計算機組成原理習題第二章

第二章一.填空題.設(shè)X=-69,n=8（含符號位），則X的原碼為,X的補碼為,X的移碼為_。.設(shè)機器字長為8位，X=78,Y=-97,則[X]原=B,兇補=B[Y]原=B,[Y]補=B.階碼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），用規(guī)格化補碼表示，則它能表示的最大正數(shù)的階碼為,尾數(shù)為;絕對值最小的負數(shù)的階碼為,尾數(shù)為。（以上回答用二進制書寫）.8位補碼定點整數(shù)所能表示的絕對值最大的負數(shù) （即最負的數(shù)）的值為。.補碼定點小數(shù)所能表示的絕對值最大負數(shù)的值為。.當浮點數(shù)的尾數(shù)為補碼時，其為規(guī)格化數(shù)應(yīng)滿足的條件為。.影響并行加法器速度的關(guān)鍵因素是。.向左規(guī)格化的規(guī)則為：尾數(shù),階碼。.運算器的基本功能是實現(xiàn)和運算。10在整數(shù)定點機中，機器數(shù)位補碼，字長8位（含2位符號位），則所能表示的十進制數(shù)范圍為至,前者的補碼形式為,后者的補碼形式為。11機器數(shù)為補碼，字長16位（含1位符號位），用十六進制寫出對應(yīng)于整數(shù)定點機的最大正數(shù)補碼是—，最小負數(shù)補碼是—。12機器數(shù)為補碼，字長16位（含1位符號位），用十六進制寫出對應(yīng)于小數(shù)定點機的最大正數(shù)補碼是—，最小負數(shù)補碼是—。13在整數(shù)定點機中，采用一位符號位，若寄存器內(nèi)容為10000000,當它分別表示為原碼、補碼、反碼及無符號數(shù)時，其對應(yīng)的真值分別為一、—、—、和。（均用十進制表示）14在小數(shù)定點機中，采用1位符號位，若寄存器內(nèi)容為10000000,當它分別表示為原碼、補碼和反碼時，其對應(yīng)的真值分別為、和（均用十進制表示）15機器數(shù)字長為八位（含一位符號位），當x=-128（十進制）時，其對應(yīng)的二進帶U為,［乂］原=,［x］反=,［乂］補=,［x］移=。16機器數(shù)字長為八位（含一位符號位）,當x=-127（十進制）時，其對應(yīng)的二進制為,岡原=,［x］反=,岡補=,［x］移=。17在整數(shù)定點機中，機器數(shù)字長為八位（含一位符號位），當x=-1（十進制）時，其對應(yīng)的二進制為,岡原=,［x］反=,兇補=,［x］移=018在整數(shù)定點機中，機器數(shù)字長為八位（含一位符號位），當x=-0（十進制）時，其對應(yīng)的二進制為,岡原=,［x］反=,兇補=,［x］移=019機器數(shù)字長為八位（含一位符號位），當x=+100（十進制）時，其對應(yīng)的二進帶U為,［乂］原=,［x］反=,［乂］補=,［x］移=。20機器數(shù)字長為八位（含一位符號位），當x=+127（十進制）時，其對應(yīng)的二進制為,岡原=,［x］反=,岡補=,［x］移=。21采用浮點表示時，若尾數(shù)為規(guī)格化形式，則浮點數(shù)的表示范圍取決于的位數(shù)，精度取決于的位數(shù)，確定浮點數(shù)的正負。22一個浮點數(shù)，當其尾數(shù)右移時，欲使其值不變，階碼必須—。尾數(shù)右移一位，階碼―。23移碼常用來表示浮點數(shù)的部分，移碼和補碼除符號位外，其他各位024已知寄存器位數(shù)為八位，機器數(shù)取一位符號位，設(shè)其內(nèi)容為11110101當它代表無符號數(shù)時，邏輯左移一位得—，邏輯右移一位后得—。當它代表補碼時，算數(shù)左移一位后得—,算數(shù)右移一位后得—。25已知寄存器位數(shù)為八位，機器數(shù)取一位符號位，設(shè)其內(nèi)容為01101100,當它代表無符號數(shù)時，邏輯左移一位后得—，邏輯右移一位后得—。當它代表補碼時，算數(shù)左移一位后得—，算數(shù)右移一位后得一。26已知寄存器位數(shù)為八位，機器數(shù)為補碼（含兩位符號位），設(shè)其內(nèi)容為00101101,算數(shù)左移一位后得—，此時機器數(shù)符號位—；算數(shù)右移一位后得一，此時機器數(shù)符號位—。