(完整word版)計(jì)算機(jī)組成原理答案(張功萱等編著)終極完整版.doc

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

2、運(yùn)算器為中心的， 其它部件都通過運(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，說明它的型號(hào)、主頻、字長、主存容量、所接的I/O 設(shè)備的名稱及主要規(guī)格。答：衡量計(jì)算機(jī)性能的基本技術(shù)指標(biāo)主要有：1. 基本字

3、長2. 主存容量3. 運(yùn)算速度4. 所配置的外部設(shè)備及其性能指標(biāo)5. 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. EDV AC_C_。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_ C _ 。A.運(yùn)算器與控制器C. 硬件與軟件B. 主機(jī)與外設(shè)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

4、要功能的是_ D _ 。A.計(jì)算機(jī)可以代替人的腦力勞動(dòng)B. 計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)大量的信息C. 計(jì)算機(jī)是一種信息處理機(jī)D. 計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算（ 5）存儲(chǔ)程序概念是由美國數(shù)學(xué)家馮諾依曼在研究A.ENIACB. UNIV AC-IC. ILLIAC-IV_ D _ 時(shí)首先提出來的。D. EDVAC整理人：杜鵬（ 6）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)是以_ B _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（ 7）馮 ?諾依曼存儲(chǔ)程序的思想是指_ C _。D. 控制器A. 只有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器B. 只有程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器C. 數(shù)據(jù)和程序都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器D. 數(shù)據(jù)和程序都不存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1.10

5、 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 _5 大部分。答：運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入設(shè)備_ 等輸出設(shè)備（ 3）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：字長變字長運(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)器虛機(jī)器（ 5）計(jì)算機(jī)硬件直接能執(zhí)行的程序是程序，高級語言編寫的源程序必須經(jīng)過_ _翻譯，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。答：機(jī)器語言語言處理程序（ 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

6、型計(jì)算機(jī)是我國研制的。答：第一臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)1.11 是非題（ 1）微處理器可以用來做微型計(jì)算機(jī)的CPU。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。（ 3）決定計(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。（ 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。（ 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。（ 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)。（ 7）計(jì)算機(jī)主機(jī)由CPU、存儲(chǔ)器和硬盤組成。（ 8）計(jì)算機(jī)硬件和軟件是相輔相成、缺一不可的。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)制位的長度。答

7、： 4 位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為 9999 ，213 8192 9999 214 16384表示 4位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長度為14 位。 5 位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為 99999 ， 2 16 65536 9999 2 17 131072表示 5位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長度為17 位。整理人：杜鵬 8 位十進(jìn)制數(shù)的最大數(shù)為 99999999 ， 2 26 67108864 99999999 2 27 134217728表示 8位十進(jìn)制數(shù)所需的最小二進(jìn)制位的長度為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 = 2j，得 j 3.3i ，亦可得到上述結(jié)果。2.6 已知

8、 x 的二進(jìn)制真值，試求x 補(bǔ) 、 x補(bǔ) 、x/2x/4補(bǔ)、2x 補(bǔ) 、4x 補(bǔ)、 2x 補(bǔ) 、補(bǔ)、x/4 補(bǔ) 。（設(shè)機(jī)器采用定點(diǎn)小數(shù)，字長為8 位，若結(jié)果不存在或出錯(cuò)，請注明）（1 ） x 0.0101101（ 2） x 0.1001011（3 ） x 1（ 4） x 0.00010102.7 根據(jù)題 2.7表中給定的機(jī)器數(shù)（整數(shù)），分別寫出把它們看作原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼表示形式時(shí)所對應(yīng)的十進(jìn)制真值。2.8 設(shè)十進(jìn)制數(shù) x ( 124.625) 2 10（ 1） 寫出 x對應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式。（ 2） 若機(jī)器的浮點(diǎn)數(shù)表示格式為：其中階碼和尾數(shù)的基數(shù)均為2。 寫出階碼和尾數(shù)均采用原碼

9、表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式。 寫出階碼和尾數(shù)均采用補(bǔ)碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式。解：（ 1）x對應(yīng)的二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示形式為：1111100.101 210 0.1111100101 2 30.0001111100101（2） 階碼和尾數(shù)均采用原碼表示時(shí)的機(jī)器數(shù)形式：0 10011 111110010100000 0 1001 1111 1100 1010 0000 09FCA0H 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 11101 111110010100000 0 1110 1111 1100 1010 0000 0EFCA0H2.9 設(shè)某機(jī)字長為16位，數(shù)據(jù)表示格式為：整理人：杜鵬分別寫出該機(jī)在下

