计算机组成原理第2章习题答案

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计算机组成原理第2章习题答案

第2章习题及解答2-2 将下列⼗进制表⽰成⼆进制浮点规格化的数（尾数取12位，包括⼀位符号位；阶取4

位，包括⼀位符号位），并写出它的原码、反码、补码三和阶移尾补四种码制形式； (1)7.75

解：X=7.75=(111.11)2=0.11111×211[X]原=0011×0.11111000000 [X]反=0011×0.11111000000 [X]补=0011×0.11111000000 [X]阶称，尾补=1011×0.11111000000

(2) –3/64

解：X=-3/64=(-11/26)2=(-0.00001)2=-0.11×2-100[X]原=1100×1.11000000000 [X]反=1011×1.00111111111 [X]补=1100×1.010********

[X]阶称，尾补=0100×1.010********

(3) 83.25

解：X=-3/64=(1010011.01)2=0.101001101×2111 [X]原=0111×0.101001101 [X]反=[X]补=[X]原[X]阶称，尾补=1111× 0.10100110

(4) –0.3125

解：X=（–0.3125）10=(-0.0101)2=-0.101×2-1 [X]原=1001×1.10100000000 [X]反=1110×1.010******** [X]补=1111×1.01100000000

[X]阶称，尾补=0111×1.01100000000

2-4 已知x 和y ，⽤变形补码计算x+y ，并对结果进⾏讨论。 (2) x=0.11101，y=-0.10100 解：[X]补=00.11101, [Y]补=11.01100, [-Y]补=00.10100 [X]补+ [Y]补=00.11101+11.01100=00.01001

X+Y=0.01001

[X]补- [Y]补= [X]补+ [-Y]补=00.11101+00.10100=01.10001 X+Y 正溢

(3) x=-0.10111，y=-0.11000

解: [X]补=11.01001, [Y]补=11.01000, [-Y]补=00.11000 [X]补+ [Y]补=11.01001+11.01000=11.10001X+Y=-.011111

[X]补- [Y]补= [X]补+ [-Y]补=11.01001+00.11000=00.00001 X －Y =0.00001

2-5 已知x 和y ，⽤变形补码计算x-y ，并对结果进⾏讨论。（1） x=0.11011，y=0.11101

解：[X]补=00.11011, [Y]补=00.11101, [-Y]补=11.00011 [X]补+ [Y]补=00.11011+00.11101＝01.11000 X+Y 正溢[X]补- [Y]补= [X]补+ [-Y]补=00.11011+11.00011＝11.11110 X-Y=-0.00010

（2） x=0.11111，y=-0.11001

解：[X]补=00.11111, [Y]补=11.00111, [-Y]补=00.11001 [X]补+ [Y]补=00. 11111+11.00111＝00.00110X+Y=0.00110

[X]补- [Y]补= [X]补+ [-Y]补=00.11111+00.11001＝01.1100 X-Y 正溢

2-6 ⽤原码⼀位乘法和补码⼀位乘法计算x ×y=？ (2) x=-0.11010，y=-0.01011

解 |x| = 00.11010 (⽤双符号表⽰), |y| = 0.01011 (⽤单符号表⽰) 部分积乘数y n 说明0 0.0解 |x| = 00.11010 (⽤双符号表⽰), |y| = 0.01011 (⽤单符号表⽰) 部分积乘数y n 说明0 0.0 0 0 0 0 0.0 1 0 1 1 y n =1，加|x|

+0 0.1 1 0 1 0 0 0.1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1

0 0.0 1 1 0 1 0 0.0 1 0 1 右移⼀位得p 1

+0 0.1 1 0 1 0 y n =1，加|x|

0 1.0 0 1 1 1 0 0.0 1 0 1 0 0.1 0 0 1 1 1 0 0.0 1 0 右移⼀位得p 2

+0 0.0 0 0 0 0 y n =0，加0 0 0.1 0 0 1 1 1 0 0.0 1 0 0 0.0 1 0 0 0 1 1 0 0.0 1 右移⼀位得p 3 +0 0.1 1 0 1 0 y n =1，加|x| 0 1.0 00 1 0 1 1 0 0.0 1

