計算機(jī)組成原理包健版答案[答案考試]

1、11 概述數(shù)字計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)過了哪幾個代？各代的基本特征是什么？ 略。12 你學(xué)習(xí)計算機(jī)知識后，準(zhǔn)備做哪方面的應(yīng)用？ 略。13 試舉一個你所熟悉的計算機(jī)應(yīng)用例子。略。14 計算機(jī)通常有哪些分類方法？你比較了解的有哪些類型的計算機(jī)？ 。15 計算機(jī)硬件系統(tǒng)的主要指標(biāo)有哪些？ 答：機(jī)器字長、存儲容量、運(yùn)算速度、可配置外設(shè)等。答：計算機(jī)硬件系統(tǒng)的主要指標(biāo)有：機(jī)器字長、存儲容量、運(yùn)算速度等。16 什么是機(jī)器字長？它對計算機(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。17 什么是存儲容量？什么是主存？什么是輔存？ 答：存儲容量指

2、的是存儲器可以存放數(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器，如硬盤，u盤等。18 根據(jù)下列題目的描述，找出最匹配的詞或短語，每個詞或短語只能使用一次。 （1）為個人使用而設(shè)計的計算機(jī)，通常有圖形顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)。 （2）計算機(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）計算機(jī)的一個組成部分，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、存儲器和I/O設(shè)備做什么的部件。 （5）嵌入在其

3、他設(shè)備中的計算機(jī)，運(yùn)行設(shè)計好的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能。 （6）在一個芯片中集成幾十萬到上百萬個晶體管的工藝。 （7）管理計算機(jī)中的資源以便程序在其中運(yùn)行的程序。 （8）將高級語言翻譯成機(jī)器語言的程序。 （9）將指令從助記符號的形式翻譯成二進(jìn)制碼的程序。 （10）計算機(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、臺式機(jī)或個人計算機(jī) 9、主存儲器 10、VLSI答：（1）8，（2）3，（3）9，（4）6，（5）2，（6）10，（7）5，（8）4，（9）1，（10）7計算機(jī)系統(tǒng)有哪些部分

4、組成？硬件由哪些構(gòu)成？答：計算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件由控制器、存儲器、運(yùn)算器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件構(gòu)成19 馮諾伊曼Von Neumann計算機(jī)的主要設(shè)計思想是什么？ 略。110 計算機(jī)硬件有哪些部件，各部件的作用是什么？ 略。111 計算機(jī)軟件包括哪幾類？說明它們的用途。 略。112 簡述計算機(jī)系統(tǒng)的多級層次結(jié)構(gòu)的分層理由及各層的功能。 略。113 通過計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，你對計算機(jī)系統(tǒng)有了怎樣的了解？ 略。 第二章21 數(shù)字信號和模擬信號的主要區(qū)別是什么？與模擬電路相比，數(shù)字電路有何特點(diǎn)？ 略。22 二極管兩端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

5、性存在死區(qū)電壓Vr（硅二極管約為0.7V，鍺二極管約為0.2V）23 三極管何時處于截止?fàn)顟B(tài)，何時處于飽和狀態(tài)？答：當(dāng)輸入電壓Vi0，且Vi 死區(qū)電壓Vr，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VCEVCCICRC不斷下降，當(dāng)VCE降到0.7V以下時，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，此時三極管進(jìn)入飽和狀態(tài)。24 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.25 實現(xiàn)邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有哪幾種邏輯門？ 答：與，或，非。26 分析圖241所示的邏輯電路圖，寫出表達(dá)式并進(jìn)行化簡。 答：（a） (b) F=AD+C

6、+27 請用代數(shù)化簡法將下列各邏輯表達(dá)式化成最簡式。（1）答：（2）答： 28 分析圖242所示的邏輯電路，列出真值表，說明其邏輯功能。 2.8 答： A1 A0 X0 X1 X2 X3 F 0 0 X X X X X0 0 1 X X X X X1 1 0 X X X X X2 1 1 X X X X X3 圖242是一個四選一電路 29 分析圖243所示的邏輯電路圖，列出真值表，說明其邏輯功能。答： A B C F1 F2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1圖243是

