(新)計算機組成原理作業(yè)參考

1、(新)計算機組成原理-作業(yè)參照答案(1)(新)計算機組成原理-作業(yè)參照答案(1)10/10(新)計算機組成原理-作業(yè)參照答案(1)所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。第1章計算機系統(tǒng)概論馮?諾依曼計算機的特點是什么？解：馮?諾依曼計算機的特點是：P8計算機由運算器、控制器、儲蓄器、輸入設(shè)施、輸出設(shè)施五大零件組成；指令和數(shù)據(jù)以同相同地位寄存于儲蓄器內(nèi)，并可以按地點接見；指令和數(shù)據(jù)均用二進制表示；指令由操作碼、地點碼兩大多數(shù)組成，操作碼用來表示操作的性質(zhì)，地點碼用來表示操作數(shù)在儲蓄器中的地點；指令在儲蓄器中次序寄存，平時自動次序取出履行；機器以運算器為中心（原

2、始馮?諾依曼機）。解說以下見解：主機、CPU、主存、儲蓄單元、儲蓄元件、儲蓄基元、儲蓄元、儲蓄字、儲蓄字長、儲蓄容量、機器字長、指令字長。解：課本P9-10主機：是計算機硬件的主體部分，由CPU和主儲蓄器MM合成為主機。CPU：中央辦理器，是計算機硬件的核心零件，由運算器和控制器組成；（早期的運算器和控制器不在同一芯片上，現(xiàn)在的CPU內(nèi)除含有運算器和控制器外還集成了Cache）。主存：計算機中寄存正在運行的程序和數(shù)據(jù)的儲蓄器，為計算機的主要工作儲蓄器，可隨機存?。挥蓛π铙w、各樣邏輯零件及控制電路組成。儲蓄單元：可寄存一個機器字并擁有特定儲蓄地點的儲蓄單位。儲蓄元件：儲蓄一位二進制信息的物理元件

3、，是儲蓄器中最小的儲蓄單位，又叫儲蓄基元或儲蓄元，不可以獨自存取。儲蓄字：一個儲蓄單元所存二進制代碼的邏輯單位。儲蓄字長：一個儲蓄單元所儲蓄的二進制代碼的總位數(shù)。儲蓄容量：儲蓄器中可存二進制代碼的總量；（平時主、輔存容量分開描繪）。(9)機器字長：指CPU一次能辦理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，平時與CPU的寄存器位數(shù)相關(guān)。指令字長：機器指令中二進制代碼的總位數(shù)。解說以下英文縮寫的中文含義：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！1所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解：全面

4、的回答應(yīng)分英文全稱、中文名、功能三部分。CPU：CentralProcessingUnit，中央辦理機（器），是計算機硬件的核心零件，主要由運算器和控制器組成。PC：ProgramCounter，程序計數(shù)器，其功能是寄存目前欲履行指令的地點，并可自動計數(shù)形成下一條指令地點。IR：InstructionRegister，指令寄存器，其功能是寄存目前正在履行的指令。CU：ControlUnit，控制單元（零件），為控制器的核心零件，其功能是產(chǎn)生微操作命令序列。ALU：ArithmeticLogicUnit，算術(shù)邏輯運算單元，為運算器的核心零件，其功能是進行算術(shù)、邏輯運算。ACC：Accumulat

5、or，累加器，是運算器中既能寄存運算前的操作數(shù)，又能寄存運算結(jié)果的寄存器。MQ：Multiplier-QuotientRegister，乘商寄存器，乘法運算時寄存乘數(shù)、除法時寄存商的寄存器。X：此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一零件名，在此表示操作數(shù)寄存器，即運算器中工作寄存器之一，用來寄存操作數(shù)；MAR：MemoryAddressRegister，儲蓄器地點寄存器，在主存中用來寄存欲接見的儲蓄單元的地點。MDR：MemoryDataRegister，儲蓄器數(shù)據(jù)緩沖寄存器，在主存中用來寄存從某單元讀出、或要寫入某儲蓄單元的數(shù)據(jù)。I/O：Input/Outputequipment，輸入/輸出