0 0.1 0 0 0 1 1 1 1 0 0.0 右移⼀位得p 4

+0 0.0 0 0 0 0 y n =1，加|x| 0 0.1 0 0 0 1 1 1 1 0 0.1 0 0.0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0. 右移⼀位得p 5

p s = x s ⊕y s =1⊕1= 0 |p| = |x|?|y| = 0.010******* 所以 [x ?y]原=0.100011110

解 [x]补= 11.00110, [–x]补= 00.11010 (⽤双符号表⽰), [y]补= 1.10101 (⽤单符号表⽰) 部分积乘数 y n y n+1 说明 0 0.0 0 0 0 01.1 0 1 0 1 0

+ 0 0.1 1 0 1 0 y n y n+1=10.加[–x]补 0 0.1 1 0 1 0

0 0.0 1 1 0 1 0 1.1 0 1 0 1 右移⼀位得p 1 + 1 1. 0 0 1 1 0 y n y n+1=01. 加[x]补

1 1.1 0 0 1 1

1 1.1 1 0 0 1 1 0 1.1 0 1 0 右移⼀位得p

2 + 0 0. 1 1 0 1 0 y n y n+1=10.加[–x]补

0 0.1 0 0 1 1

0 0.0 1 0 0 1 1 1 0 1.1 0 1 右移⼀位得p 3 1 1.0 0 1 1 0 y n y n+1=01 加[x]补 1 1.0 1 1 1 1

1 1.1 0 1 1 1 1 1 1 0 1.1 0 右移⼀位得p 4 +0 0.1 1 0 1 0 y n y n+1=10.加[–x]补 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1.1 0

0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1.1 y n y n+1=11 右移 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1. 最后不移位

[x?y]补=0.010*******

2-7 ⽤补码两位乘法计算x ×y=？ (1) x=0.10110，y=-0.00011

答案为：[x?y]补=1.1110111110

解解 [x]补=000.10110，[-x]补=111.01010，2[-x]补=110.10100， 2[x]补=001.01100 [y]补=1.11101(尾数为5,是偶数,⽤单符号位表⽰)

部分积乘数 y n y n+1 说明 0 0 0．0 0 0 0 0 1.1 1 1 0 1 00 0 0．1 0 1 1 0 y n-1y n y n+1=010 加[x]补 0 0 0．1 0 1 1 0

0 0 0．0 0 1 0 1 1 0 1.1 1 1 0 右移两位

1 1 1．0 1 0 1 0 y n-1y n y n+1=110 加[-x]补

1 1 1．0 1 1 1 1 1 0 1.1 1 1 0

1 1 1．1 1 0 1 1 1 1 1 0 1.1 1 右移两位

0 0 0．0 0 0 0 0 y n-1y n y n+1=111 0

1 1 1．1 1 0 1 1 1 1 1 0 1.1 1 最后的位移⼀位 1 1 1．1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1.1 故 [x×y]补=1.1110111110

2-8 ⽤原码不恢复余数法和补码不恢复余数法计算x ÷y=？

(1) x=0.10101，y=0.11011

原码不恢复余数法[|x|]补=00.10101，[|y|]补= 00.11011 ，[–|y|]补= 11.00101 (⽤双符号表⽰) 被除数x /余数r 商数q 说明

0 0.1 0 1 0 1

+ [–|y| ]补 1 1.0 0 1 0 1 减去除数

1 1.1 1 0 1 0 0 余数为负,商上0

← 1 1.1 0 1 0 0 0 r和q左移⼀位

+ [ |y|]补0 0.1 1 0 1 1 加上除数

0 0.0 1 1 1 1 0.1 余数为正,商上1

← 0 0.1 1 1 1 0 0.1 r和q左移⼀位

+ [–|y| ]补 1 1.0 0 1 0 1 减去除数

0 0.0 0 0 1 1 0.1 1 余数为正,商上1

← 0 0.0 0 1 1 0 0.1 1 r和q左移⼀位

+[–|y| ]补 1 1.0 0 1 0 1 减去除数

1 1.0 1 0 1 1 0.1 1 0 余数为负,商上0

← 1 0.1 0 1 1 0 0.1 1 0 r和q左移⼀位

+ [|y| ]补0 0.1 1 0 1 1 加上除数

1 1.1 0 0 0 1 0.1 1 0 0 余数为负,商上0

← 1 1.0 0 0 1 0 0.1 1 0 r和q左移⼀位

+ [|y| ]补0 0.1 1 0 1 1 加上除数

1 1.1 1 1 0 1 0.1 1 0 0 0 余数为负,商上0

Q S= X S⊕Y S = 0⊕0 = 0

答案为：[x/y]