7、一個一位全加器，A, B為加數(shù)和被加數(shù)，C為低位進(jìn)位, F1為和，F(xiàn)2為產(chǎn)生的進(jìn)位。（圖中有錯誤，第4個與門的輸入少了 ）210 請用卡諾圖法將下列各邏輯表達(dá)式化成最簡式。（1）（2）答：（1） （2）211 簡述組合邏輯電路的設(shè)計過程。 略：212 用與非門設(shè)計實現(xiàn)下列函數(shù)的組合邏輯電路。 （1）； （2）。答：(1) =圖略。 (2) =圖略。213 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)該如何實現(xiàn)？略。214請畫出74LS273的典型用法的接線圖。215 什么是三態(tài)門？一般應(yīng)用在什么場合？略216計算機(jī)中常用的寄存器有哪些？請說明如何使用？略217 請說明74LS299的功

8、能及使用方法。略218 請說明74LS161的功能及使用方法。略習(xí)題331 求下列各數(shù)的十進(jìn)制數(shù)值：（1）（2673）8 （2）（BDC）16 （3）（1011011101）2答：.(1 ) 183.375， (2) 189.75， (3 ) 91.62532 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）-28275 （2）12346 （3）-115/512 （4）449375答：2. 序號 十進(jìn)制 十六進(jìn)制 二進(jìn)制 八進(jìn)制 (1) -282.75 -11A.C -100011010.1100 -432.6(2) 123.46 7B.7 1111011.

9、0111 173.34(3) -115/512 -0.388 0.001110011 -0.163(4) 44.9375 2C.F 101100.1111 54.7433 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 真值 原碼 補(bǔ)碼 反碼(1) 0 00000000 00000000 0000000010000000 11111111 0.0000000 0.0000000 0.00000001.0000000 1.1111111(2) 127 11111111 10000001 1000

10、0000 (3) 0.5 1.1000000 1.1000000 1.0111111(4) 19/128 1.0010011 1.1101101 1.1101100 (5) 100 01100100 01100100 01100100 (6) 23/64 0.0101110 0.0101110 0.010111034 寫出下列各機(jī)器數(shù)的二進(jìn)制真值X：（1）X補(bǔ)=0.1001 （2）X補(bǔ)=1.1001 （3）X原=0.1101 （4）X原=1.1101 （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

11、=1,0000000（11）X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) 0000000035 設(shè)某機(jī)器數(shù)字長為8位，有兩個數(shù)的16進(jìn)制表示形式為9CH和FFH，問：若它們分別表示為下列格式的機(jī)器數(shù)時，其對應(yīng)的十進(jìn)制真值是多少？（1） 無符號整數(shù)；（2） 原碼表示的定點(diǎn)整數(shù)；（3） 原碼表示的定

12、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)；（7） 移碼表示的定點(diǎn)整數(shù)。答： 數(shù) 9CH FFH無符號整數(shù) +156 255原碼表示的定點(diǎn)整數(shù) -2812 -127原碼表示的定點(diǎn)小數(shù) -(2-24-+2-5)=0.21875 -(1-2-7)補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)整數(shù) -116 100 -1補(bǔ)碼表示的定點(diǎn)小數(shù) -(2-1+2-2+2-3+2-5)=0.90625 78125 -2-7反碼表示的定點(diǎn)整數(shù) -99115 -0移碼表示的定點(diǎn)整數(shù) +2812 12736 假設(shè)某規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)表示形式為M0.M1 Mn，選擇正確的答案寫在橫線上：（1） 若尾數(shù)

13、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 。AM0=0BM0=1CM1=0DM1=1EM0.M1=0.0FM0.M1=1.1GM0.M1=0.1或M0.M1=1.0HM0.M1=1.0答：（1）D ；（2）G37 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, E38 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、Y

14、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=0.110012-1, X 浮1.110012011111 X 浮0,11111 1.,11001 Y=23/8=0.1011122 , Y 浮0.101112100010 Y 浮1,00010 0.,10111 （2）Z浮= 1001 1111 0100=0.101002100111 Z= 8039 設(shè)一機(jī)器數(shù)字長16位，求下列各機(jī)器數(shù)的表示范圍：（1） 無符號整數(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