10、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：整理人：杜鵬2.11 用十六進(jìn)制寫出下列十進(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。（1） 0.15625 （ 2） 0.15625 （ 3） 16 （ 4） 5解：（ 1） (0.15625) 10 (0. 00101

11、) 2 1.01 23階碼 E 127 ( 3) 124 (1111100) 2 01111100機(jī)器數(shù)形式： 0 01111100 01000000000000000000000十六進(jìn)制形式：3E200000H（ 2） ( 0.15625)10 ( 0. 00101)2 1.01 23階碼 E 127 ( 3) 124 (1111100) 2 01111100機(jī)器數(shù)形式： 1 01111100 01000000000000000000000十六進(jìn)制形式：BE200000H（ 3） (16)10 (10000)2 1.0000 24階碼 E 127 4 131 (10000011)2機(jī)器數(shù)形式

12、： 0 10000011 00000000000000000000000十六進(jìn)制形式：41800000H（ 4） ( 5)10( 101)2 1.01 22階碼 E 127 2 129 (10000001)2機(jī)器數(shù)形式： 1 10000001 01000000000000000000000十六進(jìn)制形式：C0A00000H2.13 寫出下列十六進(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：（ 1） 42E48000 0 10000101 1100100100000000000000

13、0指數(shù) (10000101)2 127 133 1276整理人：杜鵬M 1.11001001000000000000000 1 (1/2 1/4 1/32 1/256)十進(jìn)制數(shù)值 N 1 (1/2 1/41/32 1/256) 26 114.25（ 2） 3F880000 0 01111111 00010000000000000000000指數(shù) (01111111)2 127 127 1270M 1.00010000000000000000000 1 1/16 1.0625十進(jìn)制數(shù)值 N 1.0625 201.0625（ 3） 00800000 0 00000001 0000000000000

14、0000000000指數(shù) (00000001)2 127 1127 126M 1.00000000000000000000000十進(jìn)制數(shù)值 N 1 2 126（ 4） C7F00000 1 10001111 11100000000000000000000指數(shù) (10001111)2 127 143 12716M 1. 11100000000000000000000 1 (1/2 1/4 1/8) 1.875十進(jìn)制數(shù)值 N (2 16 215 214 213) 15 213 122880 1.875 216 2.14 設(shè)有兩個(gè)正浮點(diǎn)數(shù)： 1e11 2SN ， 2 e222SN（ 1） 若 e1

15、e2，是否有 N1 N 2（ 2） 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（ 2）正確2.15 設(shè)一個(gè)六位二進(jìn)制小數(shù)x 0.a1a2a3 a4a5a6， x 0，請回答：（ 1） 若要 x 81， a1a2a3 a4 a5a6需要滿足什么條件？（ 2） 若要 x 21， a1a2a3 a4 a5a6需要滿足什么條件？（ 3） 若要 41 x 161，a1a2a3a4a5 a6需要滿足什么條件？解：（ 1）要 x81， a1a2a3a4a5 a6需要滿足： a1a2a3至少有一個(gè) 1（2）要 x21， a1a2a3a4a5 a6需要滿足： a1 1，且 a2a3a4a

16、5a6至少有一個(gè)為 1（不為全 0）（3）要41 x161， a1a2a3a4a5 a6需要滿足：a1 0且 a2 1，a3a4a5a6為全 0 a20且 a3 1， a4a5a6任意或a20且 a3 0， a4 1，a5a6 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整理人：杜鵬解：（ 1） 74前分隔數(shù)字串 742B3734“ +” “ 7” “ 4”后嵌入數(shù)字串 743734“ 7” “ 4”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串 740000011101001100“ 0” “ 7”

17、“ 4” “ +”（ 2） 639前分隔數(shù)字串 6392D363339“-“ 6” “ 3” “ 9”后嵌入數(shù)字串 639363379“ 6” “ 3”整理人：杜鵬“ 9”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串 6390110001110011101“ 6” “ 3” “ 9” “-”（ 3） 2004前分隔數(shù)字串 20042B32303034“ +” “ 2” “ 0” “ 0” “ 4”后嵌入數(shù)字串 200432303034“ 2” “ 0” “ 0” “ 4”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串 2004000000100000000001001100“ 0” “ 2”整理人：杜鵬“ 0” “ 0” “ 4” “ +”（ 4）

