计算机组成原理答案(张功萱等编著)终极完整版Word下载.doc
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A.运算器与控制器B.主机与外设
C.硬件与软件D.硬件与操作系统
(4)在下列的描述中,最能准确反映计算机主要功能的是___D___。
A.计算机可以代替人的脑力劳动
B.计算机可以存储大量的信息
C.计算机是一种信息处理机
D.计算机可以实现高速运算
(5)存储程序概念是由美国数学家冯·
诺依曼在研究__D___时首先提出来的。
A.ENIACB.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.EDVAC
(6)现代计算机组织结构是以__B___为中心,其基本结构遵循冯·
诺依曼思想。
A.寄存器B.存储器C.运算器D.控制器
(7)冯•诺依曼存储程序的思想是指__C___。
A.只有数据存储在存储器
B.只有程序存储在存储器
C.数据和程序都存储在存储器
D.数据和程序都不存储在存储器
1.10填空题
(1)计算机CPU主要包括①和__②____两个部件。
①运算器②控制器
(2)计算机的硬件包括①、__②____、__③____、__④____和__⑤____等5大部分。
①运算器②控制器③存储器④输入设备⑤输出设备
(3)计算机的运算精度与机器的①有关,为解决精度与硬件成本的矛盾,大多数计算机使用__②____。
①字长②变字长运算
(4)从软、硬件交界面看,计算机层次结构包括①和__②____两大部分。
①实机器②虚机器
(5)计算机硬件直接能执行的程序是①程序,高级语言编写的源程序必须经过__②____翻译,计算机才能执行。
①机器语言②语言处理程序
(6)从计算机诞生起,科学计算一直是计算机最主要的①。
①应用领域
(7)银河I(YH-I)巨型计算机是我国研制的①。
①第一台巨型计算机
1.11是非题
(1)微处理器可以用来做微型计算机的CPU。
×
含义不清
(2)ENIAC计算机的主要工作原理是存储程序和多道程序控制。
×
(3)决定计算机运算精度的主要技术指标是计算机的字长。
√
(4)计算机总线用于传输控制信息、数据信息和地址信息的设施。
√
(5)计算机系统软件是计算机系统的核心软件。
√
(6)计算机运算速度是指每秒钟能执行操作系统的命令个数。
×
(7)计算机主机由CPU、存储器和硬盘组成。
(8)计算机硬件和软件是相辅相成、缺一不可的。
√
第二章作业解答
2.2分别计算用二进制表示4位、5位、8位十进制数时所需要的最小二进制位的长度。
∵4位十进制数的最大数为9999,213=8192<9999<214=16384
∴表示4位十进制数所需的最小二进制位的长度为14位。
∵5位十进制数的最大数为99999,216=65536<9999<217=131072
∴表示5位十进制数所需的最小二进制位的长度为17位。
∵8位十进制数的最大数为99999999,226=67108864<99999999<227=134217728
∴表示8位十进制数所需的最小二进制位的长度为27位。
根据当i位十进制数与j位二进制数比较时的等式,10i=2j,得j≈3.3i,亦可得到上述结果。
2.6已知x的二进制真值,试求[x]补、[-x]补、[x/2]补、[x/4]补、[2x]补、[4x]补、[-2x]补、[-x/4]补。
(设机器采用定点小数,字长为8位,若结果不存在或出错,请注明)
(1)x=+0.0101101
(2)x=-0.1001011
(3)x=-1(4)x=-0.0001010
2.7根据题2.7表中给定的机器数(整数),分别写出把它们看作原码、反码、补码、移码表示形式时所对应的十进制真值。
2.8设十进制数x=(+124.625)×
2-10
(1)写出x对应的二进制定点小数表示形式。
(2)若机器的浮点数表示格式为:
其中阶码和尾数的基数均为2。
①写出阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式。
②写出阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式。
解:
(1)x对应的二进制定点小数表示形式为:
1111100.101×
2-10=0.1111100101×
2-3=0.0001111100101
(2)①阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式:
010011111110010100000=010011111110010100000=09FCA0H
②阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式:
011101111110010100000=011101111110010100000=0EFCA0H
2.9设某机字长为16位,数据表示格式为:
分别写出该机在下列的数据表示形式中所能表示的最小正数、最大正数、最大负数、最小负数(绝对值最大的负数)和浮点规格化最小正数、最大负数在机器中的表示形式和所对应的十进制真值。
(1)原码表示的定点整数;
(2)补码表示的定点整数;
(3)阶码与尾数均用原码表示的浮点数;
(4)阶码与尾数均用补码表示的浮点数;
(5)阶码为移码、尾数用补码表示的浮点数。
2.11用十六进制写出下列十进制数的IEEE754标准32位单精度浮点数的机器数的表示形式。
(1)0.15625
(2)-0.15625(3)16(4)-5
(1)(0.15625)10=(0.00101)2=1.01×
2-3
阶码E=127+(-3)=124=(1111100)2=01111100
机器数形式:
00111110001000000000000000000000
十六进制形式:
3E200000H
(2)(-0.15625)10=(-0.00101)2=-1.01×
10111110001000000000000000000000
BE200000H
(3)(16)10=(10000)2=-1.0000×
24
阶码E=127+4=131=(10000011)2
01000001100000000000000000000000
41800000H
(4)(-5)10=(-101)2=-1.01×
22
阶码E=127+2=129=(10000001)2
11000000101000000000000000000000
C0A00000H
2.13写出下列十六进制的IEEE单精度浮点数代码所代表的十进制数值。
(1)42E48000
(2)3F880000(3)00800000(4)C7F00000
(1)42E48000=01000010111001001000000000000000
指数=(10000101)2-127=133-127=6
M=1.11001001000000000000000=1+(1/2+1/4+1/32+1/256)
十进制数值N=[1+(1/2+1/4+1/32+1/256)]×
26=114.25
(2)3F880000=00111111100010000000000000000000
指数=(01111111)2-127=127-127=0
M=1.00010000000000000000000=1+1/16=1.0625
十进制数值N=1.0625×
20=1.0625
(3)00800000=00000000100000000000000000000000
指数=(00000001)2-127=1-127=-126
M=1.00000000000000000000000
十进制数值N=1×
2-126
(4)C7F00000=11000111111100000000000000000000
指数=(10001111)2-127=143-127=16
M=1.11100000000000000000000=1+(1/2+1/4+1/8)=1.875
十进制数值N=-(216+215+214+213)=-15×
213=-122880=-1.875×
216
2.14设有两个正浮点数:
1e112SN´
=,2e222SN´
=
(1)若e1>e2,是否有N1>N2
(2)若S1、S2均为规格化数,上述结论是否正确?
(1)不一定
(2)正确
2.15设一个六位二进制小数x=0.a1a2a3a4a5a6,x≥0,请回答:
(1)若要x≥81,a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件?
(2)若要x>21,a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件?
(3)若要41≥x>161,a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件?
(1)要x≥
8
1
,a1a2a3a4a5a6需要满足:
a1a2a3至少有一个1
(2)要x>
2
a1=1,且a2a3a4a5a6至少有一个为1(不为全0)
(3)要
4
≥x>
16
a1=0且①a2=1,a3a4a5a6为全0
②a2=0且a3=1,a4a5a6任意
或a2=0且a3=0,a4=1,a5a6至少有一个为1
2.17分别用前分隔数字串、后嵌入数字串和压缩的十进制数串形式表示下列十进制数。
(1)+74
(2)-639(3)+2004(4)-8510
(1)+74
前分隔数字串
+74
2B
37
34
“+”
“7”
“4”
后嵌入数字串
压缩的十进制数串
0000
0111
0100
1100
“0”
(2)-639
-639
2D
36
33
39
“-“
“6”
“3”
“9”
79
0110
0011
1001
1101
“-”
(3)+2004
+2004
32
30
“2”
0010
(4)-8510
-8510
38
35
31
“8”
“5”
“1”
70
1000
0101
0001
2.19什么是“码距”?