15、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， 下列各術(shù)的表示范圍 (1) 無符號整數(shù) 0216-1 (2) 原碼定點(diǎn)整數(shù) (215-1) +2151 (3) 補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù) 215 +2151 (4) 補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù) 1 + 12-15 (5)、(6) 階碼八位，移碼表示，尾數(shù)8位，補(bǔ)碼表示最大數(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)2+127 -12+127 -2-72-127 2-7 2-127 規(guī)格化浮

16、點(diǎn)數(shù) (1-2-7) 2+127 -1 2+127 -0.52-7 ) 2-127 0.5 2-127 310 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）3675（2）35/256答：3675=100100.11=1.0010011*25 5+127=1320 10000100 00100110000000000000000311 求下列各IEEE754 單精度浮點(diǎn)數(shù)的十進(jìn)制真值：（1）43990000H（2）00000000H答：(1) 0 10000111 00110010000000000000000X=(-1)0(1.0011001) 2135-127=(100110

17、000100110010)2=(3064)10 (2) X=(-1)0(1.0000000) 20-127=(2-127)10312 在漢字系統(tǒng)中，有哪幾種編碼？它們各自有什么作用？ 略。313 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：存儲每個漢字字模點(diǎn)陣所需的字節(jié)數(shù)漢字?jǐn)?shù)點(diǎn)陣方法數(shù)。314 在一個應(yīng)用系統(tǒng)中，需要構(gòu)造一個包含了100個漢字的漢字庫，假設(shè)采用1616的漢字字形，問：該漢字庫所占存儲容量是多少字節(jié)？一篇由50個漢字構(gòu)成的短文，需要占用多少字節(jié)的存儲容量來存儲其純文本？ 答： 1621003200字節(jié)；2 501

18、00字節(jié)。315 漢字系統(tǒng)的幾種編碼中，對于某個漢字來說，是 惟一的。A. 輸入碼 B. 字模碼 C. 機(jī)內(nèi)碼答：C。316 若下面的奇偶校驗碼均正確，請指出哪些是奇校驗碼，哪些是偶校驗碼。（1） 10110110 （2）01111110 （3）11011000 （4）10100001 答：奇校驗碼：（1）、（4）；偶校驗碼：（2），（3）。317 在7位的ASCII碼的最高位前面添加一位奇（偶）校驗位后，即可構(gòu)成8位的ASCII碼的奇（偶）校驗碼。假設(shè)字符“A”的這樣的奇（偶）校驗碼為41H，則它是（1）；字符“C”的這樣的（1）是（2）。（1）： A. 奇校驗碼 B. 偶校驗碼（2）： A

19、. 43H B. 87H C. C3HD. 86H答：（1）B; （2）C。318 對于3.6.2節(jié)所介紹的k=8，r=4的能糾錯一位的海明碼，若編碼為100110111100，試判斷該海明碼是否有誤，若有，請糾正，并寫出其8位正確的有效信息。 答：10000111319 試設(shè)計有效信息為10位的能糾錯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的海明碼的排列如下：編碼: H14 H13 H12 H11 H10 H9 H8 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 D10 D9 D8 D7 D6 D5 P4 D4 D3 D2 P3 D1 P2

20、P1P4= D10D9D8D7D6D5P3= D10D9D8D4D3D2 P2= D10D7D6D4D3D1P1= D9D7D5D4D2D1譯碼:S4=P4 D10D9D8D7D6D5S3=P3 D10D9D8D4D3D2 S2=P2 D10D7D6D4D3D1S1=P1 D9D7D5D4D2D1指誤字：S4S3S2S1效信息0110111001的海明碼: 01101101001110320 在3.6.2節(jié)所介紹有效信息為8位的能糾錯一位的海明碼基礎(chǔ)上，思考如何改進(jìn)，使其能夠達(dá)到檢錯兩位并能糾錯一位的校驗?zāi)芰?。答：?設(shè)生成多項式為X3+X+1（即1011B），請計算有效數(shù)據(jù)10101的CRC