6、設(shè)施，為輸入設(shè)施和輸出設(shè)施的總稱，用于計算機內(nèi)部和外界信息的變換與傳達。MIPS：MillionInstructionPerSecond，每秒履行百萬條指令數(shù)，為計算機運算速度指標(biāo)的一種計量單位。補充題.什么是摩爾定律？該定律能否永遠奏效？為什么？答：P23，否，P36同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！2所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。第四章儲蓄器（海明碼）寫出1100、1110對應(yīng)的漢明碼。解：有效信息為n=4位，假定有效信息用b4b3b2b1表示，依據(jù)2kn+k+1，得校驗位位數(shù)k=3位。設(shè)校驗位分別為C1、C2、C3，則漢明碼共4+3=7位，即：C1C

7、2b4C3b3b2b1。校驗位在漢明碼中分別處于第1、2、4位，依據(jù)配偶原有：C1=357=b4b3b1（公式必然要有）C2=367=b4b2b1C3=567=b3b2b1當(dāng)有效信息為1100時，C3C2C1=110，漢明碼為0111100。當(dāng)有效信息為1110時，C3C2C1=000，漢明碼為0010110。已知收到的漢明碼（按配偶原則配置）為1100111、1100001，檢查上述代碼能否犯錯？第幾位犯錯？解：假定接收到的漢明碼為：C1C2b4C3b3b2b1糾錯過程以下：P1=1357=C1b4b3b1（公式必然要有）P2=2367=C2b4b2b1P3=4567=C3b3b2b1假如收

8、到的漢明碼為1100111，則P3P2P1=111，說明朝碼有錯，第7位（b1）犯錯，有效信息為：0110假如收到的漢明碼為1100001，則P3P2P1=100，說明朝碼有錯，第4位（C3）犯錯，有效信息為：0001已經(jīng)接收到以下漢明碼，分別寫出它們所對應(yīng)的欲傳達代碼。（3）1101001（按偶性配置）（6）1110001（按奇性配置）解：（一）假定接收到的漢明碼為C1C2b4C3b3b2b1，按偶性配置則：P1=C1b4b3b1（公式必然要有）P2=C2b4b2b1同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！3所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。P3=C3b3b2b1

9、（3）如接收到的漢明碼為1101001，P1=1001=0P2=1001=0P3=1001=0P3P2P1=000，傳達無錯，故欲傳達的信息為0001。（二）假定接收到的漢明碼為C1C2b4C3b3b2b1，按奇性配置則：P1=C1b4b3b1（公式必然要有，必然要注意按奇配置，異或后再取非）P2=C2b4b2b1P3=C3b3b2b1（6）如接收到的漢明碼為1110001，P1=C1b4b3b111010P2=C2b4b2b111010P3=C3b3b2b1=00010P3P2P1=000，傳達無錯，故欲傳達的信息為1001。同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！4所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的

10、日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。第6章計算機的運算方法設(shè)x為整數(shù)，x補=1，x1x2x3x4x5，若要求x-16，試問x1x5應(yīng)取何值？解：依據(jù)正數(shù)（或負數(shù)）的補碼數(shù)值位（除符號位）越小，則對應(yīng)真值越?。ㄒ罁?jù)課本P225表6-1可得出上述規(guī)律）。由于-16補=1,10000，若要x-16，只要x1x2x3x4x510000，即x1=0，x2x5隨意即可。設(shè)機器數(shù)字長為8位（含1位符號位在內(nèi)）（很多同學(xué)都沒留神這個前提條件），寫出對應(yīng)以下各真值的原碼、補碼和反碼。-13/64，100解：真值與不相同機器碼對應(yīng)關(guān)系以下：真值-13/64100二進制-0.0011011100100原碼1.00

11、1101001100100補碼1.110011001100100反碼1.110010101100100已知x補，求x原和x。x5補=1,0101;x7補=0,0111（注意正數(shù)的原、反、補碼都相同）解：x補與x原、x的對應(yīng)關(guān)系以下：x補1,01010,0111x原1,10110,0111x-1011+111當(dāng)十六進制數(shù)9B和FF分別表示為原碼、補碼、反碼、移碼和無符號數(shù)時，所對應(yīng)的十進制數(shù)各為多少（設(shè)機器數(shù)采用一位符號位）？解：真值和機器數(shù)的對應(yīng)關(guān)系以下：9BH原碼補碼反碼移碼無符號數(shù)10011011對應(yīng)十進制數(shù)-27-101-100+27155FFH原碼補碼反碼移碼無符號數(shù)11111111對