27已知寄存器位數(shù)為八位，機器數(shù)為補碼（含兩位符號位），設(shè)其內(nèi)容為11001011,算數(shù)左移一位后得—,此時機器數(shù)符號位—；算數(shù)右移一位后得—,此時機器數(shù)符號位—。28兩個n+1位（含一位符號位）的原碼在機器中做一位乘運算，共需做一次操作，最多需做一次—操作，才能得到最后的乘積，乘積的符號位需—。29設(shè)操作數(shù)字長16位（不含符號位），機器做原碼兩位乘運算，共需做一次操作，最多需做一次—操作，才能得到最后的乘積，乘積的符號位需—。30定點原碼除法和定點補碼除法均可采用—法，但補碼除法中—參與運算。31在補碼一位乘法中，設(shè)［x］補為被乘數(shù)，［y］補為乘數(shù)，若ynyn+1（yn+1為低位）=00應(yīng)執(zhí)行操作，若ynyn+1=01,應(yīng)執(zhí)行操作，若ynyn+1=11,應(yīng)執(zhí)行操作。若機器字長為16位（不包括符號位），則補碼乘法需要做一次—操作嗎，最多做一次—操作。32在補碼除法中，設(shè)岡補為被除數(shù)，［y］補為除數(shù)。除法開始時，若岡補和［y］補同號，需做—操作，得余數(shù)［R］補，若［R］補和［y］補異號，上商―，再做—操作。若機器數(shù)為八位（含一位符號位）,共需上商一次，且最后一次上商—。33在補碼除法中，設(shè)［x］補為被除數(shù)，［y］補為除數(shù)。除法開始時，若岡補和［y］補異號，需做次操作、得余數(shù)［R］補，若［R］補和［y］補同號，上商—，再做—操作。若機器數(shù)為十五位（不包括符號位），共需上商一次，且最后一次上商—。34在浮點加減運算中，對階時需—階向一階看齊，即小階的尾數(shù)向—移位，每移一位，階碼,直到兩數(shù)的階碼相等為止。35存放在兩個寄存器中的n位長補碼，欲實現(xiàn)串行加減運算，最基本的電路應(yīng)有—和—，前者用來—，后者用作一次。若t1和t2分別代表它們的延遲，則執(zhí)行n位加法所需的時間為,隨著n的增加，不變。36假設(shè)機器數(shù)字長為32位（不包括符號位），若一次加法需要1us,一次移位需要1us,則完成原碼一位乘，原碼兩位乘，補碼一位乘，補碼加減交替法（不考慮上商時間）各需、、、時間。37浮點運算器由—和—組成，它們都是—運算器。前者只要求能執(zhí)行—運算，后者要求能運行—運算。38為提高運算器的速度，通?？刹捎?、、和三中方法。39算術(shù)/邏輯運算單元74181ALU可以對位信息完成種運算和種—運算。40進位的邏輯表達式中有—和一部分，影響速度的是―。41進位鏈是—o42先行進位是指—o43圖2.1所示的定點運算器結(jié)構(gòu)，能完成加、減、乘、除四種算術(shù)運算。設(shè)累加器用AC表示，乘商寄存器用MQ表示，數(shù)據(jù)寄存器用DR表示。(1)試在三個寄存器中用英文符號標具名稱，其中a為—"為一”為—c(2)同時具有左移、右移功能的寄存器為—。(3)用規(guī)定的英文符號寫出加、減、乘、除四種運算中三個寄存器的配置及操作表達式，加法：—，減法：—，乘法：—，除法：―。圖2.1定點運算器結(jié)構(gòu)4474181可進行運算，74182稱作部件、它可實現(xiàn)之間的先行進位。一個具有二級先行進位的32位ALU電路需有片74181和片74182。45當浮點數(shù)的尾數(shù)部分為0,不論其階碼為何值，機器都把該浮點數(shù)當中一處理。?選擇題.定點8位字長的字，采用2的補碼表示時，一個字所表示的整數(shù)范圍是A.-128~127B.A.-128~127D.-128~128C.D.-128~128.一個8位二進制整數(shù)，若采用補碼表示，且由4個1和4個0組成，則最小值為。B.-7A.-120B.-7C.-112D.-121C.-112.在定點機中，下列說法錯誤的是。A.除補碼外，原碼和反碼不能表示-1+0的原碼不等于-0的原碼+0的反碼不等于-0的反碼D.對于相同的機器字長，補碼比原碼和反碼能多表示一個負數(shù).在浮點數(shù)中，當數(shù)據(jù)的絕對值太小，以至于小于所能表示的數(shù)據(jù)時，稱為浮點數(shù)的0A.下溢 B.負下溢C.負溢 D.正下溢.設(shè)浮點數(shù)階碼的基數(shù)是8,下列浮點數(shù)尾數(shù)中規(guī)格化數(shù)是。A.11.111000 B.00.000111C.11.101010 D.11.1111016.