2021年计算机组成原理课后习题库含答案.doc
《2021年计算机组成原理课后习题库含答案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021年计算机组成原理课后习题库含答案.doc(46页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 第一章1 比较数字计算机和模仿计算机特点。解:模仿计算机特点:数值由持续量来表达,运算过程是持续;数字计算机特点:数值由数字量(离散量)来表达,运算按位进行。两者重要区别见P1 表1.1。2 数字计算机如何分类?分类根据是什么?解:分类:数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。分类根据:专用和通用是依照计算机效率、速度、价格、运营经济性和适应性来划分。通用机分类根据重要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。3 数字计算机有那些重要应用?(略)4 冯. 诺依曼型计算机重要设计思想是什么?
2、它涉及哪些重要构成某些?解:冯. 诺依曼型计算机重要设计思想是:存储程序和程序控制。存储程序:将解题程序(指令序列)存储到存储器中;程序控制:控制器顺序执行存储程序,按指令功能控制全机协调地完毕运算任务。重要构成某些有:控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。5 什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字?解:存储容量:指存储器可以容纳二进制信息数量,通惯用单位KB、MB、GB来度量,存储容量越大,表达计算机所能存储信息量越多,反映了计算机存储空间大小。单元地址:单元地址简称地址,在存储器中每个存储单元均有唯一地址编号,称为单元地址。数据字: 若某计算机字是运算操作对象即代
3、表要解决数据,则称数据字。指令字: 若某计算机字代表一条指令或指令一某些,则称指令字。 6 什么是指令?什么是程序?解:指令:计算机所执行每一种基本操作。程序:解算某一问题一串指令序列称为该问题计算程序,简称程序。 7 指令和数据均存储在内存中,计算机如何区别它们是指令还是数据?解:普通来讲,在取指周期中从存储器读出信息即指令信息;而在执行周期中从存储器中读出信息即为数据信息。8 什么是内存?什么是外存?什么是CPU?什么是适配器?简述其功能。解:内存:普通由半导体存储器构成,装在底版上,可直接和CPU互换信息存储器称为内存储器,简称内存。用来存储经常使用程序和数据。外存:为了扩大存储容量,又
4、不使成本有很大提高,在计算机中还配备了存储容量更大磁盘存储器和光盘存储器,称为外存储器,简称外存。外存可存储大量信息,计算机需要使用时,再调入内存。 CPU:涉及运算器和控制器。基本功能为:指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。适配器:连接主机和外设部件,起一种转换器作用,以使主机和外设协调工作。 9 计算机系统软件涉及哪几类?阐明它们用途。解:系统软件涉及:(1)服务程序:诊断、排错等(2)语言程序:汇编、编译、解释等(3)操作系统(4)数据库管理系统用途:用来简化程序设计,简化用法,提高计算机使用效率,发挥和扩大计算机功能及用途。 10 阐明软件发展演变过程。(略)11 当代计算机系统如
5、何进行多级划分?这种分级观点对计算机设计会产生什么影响?解:多级划分图见P16图1.6。可分为:微程序设计级、普通机器级、操作系统级、汇编语言级和高档语言级。用这种分级观点来设计计算机,对保证产生一种良好系统构造是有很大协助。12 为什么软件可以转化为硬件?硬件可以转化为软件?实现这种转化媒介是什么?(略)13 计算机应用与应用计算机在概念上等价吗?用学科角度和计算机系统层次构造来寿命你观点。 (略)第二章1. 写出下列各数原码、反码、补码、移码表达(用8位二进制数)。其中MSB是最高位(又是符号位)LSB是最低位。如果是小数,小数点在MSB之后;如果是整数,小数点在LSB之后。(1) -35
6、/64 (2) 23/128 (3) -127 (4) 用小数表达-1 (5) 用整数表达-1解:(1)先把十进制数-35/64写成二进制小数:(-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-1000112-110)2=(-0.100011)2令x=-0.100011B x原=1.1000110 (注意位数为8位) x反=1.0111001 x补=1.0111010 x移=0.0111010(2) 先把十进制数23/128写成二进制小数:(23/128)10=(10111/10000000)2=(101112-111)2=(0.0001011)2令x=0.0001011B x原
