計算機組成原理習題答案

時間 2021-06-29 10:39:48

1樓:匿名使用者

第一章1. 模擬計算機的特點是數值由連續量來表示,運算過程也是連續的。數字計算機的主要特點是按位運算,並且不連續地跳動計算。模擬計算機用電壓表示資料,採用電壓組合和測量值的計算方式,盤上連線的控制方式,而數字計算機用數字0和1表示資料,採用數字計數的計算方式,程式控制的控制方式。

數字計算機與模擬計算機相比,精度高,資料儲存量大,邏輯判斷能力強。

2. 數字計算機可分為專用計算機和通用計算機,是根據計算機的效率、速度、**、執行的經濟性和適應性來劃分的。

3. 科學計算、自動控制、測量和測試、資訊處理、教育和衛生、家用電器、人工智慧。

4. 主要設計思想是:儲存程式通用電子計算機方案,主要組成部分有:運算器、邏輯控制裝置、儲存器、輸入和輸出裝置

5. 儲存器所有儲存單元的總數稱為儲存器的儲存容量。每個儲存單元都有編號,稱為單元地址。如果某字代表要處理的資料,稱為資料字。如果某字為一條指令,稱為指令字。

6. 每一個基本操作稱為一條指令,而解算某一問題的一串指令序列,稱為程式。

7. 取指週期中從記憶體讀出的資訊流是指令流,而在執行器週期中從記憶體讀出的資訊流是指令流。

8. 半導體儲存器稱為記憶體,儲存容量更大的磁碟儲存器和光碟儲存器稱為外存,記憶體和外存共同用來儲存二進位制資料。運算器和控制器合在一起稱為**處理器,簡稱cpu,它用來控制計算機及進行算術邏輯運算。介面卡是外圍裝置與主機聯絡的橋樑,它的作用相當於一個轉換器,使主機和外圍裝置並行協調地工作。

9. 計算機的系統軟體包括系統程式和應用程式。系統程式用來簡化程式設計,簡化使用方法,提高計算機的使用效率,發揮和擴大計算機的功能用用途;應用程式是使用者利用計算機來解決某些問題而編制的程式。

10. 在早期的計算機中,人們是直接用機器語言來編寫程式的,這種程式稱為手程式設計序或目的程式;後來,為了編寫程式方便和提高使用效率,人們使用組合語言來編寫程式,稱為彙編程式;為了進一步實現程式自動化和便於程式交流,使不熟悉具體計算機的人也能很方便地使用計算機,人們又創造了演算法語言,用演算法語言編寫的程式稱為源程式,源程式通過編譯系統產生編譯程式,也可通過解釋系統進行解釋執行;隨著計算機技術的日益發展,人們又創造出作業系統;隨著計算機在資訊處理、情報檢索及各種管理系統中應用的發展,要求大量處理某些資料,建立和檢索大量的**,於是產生了資料庫管理系統。

11. 從第一至五級分別為微程式設計級、一般機器級、作業系統級、組合語言級、高階語言級。採用這種用一系列的級來組成計算機的概念和技術,對了解計算機如何組成提供了一種好的結構和體制。而且用這種分級的觀點來設計計算機,對保證產生一個良好的系統結構也是很有幫助的。

12. 因為任何操作可以由軟體來實現,也可以由硬體來實現;任何指令的執行可以由硬體完成,也可以由軟體來完成。實現這種轉化的媒介是軟體與硬體的邏輯等價性。

13. ( 略 )

第二章1.(1)