数据校验与码距有什么关系?
码距是指在一组编码中任何两个编码之间最小的距离。
数据校验码的校验位越多,码距越大,编码的检错和纠错能力越强。
2.21下面是两个字符(ASCII码)的检一纠一错的海明校验码(偶校验),请检测它们是否有错?
如果有错请加以改正,并写出相应的正确ASCII码所代表的字符。
(1)10111010011
(2)10001010110
(1)指误字为
E1=P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0=1⊕1⊕1⊕1⊕0⊕1=1
E2=P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0=0⊕1⊕0⊕1⊕1⊕1=0
E3=P4⊕A5⊕A4⊕A3=1⊕1⊕0⊕1=1
E4=P8⊕A2⊕A1⊕A0=0⊕0⊕1⊕1=0
得到的指误字为E4E3E2E1=0101=(5)10,表示接收到的海明校验码中第5位上的数码出现了错误。
将第5位上的数码A5=1取反,即可得到正确结果10110010011。
正确ASCII码所代表的字符为1001011=“K”。
(2)指误字为
E1=P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0=1⊕0⊕1⊕1⊕1⊕0=0
E2=P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0=0⊕0⊕0⊕1⊕1⊕0=0
E3=P4⊕A5⊕A4⊕A3=0⊕1⊕0⊕1=0
E4=P8⊕A2⊕A1⊕A0=0⊕1⊕1⊕0=0
得到的指误字为E4E3E2E1=0000,无错。
正确ASCII码为0101110=“.”
2.22试编出8位有效信息01101101的检二纠一错的海明校验码(用偶校验)。
8位有效信息需要用4个校验位,所以检一纠一错的海明校验码共有12位。
4个校验位为:
P1=A7⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1=0⊕1⊕0⊕1⊕0=0
P2=A7⊕A5⊕A4⊕A2⊕A1=0⊕1⊕0⊕1⊕0=0
P4=A6⊕A5⊕A4⊕A0=1⊕1⊕0⊕1=1
P8=A3⊕A2⊕A1⊕A0=1⊕1⊕0⊕1=1
检一纠一错的海明校验码:
000111011101=1DDH
检二纠一错的海明校验码,增加P0
P0=P1⊕P2⊕A7⊕P4⊕A6⊕A5⊕A4⊕P8⊕A3⊕A2⊕A1⊕A0=1
有效信息01101101的13位检二纠一错的海明校验码:
1000111011101=11DDH
2.23设准备传送的数据块信息是1010110010001111,选择生成多项式为G(x)=100101,试求出数据块的CRC码。
模2除后,余数R(x)=10011,数据块的CRC码:
101011001000111110011
2.24某CRC码(CRC)的生成多项式G(x)=x3+x2+1,请判断下列CRC码是否存在错误。
(1)0000000
(2)1111101(3)1001111(4)1000110
G(x)=1101
(1)0000000模2除1101,余数为:
000,无错
(2)1111101模2除1101,余数为:
010,有错
(3)1001111模2除1101,余数为:
100,有错
(4)1000110模2除1101,余数为:
2.25选择题
(1)某机字长64位,其中1位符号位,63位尾数。
若用定点小数表示,则最大正小数为B。
A.+(1-2-64)B.+(1-2-63)C.2-64D.2-63
(2)设[x]补=1.x1x2x3x4x5x6x7x8,当满足B时,x>-1/2成立。
A.x1=1,x2~x8至少有一个为1B.x1=0,x2~x8至少有一个为1
C.x1=1,x2~x8任意D.x1=0,x2~x8任意
(3)在某8位定点机中,寄存器内容为10000000,若它的数值等于-128,则它采用的数据表示为B。
A.原码B.补码C.反码D.移码
(4)在下列机器数中,哪种表示方式下零的表示形式是唯一的B。
A.原码B.补码C.反码D.都不是