21、編碼。 答：101010101321 試分析3.3節(jié)介紹的三種奇偶校驗、海明校驗和CRC校驗三種校驗碼的檢錯糾錯能力，它們的碼距各為多少？答：奇偶校驗碼只能檢錯，可檢單個、奇數(shù)個錯，碼距；海明校驗可以糾一位錯。CRC校驗可以糾一位錯。322 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，對照圖3.10寫出各數(shù)據(jù)在這種情況下的存儲方式。略 習(xí)題44.1 設(shè)X=0.1101，Y= -0.0110，求：（1）X補(bǔ)（2）-X補(bǔ)（3）2X補(bǔ) （4）-2X補(bǔ) （5）X/2補(bǔ) （6）-X/2補(bǔ) （7）Y補(bǔ) （8）-Y補(bǔ)（9）2Y補(bǔ)（10）-2Y補(bǔ)（11）Y/2補(bǔ) （1

22、2）-Y/2補(bǔ) （13）-Y/4補(bǔ)1. （1） X補(bǔ)=0.1101 （2） -X補(bǔ)= 1.0011 （3） 2X補(bǔ)= 0.1010 溢出 （4） -2X補(bǔ)= 1.0110 溢出 （5）X/2補(bǔ)= 0.0110注意：參見P109中的補(bǔ)碼算術(shù)移位規(guī)則，以及P110的例4.4 （6）-X/2補(bǔ)= 1.1001 （7）Y補(bǔ)= 1.1010（8） -Y補(bǔ)= 0.0110（9） 2Y補(bǔ)=1.0100（10）-2Y補(bǔ)=0.1100（11）Y/2補(bǔ)=1.1101 （12）-Y/2補(bǔ)= 0.0010 (13) -Y/4補(bǔ)= 0.00014.2 已知X和Y，用變形補(bǔ)碼計算X+Y和X-Y，并指出運(yùn)算結(jié)果是否溢出：(

23、1) X=0.11011，Y=0.11111(2) X=-0.1101，Y=0.0110答：. （1）所以：X+Y補(bǔ)：發(fā)生溢出 XY補(bǔ)= 1.11100注意：參見P107中的雙符號位判溢方法原理。（） X+Y補(bǔ)=1.1001 XY補(bǔ)：溢出4.3 試使用兩個4位二進(jìn)制加法器和若干邏輯門電路，設(shè)計一位余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）圖在下不好畫：略：4.4 使用原碼一位乘法計算X*Y： (1) X=0.11101，Y=0.01111(2) X=-0.10011，Y=0.11010答： （）注意

24、：參見P114中例4.6。（）X*Y原 1.0111101110 4.5 使用補(bǔ)碼Booth乘法計算X*Y： (1) X=0.01111，Y=-0.11101(2) X=-0.10011，Y=-0.11010答：（）注意：參見P118中例4.8。X補(bǔ)00.01111 Y補(bǔ)11.00011 -X補(bǔ)11.10001所以：X*Y補(bǔ)1.1001001101X*Y-0.0110110011（）X*Y補(bǔ) 0.01111011104.6 分別使用原碼恢復(fù)余數(shù)除法和原碼加減交替除法計算X/Y： (1) X=0.0111，Y=0.1101(2) X=0.1011，Y=-0.1110答：（）原碼恢復(fù)余數(shù)除法注意：

25、參見P124中例4.9。所以 Q原0.1000 R原0.00001000原碼加減交替法:注意：參見P125中例4.10。所以 Q原0.1000 R原0.00001000（）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)除法計算X/Y： (1) X=0.0111，Y=0.1101(2) X=0.1011，Y=-0.1110答：（）注意：參見P128的原理和P129中例4.11。采用第一種方法所以 Q補(bǔ)0.1001 R補(bǔ)0.00001110（）Qs補(bǔ)= 1.0011 ;