7、=0.0001011 x反=0.0001011 x补=0.0001011 x移=1.0001011(3) 先把十进制数-127写成二进制小数:(-127)10=(-1111111)2令x= -1111111B x原=1.1111111 x反=1.0000000 x补=1.0000001 x移=1.0000001(4) 令x=-1.000000B 原码、反码无法表达x补=1.0000000 x移=0.0000000(5) 令Y=-1=-0000001B Y原=10000001 Y反=11111110 Y补=11111111 Y移=011111112. 设X补= a0,a1,a2a6 ,其中ai取
8、0或1,若要x0.5,求a0,a1,a2,a6 取值。解:a0= 1,a1= 0, a2,a6=11。3. 有一种字长为32位浮点数,阶码10位(涉及1位阶符),用移码表达;尾数22位(涉及1位尾符)用补码表达,基数R=2。请写出:(1) 最大数二进制表达;(2) 最小数二进制表达;(3) 规格化数所能表达数范畴;(4) 最接近于零正规格化数与负规格化数。解:(1) (2) (3) (4) 4. 将下列十进制数表达到浮点规格化数,阶码3位,用补码表达;尾数9位,用补码表达。(1) 27/64(2) -27/64解:(1)27/64=11011B=0.011011B=0.11011B浮点规格化数
9、 :1111 (2) -27/64= -11011B= -0.011011B= -0.11011B浮点规格化数 :1111 5. 已知X和Y,用变形补码计算X+Y,同步指出运算成果与否溢出。(1)X=0.11011 Y=0.00011(2)X= 0.11011 Y= -0.10101(3)X=-0.10110 Y=-0.00001解:(1)先写出x和y变形补码再计算它们和x补=00.11011 y补=00.00011x+y补=x补+y补=00.11011+00.00011=0.11110 x+y=0.1111B 无溢出。(2)先写出x和y变形补码再计算它们和x补=00.11011 y补=11.
10、01011x+y补=x补+y补=00.11011+11.01011=00.00110 x+y=0.0011B 无溢出。(3)先写出x和y变形补码再计算它们和 x补=11.01010 y补=11.11111x+y补=x补+y补=11.01010+11.11111=11.01001 x+y= -0.10111B 无溢出6. 已知X和Y,用变形补码计算X-Y,同步指出运算成果与否溢出。(1) X=0.11011 Y= -0.11111(2) X=0.10111 Y=0.11011(3) X=0.11011 Y=-0.10011解:(1)先写出x和y变形补码,再计算它们差x补=00.11011 y补=
11、11.00001 -y补=00.11111x-y补=x补+-y补=00.11011+00.11111=01.11010运算成果双符号不相等 为正溢出X-Y=+1.1101B(2)先写出x和y变形补码,再计算它们差x补=00.10111 y补=00.11011 -y补=11.00101x-y补=00.10111+11.00101=11.11100 x-y= -0.001B 无溢出(3)先写出x和y变形补码,再计算它们差x补=00.11011 y补=11.01101 -y补=00.10011x-y补=x补+-y补=00.11011+00.10011=01.01110运算成果双符号不相等 为正溢出X
12、-Y=+1.0111B7. 用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算XY。(1)X=0.11011 Y= -0.11111(2)X=-0.11111 Y=-0.11011 解:(1)用原码阵列乘法器计算:x补=0.11011 y补=1.00001(0)1 1 0 1 1 ) (1)0 0 0 0 1 -(0)1 1 0 1 1(0)0 0 0 0 0 (0)0 0 0 0 0 (0)0 0 0 0 0(0)0 0 0 0 0(0) (1) (1) (0) (1) (1)-(1)0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 xy补=1. xy= -0.8 用原码阵列除法器计算 XY。(1)X=0.11
13、000 Y= -0.11111(2)X=-0.01011 Y=0.11001解:(1)x原=x补=0.11000 -y补=1.00001 被除数 X0.11000 +-y补 1.00001-余数为负 1.11001 q0=0左移 1.10010 +|y|补0.11111-余数为正 0.10001 q1=1左移 1.00010 +-|y|补 1.00001-余数为正 0.00011 q2=1 左移 0.00110 +-|y|补 1.00001-余数为负 1.00111 q3=0左移 0.01110 +|y|补0.11111-余数为负 1.01101 q4=0左移 0.11010 +|y|补0.1