12、應(yīng)十進制數(shù)-127-1-0+127255在整數(shù)定點機中，設(shè)機器數(shù)采用1位符號位，寫出0的原碼、補碼、反碼和同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！5所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。移碼，得出什么結(jié)論？解：0的機器數(shù)形式以下：（假定機器數(shù)共8位，含1位符號位在內(nèi)）真值原碼補碼反碼移碼+000000000000000000000000010000000-010000000000000001111111110000000結(jié)論：0的原碼和反碼分別有+0和-0兩種形式，補碼和移碼只有一種形式，且補碼和移碼數(shù)值位相同，符號位相反。已知機器數(shù)字長為4位（含1位符號位），寫出整數(shù)

13、定點機和小數(shù)定點機中原碼、補碼和反碼的全部形式，并注明其對應(yīng)的十進制真值。（補碼比原碼和反碼多表示一個最小的負數(shù)，整數(shù)形式為1,000，而小數(shù)形式為1.000，此處的“1”有兩層含義，一代表負數(shù)，二代表該位的權(quán)重為23或21）整數(shù)定點機小數(shù)定點機原碼補碼反碼真值原碼補碼反碼真值0,0000,0000,000+00.0000.0000.000+00,0010,0010,00110.0010.0010.0010.1250,0100,0100,01020.0100.0100.0100.2500,0110,0110,01130.0110.0110.0110.3750,1000,1000,10040.1

14、000.1000.1000.5000,1010,1010,10150.1010.1010.1010.6250,1100,1100,11060.1100.1100.1100.7500,1110,1110,11170.1110.1110.1110.8751,0000,0001,111-01.0000.0001.111-01,0011,1111,110-11.0011.1111.110-0.1251,0101,1101,101-21.0101.1101.101-0.2501,0111,1011,100-31.0111.1011.100-0.3751,1001,1001,011-41.1001.100

15、1.011-0.5001,1011,0111,010-51.1011.0111.010-0.6251,1101,0101,001-61.1101.0101.001-0.7501,1111,0011,000-71.1111.0011.000-0.875同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！6所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。無1,000無-8無1.000無-1設(shè)浮點數(shù)格式為：階碼5位（含1位階符），尾數(shù)11位（含1位數(shù)符）。寫出51/128、7.375所對應(yīng)的機器數(shù)。要求以下：（1）階碼和尾數(shù)均為原碼。（2）階碼和尾數(shù)均為補碼。（3）階碼為移碼，尾數(shù)為補碼。解：據(jù)題

16、意畫出該浮點數(shù)的格式：階符1位階碼4位數(shù)符1位尾數(shù)10位將十進制數(shù)變換為二進制：-1x1=51/128=0.0110011B=20.110011B3x3=7.375=111.011B=20.111011B則以上各數(shù)的浮點規(guī)格化數(shù)為：1）x1浮=1，0001；0.1100110000 x3浮=0，0011；0.11101100002）x1浮=1，1111；0.1100110000 x3浮=0，0011；0.11101100003）x1浮=0，1111；0.1100110000 x3浮=1，0011；0.1110110000設(shè)浮點數(shù)字長為32位，欲表示6萬間的十進制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除

17、階符、數(shù)符各取1位外，階碼和尾數(shù)各取幾位？按這樣分派，該浮點數(shù)溢出的條件是什么？解：若要保證數(shù)的最大精度，應(yīng)取階碼的基值=2。若要表示6萬間的十進制數(shù)，由于32768（215）6萬65536（216），則：階碼除階符外還應(yīng)取5位（向上取2的冪）。故：尾數(shù)位數(shù)=32-1-1-5=25位，則該浮點數(shù)格式以下：階符1位階碼5位數(shù)符1位尾數(shù)25位按此格式，該浮點數(shù)上溢的條件為：階碼2516設(shè)機器數(shù)字長為16位，寫出以下各樣情況下它能表示的數(shù)的范圍。設(shè)機器數(shù)采用一位符號位，答案均用十進制表示。（1）無符號數(shù)；同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！7所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想