18、8510前分隔數(shù)字串 85102D38353130“-“ 8” “ 5” “ 1” “ 0”后嵌入數(shù)字串 851038353170“ 8” “ 5” “ 1” “ 0”壓縮的十進(jìn)制數(shù)串 8510000010000101000100001101“ 0” “ 8” “ 5” “ 1” “ 0” “-”2.19 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)。整理人：杜鵬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)），請檢測它們是否有錯(cuò)？如果有錯(cuò)請加以改正，并寫出相

19、應(yīng)的正確ASCII 碼所代表的字符。（ 1） 10111010011 （ 2） 10001010110解：（1） 指誤字為E1 P1 A 6A 5 A 3 A 2A 0 11 1 10 1 1E2 P2 A 6A 4 A 3 A 1A 0 01 0 11 1 0E3 P4 A 5A 4 A 3 1 10 1 1E4 P8 A 2A 1 A 0 0 01 1 05位上的數(shù)碼出現(xiàn)了得到的指誤字為 E EE E 0101(5) ，表示接收到的海明校驗(yàn)碼中第432110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10110010011 。正確 ASCII 碼所代表的字符為 1001011“

20、 K ”。（2） 指誤字為E1 P1 A 6A 5 A 3 A 2A 0 10 1 11 0 0EPA A A A A 00 0 11 0 02264310E3 P4 A 5A 4 A 3 0 10 1 0E4 P8 A 2A 1 A 0 0 11 0 0得到的指誤字為 E EE E 0000，無錯(cuò)。正確 ASCII 碼為 0101110“”43212.22 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。4個(gè)校驗(yàn)位為：P1A 7A6A 4A3A1010100P2A 7A5A 4A2A1010

21、100P4A 6A5A 4A011011P8A 3A2A 1A011011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P0P0P1 P2 A 7P4 A 6 A 5 A 4 P8 A3 A 2 A 1 A 01有效信息 01101101的13位檢二糾一錯(cuò)的海明校驗(yàn)碼：1000111011101 11DDH2.23 設(shè)準(zhǔn)備傳送的數(shù)據(jù)塊信息是 1010110010001111 ，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：1010110010001111100112

22、.24 某 CRC碼（ CRC）的生成多項(xiàng)式G(x) x3 x2 1，請判斷下列 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)為： 000，無錯(cuò)（ 2） 1111101模 2除1101，余數(shù)為： 010，有錯(cuò)（ 3） 1001111模 2除1101，余數(shù)為： 100，有錯(cuò)（ 4） 1000110模 2除1101，余數(shù)為： 000，無錯(cuò)2.25 選擇題（ 1） 某機(jī)字長 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)

23、為B。-64-63) 6463A. (12 )B. (1 2C. 2D. 2整理人：杜鵬（ 2） 設(shè) x 補(bǔ) =1.x1 x2 x3 x4x5x6x7x8，當(dāng)滿足 A. x1 1, x2 x8 至少有一個(gè)為 C. x1 1， x2 x8 任意1B時(shí)， x 1/2 成立。B.x1 0, x 2 x8 至少有一個(gè)為D.x1 0,x2 x8 任意1（ 3） 在某 8 位定點(diǎn)機(jī)中，寄存器內(nèi)容為用的數(shù)據(jù)表示為B。A. 原碼B. 補(bǔ)碼10000000，若它的數(shù)值等于C. 反碼D. 移碼128，則它采（ 4） 在下列機(jī)器數(shù)中，哪種表示方式下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（

24、 5） 下列論述中，正確的是D。A. 已知 x 原求 x 補(bǔ) 的方法是：在 x 原的末位加 1B. 已知 x 補(bǔ)求 x 補(bǔ) 的方法是：在 x 補(bǔ)的的末位加 1C.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，再在末位加1D.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，再在末位加1（ 6） IEEE754 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的32 位浮點(diǎn)數(shù)格式中，符號(hào)位為1 位，階碼為8 位，尾數(shù)為 23 位，則它所能表示的最大規(guī)格化正數(shù)為A。23 127 23 127A. (22 )2B. (12 ) 21272C. (2223) 2 255D. 223（ 7） 浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍取決于A。A.