26、R補(bǔ)=0.000011004.8 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，請計算X+Y和X-Y。（階碼和尾數(shù) 均用補(bǔ)碼計算）。(1) X= -1.625，Y=5.25(2) X=15/64，Y= -29/256答：（）假設(shè)ZXY，XY的計算過程如下：注意：參見P139的原理和P141中例4.13。1、 對階2、 尾數(shù)相加3、 結(jié)果規(guī)格化左歸一位，階碼減1；結(jié)果無溢出此時的階碼和尾數(shù)為：4、 舍入按照0舍1入法對尾數(shù)進(jìn)行舍入，結(jié)果為：假設(shè)ZXY，其計算過程如下：1、對階2、尾數(shù)相減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、舍入按照0舍1入發(fā)對尾數(shù)進(jìn)行舍入

27、，結(jié)果為：（） XY補(bǔ) 1,1101 0.11111; X+Y=0.111112 - 0011XY補(bǔ)1,1111 0.10110; 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，請計算X*Y和X/Y（階碼用移碼計算，尾數(shù)用任何一種機(jī)器數(shù)的串行乘除算法計算）。(1) X=5.25，Y= -1.625(2) X= -29/256，Y=15/64答：（） XY浮=1,0100 1.01111; X*Y=0.1000120100X/Y浮= 1,0010 1.00111; X/Y=0.1100120010（）X和Y的補(bǔ)碼表示為：X補(bǔ)=0,11

28、01 1.00011 Y補(bǔ)=0,1110 0.11110假設(shè)ZX*Y，則Z的計算過程為：注意：參見P143的原理和P143中例4.14。（1）階碼相加階碼無溢出（2） 尾數(shù)相乘使用Booth算法計算尾數(shù)的乘積：MX補(bǔ)=11.00011 MY補(bǔ)=0.11110 -MX補(bǔ)=00.11101MX補(bǔ)=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） 舍入對尾數(shù)進(jìn)行0舍1入，得：Z補(bǔ)=0，1011 1.00101假設(shè)ZX/Y，則Z的計算過程為：注意：參見P145的原理和P146中例4.15。（1）階碼相減階碼無溢出(2)尾數(shù)相除采用原碼加減交替法計算尾數(shù)的

29、商：MX補(bǔ)=00.11101 MY補(bǔ)=00.11110 -|MY|補(bǔ)=11.00010MZ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)舍入對尾數(shù)進(jìn)行0舍1入，得：|MZ|=0.11111 MZ原=1.11111 MZ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，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：(1) 若尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果形式滿足 條件時，結(jié)果需要左規(guī)；(2) 若尾數(shù)運(yùn)算結(jié)果形式滿足 條件時，結(jié)果需要右規(guī)（1次）；(3) 若尾數(shù)運(yùn)算

30、結(jié)果形式滿足 條件時，結(jié)果不需要規(guī)格化； AMS1MS2.M1=00.0BMS1MS2.M1=00.1CMS1MS2.M1=01.0DMS1MS2.M1=01.1EMS1MS2.M1=10.0FMS1MS2.M1=10.1GMS1MS2.M1=11.0HMS1MS2.M1=11.1答：（）A, H（）D,E,F（）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D階碼是否下溢答：C4.12 設(shè)X補(bǔ)=X0.X1Xn，X必須滿足 條件時，X左移一位求2X時，才不會發(fā)生溢出。AX0.X1=0.0BX0.X1=1.1CX0.X1=0.1DX0.X1=1.0答：A,

31、 B4.13 設(shè)機(jī)器字長8位，若機(jī)器數(shù)DAH為補(bǔ)碼，則算術(shù)左移一位后為 ，算術(shù)右移一位后為 。AB4HBB5HCF4HD6DHEEDH答：A, E4 在計算機(jī)內(nèi)，減法一般用 來實現(xiàn)。A二進(jìn)制減法器B十進(jìn)制減法器C二進(jìn)制加法器D十進(jìn)制加法器答：C5 設(shè)某運(yùn)算器由一個加法器、兩個暫存器A和B（D型邊沿寄存器）、一個狀態(tài)寄存器、一個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還可以接收外部輸入數(shù)據(jù)D。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)送的信號序列。5.4 如何實現(xiàn)操作A+BA和A+BB？寫出發(fā)送的信號序列。

