計(jì)算機(jī)組成原理答案(張功萱等編著)終極完整版

1、整理人：杜鵬作業(yè)解答第一章作業(yè)解答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(guò)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

2、為中心的，其它部件都通過(guò)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。1.8 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(shuō)明它的型字長(zhǎng)、主存容量、所接的 I/O 設(shè)備的名稱及主要規(guī)格。號(hào)、主頻、答：衡量計(jì)算機(jī)性能的基本技術(shù)指標(biāo)主要有：基本字長(zhǎng)主存容量運(yùn)算速度所配置的外

3、部設(shè)備及其性能指標(biāo)系統(tǒng)軟件的配置還有可靠性、可用性、可維護(hù)性、以及安全性、兼容性等性能指標(biāo)。1.9 單選題（1） 1946 年，美國(guó)推出了世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，名為A 。A.ENIACB. UNIV AC-IC. ILLIAC-IV（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D. EDVACC 。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)包括兩大部分，它們是。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 。計(jì)算機(jī)可以代替人的腦力勞動(dòng)計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)大量的信息計(jì)算機(jī)是一種信息處理機(jī)計(jì)

4、算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算整理人：杜鵬（5） 存儲(chǔ)程序概念是由美國(guó)數(shù)學(xué)家馮?諾依曼在研究D時(shí)首先提出來(lái)的。ENIAC B. UNIVAC-I C. ILLIAC-IV D. EDVAC現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)是以 _ 旦為中心，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)馮？諾依曼存儲(chǔ)程序的思想是指_ C。只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器只有程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)和程序都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器數(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)

5、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(zhǎng)變字長(zhǎng)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(5) 計(jì)算機(jī)硬件直接能執(zhí)行的程序是虛機(jī)器程序，高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序必須經(jīng)過(guò)_ _翻譯，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。答：機(jī)器語(yǔ)言語(yǔ)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(guó)研制的 。答： 第一臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)1.11 是非題(1)微處理器可以用來(lái)做微型計(jì)算機(jī)的CPU 。 x 含義不清(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。X(3)決定

6、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(zhǎng)。V(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。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(chǔ)器和硬盤(pán)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整理人：杜鵬第二章作業(yè)解答2.2 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(zhǎng)度。答：?/ 4位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為 9999 , 213 =8192 V 9999 V 2 仏 =16384?表示4 位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長(zhǎng)度為14 位。?/ 5 位

7、十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為99999, 216 = 65536V 9999V 2 仃 =131072?表示 5 位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長(zhǎng)度為17 位。?/ 8 位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為99999999 , 2 悝=67108864V 99999999V 2 力=134217728?表示8 位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長(zhǎng)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= 2 ，得 j-3.3i ，亦可得到上述結(jié)果。j2.6 已知 x 的二進(jìn)制真值，試求兇補(bǔ)、 x補(bǔ)、x/2 補(bǔ)、X/4 補(bǔ)、2x 補(bǔ)、4x 補(bǔ) 、 2x 補(bǔ)、x/4 補(bǔ)。 ( 設(shè)機(jī)器采用定點(diǎn)小數(shù)，字長(zhǎng)為8 位

8、，若結(jié)果不存在或出錯(cuò)，請(qǐng)注明 )x=+ 0.0101101( 2) x = 0.1001011(3)x= 1( 4) x = 0.0001010X小【一工 *4Sxlh 丄1.*+0.0101101LJ0100110. OOLOl LO0. 00010L1Ql 10110101.Q100UG0. 0101101溢出1110100孟L.1110101 0. 10010111.011010!0. 10010111J0110101J 101101淮出溢出溢出0.00100111J0110II1.11011100.00100101.0000000無(wú)法表示1.10000001.1100000溢岀溢出溢出

9、OJOIOOOO 0.0001010L 111.01100.000 W10i.inioii1 IIH1I0i.iwnooL1Q11000O0.00101000-00000101 1111010.00000112.7 根據(jù)題 2.7表中給定的機(jī)器數(shù) ( 整數(shù) ) ，分別寫(xiě)出把它們看作原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼表示形式時(shí)所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制真值。題 2.表表示形或廉碼表示反碼表示補(bǔ)碼表示移碼表示機(jī)器數(shù)010111009292-3611QL10CH-89-38-398910000000-0-127-12E02.8 設(shè)十進(jìn)制數(shù)x = (+ 124.625) X 2- 10寫(xiě)出 x 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式。

10、若機(jī)器的浮點(diǎn)數(shù)表示格式為：20191815140數(shù)符階符階碼尾數(shù)其中階碼和尾數(shù)的基數(shù)均為2。寫(xiě)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(xiě)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。解： ( 1) x 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式為：1111100.101X 2- 10 = 0.1111100101X 2- 3 =整理人：杜鵬0.0001111100101 階碼和尾數(shù)均采用原碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式：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 1110 1111 1100 1010 0000= 0EFCA0H2.9 設(shè)某機(jī)字長(zhǎng)為16 位，數(shù)據(jù)表示格式為：整理人：杜鵬定點(diǎn)整數(shù) :0115數(shù)符浮點(diǎn)數(shù)

11、：0I尾數(shù)28615數(shù)符階符階碼尾數(shù)分別寫(xiě)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(duì)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(duì)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：解：（1）原碼決示的定點(diǎn)惟數(shù)機(jī)器數(shù)形式1-進(jìn)制具值就小正數(shù)0 0000000000000011繪大正數(shù)0 1111111111111112,5-1島火負(fù)數(shù)1 0000000000000011就小負(fù)數(shù)1 L11111