14、1111-余数为负 1.11001 q5=0 +|y|补0.11111-余数 0.11000故 xy原=1.11000 即 xy= -0.11000B余数为 0.11000B9. 设阶为5位(涉及2位阶符),尾数为8位(涉及2位数符),阶码、尾数均用补码表达,完毕下列取值X+Y,X-Y运算:(1)X=0.100101 Y=(-0.011110)(2)X=(-0.010110) Y=(0.010110)解:(1)将y规格化得:y=(-0.111100)x浮=1101,00.100101 y浮=1101,11.000100 -y浮=1101,00.111100 对阶E补=Ex补+-Ey补=1101
15、+0011=0000 Ex=Ey 尾数相加 相加 相减00.100101 00.100101+ 11.000100 + 00.111100- -11.101001 01.100001x+y浮=1101,11.101001 左规 x+y浮=1100,11.010010 x+y=(-0.101110) x-y浮=1101,01.100001 右规 x-y浮=1110,00.1100001舍入解决得 x-y浮=1110,00.110001 x-y=0.110001(2) x浮=1011,11.101010 y浮=1100,00.010110 -y浮=1100,11.101010 对阶E补=Ex补+-
16、Ey补=1011+0100=1111 E= -1 x浮=1100,11.110101(0) 尾数相加相加 相减11.110101(0) 11.110101(0)+ 00.010110 + 11.101010-00.001011(0) 11.011111(0)x+y浮=1100,00.001011(0) 左规 x+y浮=1010,00.1011000 x+y=0.1011Bx-y浮=1100,11.011111(0) x-y=(-0.100001B)13. 某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1 ,低位来信号为C0 ,请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1逻辑表达式。(1) 串行进位方式 (
17、2) 并行进位方式解 :(1)串行进位方式:C1 = G1 + P1 C0 其中: G1 = A1 B1 , P1 = A1B1C2 = G2 + P2 C1 G2 = A2 B2 , P2 = A2B2C3 = G3 + P3 C2 G3 = A3 B3 , P3 = A3B3C4 = G4 + P4 C3 G4 = A4 B4 , P4 = A4B4(2) 并行进位方式:C1 = G1 + P1 C0 C2 = G2 + P2 G1 + P2 P1 C0C3 = G3 + P3 G2 + P3 P2 G1 + P3 P2 P1 C0C4 = G4 + P4 G3 + P4 P3 G2 +
18、P4 P3 P2 G1 + P4 P3 P2 P1 C0其中 G1-G4 ,P1-P4 表达式与串行进位方式相似。14. 某机字长16位,使用四片74181构成ALU,设最低位序标注为0位,规定:(1)写出第5位进位信号C6逻辑表达式;(2)估算产生C6所需最长时间; (3)估算最长求和时间。解:(1) 构成最低四位74181进位输出为:C4=G+P C0 ,C0为向第0位进位其中:G=y3+x3y2+x2x3y1+x1x2x3y0,P=x0x1x2x3因此 :C5=y4+x4C4C6=y5+x5C5=y5+x5y4+x5x4C4(2) 设原则门延迟时间为T,与或非门延迟时间为1.5T,则进位
19、信号C0由最低位传送至C6需经一种反相器,两级与或非门,故产生C6最长延迟时间为:T+21.5T=4T(3)最长求和时间应从施加操作数到ALU算起:第一片74181有3级与或非门(产生控制参数x0,y0Cn+4),第二、第三片74181共2级反相器和2级与或非门(进位链),第四片74181求和逻辑(1级与或非门和1级半加器,其延迟时间为3T),故总加法时间为:T=31.5T+2T+21.5T+1.5T+1.5T+3T=14T17设A,B,C是三个16位通用寄存器,请设计一种16位定点补码运算器,能实现下述功能:(1) ABA(2) BCA,C(高位积在寄存器A中)(3) ABC(商在寄存器C中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2021 计算机 组成 原理 课后 习题 答案
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。