(2)(3)-127

-127 = -7f = -1111111

[-127]原 = 11111111

[-127]補 = 10000001

[-127]反 = 10000000

[-127]移 = 00000001

(4)[-1]原 = 1000 0000

[-1]補 = 1000 0000

[-1]反 = 1111 1111

[-1]移 = 0000 0000

(5)-1 = -00000001

[-1]原 = 1000 0001

[-1]補 = 1111 1111

[-1]反 = 1111 1110

[-1]移 = 0111 1111

2.[x]補 = a0. a1a2…a6

解法一、

(1) 若a0 = 0, 則x > 0, 也滿足x > -0.5

此時a1→a6可任意

(2) 若a0 = 1, 則x <= 0, 要滿足x > -0.5, 需a1 = 1

即a0 = 1, a1 = 1, a2→a6有一個不為0

解法二、

-0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1, 100000

(1) 若x >= 0, 則a0 = 0, a1→a6任意即可

[x]補 = x = a0. a1a2…a6

(2) 若x < 0, 則x > -0.5

只需-x < 0.5, -x > 0

[x]補 = -x, [0.5]補 = 01000000

即[-x]補 < 01000000

即a0a1 = 11, a2→a6不全為0或至少有一個為1(但不是“其餘取0”)

3.字長32位浮點數,階碼10位,用移碼錶示,尾數22位,用補碼錶示,基為2

(1) 最大的數的二進位制表示

e = 111111111

ms = 0, m = 11…1(全1)

表示為: 11…1 011…1

10個 21個

即: (2) 最小的二進位制數

e = 111111111

ms = 1, m = 00…0(全0)(注意:用10….0來表示尾數-1)

表示為: 11…1 100…0

10個 21個

即: (3) 規格化範圍

正最大 e = 11…1, m = 11…1, ms = 0

10個 21個

即: 正最小 e = 00…0, m = 100…0, ms = 0

10個 20個

即: 負最大 e = 00…0, m = 011…1, ms = 1

10個 20個

(最接近0的負數)即:

負最小 e = 11…1, m = 00…0, ms =1

10個 21個

即:規格化所表示的範圍用集合表示為:

[ , ] [ , ]

(4) 最接近於0的正規格化數、負規格化數(由上題可得出)

正規格化數 e = 00…0, m = 100…0, ms = 0

10個 20個

負規格化數 e = 00…0, m = 011…1, ms = 1

10個 20個

4.假設浮點數格式如下:

(1)階補碼: 1 11

尾數補碼: 0 1101 1000

機器數: 1110 1101 1000

(2)階補碼: 1 11

尾數補碼: 1 0010 1000

機器數: 1110 0010 1000

5.(1)x = 0.11011, y = 0.00011

x+y = 0.11110

無溢位(2) x = 0.11011, y = -0.10101

x+y = 0.00110

無溢位(3)x = -0.10110

y = -0.00001

x+y = -0.10111

無溢位6.(1)x = 0.11011

y = -0.11111

溢位(2)x = 0.10111

y = 0.11011

x-y = -0.00100

無溢位(3)x = 0.11011

y = -0.10011

溢位7.(1)原碼陣列

x = 0.11011, y = -0.11111

符號位: x0⊕y0 = 0⊕1 = 1

[x]原 = 11011, [y]原 = 11111

[x*y]原 = 1, 11 0100 0101

直接補碼陣列

[x]補 = (0)11011, [y]補 = (1)00001

[x*y]補 = 1,00101,11011(直接補碼陣列不要求)

帶求補器的補碼陣列

[x]補 = 0 11011, [y]補 = 1 00001

乘積符號位單獨運算0⊕1=1

尾數部分算前求補輸出│x│=11011,│y│=11111

x×y=-0.1101000101

(2) 原碼陣列

x = -0.11111, y = -0.11011

符號位: x0⊕y0 = 1⊕1 = 0

[x]補 = 11111, [y]補 = 11011

[x*y]補 = 0,11010,00101

直接補碼陣列

[x]補 = (1)00001, [y]補 = (1)00101

[x*y]補 = 0,11010,00101(直接補碼陣列不要求)

帶求補器的補碼陣列

[x]補 = 1 00001, [y]補 = 1 00101

乘積符號位單獨運算1⊕1=0

尾數部分算前求補輸出│x│=11111,│y│=11011

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2樓:

馮·諾依曼提出的五大基本構件 運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置。

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37 100101 原 10100101 反 11011010 補 11011011127 1111111 原 反 補01111111 127 1111111 原 11111111 反 10000000 補 10000001 1 1 原 10000001 反 11111110 補 11111111原...

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