12、1U111111（2）補(bǔ)冊(cè)衣于的定 點(diǎn)整數(shù)機(jī)器數(shù)羽式1-進(jìn)制頁(yè)值最小正數(shù)0 QOOOOOOTOOOOOQ11怎犬正數(shù)0 11111111111111121!-1呂犬負(fù)數(shù)1 111111111111111 1最小負(fù)數(shù)1 000000000000000 215（3）階碼與屋數(shù)均用原碼表示的游亡數(shù) :機(jī)器數(shù)形式十進(jìn)制嵐值垠小正數(shù)0 1 1111 00000000012_nX2 11規(guī)格化品小正數(shù)0 1 1111 10000000002_3X2_U戰(zhàn)大正數(shù)0 0 1111 1111111111(12_u) X2 U垠大負(fù)數(shù)1 1 1111 0000000001-2_uX2 _ia覘格化瓏大員數(shù)1 1

13、1111 LOQOOTOOOO嚴(yán)小負(fù)數(shù)1 0 1111 1111111111-(l-2 )X2 u4)階冊(cè)與加欣均用補(bǔ)碼表示的浮點(diǎn)數(shù) ;機(jī)器數(shù)形式十遜制茸值最小正數(shù)0 1 0000 W00000001規(guī)格化最小止數(shù)0 1 0000 10000000002_IX2 _l*整理人：杜鵬最大止數(shù)0 0 1111 1111111111(1Z*) X2 U最大員數(shù)1 1 0000 1111111111-2_W X2 _1E規(guī)格化最大員數(shù)1 1 0000 0111111111X2-1*鼓小負(fù)數(shù)L 0 1111 0000000000-LX2 U(5 J lihf 冉知冷碼- Ji ：效卜碼屋 4；1 旳沖蟲(chóng)

14、粗i 徂啊M刼小正教規(guī)格化田小 IE 數(shù)址大正數(shù)最大負(fù)數(shù)規(guī)格化嚴(yán)大負(fù)數(shù)址小負(fù)數(shù)O O OOOO OOOQOOOOOL0 0 0000 10000000000 1 1111 11111111111 0 0000 11111111111 0 0000 01111111111 0 1111 000000009022-,X2 -16d-r 14) X21!2X2-( 2 1+2 W )X2- 16-1X2 132.11 用十六進(jìn)制寫(xiě)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。0.15625 ( 2) 0.15625 ( 3) 16 ( 4) 5解：(0.15625)

15、10 = (0. 00101) 2= 1.01 X 2- 3階碼 E= 127+ ( 3)= 124 = (1111100) 2= 01111100機(jī)器數(shù)形式：十六進(jìn)制形式： 3E200000H( 0.15625) 10 = ( 0. 00101) 2 = 1.01 X 2- 3階碼 E= 127+ ( 3)= 124 = (1111100) 2= 01111100機(jī)器數(shù)形式：十六進(jìn)制形式： BE200000H(16) 10 = (10000) 2 = 1.0000 X 24階碼 E= 127+ 4 = 131 = (10000011) 2機(jī)器數(shù)形式： 0 10000011 000000000

16、00000000000000十六進(jìn)制形式： 41800000H( 5) 10 = ( 101) 2= 1.01 X 22階碼 E= 127+ 2 = 129 = (10000001) 2機(jī)器數(shù)形式：十六進(jìn)制形式： C0A00000H2.13 寫(xiě)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：指數(shù) =(10000101) 2 127= 133 127 = 6十進(jìn)制數(shù)值 N = 1 + (1/2 + 1/4 + 1/32 + 1/256) X 26 = 114.25指數(shù) =(011111

17、11) 2 127= 127 - 127 = 0整理人：杜鵬= 1+ 1/16 = 1.0625十進(jìn)制數(shù)值N = 1.0625 X 20 = 1.062500800000 = 0 00000001 00000000000000000000000指數(shù) =(00000001) 2 127= 1 127 = 126M = 1.00000000000000000000000十進(jìn)制數(shù)值 N = 1X 2- 126指數(shù) =(10001111) 2 127= 143 127 = 16= 1 + (1/2 + 1/4+ 1/8) = 1.875十進(jìn)制數(shù)值N = (216+ 215 + 214 + 213) =

18、 15X 213= 122880 = 1.875 X 216 2.14 設(shè)有兩個(gè)正浮點(diǎn)數(shù)： 1e11 2SN=,2e22 2SN =若 e1 e2, 是否有 N1 N2若 S1 、S2 均為規(guī)格化數(shù)，上述結(jié)論是否正確？答： ( 1) 不一定正確2.15 設(shè)一個(gè)六位二進(jìn)制小數(shù)x= 0aa 2a3a4a5a6,x 0，請(qǐng)回答：若要 x 81, a1a2 a3c4 a5ae 需要滿足什么條件？若要 x 21, a1a2a3a4a5a6 需要滿足什么條件？若要 41 x 161 , a1a2a3a4a5a6 需要滿足什么條件？解：( 1 ) 要 x 81, a1a2a3a4 a5ae需要滿足：a1a2