25、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（ 8） 在 24 24 點(diǎn)陣的漢字字庫中，一個(gè)漢字的點(diǎn)陣占用的字節(jié)數(shù)為D。A.2B.9C.24D.72（ 9 ） 假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用奇校驗(yàn)的編碼是B。A.10011010B.11010000C.11010111D.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)生錯(cuò)誤，在與G(x) 作模 2 除時(shí)，都應(yīng)使余數(shù)不為B. 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0C. 用 G(x) 對余數(shù)作模 2 除，應(yīng)

26、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 ，則 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+73 01001001（ 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：補(bǔ)碼 移碼（ 3） 若 x 1 補(bǔ) 10110111， x 2 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 -0.71

27、875（ 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 。整理人：杜鵬（用二進(jìn)制編碼回答） （書上：最小負(fù)數(shù)的階碼為，尾數(shù)為答：11111111 011111111111111111111111 11111111 100000000000000000000000（ 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：2K1 N K2.27是非題（ 1） 設(shè) x補(bǔ) 0.x

28、1x2x3x4x5x6x7，若要求 x1/2 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。（ 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。（ 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)。（ 4） 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。（ 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。第三章作業(yè)解答作業(yè)三 (1)3.1 已知 x 補(bǔ) 、 y 補(bǔ) ，計(jì)算 x y 補(bǔ) 和 x y 補(bǔ) ，并判斷溢出情況。（ 1） x

29、補(bǔ) 0.11011 y 補(bǔ) 0.00011 （ 2） x 補(bǔ) 0.10111 y 補(bǔ) 1.00101（ 3） x 補(bǔ) 1.01010 y 補(bǔ) 1.10001解：（ 1） x 補(bǔ) 0.11011 y 補(bǔ) 0.00011 y 補(bǔ) 1.111101 x y補(bǔ) 0.11011 0.00011 0.11110x y補(bǔ) 0.11011 1.1111010.11000（ 2） x 補(bǔ) 0.10111 y 補(bǔ) 1.00101 y 補(bǔ) 0.11011x y補(bǔ) 0.10111 1.00101 1.11100x y補(bǔ) 0.10111 0.11011 1.10010 溢出（ 3） x 補(bǔ) 1.01010 y 補(bǔ) 1.

30、10001 y 補(bǔ) 0.01111x y補(bǔ) 1.01010 1.10001 0.11011 溢出x y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) 110100（ 3） x 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 1100011x y變形補(bǔ) 1100111 0000

31、100 1101011（ 2） x 變形補(bǔ) 0011011 y 變形補(bǔ) 1110100 y 變形補(bǔ) 0001100 x 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) 1101000 x y變形補(bǔ) 1101111 0011000 0000111x y變形補(bǔ) 1101111 1101000 1010111 溢出整理人：杜鵬3.4 分別用原碼一位乘法和補(bǔ)碼一位乘法計(jì)算x y 原 和 x y 補(bǔ)。（ 1） x 0.11001 y 0.10001 （

32、 2） x 0.01101 y 0.10100（ 3） x 0.10111 y 0.11011 （ 4） x 0.01011 y 0.11010解：（ 1） x y原 0.0110101001 x y 補(bǔ) 0.0110101001（ 2） x y 原 1.0100000100 x y補(bǔ) 1.1011111100（ 3） x y 原 1.1001101101 x y補(bǔ) 1.0110010011（ 4） x y 原 0.0100011110 x y補(bǔ) 0.01000111103.5 分別用原碼兩位乘法和補(bǔ)碼兩位乘法計(jì)算x y 原 和 x y 補(bǔ)。（ 1） x 0.11001 y 0.10001 （

33、 2） x 0.10101 y 0.01101（ 3） x 0.01111 y 0.11101 （ 4） x 0.01001 y 0.10010解：（ 1） x y 原 0.0110101001 x y補(bǔ) 0.0110101001（ 2） x y 原 1.0100010001 x y補(bǔ) 1.1011101111（ 3） x y 原 1.0110110011 x y補(bǔ) 1.1001001101（ 4） x y 原 0.0010100010 x y補(bǔ) 0.00101000103.6 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)（ 1） x 0.01011

34、y 0.10110x/y 原 0.10000 x/y 補(bǔ) 0.10000 or x/y 補(bǔ) 0.10001（ 2） x 0.10011 y 0.11101x/y 原 1.10100 x/y 補(bǔ) 1.01100 or x/y 補(bǔ) 1.01011（ 3） x 0.10111 y 0.11011x/y 原 0.11100 x/y 補(bǔ) 0.11101 or x/y 補(bǔ) 0.11100（ 4） x 10110 y 00110x/y 原 100011 x/y 補(bǔ) 1111013.9 已知某機(jī)浮點(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)

