -EY =EX布+-Ey布= 00,0001 + 11,1101=11,1110E <0,所以EX <Ey,需要把MX右2位，即EX+2X布=00,0011 11.11001(10)2、尾數(shù)相加MX布11.11001+ My布00.10101MX+MYW00.01110Mz布=00.01110(10)3、結(jié)果規(guī)格化左歸一位，階碼減1 ;結(jié)果無溢出此時(shí)的階碼和尾數(shù)為：Ez布=00

36、,0011+11,1111=00,0010Mz布=00.11101(0)4、舍入按照0舍1入法對(duì)尾數(shù)進(jìn)行舍入，結(jié)果為：Z布=0,0010 0.11101假設(shè)Z = XY,其計(jì)算過程如下：1、對(duì)階E = Ex -Ey =ExM+Ey布= 00,0001 + 11,1101=11,1110E <0,所以EX <Ey,需要把MX右2位，即Ex+2X布=00,0011 11.11001(10)2、尾數(shù)相減Mx布11.11001+ MyM11.01011Mx -Myw11.00100Mz布=11.00100(10)3、結(jié)果規(guī)格化結(jié)果的尾數(shù)已經(jīng)是規(guī)格化形式 ，并且無溢出，因此無需規(guī)格化4、舍入

37、按照0舍1入發(fā)對(duì)尾數(shù)進(jìn)行舍入，結(jié)果為：Z布=0,0011 1.00101(2)X+Y補(bǔ)=1,11010.11111; X+Y=0.11111 X2 - 0011X Y補(bǔ) =1,11110.10110;X-Y=0.101102 - 00014.9 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的格式為：階碼5位，用移碼表示，尾數(shù)6位，用補(bǔ)碼表示，請(qǐng)計(jì)算X*Y 和X/Y (階碼用移碼計(jì)算，尾數(shù)用任何一種機(jī)器數(shù)的串行乘除算法計(jì)算)。(1) X=5.25 , Y= -1.625(2) X= -29/256 , Y=15/64答：(1)XXY彳?=1,01001.01111;X*Y= -0.10001 X20100X/Y?= 1,00101

38、.00111; X/Y= -0.11001 X20010(2)X和丫的補(bǔ)碼表示為：X補(bǔ)=0,1101 1.00011Y補(bǔ)=0,11100.1111029.X =( - )10 =(-0.11101 2 )225615Y=()10=(0.1111 20264假設(shè)Z=X*Y,則Z的計(jì)算過程為：注意：參見P143的原理和P143中例4.14。(1)階碼相加Ez移=Ex+Ey移=Ex鬲+EyM=00,1101 + 11,1110 = 001011階碼無溢出(2) 尾數(shù)相乘使用Booth算法計(jì)算尾數(shù)的乘積：Mx補(bǔ)=11.00011My補(bǔ)=0.11110卜M x補(bǔ)=00.11101部分積乘數(shù)Y(Y nY

39、n+1)操作說明00.00000+ 00.0000000.0000000.00000+ 00.1110100.1110100.01110+ 00.0000000.0111000.00111+ 00.0000000.0011100.00011+ 00.0000000.0001100.00001+ 11.0001111.001000.1 1110 0丫5丫6=00, +000.11110右移一位丫4丫5=10, +bMx補(bǔ)10 (.1111右移一位丫3丫4 = 11 , +00 1 00111右移一位丫2丫3=11, +010 1001右移一位丫1丫2=11, +011 0 1 0 0|-1右移一

40、位1 1010丫0丫1=01, +Mx補(bǔ)MX#=1.00100 11010(3) 結(jié)果的規(guī)格化結(jié)果的尾數(shù)已經(jīng)是規(guī)格化的，因此無需再規(guī)格化(4) 舍入對(duì)尾數(shù)進(jìn)行0舍1入，得：Z補(bǔ)=0, 1011 1.00101假設(shè)Z=X/Y ,則Z的計(jì)算過程為：注意：參見P145的原理和P146中例4.15(1)階碼相減匚移=Ex -Ey移=Ex移+Ey布= 00,1101 + 00,0010= 001111階碼無溢出(2)尾數(shù)相除采用原碼加減交替法計(jì)算尾數(shù)的商 ：Mx補(bǔ)=00.11101My補(bǔ)=00.11110-|M y|補(bǔ)=11.00010被除數(shù)/余數(shù)商Q操作說明+00.1110111.0001000 0