19、a3 至少有一個(gè)1( 2 ) 要 x 21, a1a2a3a4 a5a6需要滿足：a1= 1, 且a2a3a4a5a6至少有一個(gè)為1 (不為全0)(3 )要41 x 161, a1a2a3a4 a5a6 需要滿足：a1= 0 且 a2 = 1,a3a4 a5a6 為全0a2 = 0 且 a3 = 1, a4a5a6 任意或 a2 = 0 且 a3= 0, a4= 1, a5as 至少有一個(gè)為 12.17 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：+ 74前分隔數(shù)字串整理人：杜鵬+ 742B3734“

20、 +” “ 7”“A ”4后嵌入數(shù)字串+ 743734“ 7”“A ”4壓縮的十進(jìn)制數(shù)串+ 740000011101001100“ 0” “ 7”“ 4 ” “ +” 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)串整理人：杜鵬6390110001110011101“ 6 “ 3 “9+2004前分隔數(shù)字串+ 20042B32303034“ + “ 2 “ 0 “ 0“ 4 后嵌入數(shù)字串+ 200432303034“ 2 “ 0 “ 0“A ”4壓縮的十進(jìn)制數(shù)串+ 20040000001000000000010011

21、00“ 0“ 0” “ 0”“ 4” “ +”整理人：杜鵬 8510前分隔數(shù)字串85102D38353130“ 8“f- ”5“ i ”“ 0后嵌入數(shù)字串851038353170“ 8“f- ”5“ 1 ”“ 0壓縮的十進(jìn)制數(shù)串8510000010000101000100001101“ 0 “ 8“f- ”5“ 1 ”“ 02.19 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)能力越強(qiáng)。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(qǐng)檢測(cè)它們是否錯(cuò)請(qǐng)

22、加以改正，并寫(xiě)出相應(yīng)的正確ASCII 碼所代表的字符。有錯(cuò)？如果有解：整理人：杜鵬指誤字為E1= P1 ?A6? A5? A3? A2? A0= 1? 1?1?1? 0?1= 1E2= p2 ?A6? A4? A3? A1? A0= 0? 1? 0?1? 1?1= 0E3= P4 ?A5? A4? A3= 1? 1? 0? 1= 1E4= P8 ?A2? A1? A0= 0? 0? 1? 1= 0得到的指誤字為 E4E3 E2E1 = 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 A5= 1 取反，即可得到正確結(jié)果1011001001

23、1。正確 ASCII 碼所代表的字符為 1001011 =“ K ”。(2)指誤字為E1= P1?A6? A5? A3? A2? A0= 1? 0?1?1? 1 ?0= 0E2= P2?A6? A4? A3?A1? A0=0? 0? 0?1? 1 ?0=0E3= P4 ?A5? A4? A3= 0? 1? 0? 1= 0E4= p8 ?A2? A1?A= 0? 1? 1? 0= 0得到的指誤字為E4E3E2 E1 = 0000 ，無(wú)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

24、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。個(gè)校驗(yàn)位為：P1=A7? A6? A4?A3? A1=0?1?0?1?0=0P2= A7? A5? A4?A2? A1= 0? 1? 0? 1? 0=0P4= A6? A5? A4? A= 1? 1? 0? 1= 1P8=A3? A2?A1?A0=1?1?0?1=1檢一糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼：000111011101= 1DDH檢二糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼，增加P0P0= P1? P2? A7? P4? A6? A5? A4? P8? A3? A2? A1? A0= 1有效信息 01101101 的 13 位檢二糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼：=

25、11DDH2.23 設(shè)準(zhǔn)備傳送的數(shù)據(jù)塊信息是，選擇生成多項(xiàng)式為G(x) = 100101 ，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：2.24 某 CRC 碼( CRC ) 的生成多項(xiàng)式G(x) = x3 + x2 + 1，請(qǐng)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)000 , 無(wú)錯(cuò)(2)為：模 2 除 1101 ，余數(shù)010 , 有錯(cuò)1111101為：模 2 除 1101 ，余數(shù)(3)

26、1001111100 , 有錯(cuò)為：模 2 除 1101 ，余數(shù)(4)000 , 無(wú)錯(cuò)1000110為：2.25 選擇題(1)某機(jī)字長(zhǎng)64 位，其中 1 位符號(hào)位， 63位尾數(shù)。若用定點(diǎn)小數(shù)表示，則最大正小數(shù)為B 。-64-63 6463A.+ (1 2)B. + (1 2)C.2D.2整理人：杜鵬(2) 設(shè)X 補(bǔ)= 1.X 1X2 X3X4X5 X6X7X8，當(dāng)B時(shí) ,x 1/2 ，成立。A.X1= 1,X2_-X8 至少有一個(gè)為1B.X1 = 0, X 2? X8 至少有一個(gè)為 1C. X 1= 1，X2? x8 任意D.X1= 0, X 2? x8 任意( 3)在某 8 位定點(diǎn)機(jī)中，寄存器

27、內(nèi)容為10000000 , 若它的數(shù)值等于一128, 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，哪種表示萬(wàn)式卜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，正確的是D。已知x 原求x補(bǔ)的方法是：在 兇原的末位加 1已知X 補(bǔ)求 x補(bǔ)的方法是：在 x補(bǔ)的的末位加C. 已知X 原求x 補(bǔ)的方法是：將尾數(shù)連同符號(hào)位一起取反，再在末位 D. 加 已知X補(bǔ)求 x 補(bǔ)的方法是：將尾數(shù)連同符號(hào)位一起取反，再在IEEE754末位標(biāo)加準(zhǔn)規(guī)定的 32 位浮點(diǎn)數(shù)格式中，符號(hào)位為為 23 位，則它所能表示的最大規(guī)格化正數(shù)為A 。A.+(22 23)