35、用補(bǔ)碼表示。設(shè)：x 0.110101 2 001 y 0.100101 2001試用浮點(diǎn)運(yùn)算規(guī)則計(jì)算 x y、x y、x y、x/y 。（要求寫出詳細(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 補(bǔ) 1 10000 010000 x y 0.110000 20對階：e移 ex 移 ey補(bǔ) 01111 11111 01110， e ex ey00010小階對大階： x 補(bǔ) 0 10001 001101x y 補(bǔ) 1 10000 010000 x y 0.1

36、10000 20（ 2） x yx y 補(bǔ) 0 10001 110010 x y0.110010 21（ 3） x y x y 0.111110 2 001 0.111110 2 1階碼相加： ex ey 移 ex 移 ey補(bǔ) 01111 00001 10000尾數(shù)可采用定點(diǎn)補(bǔ)碼乘法（雙符號(hào)位）：Sx Sy 補(bǔ) Sx補(bǔ) Sy補(bǔ) 11.100001010111整理人：杜鵬規(guī)格化： x y 補(bǔ) 1 01111 000010 x y 0.111110 2 001 0.111110 2 1（ 4） x/y尾數(shù) |Sx| |Sy|， Sx右移得： Sx 補(bǔ) 00.011010， ex 移 10000，階

37、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) Sy補(bǔ) 1.010011（恒置 1） OR 1.010100（校正）規(guī)格化： x /y 補(bǔ) 1 01111 010011 OR 1 01111 010100x/y 0.101101 2 001 OR 0.101100 2 0013.10A C C n Cn+1 ALU AND 1 寄存器 B B B AND 2 CR & 移 位 脈 沖 時(shí)鐘脈沖CT Q 啟動(dòng) 結(jié)束 Cn Cn Cn+1 Cn+100.00000100110000.000000100110 x 00.

38、 1 1 0 0 1 00.110010. 0110010100110. 001100101001 x 11. 0 0 1 1 111.0110111.10110101010011.110110101010 x 00. 1 1 0 0 100.101000101010得 X Y 補(bǔ) 0.1010001010 X Y 0.1010001010寄存器ABC運(yùn)算初態(tài)0 0000011 001111001100運(yùn)算終態(tài)0 1010011 0011101010103.11 說明定點(diǎn)補(bǔ)碼和浮點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算的溢出判斷方法。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：ffff

39、ffffffsysxsyxsyxOVR 根據(jù)兩數(shù)相加時(shí)產(chǎn)生的進(jìn)位判別溢出：OVR Cf C1 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)，無溢出；sf1sf2 11，表示結(jié)果為負(fù)數(shù)，無溢出；sf1sf2 01，表示結(jié)果為正溢出；sf1sf2 10，表示結(jié)果為負(fù)溢出。整理人：杜鵬 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判斷的。例如， 設(shè)浮點(diǎn)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 , ，則表示出現(xiàn)上溢，需作溢出處理；符號(hào)若

40、階碼j 補(bǔ) 10 , ，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） AB A（ 2） B C A 、 C（乘積高位在 A 中）（ 3） A B C（商在 C中）請?jiān)O(shè)計(jì)并畫出運(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，原始操作數(shù)輸入問題可以不考慮。解：見附頁3.19

41、 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)過一次算術(shù)右移、一次大循環(huán)右移、一次小循環(huán)左移。寫出每次移位后寄存器的內(nèi)容和進(jìn)位標(biāo)志解： C5H 11000101一次邏輯左移、C的狀態(tài)。C 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。（ 2）A.數(shù)據(jù)總線B. 累加寄存器在浮點(diǎn)運(yùn)算中下面的論述正確的是C. 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元C。D. 多路開關(guān)A. 對階時(shí)應(yīng)采用向左規(guī)格化B. 對階時(shí)可以使小階向大階對齊，也可以使大階向小階對齊C. 尾數(shù)相加后可

42、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D. 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。A.無溢出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。A. 操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，符號(hào)位單獨(dú)處理B. 操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，連同符號(hào)位一起相加C. 操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，將加數(shù)變補(bǔ)，然后相加D. 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。A.操作數(shù)必須都是正數(shù)C. 對操作數(shù)符號(hào)沒有限制B. 操作數(shù)必須具有相同的符號(hào)位D. 以上都不對（ 6） 進(jìn)行補(bǔ)碼一位乘法時(shí)，被

43、乘數(shù)和乘數(shù)均用補(bǔ)碼表示，運(yùn)算時(shí)AA. 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，再依照確定下面的運(yùn)算。ynyn+1 的值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 ynyn+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y yn+1的值確定下面的運(yùn)算。nD. 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)的末兩位yn1 yn確定下面的運(yùn)算。（ 7） 下面對浮點(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