(5)下列论述中,正确的是D。
A.已知[x]原求[x]补的方法是:
在[x]原的末位加1
B.已知[x]补求[-x]补的方法是:
在[x]补的的末位加1
C.已知[x]原求[x]补的方法是:
将尾数连同符号位一起取反,再在末位加1
D.已知[x]补求[-x]补的方法是:
(6)IEEE754标准规定的32位浮点数格式中,符号位为1位,阶码为8位,尾数为23位,则它所能表示的最大规格化正数为A。
A.+(2-2-23)×
2+127B.+(1-2-23)×
2+127
C.+(2-2-23)×
2+255D.2+127-2-23
(7)浮点数的表示范围取决于A。
A.阶码的位数B.尾数的位数
C.阶码采用的编码D.尾数采用的编码
(8)在24×
24点阵的汉字字库中,一个汉字的点阵占用的字节数为D。
A.2B.9C.24D.72
(9)假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用奇校验的编码是B。
A.10011010B.11010000C.11010111D.10111000
(10)在循环冗余校验中,生成多项式G(x)应满足的条件不包括D。
A.校验码中的任一位发生错误,在与G(x)作模2除时,都应使余数不为0
B.校验码中的不同位发生错误时,在与G(x)作模2除时,都应使余数不同
C.用G(x)对余数作模2除,应能使余数循环
D.不同的生成多项式所得的CRC码的码距相同,因而检错、校错能力相同
2.26填空题
(1)设某机字长为8位(含一符号位),若[x]补=11001001,则x所表示的十进制数的真值为①,[1/4x]补=②;
若[y]移=11001001,则y所表示的十进制数的真值为③;
y的原码表示
[y]原=④。
①-55②11110010③+73④01001001
(2)在带符号数的编码方式中,零的表示是唯一的有①和②。
①补码②移码
(3)若[x1]补=10110111,[x2]原=1.01101,则数x1的十进制数真值是①,x2的十进制数真值是②。
①-73②-0.71875
(4)设某浮点数的阶码为8位(最左一位为符号位),用移码表示;
尾数为24位(最左一位为符号位),采用规格化补码表示,则该浮点数能表示的最大正数的阶码为①,尾数为②;
规格化最大负数的阶码为③,尾数为④。
(用二进制编码回答)(书上:
最小负数的阶码为③,尾数为④
①11111111②011111111111111111111111
③11111111④100000000000000000000000
(5)设有效信息位的位数为N,校验位数为K,则能够检测出一位出错并能自动纠错的海明校验码应满足的关系是①。
①2K-1≥N+K
2.27是非题
(1)设[x]补=0.x1x2x3x4x5x6x7,若要求x>1/2成立,则需要满足的条件是x1必须为1,x2~x7至少有一个为1。
√
(2)一个正数的补码和它的原码相同,而与它的反码不同。
×
(3)浮点数的取值范围取决于阶码的位数,浮点数的精度取决于尾数的位数。
√
(4)在规格化浮点表示中,保持其他方面不变,只是将阶码部分由移码表示改为补码表示,则会使该浮点表示的数据表示范围增大。
(5)在生成CRC校验码时,采用不同的生成多项式,所得到CRC校验码的校错能力是相同的。
×
第三章作业解答
作业三
(1)
3.1已知[x]补、[y]补,计算[x+y]补和[x-y]补,并判断溢出情况。
(1)[x]补=0.11011[y]补=0.00011
(2)[x]补=0.10111[y]补=1.00101
(3)[x]补=1.01010[y]补=1.10001
(1)[x]补=0.11011[y]补=0.00011[-y]补=1.111101
[x+y]补=0.11011+0.00011=0.11110
[x-y]补=0.11011+1.111101=0.11000
(2)[x]补=0.10111[y]补=1.00101[-y]补=0.11011
[x+y]补=0.10111+1.00101=1.11100
[x-y]
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