28、 X 2+12723B.+(1 2 23) X 2+127+ 255C.+(22) X 2D. 2 +127 223(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I在 24 X 24 點(diǎn)陣的漢字字庫(kù)中，一個(gè)漢字的點(diǎn)陣占用的字節(jié)數(shù)為(8)A. 2B. 9C. 24D. 7211尾數(shù)假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒(méi)有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用奇校驗(yàn)的編碼是(9)B_ 。10011010 B. 11010000 C. 11010111 D. 10111000( 10) 在循環(huán)冗余校驗(yàn)中，生成多項(xiàng)式G(x) 應(yīng)滿足的條件不包括D 。A.校驗(yàn)碼中的任一位發(fā)生

29、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)不同用 G(x) 對(duì)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2.26 填空題(1)設(shè)某機(jī)字長(zhǎng)為8 位 ( 含一符號(hào)位 ) ，若x 補(bǔ)=11001001 ，則 x 所表示的十進(jìn)制 數(shù)的真值為 ，1/4x 補(bǔ)= ；若y 移=11001001 ，貝 U 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 11110010 +7301001001(2)在帶符號(hào)數(shù)的編碼方式中，零的表示是唯一的有 和。答

30、：補(bǔ)碼移碼(3)若補(bǔ)=10110111 , 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整理人：杜鵬(4)設(shè)某浮點(diǎn)數(shù)的階碼為8 位 ( 最左一位為符號(hào)位) ，用移碼表示；尾數(shù)為24 位( 最 左一位為符號(hào)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)的階碼為，尾數(shù)為 。( 用二進(jìn)制編碼回答)(書(shū)上：最小負(fù)數(shù)的階碼為，尾數(shù)為答：1111111111111111 (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(cè)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：2K 1 AN

31、+ K2.27 是非題( 1 ) 設(shè)兇 補(bǔ)=0.X 1X2X3 X4 X5X6 X7, 若要求X 1/2 成立，則需要滿足的條件是X1 必須為1 ,X2? X7 至少有一個(gè)為1。V(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。X(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)。V在規(guī)格化浮點(diǎn)表示中，保持其他方面不變，只是將階碼部分由移碼表示改為補(bǔ)碼表示，則會(huì)使該浮點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)表示范圍增大。X(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。X第三章作業(yè)解答作業(yè)三 (1)3.1 已知 X、y，計(jì)算 X + y和 y ，并判斷

32、溢出情況。補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)X補(bǔ)(1) X 補(bǔ)=0.11011 卅補(bǔ)=0.00011( 2) X補(bǔ)=0.10111 y 補(bǔ)=1.00101X補(bǔ)=1.01010 y 補(bǔ)=1.10001解： ( 1)X補(bǔ)=0.11011 y 補(bǔ)=0.00011 y補(bǔ)=1.111101X + y補(bǔ)=0.11011 + 0.00011 = 0.11110X y補(bǔ)=0.11011 + 1.111101 = 0.11000X補(bǔ)=0.10111 y 補(bǔ)=1.00101 y補(bǔ)=0.11011X + 卅補(bǔ) =0.10111 + 1.00101 = 1.11100X 卅補(bǔ) =0.10111 + 0.11011 = 1.10010 溢出X補(bǔ)=

33、1.01010 y 補(bǔ)=1.10001 y補(bǔ)=0.01111X + 卅補(bǔ) =1.01010 + 1.10001 = 0.11011 溢出X 卅補(bǔ) =1.01010 + 0.01111 = 1.110013.2 已知 x補(bǔ)、 y補(bǔ)，計(jì)算 X + y變形補(bǔ) 和X y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)=110100X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) = 0000100X + y變形補(bǔ) =1100111 + 1111100 = 1100

34、011整理人：杜鵬X y 變形補(bǔ) = 1100111 + 0000100 = 1101011(2)X 變形補(bǔ) = 0011011 y 變形補(bǔ) =1110100 y 變形補(bǔ) = 0001100X +y 變形補(bǔ) =0011011 + 1110100= 0001111X y變形補(bǔ) =0011011+ 0001100 =0100111溢出(3)X 變形補(bǔ) = 1101111 y 變形補(bǔ) =0011000 y 變形補(bǔ) = 1101000X + y變形補(bǔ) =1101111+ 0011000 = 0000111X y變形補(bǔ) =1101111+ 1101000 =1010111溢出3.4 分別用原碼一位乘法和

35、補(bǔ)碼一位乘法計(jì)算x X y 原和 x X y補(bǔ)。(1)x= 0.11001 y= 0.10001 (2) x= 0.01101 y =- 0.10100(3)x=- 0.10111 y= 0.11011( 4) x = - 0.01011 y =- 0.11010解：( 1) x X y原=0.0110101001 x X y補(bǔ)=0.0110101001x X y原=1.0100000100 x X y補(bǔ) =1.1011111100 x X y原=1.1001101101 x X 刃補(bǔ)=1.0110010011x X y原=0.0100011110 x X y補(bǔ) =0.01000111103.