41、0 0 0+-M y|補(bǔ)+11.1111111.1111000.111100 0 0 00 0 0 C*0.0R0<0,上商 左移一位+| My|0+00.1110001.1100011.000100 00 0 ()0K0.1.1 0,R 1>0,上商左移一位+-|M y|補(bǔ)1+00.1101001.1010011.00010000 00 0)0.1 1).1 1 0_R 2> 0,上商左移一位+-M y|補(bǔ)1+00.1011001.0110011.00010000 0.10.1 11 11 0R3>0,上商左移一位+-|M y|補(bǔ)1+00.0111000.111001

42、1.000100 0.10.1 1111 11 0_R 4> 0,上商左移一位+-|M Y|補(bǔ)1+11.1111000.111100.1 111 0,R5<0,上商 0+ | My|恢復(fù)余數(shù)00.11100Mz補(bǔ)=0.11110(1)(3)結(jié)果的規(guī)格化結(jié)果的尾數(shù)已經(jīng)是規(guī)格化的，因此無需再進(jìn)行規(guī)格化。(4)舍入對(duì)尾數(shù)進(jìn)行0舍1入，得：1Mz|=0.11111 MZ=1.11111皿月補(bǔ)=1.00001|Z| 補(bǔ)=0 , 1111 1.000014.10假設(shè)浮點(diǎn)數(shù)加減運(yùn)算時(shí)，尾數(shù)采用變形補(bǔ)碼(模4補(bǔ)碼)進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果形 式為：MS1 MS2.M1 Mn ,選擇正確的答案寫在橫線上

43、：若尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果形式滿足若尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果形式滿足條件時(shí)條件時(shí)結(jié)果需要左規(guī)；結(jié)果需要右規(guī)（1次）；若尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果形式滿足條件時(shí)結(jié)果不需要規(guī)格化；A. M siM s2M i=00.0B.MsiM s2M i=00.1C. MsiMs2.Mi=01.0D. MsiM s2.Mi=01.1E.MsiM s2.Mi=10.0F. MsiMs2.M i=10.1G. MsiMs2.Mi=11.0答：(1) A, H (2)MsiMs2.Mi=11.1D,E,F (3) B4.11 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的溢出判斷取決于A.尾數(shù)是否上溢B.尾數(shù)是否下溢C.階碼是否上溢答：CD.階碼是否下溢4.12 設(shè)兇補(bǔ)=X0.X1

44、Xn 會(huì)發(fā)生溢出。X必須滿足條件時(shí)X左移一位求2X時(shí)，才不A. Xo.Xi=O.OB. Xo.Xi=1.1C. Xo.Xi=0.1D . Xo.Xi=i.O答：A, B4.13設(shè)機(jī)器字長 移一位后為8位，若機(jī)器數(shù)DAH為補(bǔ)碼則算術(shù)左移一位后為A. B4H答：A, EB. B5HC. F4HE. EDH在計(jì)算機(jī)內(nèi)減法一般用B.十進(jìn)制減法器C.二進(jìn)制加法器A.二進(jìn)制減法器D.十進(jìn)制加法器答：C5設(shè)某運(yùn)算器由一個(gè)加法器2、兩個(gè)暫存器A和B （D型邊沿寄存器）、一個(gè)狀態(tài)寄存器、一個(gè)二選一多路選擇器構(gòu)成，如圖4.29所示。加法器具有 F=A、F=B和F=A+B這3種功能；A、B均可接收加法器的輸出,A還

45、可以接收外部輸入數(shù)據(jù) Do問：5.3 描述外部數(shù)據(jù)D傳送到暫存器B的過程，寫出發(fā)送的信號(hào)序列。5.4 如何實(shí)現(xiàn)操作 A+B-A和A+B-B?寫出發(fā)送的信號(hào)序列。5.5 可以實(shí)現(xiàn)操作 D+A-A和D+B-B嗎？如果可以,請(qǐng)寫出發(fā)送的信號(hào)序列。5.6 若A、B均為鎖存器（電平觸發(fā)的寄存器），那么實(shí)現(xiàn)操作 A+B-A和A+B-B時(shí) 有問題嗎？為什么？4.29習(xí)題4.15圖示答：（1 ） 傳送過程：D Dr, A品D >控制信號(hào)：S= 0 （選D） , CPA, ATF=A,S=1（選D（2） A ->BF=A+B,S= 1（選Z）, CPAA -*BF=A+B,CPB（3） S=0（選