32、5.5 可以實現(xiàn)操作D+AA和D+BB嗎？如果可以，請寫出發(fā)送的信號序列。5.6 若A、B均為鎖存器（電平觸發(fā)的寄存器），那么實現(xiàn)操作A+BA和A+BB時有問題嗎？為什么？4.29 習(xí)題4.15圖示答：（）傳送過程： ， ?？刂菩盘枺?（選），CPA, A ,F=A,S=1(選)（）A ,B ,F=A+B,S=(選)，CPA A ,B ,F=A+B,CPB（）S=0(選D),CPA, A ,B ,F=A+B,S=(選)，CPA S=0(選D),CPA, A ,B ,F=A+B,CPB（）結(jié)果不對。加法器會多次運(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

33、的意義。MOVAL，7FHADDAL，80H 答：（AL）=FFH；ZF=0：因為運(yùn)算結(jié)果非零；CF=0：因為加法運(yùn)算的最高位沒產(chǎn)生進(jìn)位，OF=0：因為C1Cf=0，表明有符號數(shù)運(yùn)算發(fā)生沒溢出，SF=1：因為運(yùn)算結(jié)果的最高位為1,PF=1：結(jié)果中“1”的個數(shù)為偶數(shù)個，所以PF=1。7 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。MOVAL，7FHSUBAL，1答：（AL）=7EH；ZF=0：因為運(yùn)算結(jié)果非零；CF=0：因為加法運(yùn)算的最高位沒產(chǎn)生借位，OF=0：因為C1Cf=0，表明有符號數(shù)運(yùn)算發(fā)生沒溢出，SF=0：因為運(yùn)算結(jié)果的最高位為0,PF=0：結(jié)果

34、中“1”的個數(shù)為奇數(shù)個，所以PF=0。第五章5.1 說明主存儲器的組成，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64K16位的存儲器，由16K1位的DRAM芯片（芯片內(nèi)是128128結(jié)構(gòu)）構(gòu)成，存儲器讀/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，則刷新信號周期是多少？（3）如果用集中刷新方式，存儲器刷新一遍最少用多少時間？答：（）64;（）15.625微秒（）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，存儲器按字編址，CPU 的控制信號線有：MRE

35、Q#（存儲器訪問請求，低電平有效），R/W#（讀寫控制，低電平為寫信號，高電平為讀信號）。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64K1bit的DRAM芯片（內(nèi)部為4個128128陣列）構(gòu)成最大主存空間，則共需 個芯片；若采用異步刷新方式，單元刷新間隔為2ms，則刷新信號的周期為 。（3）若為該機(jī)配備2K16位的Cache，每塊8字節(jié)，采用2路組相聯(lián)映象，試寫出對主存地址各個字段的劃分（標(biāo)出各個字段的位數(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8K16位的ROM存儲器，地址處于主存的最高端；現(xiàn)在再用若干個16K8位的SRAM芯片

36、形成128K16位的RAM存儲區(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，請標(biāo)明SRAM芯片個數(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：（）256KW（）64, 15.625微秒（3）或者462E可以寫為：00 0100 0110 0010 1110，所以，它的組號為：110 0010 1197（4） RAM的地址范圍為：00 0000 0000 0000 000001 1111 1111 1111 1111ROM的地址范圍為：11

37、1110 0000 0000 000011 1111 1111 1111 11115.4 設(shè)有一個4體交叉存儲器，在使用時經(jīng)常遇到連續(xù)訪問同一個存儲體的情況，會產(chǎn)生怎樣的結(jié)果？答：存儲器帶寬降低。5.5 某計算機(jī)的存儲系統(tǒng)由Cache、主存和用于虛擬存儲的磁盤組成。CPU總是從Cache中獲取數(shù)據(jù)。若所訪問的字在Cache中，則存取它只需要20ns，將所訪問的字從主存裝入Cache需要60ns，而將它從磁盤裝入主存則需要1200ms。假定Cache的命中率為90%，主存的命中率為60%，計算該系統(tǒng)訪問一個字的平均存取時間。答：5.6 CPU執(zhí)行一段時間時，cache完成存取的次數(shù)為3900次，