36、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= 0.11001 y= 0.10001 (2) x= 0.10101 y=- 0.01101( 3)x=-0.01111 y= 0.11101( 4)x = -0.01001 y =-0.10010解：(1)xXy原=0.0110101001 xXy 補(bǔ)=0.0110101001x X y原=1.0100010001 x X y補(bǔ) =1.1011101111x X y原=1.0110110011 x X 刃補(bǔ)=1.1001001101x X y原=0.0010100010 x X y補(bǔ) =0.00101000103.6

37、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)x= 0.01011 y = 0.10110 x/y 原=0.10000 x/y 補(bǔ)=0.10000 or x/y 補(bǔ)=0.10001x= 0.10011 y =- 0.11101x/y原 =1.10100 x/y 補(bǔ)=1.01100 or x/y 補(bǔ)=1.01011x=- 0.10111 y =- 0.11011x/y原 =0.11100 x/y 補(bǔ)=0.11101 or x/y 補(bǔ)=0.11100 x=+ 10110 y =- 00110 x/y 原=100011 x/y 補(bǔ) =1111013.9 已知某機(jī)浮

38、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)：x= 0.110101X 2- 001 y=- 0.100101X 2+001試用浮點(diǎn)運(yùn)算規(guī)則計(jì)算x + y、x -y、 x X y、x/y。 ( 要求寫(xiě)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) x + y 機(jī)器數(shù) x + y=1 10000 010000 x + y= 0.110000 X 2補(bǔ)o整理人：杜鵬對(duì)階： ?移=ex移+ - ey補(bǔ)=0

39、1111 + 11111 = 01110 ,尸ex-ey=-00010小階對(duì)大階： x補(bǔ)=0 10001 001101x+ 補(bǔ) =1 10000 010000 x+ y=- 0.110000 X 20 x - yx-=-y=0.110010X2y” 0 10001 110010 x1(3)x X y x X y =- 0.111110X2- 001 =-0.111110 X 2-1階碼相加： e + e = e +e =01111 + 00001 = 10000 xy移x移y補(bǔ)尾數(shù)可采用定點(diǎn)補(bǔ)碼乘法(雙符號(hào)位 )：SxX S y補(bǔ)=Sx 補(bǔ) X S y補(bǔ)=11.100001010111規(guī)格化：

40、 x X y 補(bǔ)=1 01111 000010 x X y = 0.111110 X 2- ooi = 0.111110 X 2- 1（4） x/y尾數(shù) |S| |S y|, Sx 右移得： Sx補(bǔ)=00.011010 , ex 移=10000 ,階碼相減： ex ey 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) = Sx補(bǔ) X Sy 補(bǔ)=1.010011 （恒置 1） OR 1.010100（校正）規(guī)格化： x/y補(bǔ)=1 01111 010011OR 1 01111 010100 x/y = 0.101101X 2-001OR

41、0.101100X 2-0013.10A C C n Cn+1 ALU AND 1寄存器 BBB AND2 CR & 移 位脈沖 時(shí)鐘脈沖 CT Q 啟動(dòng) 結(jié)束 Cn Cn Cn+1 Cn+1000001001100000000100110 x 00. 1 1 0 0 100.11001001100101001 + x 11.0 0 1 1 111.01101x 00. 1 1 0 0 1得X X 丫 補(bǔ)=0.1010001010 XX Y = 0.1010001010寄存器ABC運(yùn)算初態(tài)00000001111001100運(yùn)算終態(tài)101000011101010103.11 說(shuō)明定點(diǎn)補(bǔ)碼和浮點(diǎn)補(bǔ)

42、碼加減運(yùn)算的溢出判斷方法。整理人：杜鵬答： 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(hào)與結(jié)果的符號(hào)判別溢出：i I fff sysxsyxsyxOVR二二=+ =根據(jù)兩數(shù)相加時(shí)產(chǎn)生的進(jìn)位判別溢出：OVR = Cf? C 1根據(jù)變形補(bǔ)碼運(yùn)算后的符號(hào)判別溢出：sf1sf2= 00, 表示結(jié)果為正數(shù)，無(wú)溢出；Sf1Sf2 = 11 , 表示結(jié)果為負(fù)數(shù)，無(wú)溢出；Sf1Sf2 = 01 ，表示結(jié)果為正溢出；sf1sf2= 10, 表示結(jié)果為負(fù)溢出。浮點(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)算的溢出通常是指浮點(diǎn)數(shù)上溢，浮點(diǎn)數(shù)是否溢出是由階碼是否大于浮點(diǎn)數(shù)所能表示的最大正階來(lái)判斷的。例如，設(shè)浮點(diǎn)

43、數(shù)的階碼采用補(bǔ)碼表示，雙符號(hào)位，這時(shí)浮點(diǎn)數(shù)的溢出與否可由階碼的符號(hào)進(jìn)行判斷：若階碼 j補(bǔ)=01 XX , X,則表示出現(xiàn)上溢，需作溢出處理；符號(hào)若階碼 j補(bǔ)=10 XX , X,則表示出現(xiàn)下溢，按機(jī)器零處理。3.14 利用用十進(jìn)制加減運(yùn)算算法計(jì)算下列各題：( 1)125+ 436=?( 2) 125 - 436 =?( 3)436 - 125 =?解：( 1)125 + 436 = 561( 2)125-436=-311( 3)436-125= 3113.16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(hào)為1。運(yùn)算器可實(shí)現(xiàn)下述功能( 1)- ABA( 2)BX CT A、C ( 乘積高位在