46、D）,CPA, A-EBF=A+B,S= 1 （選工 CPAS=0（選 D）,CPA, A3BgF=A+B,CPB（4） ）結(jié)果不對(duì)。加法器會(huì)多次運(yùn)算。6 如果將例4.12中的兩條指令修改如下，試寫出運(yùn)算結(jié)果及其標(biāo)志位，并分析各標(biāo) 志的意義。MOV AL, 7FHADD AL , 80H答：（AL） =FFH;ZF=0 :因?yàn)檫\(yùn)算結(jié)果非零；CF=0 :因?yàn)榧臃ㄟ\(yùn)算的最高位沒產(chǎn)生進(jìn)位，OF=0 :因?yàn)镃1 ®Cf=0 ,表明有符號(hào)數(shù)運(yùn)算發(fā)生沒溢出,SF=1 :因?yàn)檫\(yùn)算結(jié)果的最高位為1,PF=1 :結(jié)果中1"的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè)，所以PF=1 o7 如果將例4.12中的兩條指令修改如

47、下，試寫出運(yùn)算結(jié)果及其標(biāo)志位，并分析各標(biāo) 志的意義。MOV AL, 7FHSUB AL , 1 答：（AL） =7EH;ZF=0 :因?yàn)檫\(yùn)算結(jié)果非零；CF=0 :因?yàn)榧臃ㄟ\(yùn)算的最高位沒產(chǎn)生借位OF=0 :因?yàn)镃1 ®Cf=0 ,表明有符號(hào)數(shù)運(yùn)算發(fā)生沒溢出SF=0 :因?yàn)檫\(yùn)算結(jié)果的最高位為 0,PF=0 :結(jié)果中1"的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè),所以PF=0o第五章5.1 說明主存儲(chǔ)器的組成，并比較 SRAM和DRAM有什么不同之處 ？為什么DRAM的地址一般要分兩次接收 ？略。5.2 有一個(gè)64Kx 1電的存儲(chǔ)器，由16Kxi位的DRAM 芯片(芯片內(nèi)是128X128 結(jié)構(gòu))構(gòu)成,存儲(chǔ)器

48、讀/寫周期為500ns ,問：(1)需要多少片 DRAM芯片？(2)采用異步刷新方式，如單元刷新間隔不超過 2ms,則刷新信號(hào)周期是多少？(3)如果用集中刷新方式，存儲(chǔ)器刷新一遍最少用多少時(shí)間 ？答：(1 ) 64;(2 ) 15.625 微秒(3 ) 64微秒5.3 某機(jī)字長16位，CPU地址總線18位，數(shù)據(jù)總線16位，存儲(chǔ)器按字編址， CPU的控制信號(hào)線有：MREQ# (存儲(chǔ)器訪問請(qǐng)求，低電平有效)，R/W# (讀寫控 制，低電平為寫信號(hào)，高電平為讀信號(hào))。試問：(1)該機(jī)可以配備的最大主存容量為 。(2)該機(jī)主存采用64KX1bit的DRAM芯片(內(nèi)部為4個(gè)128X128陣列)構(gòu)成最 大

49、主存空間,則共需 個(gè)芯片；若采用異步刷新方式,單元刷新間隔為2ms ,則刷新信號(hào)的周期為。(3)若為該機(jī)配備2KX16位的Cache,每塊8字節(jié)，采用2路組相聯(lián)映象,試寫 出對(duì)主存地址各個(gè)字段的劃分 (標(biāo)出各個(gè)字段的位數(shù))；若主存地址為 462EH,則該 地址可映象到Cache的哪一組？(4)已知該機(jī)已有8KX16位的ROM存儲(chǔ)器,地址處于主存的最高端；現(xiàn)在再用 若干個(gè)16KX8位的SRAM芯片形成 128Kx16位的RAM存儲(chǔ)區(qū)域，起始地址為 00000H，假設(shè)SRAM芯片有CS# (片選，低電平有效)和 WE# (寫使能,低電平有 效)信號(hào)控制端；試寫出RAM、 ROM的地址范圍，并畫出SRAM、ROM與CPU的連 接圖，請(qǐng)標(biāo)明SRAM芯片個(gè)數(shù)、譯碼器的輸入輸出線、地址線、數(shù)據(jù)線、控制線及其連 接。答：(1 ) 256KW(2 ) 64, 15.625 微秒(3