18、的偏執(zhí)。2）原碼表示的定點小數(shù)。3）補碼表示的定點小數(shù)。4）補碼表示的定點整數(shù)。5）原碼表示的定點整數(shù)。6）浮點數(shù)的格式為：階碼6位（含1位階符），尾數(shù)10位（含1位數(shù)符）。分別寫出其正數(shù)和負數(shù)的表示范圍。（浮點數(shù)的表示范圍可能有必然難度，在學(xué)習(xí)時若理解不了，可放棄）7）浮點數(shù)格式同（6），機器數(shù)采用補碼規(guī)格化形式，分別寫出其對應(yīng)的正數(shù)和負數(shù)的真值范圍。（同上）解：（1）無符號整數(shù)：0216-1，即：065535；2）原碼定點小數(shù)：-1+2-151-2-15，即：-0.999970.999973）補碼定點小數(shù)：-11-2-15，即：-10.999974）補碼定點整數(shù)：-215215-1，即：-

19、32768327675）原碼定點整數(shù)：-215+1215-1，即：-32767327676）據(jù)題意畫出該浮點數(shù)格式，當(dāng)階碼和尾數(shù)均采用原碼，非規(guī)格化數(shù)表示時：最大負數(shù)=1，11111；1.000000001，即-2-92-31最小負數(shù)=0，11111；1.111111111，即-（1-2-9）231則負數(shù)表示范圍為：-（1-2-9）231-2-92-31最大正數(shù)=0，11111；0.111111111，即（1-2-9）231最小正數(shù)=1，11111；0.000000001，即2-92-31則正數(shù)表示范圍為：2-92-31（1-2-9）2317）當(dāng)機器數(shù)采用補碼規(guī)格化形式時，若不考慮隱蔽位，則最

20、大負數(shù)=1，00000；1.011111111，即-（2-1+2-9）2-32最小負數(shù)=0，11111；1.000000000，即-1231則負數(shù)表示范圍為：-1231-（2-1+2-9）2-32最大正數(shù)=0，11111；0.111111111，即（1-2-9）231最小正數(shù)=1，00000；0.100000000，即2-12-32則正數(shù)表示范圍為：2-12-32（1-2-9）231同是寒窗苦讀，怎愿頂禮膜拜！8所謂的光芒歲月，其實不是今后，閃耀的日子，而是無人問津時，你對夢想的偏執(zhí)。設(shè)機器數(shù)字長為8位（包括一位符號位），對以下各機器數(shù)：x3原=1.0011001；y3補=1.0011001；

21、z3反=1.0011001進行算術(shù)左移一位、兩位，算術(shù)右移一位、兩位，討論結(jié)果能否正確。（算術(shù)移位的首要原則就是符號位必然保持不變，很多同學(xué)移位后符號位變了()）解：移位x3原=1.0011001y3補=1.0011001z3反=1.0011001算術(shù)左移一位1.01100101.01100101.0110011（正確）（丟0，犯錯）（丟0，犯錯）算術(shù)左移兩位1.11001001.11001001.1100111（正確）（丟00，犯錯）（丟00，犯錯）算術(shù)右移一位1.00011001.10011001.1001100（丟1，精度降低）（丟1，精度降低）（正確）算術(shù)右移兩位1.00001101.

22、11001101.1100110（丟01，精度降低）（丟01，精度降低）（丟01，精度降低）設(shè)機器數(shù)字長為8位（含2位符號位）（部署作業(yè)時專門重申要采用雙符號位，并判斷溢出，真實按要求的同學(xué)占極少許），用補碼運算規(guī)則計算以下各題。（1）A=9/64，B=-13/32，求A+B。（4）A=-87，B=53，求A-B。解：（必然要用移位的方法進行分?jǐn)?shù)到二進制的變換，不要用除以2的方法，容易犯錯）1）A=9/64=0.0010010B，B=-13/32=-0.0110100B補=00.0010010（小數(shù)不足8位，原碼低位補0，湊齊8位）補=11.1001100A+B補=00.0010010+11.100110011.1011110（此處必然要用豎式計算）由于結(jié)果符號位相同，所以沒發(fā)生溢出。（必然要交代能否發(fā)生溢出，若無溢出，則后邊需將結(jié)果