44、 A 中)( 3)A十BTC(商在 C中)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并畫(huà)出運(yùn)算器第3 位及A、 C寄存器第三位輸入邏輯。加法器本身邏輯可以不畫(huà)，原始操作數(shù)輸入問(wèn)題可以不考慮。解：見(jiàn)附頁(yè)3.19 設(shè)一個(gè)8 位寄存器中的內(nèi)容為十六進(jìn)制數(shù)C5H ，連續(xù)經(jīng)過(guò)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(xiě)出每次移位后寄存器的內(nèi)容和進(jìn)位標(biāo)志C 的狀態(tài)。解： C5H = 11000101C 寄存器一次算術(shù)右移：1 11100010一次邏輯左移：1 11000100一次大循環(huán)右移：0 11100010一次小循環(huán)左移：1 110001013.21 選擇題(1)運(yùn)算器的核心部分是C 。A.元數(shù)據(jù)總線D.多路開(kāi)關(guān)B.累

45、加寄存器C.算術(shù)邏輯運(yùn)算單(2)在浮點(diǎn)運(yùn)算中下面的論述正確的是C 。對(duì)階時(shí)應(yīng)采用向左規(guī)格化對(duì)階時(shí)可以使小階向大階對(duì)齊，也可以使大階向小階對(duì)齊整理人：杜鵬尾數(shù)相加后可能會(huì)出現(xiàn)溢出，但可采用向右規(guī)格化的方法得出正確結(jié)論尾數(shù)相加后不可能得出規(guī)格化的數(shù)(3)當(dāng)采用雙符號(hào)位進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)，若運(yùn)算結(jié)果的雙符號(hào)位為01 ，則表明運(yùn)算B_ 。無(wú)溢出 B.正溢出 C. 負(fù)溢出 D.不能判別是否溢出(4)補(bǔ)碼加法運(yùn)算的規(guī)則是B 。操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，符號(hào)位單獨(dú)處理操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，連同符號(hào)位一起相加操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，將加數(shù)變補(bǔ)，然后相加操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，將被加數(shù)變補(bǔ)，然后相加整理人：杜鵬(5)原碼乘除法運(yùn)算要求 C

46、 。A.操作數(shù)必須都是正數(shù)B.操作數(shù)必須具有相同的符號(hào)位C.對(duì)操作數(shù)符號(hào)沒(méi)有限制D. 以上都不對(duì)(6)進(jìn)行補(bǔ)碼一位乘法時(shí)，被乘數(shù)和乘數(shù)均用補(bǔ)碼表示，運(yùn)算時(shí)A 。A. 首先在乘數(shù)最末位yn 后增設(shè)附加位 yn+1 ，且初始 yn+1 = 0，再依照 Yn yn+1 的值 確定下面的運(yùn)算。B.首先在乘數(shù)最末位yn 后增設(shè)附加位 yn+1 ，且初始 yn+1 = 1，再依照 yn yn+1 的值 確定下面的運(yùn)算。C.首先觀察乘數(shù)符號(hào)位，然后決定乘數(shù)最末位yn 后附加位 yn+1 的值，再依照yn yn+i 的值確定下面的運(yùn)算。D.不應(yīng)在乘數(shù)最末位yn 后增設(shè)附加位 yn+1 ，而應(yīng)直接觀察乘數(shù)的末兩

47、位yn- iyn確定下面的運(yùn)算。(7)下面對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算器的描述中正確的是A 。A.浮點(diǎn)運(yùn)算器由階碼部件和尾數(shù)部件實(shí)現(xiàn)。B.階碼部件可實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除四種運(yùn)算。C.階碼部件只能進(jìn)行階碼的移位操作。D.尾數(shù)部件只能進(jìn)行乘法和加法運(yùn)算。(8)若浮點(diǎn)數(shù)的階碼和尾數(shù)都用補(bǔ)碼表示，則判斷運(yùn)算結(jié)果是否為規(guī)格化數(shù)的方法是階符與數(shù)符相同為規(guī)格化數(shù)。階符與數(shù)符相異為規(guī)格化數(shù)。數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相異為規(guī)格化數(shù)。數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相同為規(guī)格化數(shù)。(9)已知兇補(bǔ)=1.01010 , y=1.10001 ，下列答案正確的是補(bǔ)A. x補(bǔ) +y 補(bǔ)B. x補(bǔ) + y補(bǔ) =0.11011=1.11011D.

48、x補(bǔ)一y 補(bǔ)=1.11001 D。C. x補(bǔ)一 y補(bǔ)A.定點(diǎn)補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，其符號(hào)位不參加運(yùn)算。=0.11011浮點(diǎn)運(yùn)算中，尾數(shù)部分只進(jìn)行乘法和除法運(yùn)算。B.C.浮點(diǎn)數(shù)的正負(fù)由階碼的正負(fù)符號(hào)決定。D.在定點(diǎn)小數(shù)一位除法中，為了避免溢出，被除數(shù)的絕對(duì)值一定要小于除數(shù)的絕對(duì)值。3.22 填空題(1)在補(bǔ)碼加減運(yùn)算中，符號(hào)位與數(shù)據(jù) 參加運(yùn)算，符號(hào)位產(chǎn)生的進(jìn)位。答：按同樣規(guī)則一起 自動(dòng)丟失(2)在采用變形補(bǔ)碼進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，若運(yùn)算結(jié)果中兩個(gè)符號(hào)位，表示發(fā)生了溢出。若結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位為，表示發(fā)生正溢岀 ; 為 ，表示發(fā)生負(fù)溢出。答：-55 11110010 +7301001001(3)在原碼一位乘法的運(yùn)算過(guò)