原=0.11000,

解[x]

补= 00.10101，[y]

补= 00.11011, [–y]

补= 11.00101 (⽤双符号表⽰)

被除数x/余数r 商数q 说明0 0.1 0 1 0 1

+[-y]补1 1.0 0 1 0 1 x和y同号,[x]补+[-y]补

1 1.1 1 0 1 0 0 余数与y异号,商上0

← 1 1.1 0 1 0 0 0 r和q左移⼀位

+[y]补0 0.1 1 0 1 1 0.1 加上除数0 0.0 1 1 1 1 0.1 余数与y同号,商上1，

← 0.0 1 1 1 1 0 0.1 r和q左移⼀位

+ [y]补 1 1.0 0 1 0 1 0 1 减去除数

0 0.0 0 0 1 1 0.1 1 余数与y同号,商上1

← 0.0 0 0 1 1 0 0.1 1 r和q左移⼀位

+[–y]补1 1.0 0 1 0 1 减去除数

1 1.0 1 0 0 1 1. 1 1 0 余数与y异号,商上0

← 1 0.1 0 0 1 0 1. 0 1 1 r和q左移⼀位

+[y]补0 0.1 1 0 1 1 加上除数

1 1.1 0 0 0 1 1.0 1 1 0 余数与y异号,商上0

← 1 1.0 0 0 1 0 1. 0 1 1 r和q左移⼀位

+[y]补0 0.1 1 0 1 1 加上除数

1 1.1 1 1 0 1 1.0 1 1 0 0 余数与y异号,商上0

不能除尽，商为正，不需校正： [x/y]补=[x/y]补=0.11000,

答案为：[x/y]原=0.11000, [x/y]补=0.11000,2-9 设数的阶码为3位，尾数为6位（均不包括符号位），按机器补码浮点运算步骤，完

计算机组成原理习题集

习题和解析

第一部分《计算机组成原理》中各章习题的解析及补充题的解析。

第1章计算机系统概论

1．1习题解析

一、选择题

1．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是。

A．计算机可以存储大量信息

B．计算机能代替人的脑力劳动

C．计算机是一种信息处理机

D．计算机可实现高速运算

解：答案为C。

2．1946年2月，在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机，它的名字叫（1），1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机称为（2）。

（1）A．EDVAC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ

（2）A．EDVAC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ

解：答案为⑴ C，⑵ A。

3．计算机硬件能直接执行的只能是。

A．符号语言 B．机器语言

C．汇编语言 D．机器语言和汇编语言

解：答案为B。

4．运算器的核心部件是。

A．数据总线 B．数据选择器 C．累加寄存器 D．算术逻辑运算部件

解：答案为D。

5．存储器主要用来。

A．存放程序 B．存放数据 C．存放微程序 D．存放程序和数据

解：答案为D。

6．目前我们所说的个人台式商用机属于。

A．巨型机 B．中型机

C．小型机 D．微型机

解：答案为D。

7．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是。

A．节约元件 B．运算速度快

C．物理器件性能决定 D．信息处理方便

《计算机组成原理》各章练习参考答案

《计算机组成原理》各章练习题参考答案

第一章思考练习题

一.填空

1.电子数字计算机可以分为专用计算机和通用计算机两类。

2.硬件采用LSI或VLSI的电子计算机属于计算机发展过程中的第四代。

3.存储器中存放数据和程序。

4.一台计算机包括运算、存储、控制、输入及输出五个单元。

5.完成算术运算和逻辑运算的部件是运算器(或ALU)；运算器的核心是加法器；控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果的部件是控制器。