38、主存完成的存取次數(shù)為100次，已知cache的存儲周期為40ns，主存的存儲周期為240ns。求cache/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間？答：e=tc/ta=8/9=89% ta=40*(3900/4000)+240*(100/4000)=45ns5.7 某處理器包含一片內(nèi)Cache，容量為8K字節(jié)，且采用4路組相聯(lián)結(jié)構(gòu)，塊的大小為4個32位字。當(dāng)Cache未命中時，以分組方式從主存讀取4個字到Cache，假定主存容量為16M字節(jié)。請說明：（1）Cache共分多少組？（2）寫出主存的字節(jié)地址的格式，并說明地址格式中的不同字段的作用和位數(shù)；答：(1) 128組;(2)或者5.8 計算機(jī)主存容量為

39、256K字，Cache為8K字。主存與Cache之間按組相聯(lián)映射，Cache的每組有4個行，每行有64個字。假設(shè)開始時Cache為空，CPU按順序從主存地址為0，1，2， ，8447單元執(zhí)行“取“操作（不命中時，采用將主存中含有該字的塊送入Cache后，再從Cache中把需要的字讀出送CPU的方法），然后又重復(fù)執(zhí)行20次。設(shè)Cache存取時間為主存的1/10。替換使用LRU算法，請計算上述操作總的存取時間與不用Cache相比，速度提高多少倍？答：約4.965倍5.9 簡述虛擬存儲器的含義和作用。略。習(xí)題六61 指令包括哪幾部分？各表示什么含意？略。62 在一地址指令、二地址指令中，如何指定二個

40、操作數(shù)地址？如何存放操作結(jié)果？略。63 簡述指令操作碼的擴(kuò)展技術(shù)的基本方法。略。64 某機(jī)器字長16位，采用單字長指令，每個地址碼6位。試采用操作碼擴(kuò)展技術(shù)，設(shè)計14條二地址指令，80條一地址指令，60條零地址指令。請給出指令編碼示意圖。1（7分）l 14條雙地址指令： 操作碼（4位）地址碼A1(6位)地址碼A2(6位) 操作碼: 000000001101l 80條單地址指令： 操作碼（10位）地址碼A（6位） 操作碼:1110（64條中可選擇前63條） 1111（64條中可選擇前17條）l 60條零地址指令： 操作碼（16位） 操作碼: 1111111111（64條中選擇60個編碼即可）其他

41、編碼方案，只要符合操作碼擴(kuò)展技術(shù)都可以65 什么是指令字長？什么是機(jī)器字長？它們之間有何關(guān)系？略：66 確定尋址方式的目的是什么？略67 請說明間接尋址和直接尋址的不同。略。68 簡述變址尋址和基址尋址的主要區(qū)別。略。69 單項選擇題 （1）寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)在（ ）中。 A. 程序計算器 B. 堆棧 C. 寄存器 D. 主存答：D（2）堆棧常用于（ ）。 A. 數(shù)據(jù)移位 B. 程序轉(zhuǎn)移 C. 保護(hù)程序現(xiàn)場 D. 輸入、輸出答：C （3）單地址指令中，為了完成兩個數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個數(shù)常需采用（ ）。A堆棧尋址 B. 立即尋址 C. 隱含尋址 D. 間接尋

42、址答：C （4）用于對某個寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為（ ）A直接尋址 B. 間接尋址 C. 寄存器直接尋址 D. 寄存器間接尋址答：C（5）指令中采用不同的尋址方式，其主要目的是（ ）。 A. 可以實現(xiàn)操作碼的擴(kuò)展 B. 實現(xiàn)存儲程序和程序控制 C. 縮短指令長度、擴(kuò)大尋址空間、提高編程的靈活性。 D. 降低指令譯碼的難度。答：C （6）指令尋址和數(shù)據(jù)尋址的不同在于（ ）。 A. 前者是訪問存儲器，后者是訪問寄存器。 B. 前者是確定程序轉(zhuǎn)移地址，后者取操作數(shù)。 C. 前者是確定程序順序執(zhí)行順序，后者是取確定操作數(shù)地址。 D. 前者是短指令，后者是長指令。答：BC（7）變址尋址方式中，操作數(shù)