49、程中，符號(hào)位與數(shù)值位參加運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位等于 。答： 分別 兩操作數(shù)的符號(hào)的模2加(異或)(4)浮點(diǎn)乘除法運(yùn)算的運(yùn)算步驟包括：、和。整理人：杜鵬答： 階碼運(yùn)算溢岀判斷尾數(shù)乘除運(yùn)算 結(jié)果規(guī)格化處理 舍入處理(5)結(jié)果的尾數(shù)部分不是化處理。設(shè)尾數(shù)采用補(bǔ)碼表示形式，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果在浮點(diǎn)運(yùn)算過(guò)程中,如果運(yùn)算 形式 , 則需要進(jìn)行規(guī)格 時(shí)，需要進(jìn)行右規(guī)操作；當(dāng)運(yùn)算結(jié)果_時(shí)，需要進(jìn)行左規(guī)操作。答：_ 溢出不是規(guī)格化數(shù)(6)將兩個(gè)8421BCD碼相加，為了得到正確的十進(jìn)制運(yùn)算結(jié)果，需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，其修正方法是。結(jié)果就是正確的答： 兩個(gè) 8421 碼相加后，若相加的和數(shù)V 10, 則不需修正，按二進(jìn)制規(guī)

50、8421 碼的和數(shù)；若相加的和數(shù)10, 則需在二進(jìn)制相加的結(jié)果上加“則相加的0110 ”進(jìn)行修正。(7)浮點(diǎn)運(yùn)算器由 和兩部分組成求能夠進(jìn)行運(yùn)算；要求能夠進(jìn)行運(yùn)算。答 : 階碼部件尾數(shù)部件, 它們本身都是定點(diǎn)運(yùn)算器，其中要 加減加減乘除(8)設(shè)有一個(gè) 16 位的數(shù)據(jù)存放在由兩個(gè)8 位寄存器 AH 和 AL 組成的寄存器AX 中， 其中數(shù)據(jù)的高8 位存放在 AH 寄存器中，低 8 位存放在 AL 寄存器中。現(xiàn)需要將AX 中的數(shù) 據(jù)進(jìn)行一次算術(shù)左移，其操作方法是：先對(duì)進(jìn)行一次操作, 再對(duì)進(jìn)行一次操作。答: AL算術(shù)左移 AH帶進(jìn)位循環(huán)左移3.23 是非題(1 )運(yùn)算器的主要功能是進(jìn)行加法運(yùn)算。加法

51、器是構(gòu)成運(yùn)算器的主要部件，為了提高運(yùn)算速度，運(yùn)算器中通常都采用并行加法器。V(3)在定點(diǎn)整數(shù)除法中，為了避免運(yùn)算結(jié)果的溢出，要求I 被除數(shù)|V|除數(shù) |。V( 4 ) 浮點(diǎn)運(yùn)算器中的階碼部件可實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除運(yùn)算。X根據(jù)數(shù)據(jù)的傳遞過(guò)程和運(yùn)算控制過(guò)程來(lái)看，陣列乘法器實(shí)現(xiàn)的是全并行運(yùn)算。V(6)作是進(jìn)位標(biāo)志位移入符號(hào)位，其余數(shù)據(jù)位依次右移邏輯右移執(zhí)行的操1 位，最低位移入進(jìn)位標(biāo)志位。X第四章作業(yè)解答4.1 靜態(tài) MOS 存儲(chǔ)器與動(dòng)態(tài)MOS 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息的原理有何不同？為什么動(dòng)態(tài)MOS 存儲(chǔ)器需要刷新？一般有哪幾種刷新方式？答：靜態(tài) MOS 存儲(chǔ)器利用一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制位，只要不斷電

52、就可以保持其中存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)不丟失。整理人：杜鵬動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)器使用一個(gè)MOS管和一個(gè)電容來(lái)存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息。用電容來(lái)存儲(chǔ)信息減少了構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)單位所需要的晶體管的數(shù)目。由于動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)器中的電容會(huì)產(chǎn)生漏電，因此DRAM存儲(chǔ)器芯片需要頻繁的刷新操作。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新方式通常有：集中式刷新方式、分散式刷新方式、異步式刷新方式4.2 某一64KX1 位的動(dòng)態(tài)RAM芯片，采用地址復(fù)用技術(shù)，則除了電源和地引腳外，該芯片還應(yīng)有那些引腳？各為多少位？解：地址線：采用地址復(fù)用技術(shù)，可為16/2= 8位數(shù)據(jù)線： 1 位；讀寫(xiě)線 WR/ :1 位；片選信號(hào)CS：或行選通信號(hào)RAS :1 位；列選通信號(hào)CA

53、S :1 位1 位4.6 假設(shè)某存儲(chǔ)器地址長(zhǎng)為22 位，存儲(chǔ)器字長(zhǎng)為16 位，試問(wèn)：該存儲(chǔ)器能存儲(chǔ)多少字節(jié)信息？若用 64K X 4 位的 DRAM 芯片組織該存儲(chǔ)器，則需多少片芯片？在該存儲(chǔ)器的 22 位地址中，多少位用于選片尋址？多少位用于片內(nèi)尋址？答： ( 1) 該存儲(chǔ)器可存儲(chǔ) 222 X 2 = 223= 8MB 的信息。需要芯片 222X 16/64 X 210X 4 = 28 = 25622 位地址中， 16 位用于片內(nèi)尋址， 6 位用于選片尋址。4.7 某 8 位計(jì)算機(jī)采用單總線結(jié)構(gòu)，地址總線17 根(016A ,16 A 為高位 ) ，數(shù)據(jù)總線 8 根雙向( 07 _D ),