目前在小型和微型計算機里最有普遍采用的字符編碼是。A.BCD碼 B.十六進制代碼C.ASCII碼 D.海明碼.在串行進位的并行加法器中，影響加法器運算速度的關(guān)鍵因素。A.門電路的級延遲 B.元器件速度C.進位傳遞延遲 D.各位加法器速度的不同.在雙符號位判斷溢出的方案中，出現(xiàn)正溢出時，雙符號位應(yīng)當為A.00 B.01C.10 D.11.在定點機中執(zhí)行算術(shù)運算時會產(chǎn)生溢出，其原因是A.主存容量不夠 B.操作數(shù)過大C.操作數(shù)地址過大 D.運算結(jié)果無法表示.當定點運算發(fā)生溢出時，應(yīng)進行。A.向左規(guī)格化 B.向右規(guī)格化C.發(fā)出出錯信息 D.舍入處理X、Y為定點二進制數(shù)，其格式為1位符號位，n位數(shù)值位。若采用Booth補碼一位乘法實現(xiàn)乘法運算，則最多需要做加法運算的次數(shù)是。A.n-1 B.nC.n+1 D.n+212.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.當某一步運算不夠減時，做恢復(fù)余數(shù)的操作C.僅當最后一步余數(shù)為負時，做恢復(fù)余數(shù)的操作D.當某一步余數(shù)為負時，做恢復(fù)余數(shù)的操作13.下列敘述中，錯誤的是。A.運算器中通常都有一個狀態(tài)標志寄存器，為計算機提供判斷條件，以實現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移B.補碼乘法器中，被乘數(shù)和乘數(shù)的符號都不參加運算C.并行加法器中高位的進位依賴于低位D.在小數(shù)除法中，為了避免溢出，要求被除數(shù)的絕對值小于除數(shù)的絕對值14用n+1位表示定點數(shù)(其中一位為符號位),它所能表示的整數(shù)范圍是—,它所能表示的小數(shù)范圍是—。A.0<=|N|<=2n-1 B.0<=|N|<=2n+1-1C.0<=|N|<=1-2-(n+1) D0<=|N|<=1-2-n1532位字長的浮點數(shù)，其中階碼8位(含1位階符)，尾數(shù)24位(含1位數(shù)符),則其對應(yīng)的最大整數(shù)為一,最小負數(shù)為一,最小絕對值為—；若機器數(shù)采用補碼表示，且尾數(shù)為規(guī)格化形式，則對應(yīng)的最大正數(shù)為,最小正數(shù)為,最小負數(shù)為。A.2127(1—2-23) B.-2127(1-2-23)C.2-129) D.-2+127E.2-128X2-23F.2127X2-2316計算機所有信息以二進制表示，其主要理由是。A.節(jié)省器材B.運算速度快 C.物理器件性能所致17設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000,若它等于-128,則為。A.原碼 B.補碼 C.反碼D移碼18設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000,若它等于-127,則為。A.原碼 B.補碼 C.反碼D移碼19補碼加減法是指。A.操作數(shù)用補碼表示，兩數(shù)相加減，符號位單獨處理，減法用加法代替B操作數(shù)用補碼表示，符號位與數(shù)值位一起參加運算，結(jié)果的符號與加減相同。C.操作數(shù)用補碼表示，連同符號位直接相加減，減某數(shù)用加負某數(shù)的補碼代替,結(jié)果的符號在運算中形成。D操作數(shù)用補碼表示，由數(shù)符決定兩數(shù)的操作，符號位單獨處理。20在原碼兩位乘中，符號位單獨處理，參加操作的數(shù)是。A.原碼B.補碼C.絕對值 D絕對值的補碼21在補碼加減交替除法中，參加操作的數(shù)是,商符是。A.絕對值的補碼在形成商值中自動形成B.補碼 在形成商值的過程中自動形成C.補碼由兩數(shù)符號位異或形成D.絕對值的補碼由兩數(shù)符號位異或形成22兩補碼相加，采用一位符號位，則當 時，表示結(jié)果溢出。A.最高位有進位B.最高位進位和次高位進位異或結(jié)果為 0C.最高位為1D最高位進位和次高位進位異或結(jié)果為123在浮點機中，判斷補碼規(guī)格化形式的原則是。A.尾數(shù)的第一數(shù)位為1,數(shù)符為1B.