43、的有效地址為（ ）。 A. 程序計數(shù)器的內(nèi)容加上形式地址。 B. 基址寄存器的內(nèi)容加上形式地址。 C. 變址寄存器的內(nèi)容加上形式地址。 D. 變址寄存器的內(nèi)容加上基址寄存器的內(nèi)容答：（8）CISC指令系統(tǒng)與RISC指令系統(tǒng)相比具有（ ）等特點(diǎn)。 A. 前者指令條數(shù)少，后者指令條數(shù)多。 B. 前者執(zhí)行速度慢，后者執(zhí)行速度快。 C. 前者有利于編譯生成優(yōu)化代碼，后者不便于編譯。 D. 前者指令功能簡單，后者指令功能復(fù)雜。 答：B610 某機(jī)16位字長指令格式如下： OP M D 5位 3位 8位 其中：D是形式地址，采用補(bǔ)碼表示（包括一位符號位）；M是尋址方式 M=0 立即尋址； M=1 直接尋址

44、（這時D為地址，是無符號數(shù)）； M=2 間接尋址； M=3 變址尋址（變址寄存器RI，16位）； M=4 基址尋址（基址寄存器Rb，16位）； M=5相對尋址。（1） 該指令格式最多可以定義多少種不同的操作？立即尋址操作數(shù)范圍是多少？（2） 寫出各種尋址方式的有效地址的計算表達(dá)式。（3） 各種尋址方式時能訪問的最大主存空間范圍是多少？答：（）32, 0255（）直接尋址:EAD 間接尋址:EA=(D) 變址尋址:EA=(RI) 基址尋址:EA=（Rb）+D 相對尋址:EA=(PC)+D（）直接尋址:0255 間接尋址:0255(設(shè)存儲器長度為位,且只能取一個字節(jié)) 變址尋址：016K-1 基址

45、尋址:016K-1 相對尋址:當(dāng)前指令地址的128+127611 一個較完整的指令系統(tǒng)應(yīng)該包括哪些類型的指令？ 略612 假設(shè)相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占兩個字節(jié)，第一個字節(jié)是操作碼和尋址方式，第二個字節(jié)是相對偏移量，用補(bǔ)碼表示。若當(dāng)前轉(zhuǎn)移指令的第一字節(jié)所在地址為0019H，且CPU每取出一個字節(jié)指令便會自動執(zhí)行（PC）+1PC操作。請問當(dāng)轉(zhuǎn)移地址分別為 0006H和0025H時，相對轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容是什么？答：EBH, 0AH.613 某機(jī)器內(nèi)共有16個32位的通用寄存器，設(shè)計一種有60種操作，8種尋址方式的指令系統(tǒng)。假設(shè)指令字長等于機(jī)器字長，機(jī)器字長為32位，請回答：(1)若主存可直接尋址或

46、間接尋址，采用“寄存器存儲器”型指令，能尋址最大存儲空間是多少？畫出指令格式并說明各字段的含意。(2)若采用通用寄存器作基址寄存器，則“寄存器存儲器”型指令的指令格式是怎樣? 能尋址最大存儲空間是多少？答：（）19; 操作碼(6位) 尋址方式（3位） 寄存器(4位) 地址A(19位)（）操作碼(6位) 尋址方式（3位） 寄存器(4位) 地址A(19位) 32614 什么叫堆棧？它的操作特點(diǎn)是什么？堆棧主要用在哪里？略。615 簡述RISC的主要優(yōu)缺點(diǎn)。 略616 設(shè)某機(jī)寄存器字長16位，用16進(jìn)制表示，已知：變址寄存器內(nèi)容為0004H，PC的內(nèi)容為0003H，內(nèi)存中部分單元內(nèi)容如下： 地址：內(nèi)容 地址：內(nèi)容 0002H：000AH 0007H：000AH 0003H：0002H 0008H：0002H 0004H：0007H 0009H：0003H 0005H：0004H 000AH：0009H 0006H：0005H 000BH：0008H指令為雙字長指令，格式如下：操作碼，尋址方式碼，寄存器號(16位)直接