54、控制信號(hào) WR/ ( 高電平為讀，低電平為寫(xiě) ) 。已知該機(jī)的 I/O 設(shè)備與主存統(tǒng)一編址，若地址空間從 0 連續(xù)編址，其地址空間分配如下：最低 16K 為系統(tǒng)程序區(qū)，由ROM 芯片組成；緊接著 48K為備用區(qū)，暫不連接芯片；接著60K 為用戶程序和數(shù)據(jù)空間，用靜態(tài)RAM 芯片組 成；最后 4K 為 I/O 設(shè)備區(qū)?，F(xiàn)有芯片如下：Yo Y1Y2 Y3 Y4 Y5丫 6丫 6 丫 7 D0-D7 D0-D7 A13-A0A13-A 0 CS OE CS WE A B C A B C F& 3-8譯碼器 16KBRAM 16KBROM ENROM : 16kX位，其中 CS：為片選信號(hào)，低電平有效

55、，0E：為讀出控制，低電平讀出有效。靜態(tài) RAM : 16KX 8 位，其中 CS : 為片選信號(hào)，低電平有效，WE：為寫(xiě)控制信號(hào)，低電平寫(xiě)，高電平讀。譯碼器： 3 8 譯碼器。輸出低電平有效。與非門(mén)：扇入系數(shù)不限。試畫(huà)出主存芯片連接的邏輯圖并寫(xiě)出各芯片地址分配表( 假設(shè)存儲(chǔ)器從0 連續(xù)進(jìn)行編址 ) 。答： 共需 5 片，其中1片16KX8ROM ,4片16K X 8SRAM各芯片地址分配表00000H ? 03FFFH 系統(tǒng)程序區(qū) 16KB04000H ? 0FFFFH 備用區(qū) 48KB10000H ? 1EFFFH 用戶程序區(qū)和數(shù)據(jù)空間60KB1F000H ? 1FFFFH I/O設(shè)備區(qū)

56、4K0 0000 0000 0000 0000? 0 00111111 1111 1111A16A15 A14 =000 ROM 1片0 0100 0000 0000 0000? 0 11111111 1111 1111備用區(qū)1 0000 0000 0000 0000? 1 00111111 1111 1111A16A15 A14 =100 16KRAM 第 1 片1 0100 0000 0000 0000? 1 01111111 1111 1111A16A15 A14 =101 16KRAM 第 2 片1 1000 0000 0000 0000? 1 10111111 1111 1111A1

57、6A15 A14 =110 16KRAM 第 3 片1 1100 0000 0000 0000? 1 1110111111111111A16 A15 A14=111 A 13 A12 M1112KRAM 第 4片整理人：杜鵬1 1111 0000 0000 0000? 1 1111 1111 1111 1111 A16A15A14= 111 A 13 A12= 11 4K I/O 設(shè)備區(qū)0 0000 0000 0000 0000? 0 00111111 1111 111100000H ? 03FFFH0 0100 0000 0000 0000? 0 11111111 1111 11110400

58、0H ? 0FFFFH1 0000 0000 0000 0000? 1 00111111 1111 111110000H? 13FFFH1 0100 0000 0000 0000? 1 01111111 1111 111114000H? 17FFFH1 1000 0000 0000 0000? 1 10111111 1111 111118000H? 1BFFFH1 1100 0000 0000 0000? 1 1110 1111 1111 11111C000H? 1EFFFH1 1111 0000 0000 0000? 1 1111 1111 1111 11111F000H? 1FFFFH主存

59、芯片與CPU 的連接邏輯圖ROM RAM RAM RAM RAM A13?A。 R/W 38 譯碼器MEMRENA16 A15 A14 C B AD7? D。 A13 A124.9 已知某8 位機(jī)的主存采用4KX4 位的SRAM芯片構(gòu)成該機(jī)所允許的最大主存空間，并選用模塊板結(jié)構(gòu)形式，該機(jī)地址總線為18 位，問(wèn)：( 1 ) 若每個(gè)模塊板為32K X 8 位，共需幾個(gè)模塊板？(2)每個(gè)模塊板內(nèi)共有多少塊4K X 4 位的 RAM 芯片？請(qǐng)畫(huà)出一個(gè)模塊板內(nèi)各芯片連接的邏輯框圖。該主存共需要多少 4K X 4 位的 RAM 芯片？ CPU 如何選擇各個(gè)模塊板？答：(1)主存總?cè)萘?18 X 8= 25

60、6K X 8?每個(gè)模塊板為32K X 8 位，二共需 256K/32K = 8 個(gè)模塊板。每個(gè)模塊板內(nèi)共有 32K X 8 位/4K X 4 位=16 片 RAM 芯片。一個(gè)模塊板內(nèi)各芯片連接的邏輯框圖：RAM 0 RAM 1 RAM 2 RAM 3 RAM 4 RAM 7 A11 ? Ao R/W 3 8 譯碼器 Am A 13 A12 D7 ? Do MEMR EN C B A , D7? D4 D3 ? D0 RAM 0 RAM 1 RAM2 RAM3 RAM4 RAM 7 ,該主存共需要 16 X 8 = 128 片 4K X 4 位的 RAM 芯片。用地址高 3 位，通過(guò) 3- 8