尾數(shù)的符號位與第一數(shù)位相同C.尾數(shù)的符號位與第一數(shù)位不同D.階符與數(shù)符不同24設(shè)機器數(shù)字長8位（含2位符號位），若機器數(shù)DAH為補碼，則算術(shù)左移一位得,算術(shù)右移一位得。A.B4HEDH B.F4H 6DHC.B5HEDHD.B4H6DH25運算器的主要功能是進行。A.算術(shù)運算B.邏輯運算C.算術(shù)邏輯運算 D.初等函數(shù)運算26運算器由許多部件組成，其核心部分是oA.數(shù)據(jù)總線 B.算術(shù)邏輯運算單元C.累加寄存器 D.多路開關(guān)27用行運算器結(jié)構(gòu)簡單，其運算規(guī)律是。A.由低位到高位先行進行進位運算B.由低位到高位先行進行借位運算C.由低位到高位逐位運算D.由高位到低位逐位運算28四片74181和一片74182相配合，具有如下種進位傳遞功能。A.行波進位B.組（小組）內(nèi)并行進位，組（小組）問并行進位C.組（小組）內(nèi)并行進位，組（小組）問并波進位D.組內(nèi)行波進位，組間并行進位29下面有關(guān)浮點運算器的描述中，正確的是。（多項選擇）A.浮點運算器可用兩個松散連接的定點運算部件 （階碼部件和尾數(shù)部件）來實現(xiàn)B.階碼部件可實現(xiàn)加、減、乘、除四種運算C.階碼部件只進行加、減和比較操作D.尾數(shù)部件只進行乘、除操作30下面有關(guān)定點補碼乘法器的描述中，正確的句子是。（多項選擇）A.被乘數(shù)的符號和乘數(shù)的符號都參加運算B.乘數(shù)寄存器必須具有右移功能，并增設(shè)一位附加位，其初態(tài)為“ 1”C.被乘數(shù)寄存器也必須具有右移功能D.用計數(shù)器控制乘法次數(shù)31用八片74181和兩片74182可組成。A.組內(nèi)并行進位、組間串行進位的32位ALUB.二級先行進位結(jié)構(gòu)的32位ALUC.組內(nèi)先行進位、組間先行進位的16位ALUD.三級先行進位結(jié)構(gòu)的32位ALU32浮點數(shù)的表示范圍和精度取決于。A.階碼的位數(shù)和尾數(shù)的機器數(shù)形式B.階碼的機器數(shù)形式和尾數(shù)的位數(shù)C.階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)D.階碼的機器數(shù)形式和尾數(shù)的機器數(shù)形式33在規(guī)格化得浮點表示中，若只將移碼表示的階碼改為補碼表示，其余部分保持不變，則將會使浮點數(shù)的表示范圍。A.增大B.減小 C.不變 D.以上都不對34在浮點數(shù)加減法的對階過程中，。A.將被加（減）數(shù)的階碼向加（減）數(shù)的階碼看齊B.將加（減）數(shù)的階碼向被加（減）數(shù)的階碼看齊C.將較大的階碼向較小的階碼看齊D.將較小的階碼向較大的階碼看齊三問答題1設(shè)浮點數(shù)字長16位，其中階碼4位（含1位階碼），尾數(shù)12位（含1位數(shù)符），將（ 51/128）+轉(zhuǎn)換成二進制規(guī)格化浮點數(shù)及機器數(shù)（其中階碼采用移碼，基值為2，尾數(shù)采用補碼） ，并回答此浮點數(shù)格式的規(guī)格化數(shù)表示范圍。2設(shè)浮點數(shù)字長 16位，其中階碼 8位（含1位階符），尾數(shù)8位（含1位數(shù)符），階碼采用移碼表示，基值為 2，尾數(shù)用補碼表示，計算：（1）機器數(shù)為 81D0H的十進制數(shù)值；（2）此浮點格式的規(guī)格化表示范圍。3設(shè)浮點數(shù)字長 16位，其中階碼5位（含1位階符），尾數(shù)11位（含1位數(shù)符），當階碼的基值分別為2和8時：（1）說明 2和8在浮點數(shù)中如何表示；（2）當階碼的尾數(shù)均用補碼表示，且尾數(shù)采用規(guī)格化表示時，給出兩種情況下所能表示的最大正數(shù)真值和非零最小正數(shù)真值；（3）數(shù)的表示范圍有什么不同？簡述算術(shù)移位和邏輯移位的區(qū)別，舉例說明。討論三種機器數(shù)在算術(shù)左移或右移時，對結(jié)果的影響（指出何時正確，何時有誤）。在定點機中采用單符號位，如何判斷補碼加減運算是否溢出，有幾種方案？在浮點機中如何判斷溢出？8已知