6.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线是内部总线；CPU同存储

器、通道等互相连接的总线是系统总线；中、低速I/O设备之间互相连接的总线是I/O总线。

7.在多总路线结构中，CPU总线、系统总线和高速总线相连通过桥实现。

8.计算机软件一般分为系统软件和应用软件。

9.完整的计算机系统由硬件系统和软件系统构成。

10.机器字长是指一台计算机一次所能够处理的二进制位数量。

11.数据分类、统计、分析属于计算机在数据处理方面的应用。

12.计算机是一种信息处理机，它最能准确地反映计算机的主要功能。

13.个人台式商用机属于微型机。

14.对计算机软硬件进行管理，是操作系统的功能。

15.用于科学技术的计算机中，标志系统性能的主要参数是MFLOPS。

16.通用计算机又可以分为超级机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机六类。

17.“存储程序控制”原理是冯.诺依曼提出的。

18.运算器和控制器构成CPU，CPU和主存构成主机。

19.取指令所用的时间叫取指周期，执行指令所用的时间叫执行周期。

20.每个存储单元都有一个编号，该编号称为地址。

21.现代计算机存储系统一般由高速缓存、主存和辅存构成。

22.计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是存储程序和程序控制原理。

二.单选

1.存储器用来存放( C )。

A.数据 B.程序 C.数据和程序 D.正在被执行的数据和程序

计算机组成原理试题及答案1

1 本科生期末试卷一

一．选择题 (每小题1分，共10分)

1．计算机系统中的存贮器系统是指______。

A RAM存贮器

B ROM存贮器

C 主存贮器

D cache、主存贮器和外存贮器

2．某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为______。

A +（1 – 2-32） B +（1 – 2-31） C 2-32 D 2-31

3．算术 / 逻辑运算单元74181ALU可完成______。

A 16种算术运算功能

B 16种逻辑运算功能

C 16种算术运算功能和16种逻辑运算功能

D 4位乘法运算和除法运算功能

4．存储单元是指______。

A 存放一个二进制信息位的存贮元

B 存放一个机器字的所有存贮元集合

C 存放一个字节的所有存贮元集合

D 存放两个字节的所有存贮元集合；

5．相联存贮器是按______进行寻址的存贮器。

A 地址方式 B 堆栈方式 C 内容指定方式 D 地址方式与堆栈方式

6．变址寻址方式中，操作数的有效地址等于______。

A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）

B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）

C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）

D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）

7．以下叙述中正确描述的句子是：______。

A 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作

B 同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作

C 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作

D 同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微操作

8．计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时______。

A 减少了信息传输量

组成原理2章答案

计算机组成原理第2章课后习题答案

1 2．[x]补 = a7. a6a5…a0

解、

（1）当a7= 0时，x≥0 此时x>-0.5

则a0 = 0, a1→a6任意即可

当a7= 1时，[x]补 = =2-|x|

|x|=2- 1. a6a5…a0=1-0.a6a5…a0

若要x>-0.5则|x |<0.5

所以有1-0.a6a5…a0<0.5

0.a6a5…a0>0.5

0.a6a5…a0>0.100000

即a7a6 = 11, a5→a0不全为0或至少有一个为1

3．字长32位浮点数，符号位1位，阶码8位，用移码表示，尾数23位，用补码表示，基为2

（1）最大正数的二进制表示

E = 11111111 e=E-27=01111111=+127

Ms = 0, M = 11…1（全1）

最大的数的二进制表示：

+2+127×(1-2-23)

Ms E1→E8 M23

0 11111111 11111111111111111111111 计算机组成原理第2章课后习题答案

2 （2）最小负数的二进制数表示：

E = 11111111

Ms = 1, M = 00…0（全0）（注意：用10….0来表示尾数－1）

表示为：

-2+127×1

（3）最小正数的二进制表示：

+2-128×2-23

（4）最大负数的二进制表示：

表示范围：

[+2-128×2-23, +2+127×(1-2-23)]∪[-2-128×2-23，-2+127×1]

4．

（1） 2270.0110111.1011264

X=(-1)s ×2E-127×1.M

S=0

阶码：E=127+e=127-2=125=01111101 (阶码用移码表示)

尾数：M=0.1011

1 11111111 00000000000000000000000

0 01111101 10110000000000000000000 0 00000000 00000000000000000000001

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